“IMPLEMENTACIÓN DE OXIDANTES (MIOX, NaClO, H2O2)...

i

“IMPLEMENTACIÓN DE OXIDANTES (MIOX, NaClO, H2O2) PARA EL

MEJORAMIENTO DE LOS PROCESOS DE COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN DE

AGUAS RESIDUALES EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES (PTAR) EL SALITRE “

LEIDY CAROLINA ALFONSO MANCIPE

BRANLY ALEJANDRO ORDOÑEZ JARAMILLO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN

LICENCIATURA EN QUÍMICA BOGOTÁ, D.C., 16 DE SEPTIEMBRE DE 2014

ii

“IMPLEMENTACIÓN DE OXIDANTES (MIOX, NaClO, H2O2) PARA EL

MEJORAMIENTO DE LOS PROCESOS DE COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN DE

AGUAS RESIDUALES EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES (PTAR) EL SALITRE “

Leidy Carolina Alfonso Mancipe

Branly Alejandro Ordoñez Jaramillo

Trabajo de Grado

Presentado como requisito para optar el

Título de Licenciado en Química

Directora Externa: Yuly Andrea Sánchez Londoño

Director Interno: Luis Eduardo Peña Prieto

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÈ DE CALDAS

FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÒN

PROYECTO CURRICULAR DE LICENCIATURA EN QUÌMICA

Bogotá D.C., Colombia Septiembre de 2014

iii

NOTA DE ACEPTACIÓN

Números Letras

_________________________________________

Jurado (Nombre/firma)

_________________________________________

Jurado (Nombre/firma)

BOGOTÁ, D.C., 16 DE SEPTIEMBRE DE 2014

iv

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a nuestros padres,

quienes día a día nos brindaron su esfuerzo y

apoyo para seguir adelante, sobre todo para no

desfallecer en ciertos momentos de la carrera.

A nuestros amigos que con sus consejos no

permitieron que nos rindiéramos, y si nos

impulsaron a seguir adelante.

A algunos profesores que creyeron en nosotros

y constantemente nos inculcaron grandes

valores y palabras de apoyo que permitieron

hacernos ver lo mejor que podíamos ser.

V

AGRADECIMIENTOS A:

La Universidad Distrital Fráncicos José de Caldas

La planta de tratamiento de aguas residuales PTAR el salitre

En especial al profesor Luis Eduardo Peña Prieto quien nos colaboró con sus correcciones y

consejos en el desarrollo del presente trabajo.

A Abel Eduardo López jefe de laboratorio de la planta de tratamiento de aguas residuales PTAR

EL SALITRE, quien estuvo presente durante el trabajo desarrollado en dichas instalaciones y

constantemente guio y verificó el trabajo realizado.

A cada uno de los operarios de la planta que diariamente colaboraron en la recolección diaria de las

diferentes muestras a tratar, sacrificando tiempo y ocupaciones para esto, además de compartir con

nosotros diferentes recomendaciones para realizar del trabajo de una forma más eficiente.

Y a todas aquellas personas que hicieron posible la culminación satisfactoria de este trabajo, por su

apoyo y su ayuda en todo momento.

VI

LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

No se hace responsable de las ideas, ni del contenido del presente trabajo,

Pues éstas son única y exclusivamente de sus autores

VII

CONTENIDO

PAG.

1. INTRODUCCIÓN 13

2. PROBLEMA 15

3. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN 16

4. HIPOTESIS 17

5. OBJETIVOS 18

5.1 OBJETIVO GENERAL 18

5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 18

6. MARCO TEORICO 19

6.1. EL AGUA 19

6.1.1. COMPOSICION DEL AGUA 19

6.1.2. PROPIEDADES FISICAS-QUIMICAS 20

6.1.2.1. IONIZACIÓN Y SOLVATACIÓN: 20

6.2. AGUAS RESIDUALES 20

6.2.1. PROPIEDADES DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS: 22

6.2.1.1. PROPIEDADES FÍSICAS: 22

6.2.1.2. PROPIEDADES QUÍMICAS: 24

6.2.1.3. COMPONENTES ORGANICOS AGREGADOS DEL AGUA RESIDUAL 25

6.3. SUSTANCIAS DISPERSAS EN EL AGUA 25

6.3.1 COLOIDES 25

6.3.1.1. DOBLE CAPA DE UNA PARTÍCULA COLOIDAL: 27

6.3.1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS COLOIDES: 28

6.3.1.3. PROPIEDADES DE LOS COLOIDES 28

6.4. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 29

6.4.1. PRETRATAMIENTO: 30

6.4.1.1. SEPARACIÓN DE GRANDES SÓLIDOS 30

VIII

6.4.1.2. DEBASTE O CRIBADO 30

6.4.1.3. TAMICES: 31

6.4.1.4. DESARENADO 31

6.4.1.5. DESENGRASADO – DESACEITADO 32

6.4.2. TRATAMIENTO PRIMARIO: 32

6.4.2.1. SEDIMENTACIÓN 32

6.4.2.2. COAGULACION Y FLOCULACION 33

6.4.2.2.1. COAGULACIÓN: 33

6.4.2.2.1.1. COAGULACIÓN POR NEUTRALIZACIÓN DE CARGA: 33

6.4.2.2.1.2. COAGULACIÓN POR COMPRESIÓN DE LA DOBLE CAPA 34

6.4.2.2.1.3 COAGULACIÓN POR PUENTE QUÍMICO 35

6.4.2.2.1.4. COAGULACIÓN POR INCORPORACIÓN (O DE BARRIDO) 35

6.4.2.2.2. COAGULANTES 36

6.4.2.2.2.1. SALES DE HIERRO 37

6.4.2.2.2. FLOCULACIÓN 38

6.4.2.2.2.1. FLOCULACIÓN PERCINÉTICA 38

6.4.2.2.2.2. FLOCULACIÓN ORTOCINÉTICA 39

6.4.2.3. FLOTACIÓN 41

6.4.2.4. NEUTRALIZACIÓN 41

6.5. OXIDANTES 42

6.5.1. PEROXIDO DE HIDROGENO 42

6.5.2. CLORO RESIDUAL 42

6.5.3. HIPOCLORITO DE SODIO 43

7. METODOLOGÍA 44

7.1 POBLACIÓN: 44

7.2. DISEÑO METODOLÓGICO 44

7.3. PERIODO DE ANALISIS 44

7.4. PREPARACIÓN DE REACTIVOS. 44

7.5. TOMA Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA DIARIA 45

7.6. ENSAYO DE JARRAS 45

7.6.1. ENSAYO CON COAGULANTE (FeCl3) Y FLOCULANTE (POLIAMIDA) 45

7.6.2. ENSAYO CON COAGULANTE (FeCl3), FLOCULANTE (polímero aniónico) Y OXIDANTE

(MIOX, NaClO, H2O2) 46

8. RESULTADOS Y DISCUSION 48

8.1. BARRIDO DE CLORURO FÉRRICO (10 PPM, 15 PPM, 20 PPM, 25 PPM Y 30

PPM) Y MIOX (3PPM, 7 PPM, Y 9 PPM) A 0.6 PPM DE POLÍMERO. 48

IX

8.2. BARRIDO DE COAGULANTE (10, 15, 20, 25, 30, 35ppm) Y OXIDANTE (MIOX 8, 10, 12, 15,

17PPM): 50

8.3. BARRIDO DE COAGULANTE (10, 15, 20, 25, 30, 35ppm) Y OXIDANTE (H2O2 8, 10, 12, 15,

17PPM): 51

8.4. BARRIDO DE OXIDANTE (10 a 20ppm) Y CONCENTRACIONES FIJAS DE COAGULANTE (por

día): 53

8.5. COMPARACIÓN ENTRE OXIDANTES: 56

8.6. COMPARACIÓN ENTRE PERÓXIDO Y MIOX: 61

9. ANALISIS DE RESULTADOS 64

9.1. COAGULACIÓN 64

9.1.1. CLORURO FERRICO 64

9.2. OXIDANTES 66

9.2.1.HIPOCLORITO DE SODIO 66

9.2.2. MIOX 66

9.2.3. PEROXIDO DE HIDROGENO 67

10. CONCLUSIONES 71

11. RECOMENDACIONES 72

12. BIBLIOGRAFÍA ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.

X

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Propiedades físicas del agua .................................................................................. 20

Tabla 2 Cationes, aniones y compuestos orgánicos presentes en los residuos líquidos ..... 20

Tabla 3 Sustancias que provocan mayor contaminación en aguas residuales .................... 21

Tabla 4 Sólidos presentes en el agua ................................................................................. 22

Tabla 5 Condiciones generales del agua residual ............................................................... 24

Tabla 6 Valores del potencial zeta y caracteristicas de la suspension ................................ 29

Tabla 7 Barrido de Cloruro férrico y Miox a 0.6 ppm de polímero ................................... 49



Tabla 10 Barrido de Cloruro férrico y Peróxido de Hidrogeno a 0.6 ppm de polímero ..... 52

Tabla 11 Barrido de oxidantes y cloruro férrico a 10 ppm con 0.6 ppm de polímero ........ 53




Tabla 15 Barrido de oxidantes (Peróxido de Hidrogeno, Miox e Hipoclorito de Sodio) a

10 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm de polímero ....................................................... 57









Tabla 20 Comparativo en porcentajes de remoción a 10 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm

de polímero ................................................................................................................... 62

Tabla 21 Comparativo en porcentajes de remoción a 12 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm

de polímero ................................................................................................................... 62

XI

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estructura molecular del agua .............................................................................. 19

Figura 2 Tamaño de partículas suspendidas en el agua ...................................................... 27

Figura 3 Partícula coloidal rodeada por una capa eléctrica ................................................ 27

Figura 4 Adsorción de contraiones en la partícula coloidal ............................................... 34

Figura 5 Formación de Floc por Coagulación por puente químico .................................... 35

Figura 6 Idealización de la turbulencia creada en la parte posterior de un cilindro

introducido en un líquido .............................................................................................. 39

Figura 7 Equipo de test de jarras ........................................................................................ 46

Figura 8 Panel de control del test de jarras......................................................................... 47

Figura 9 Barrido de Cloruro férrico y Miox a 0.6 ppm de polímero .................................. 49

Figura 10 Barrido de Cloruro férrico y Miox a 0.6 ppm de polímero ................................ 50

Figura 11 Barrido de Cloruro férrico y Miox a 0.6 ppm de polímero ................................ 51

Figura 12 Barrido de Cloruro férrico y Peróxido de Hidrogeno a 0.6 ppm de polímero ... 52

Figura 13 Barrido de oxidantes (Peróxido de Hidrogeno, Miox e Hipoclorito de Sodio) a








figura 17 Comparación en porcentajes de remoción a diferentes concentraciones de

oxidantes 10 ppm de cloruro férrico y 0.6 ppm de polímero ...................................... 57

Figura 18 Comparación en porcentajes de remoción a diferentes concentraciones de




figura 20 Comparación en porcentajes de remoción a diferentes concentraciones de




Figura 22 Comparativo en porcentajes de remoción a 10 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm

de polímero ................................................................................................................... 62

Figura 23 Comparativo en porcentajes de remoción a 12 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm

de polímero ................................................................................................................... 63

Figura 24 Reducción radio efectivo en el proceso de coagulación ..................................... 67

Figura 25 Aglomeración de partículas coloidales al aplicar el floculante........................... 69

figura 26 Mecanismo de acción del polímero y partículas coloidales ................................. 70

13

1. INTRODUCCIÓN

Teniendo en cuenta que el agua es de vital importancia para el ser humano y para cualquier

tipo de ecosistema, se hace importante su conservación y la no alteración de su propio

ciclo hidrológico en la tierra, el cual nos proporciona un tipo de agua con características

específicas (turbiedad, color, olor, sabor, sólidos, etc.) dependiendo tanto de su lugar de

origen como del proceso al cual se somete durante su recorrido (Lapeña, 1990), lo que

genera un agua que contiene una serie de partículas no sedimentables que se adhieren en su

propio curso y que pueden ser removidas a partir de procesos de potabilización como:

filtración (antracita y arena), tratamiento primario (coagulación-floculación),

sedimentación, nueva filtración, desinfección, y ajuste de pH (alcantarillado A. y., s.f.), que

permiten de esta manera la llegada de un líquido más puro y consumible por las personas en

los hogares, sin embargo esta agua también se utiliza para otro tipo de actividades de tipo

domésticas (lavado de ropa, baños, cocinas etc.) e industriales (curtiembres, pinturas, etc.)

en las que se modifican sus propiedades tanto físicas como químicas, aunque estas son

muy parecidas a las características de las aguas potables, se diferencian básicamente en

concentración y cantidad de compuestos presentes en ella (físicas, contenido total de

sólidos, materia en suspensión, sedimentable, coloidal y materia disuelta, olor, temperatura,

densidad, color y turbiedad, y químicas como: contenido de materia orgánica e inorgánica,

y los gases contenidos en ella) (Arana, 2005), convirtiéndolas de este modo en aguas

contaminadas que deben ser sometidas a procesos físico-químicos diferentes a los de

potabilización (pretratamiento, tratamiento primario, secundario y terciario) trata, para su

respectivo saneamiento antes de ser regresadas nuevamente a su afluente natural

Dependiendo de las condiciones a las que el agua es sometida durante su recorrido, es

posible una clasificación de la misma en agua potable y residual (Lapeña, 1990), siendo

este último tipo de agua en la que se enfoca esta investigación.

Las aguas residuales provienen de diferentes fuentes como: industrias y zonas urbanas, por

lo que están compuestas de partículas muy variadas, tanto en tamaño, como en

composición. Las aguas residenciales o urbanas, por ejemplo traen consigo una serie de

residuos de tipo orgánico e inorgánico, como desperdicios alimenticios, desechos de

jabones, de cocina, del lavado diario (ropa, pisos, el baño de las personas) además de grasas

y desechos inodoros (Burelo, 2004)

Debido a los grandes daños que causa el agua residual al medio ambiente, se genera la

necesidad de remover las partículas coloidales en este tipo de agua, buscando alternativas

que permitan disminuir su impacto en la salubridad y medio ambiente, por ello, ha sido de

gran importancia la implementación de los procesos de coagulación y floculación en el

tratamiento de este tipo de agua, el cual consiste en la adición de sustancias químicas a la

misma que permiten la desestabilización de las partículas (coagulante) y el choque entre

éstas (floculante) para así obtener la formación de flocs más grandes y fácilmente

sedimentables (Rojas, 1996).

Desde el año 2000 la Planta de Tratamiento de Agua Residuales (PTAR) El Salitre, es la

encargada de realizar el tratamiento primario al agua residual generada en la zona norte de

14

Bogotá, siendo éstas principalmente de origen doméstico: hogares, colegios, y algunas

industrias.

En la PTAR El Salitre, se ha utilizado el cloruro férrico (FeCl3) como coagulante, el cual

ejerce su trabajo de manera adecuada y proporciona una efectividad de casi el 60% de

remoción mensualmente, cumpliendo de esta manera con los estándares de su licencia

ambiental (Resolución 817 de 1996). Éste compuesto genera grandes costos para la planta

no solo por su valor comercial sino también por el poder corrosivo que este genera a la

estructura de la planta, ocasionando el mantenimiento continuo y gastos anuales de la

misma (alcantarillado a. y., s.f.).

El objetivo principal de esta investigación es reducir la concentración del coagulante

(FeCl3) utilizado por la planta de aguas residuales PTAR El Salitre, en el tratamiento

primario químicamente asistido (coagulación y floculación), mediante la implementación

previa al coagulante de 3 oxidantes: MIOX (una electrolisis de cloruro de sodio acuoso,

donde el agente activo es el cloro), peróxido de hidrogeno (H2O2), e hipoclorito de sodio

(NaOCl), sin disminuir los porcentajes de remoción de sólidos suspendidos totales

exigidos a la planta (60% según su licencia). Dicho proceso se llevara a cabo mediante la

técnica del test de jarras, el cual simula las condiciones reales de la planta a pequeña escala.

15

2. PROBLEMA

Teniendo en cuenta que el proceso realizado en la PTAR EL SALITRE a las aguas

residuales del norte de Bogotá, es un tratamiento primario que busca remover la mayor

cantidad de sólidos suspendidos totales, mediante la implementación de compuestos como

FeCl3 (coagulante) y polímero aniónico (floculante), donde el FeCl3 es una sustancia

causante de altos costos para la planta, tanto por su valor comercial, como por su poder

corrosivo a las instalaciones de la misma, se plantea el siguiente problema como guía de la

investigación:

¿Cómo la implementación de un oxidante (MIOX, NaClO, H2O2) ayuda a la disminución

del consumo de coagulante (FeCl3) en el tratamiento primario químicamente asistido

(coagulación-floculación) por la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR EL

SALITRE) manteniendo o mejorando el proceso de remoción de sólidos totales (SST)

exigido en su Licencia Ambiental (60% SST – Resolución 817 de 1996)?

16

3. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN

Sabiendo que las aguas residuales son el producto de diferentes tipos de desechos

(industrial, domestico, agrícola entre otros), en las que se encuentran una gran variedad de

compuestos (nitrógeno, amoniaco, fósforo, grasas y sólidos suspendidos totales (SST)

(Burelo, 2004), que generan una problemática de tipo ambiental y sanitaria para la sociedad

y que han ido aumentado de manera desaforada en los últimos años, debido al avance

tecnológico e industrial que ha presentado la ciudad en las últimas décadas, en el Distrito se

ve la necesidad de buscar alternativas para el tratamiento de dichas aguas que permitan de

esta manera su reingreso a su afluente principal con niveles más bajos de contaminación,

reduciendo al máximo su impacto tanto para el hombre como para los ecosistemas que la

rodean. Es por tal razón que en el año 1994 se plantea la creación y puesta en marcha de

tres plantas de aguas residuales que logren cubrir las cuencas principales que abastecen el

río Bogotá.

Para el año 1994 se firma un contrato entre el distrito y la firma Suez-Lyonnaise des Eaux -

Ondeo Degrémont, S.A. (francesa) para la construcción de la planta de tratamiento de aguas

residuales PTAR El Salitre, la cual sería la encargada de recoger las aguas residuales

provenientes de la zona norte de Bogotá; está planta se pone en funcionamiento en el año

2000, convirtiéndose en el eje central de saneamiento de las aguas residuales de tipo

doméstico (hogares, oficinas, instituciones educativas entre otros) del río Bogotá captadas

de la cuenca del rio salitre, humedal la conejera y humedal torca, en donde se lleva a cabo

un proceso de clarificación del agua (tratamiento primario) que logra una remoción de

alrededor de un 40% de materia orgánica y un 60% de sólidos suspendidos, cumpliendo de

esta manera con las exigencias establecidas en la licencia ambiental de la misma

(alcantarillado A. y., s.f.); dicho proceso se lleva a cabo mediante el método de

coagulación-floculación, en el que se logra una remoción de Sólidos Suspendidos (SST) en

el agua, utilizando para dicho proceso el FeCl3 como coagulante y una poliamida anionica

como floculante, siendo este coagulante un generador de costos elevados para la planta y

altamente corrosivo para las instalaciones de la misma; por tal razón esta investigación se

enfoca principalmente en la disminución de las concentraciones de FeCl3, mediante la

utilización de oxidantes que ayuden al tratamiento de coagulación, sin que esto implique

una disminución, pero si un posible mejoramiento en los porcentajes de remoción de

sólidos totales ya establecidos en su licencia ambiental (alcantarillado A. y., s.f.) .

17

4. HIPOTESIS

Siendo el proceso realizado en la PTAR EL SALITRE a las aguas residuales recogidas en

la zona norte de la ciudad un tratamiento primario químicamente asistido (coagulación-

floculación), el cual busca fundamentalmente la clarificación de dicho afluente a través de

una serie de reacciones que suceden al implementar y dosificar reactivos como FeCl3 (que

actúa como coagulante), y polímero aniónico (que trabaja como floculante), las cuales dan

origen a productos insolubles y fácilmente sedimentables, que permiten el saneamiento de

estas aguas, sin embargo, es posible que entre los compuestos encontrados en el agua

residual se hallen sustancias como H2S, que posiblemente interfieren y obstaculizan el

desempeño efectivo del FeCl3 en dicho proceso, por tal razón se implementa al proceso un

oxidante que pueda llegar a impedir la acción de dichos compuestos en la labor del

coagulante, llegando a optimizar la técnica de coagulación-floculación.

18

5. OBJETIVOS

5.1 OBJETIVO GENERAL

Evaluar la efectividad de los oxidantes en el Tratamiento Primario Químicamente Asistido

de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) El Salitre, en el proceso de

coagulación-floculación, favoreciendo de esta manera la disminución de las

concentraciones de coagulante (FeCl3) en dichos procesos.

5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

1. Determinar por medio del test de jarras, si la utilización de oxidantes (MIOX,

NaClO, H2O2) mejora el proceso de coagulación-floculación, y como éste ayuda a

reducir la cantidad de coagulante en el tratamiento primario realizado por la planta.

2. Cuantificar el rango de efectividad de oxidantes (MIOX, NaClO, H2O2) a bajas

concentraciones de coagulante mediante el test de jarras en el tratamiento primario

químicamente asistido, en función de la concentración de los mismos.

3. Identificar que oxidante es más efectivo a la hora de mejorar el proceso de

coagulación-floculación, que implique una reducción en la concentración de

coagulante utilizado en la planta en el proceso de clarificación del agua.

4. Comparar el resultado obtenido por cada uno de los oxidantes (MIOX, NaClO,

H2O2), entre los meses de junio-diciembre, con referencia a las remociones

presentadas por la planta sin la aplicación de oxidantes durante dicha época.

19

6. MARCO TEORICO

6.1. EL AGUA

El agua es también llamada disolvente universal debido a que es el líquido que más

sustancias disuelve, además de ser el más abundante en la corteza terrestre y constituir el

70% de la masa total del cuerpo humano, la forma estructural del agua le confiere unas

propiedades físico-químicas que le permiten reaccionar con otro tipo de moléculas y

elementos, que hacen que llegue a ser indispensable para la vida (Arana, 2005).

6.1.1. COMPOSICION DEL AGUA

El agua como fue demostrado por Cavendish, Lavoisier, Humboldt y Gau-Lussac es una

molécula que está compuesta por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrogeno, los

cuales le confieren una propiedades físicas y químicas especificas (Valencia J. A., 2000);

aunque la carga total de una molécula de agua es neutra (igual número de protones y

electrones) presenta una distribución asimétrica de sus electrones, debido a que el oxígeno

al ser más electronegativo atrae con más fuerza la nube electrónica de los hidrógenos,

generando así un desplazamiento de la carga negativa hacia el mismo e induciendo una

carga positiva hacia los átomos de hidrógeno, debido a que éstos quedan parcialmente

deficientes de sus electrones, formándose así un “momento bipolar” en la molécula, donde

al haber una diferencia de electronegatividades en la misma se forman dos polos de signo

contrario, por lo que la molécula de agua presenta una forma angular con un ángulo de

104.5 aproximadamente entre ellos. La polaridad del agua le confiere la propiedad de

formar cuatro enlaces con los hidrógenos cercanos de otras moléculas de agua por puentes

de hidrogeno tomando así la forma de conjuntos hexagonales (Ver fig. 1), esta

característica tiene como consecuencia una fuerte atracción entre las moléculas, por lo que

se necesita una gran cantidad de calor para separarlas (tortora, 2007).

Figura 1Estructura molecular del agua

Fuente: Arboleda Valencia J. Teoría y práctica de la purificación del agua

20

6.1.2. PROPIEDADES FISICAS-QUIMICAS

6.1.2.1. IONIZACIÓN Y SOLVATACIÓN:

La polaridad del agua la convierte en un excelente solvente. Su carácter bipolar hace que

las moléculas que se disuelven en ella se ionicen parcial o totalmente debido a que la carga

negativa de la molécula de agua atrae la parte positiva de la molécula de soluto y la parte

positiva del agua atrae la parte negativa del soluto, generándose así un fraccionamiento de

la molécula de soluto en iones positivos (cationes) y negativos (aniones), cada ión formado

tiene un campo eléctrico, el cual les permite atraer y formar enlaces con otras moléculas de

agua, generando así iones solvatados o hidratados (específicamente para el agua) (Valencia

J. A., 2000).

Tabla 1 Propiedades físicas del agua

Propiedad Estado Color Olor Densidad Peso

molecular

Punto

de

fusión

Punto de

ebullición

Presión

de vapor

Agua

Líquido,

sólido,

gaseoso

Incolor

o

Inoloro

1 g/cm3

(20°C)

18,02

g/mol

0°C

100 °C

23 hPa

(20 °C)

Fuente: ROMERO R JA. Quımica del agua, Acuiquimica.

6.2. AGUAS RESIDUALES

Las aguas residuales urbanas tienen en si una cantidad muy variable de contaminantes,

como nitrógeno, amoniaco, fosforo, grasas, sólidos (totales y en suspensión) y cada uno de

ellos a concentraciones muy variadas.

Se conoce como agua residual, a los líquidos procedentes de la actividad humana, que

llevan en su composición gran parte de agua, y que generalmente son vertidos a cursos o a

masas de aguas continentales o marinas.

Las aguas residuales urbanas tienen origen de la siguiente manera:

Excretas: constituyen residuos tanto sólidos como líquidos encontrados en las heces de los

seres vivos (hombre o animal); entre los sólidos se encuentran, celulosa, prótidos y materia

orgánica; los residuos líquidos componen básicamente la orina, en la cual se pueden

encontrar algunos cationes, aniones y compuestos orgánicos, los cuales se pueden

evidenciar en la tabla 2. Tabla 2 Cationes, aniones y compuestos orgánicos presentes en los residuos líquidos

CATIONES ANIONES PIGMENTOS COMPUESTOS

ORGANICOS

Na+ 6

K+ 2.7

NH4+

0.8

Ca2+

5.3

Cl- 8.6

SO42-

2.2

PO43-

3.8

Urocromo

Urubilina

Uroportirina

Urea [CO(NH2)2] 3.0

Acido hipúrico 1.3

Creatinina 1.8

Ácido úrico 0.7

21

Mg2+

0.15

Bases púricas 0.3

Aminoácidos 0.5

Alcoholes

Glúcidos

Ácidos grasos 0.5

Fuente: Calvo MS, Díaz RV. Manual de contaminación marina y restauración del litoral.

Residuos domésticos: son en general los que provienen de todas las actividades ejercidas

en los hogares como: los residuos de jabones, lavaplatos, detergentes sintéticos con

espumantes, celulosa, almidón, glucosa, insecticidas, y en general cualquier residuo

producido en las viviendas

Residuos industriales: son en general todas aquellas deposiciones provocadas por la

industria, como químicos, residuos orgánicos e inorgánicos, productos de aseo, entre otros

(calvo, 2000) .

Infiltraciones: la composición del suelo de algunas zonas vedes permiten el paso de

algunos contaminantes a aguas subterráneas, provocando casos de contaminación de las

mismas, así como posibles fugas den la tuberías que transportan diferentes desechos (calvo,

2000).

Composición de las aguas residuales:

En la tabla 3, se muestra sustancias que provocan mayor contaminación en las aguas

residuales urbanas.

Tabla 3 Sustancias que provocan mayor contaminación en aguas residuales

CONTAMINANTE UNIDAD DÉBIL MEDIA FUERTE

ST mg/L 350 720 1200

SD mg/L 250 500 850

SS mg/L 100 220 350

SSV mg/L 80 165 275

SSF mg/L 20 55 75

SSed mg/L 5 10 20

DBO5 mg/L 110 220 400

DQO mg/L 250 500 1000

N-Total mg/L 20 40 85

N-Org mg/L 8 15 35

N-NH3 mg/L 12 25 50

P-Total mg/L 14 8 15

P-Org mg/L 1 3 5

Cl-

mg/L 30 50 100

SO4-2

mg/L 20 30 50

G&O mg/L 50 100 150

Coli-Total NMP/100 mL 106-10

7 10

7-10

8 10

7-10

9

Fuente: Calvo MS, Díaz RV. Manual de contaminación marina y restauración del litoral.

22

6.2.1. PROPIEDADES DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS:

6.2.1.1. PROPIEDADES FÍSICAS:

Entre las propiedades físicas más importantes encontramos el color y el olor, los cuales nos

pueden proporcionar información sobre la concentración de sólidos o sustancias en el agua,

así como la descomposición de material tanto orgánico como inorgánico; entre las

propiedades físicas esenciales en el agua residual, que se pueden identificar por los sentidos

tenemos:

Sólidos: entre los sólidos encontramos desechos tanto de tipo orgánico como inorgánico,

los orgánicos contienen carbón, hidrogeno y oxígeno, algunos combinados con nitrógeno

azufre o fósforo, algunos grupos funcionales como proteínas, y azucares, entre otros, Los

sólidos inorgánicos comúnmente son minerales como aceites, arenas y algunas sales. Los

sólidos comúnmente se clasifican en suspendidos, disueltos y totales

Existen una variedad de sólidos en el agua, la tabla 4, se muestra algunos de ellos y su

posible tratamiento.

Tabla 4 Sólidos presentes en el agua

Prueba Descripción

Sólidos totales (ST) Residuo remanente después que la muestra

ha sido evaporada y secada a una

temperatura especifica (103 a 105 °C)

Sólidos volátiles totales (SVT) Sólidos que pueden ser volatilizados e

incinerados cuando los ST son calcinados

(500+/-50°C)

Sólidos fijos totales (SFT) Residuo que permanece después de

incinerar los ST (500+/-50°C)

Sólidos suspendidos totales (SST) Fracción de ST retenido sobre un filtro con

un tamaño de poro específico después de

que ha sido secado a una temperatura

especifica.

Sólidos suspendidos volátiles (SSV) Estos sólidos pueden ser volatilizados e

incinerados cuando los SST son calcinados

(500+/-50°C)

Sólidos suspendidos fijos (SSF) Residuo remanente después de calcinar SST

23

(500+/-50°C)

Sólidos disueltos totales (SDT) (ST-SST) Sólidos que pasaron a través del filtro y

luego son evaporados y secados a una

temperatura especifica. La media de SDT

comprende coloides y sólidos disueltos. Los

coloides son de tamaño 0,001 a 1 µm

Sólidos disueltos volátiles (SDV) (SVT-

SST)

Sólidos que pueden ser volatilizados e

incinerados cuando los SDT son calculados

(500+/-50°C)

Sólidos disueltos fijos (SDF) Residuo remanente después de calcinar los

SDT

Sólidos sedimentables Sólidos suspendidos, expresados como

mililitros por litros, que se sedimentaran por

fuera de la suspensión dentro de un periodo

especifico

Fuente: Rossainz DV. Estudio de Factibilidad para la Construcción de una Planta de

Tratamiento de Aguas Residuales en la UDLA-P.

Gases disueltos: los gases que se pueden encontrar en el agua residual son: oxigeno, este

oxigeno generalmente denominados disuelto, es un factor muy importante en el tratamiento

de las aguas residuales; aparte del oxígenos también se encuentran algunos gases como

anhídrido carbónico, nitrógeno, sulfuro de hidrogeno

Turbiedad: Es una medida de las propiedades de dispersión de la luz de las aguas. Sirve

principalmente para conocer la cantidad de luz que es absorbida o disipada por el material

suspendido en el agua.

La turbiedad en aguas residuales es producida por varios factores como son: desintegración

y la erosión de materiales arcillosos, limos o rocas, residuos industriales, la corrosión,

plantas y microorganismos, detergentes y jabones en las aguas residuales domesticas e

industriales.

Color: El color en las aguas residuales es causado por sólidos suspendidos, material

coloidal y sustancias en solucion, asi como tambien por infiltraciones en sistemas de

recolección (sustancias humicas). El color causado por sólidos suspendidos se denomina

color aparente, mientras que el causado por sustancias disueltas y coloidales se denomina

color verdadero.

24

Existen valores cualitativos para estimar la condicion general del agua residual, la tabla 5.

se muestra dichos valores.

Tabla 5 Condiciones generales del agua residual

Color Descripción

Café claro El agua lleva 6 horas después de la descarga

Gris claro Aguas que han sufrido algún grado de descomposición o que han

permanecido un tiempo corto en los sistemas de recolección

Gris oscuro o negro Aguas sépticas que han sufrido una fuerte descomposición bacterial

bajo condiciones anaerobias.

Fuente: Rossainz DV. Estudio de Factibilidad para la Construcción de una Planta de

Tratamiento de Aguas Residuales en la UDLA-P.

Temperatura: La temperatura del agua residual es por lo general mayor que la temperatura

del agua para abastecimiento como consecuencia de la incorporación de agua caliente

proveniente del uso doméstico e industrial (Rossainz, 2003).

6.2.1.2. PROPIEDADES QUÍMICAS:

Dentro del agua residual existe una cantidad considerable de elementos químicos

inorgánicos nutrientes, constituyentes metálicos y no metálicos y gases).

Las pruebas como pH, alcalinidad, cloruros y sulfatos son realizados para estimar la

capacidad de reutilización de las aguas residuales tratadas y como prueba de control de

distintos procesos de tratamiento.

Alcalinidad: la capacidad de neutralizar ácidos, en aguas residuales se debe básicamente a

la presencia de hidróxidos, carbonatos, bicarbonatos, fosfatos, y sulfatos, y todos ellos

provenientes de diferentes disoluciones y elementos (minerales, del suelo, fertilizantes,

calcio, magnesio, sodio entre otros). En grandes cantidades, la alcalinidad le da un sabor

amargo al agua.

Dureza: La dureza en el agua residual se debe a la presencia de cationes multivalentes, que

al igual que la alcalinidad provienen de diferentes elementos.

Metales: la presencia de metales en las aguas residuales provienen de diferentes desechos

de productos utilizados en el hogar asi como de algunos provenientes de diferentes

industras, ahora los metales pueden ser o no muy toxicos, esto depende en su mayoria de la

concentracion dando mayor grado de cantaminacion al agua (Rossainz, 2003).

25

6.2.1.3. COMPONENTES ORGANICOS AGREGADOS DEL AGUA RESIDUAL

Durante su recorrido el agua residual recoge una cantidad muy variada de componenetes

organicos, como proteinas (40 a 60%) azucares (25 a 50%) y grasas y aceites (8 al 12%),

para calcular dichos componentes organicos en el agua residual, se pueden utilizar los

siguientes metodos.

Demanda bioquimica de oxigeno (DBO): Este parametro se usa como una medida de la

cantidad de oxigeno que se requiere para oxidar materia organica biodegradable en una

muestra de agua y como resultado de la accion de oxidacion bioquimica aerobia. La DBO

en aguas residuales es resultado de tres tipos de materiales como son: Materiales organicos

carbonicos, nitrogeno oxidable y compuestos quimicos reeductores (Jimenez Beltran , De

Lora, & Sette Ramlho, 2003)

Demanda quimica de oxigeno (DQO): La DQO se trata de la cantidad de oxigeno que se

necesita para descomponer quimicamente la materia tanto organica como inorganica, es un

parametro para medir la cantidad de contaminantes organicos en aguas residuales (Oscar

Sanchez, 2007).

Carbono organico total (COT): Es la madeida para caracterizar la materia organica

disuelta y suspendida en el agua, pero basicamente el carbono organico en una muestra

acuosa (Baird, 2001). Los metodos para la prueba de COT utilizan oxigeno y calor,

radiacion ultravioleta, oxidante quimicos o alguna combinacion de estos para convertir el

carbono organico a CO2, el cual es medido con un catalizador infrarrojo o por otros medios.

6.3. SUSTANCIAS DISPERSAS EN EL AGUA

El tamaño de las partículas de soluto que se encuentran dispersas en el agua determinan

algunas propiedades de la mezcla, además de permitir su clasificación como sistemas

dispersantes en: soluciones, coloides y suspensiones, las cuales les confieren unas

propiedades y características propias (Ríos, 1985).

Soluciones: Son mezclas homogéneas, en las que no se puede diferenciar sus componentes

a simple vista, y la partícula posee un tamaño molecular.

Suspensiones: Mezclas heterogéneas, en la cual es fácil distinguir la fase dispersa a partir

de la presencia de partículas relativamente grandes flotando en el agua (Ríos, 1985).

6.3.1 COLOIDES

Es una dispersión de partículas de una sustancia (fase dispersa) que se encuentra en menor

concentración, en otra sustancia o disolución (fase continua), se diferencia de una solución

verdadera, debido a que el tamaño de su partícula es mayor que las moléculas normales de

26

una solución, aunque siguen teniendo un tamaño que no es observable en el microscopio y

no es afectado por la fuerza de gravedad.

Las partículas coloidales tienen tamaños entre 1-100 nm (10-5

– 10-7

mm) y forman

dispersiones que pueden existir como sólidos, líquidos o gases (Rojas, 1996).

Hay que considerar la organización característica de los coloides como la resultante de tres

factores coordinantes: las partículas, 2 un medio continuo y 3 un agente estabilizador.

1. Las partículas, que son las unidades distintivas de los coloides, suelen estar

constituidas por más de una molécula; generalmente por gran número de ellas. Las

partículas puedes ser cristales, gotas o burbujas. A veces se presentan enteramente

separadas, y, por tanto, independientes entre sí; lo más corriente es verlas integradas

en estructuras mayores, con un elevado grado de organización. Otras no pasan de

meros agregados sueltos. En cualquier caso, el material adquiere propiedades y

características nuevas.

2. El medio continuo puede ser cualquiera un gas, un sólido, un líquido. Su

continuidad se halla interrumpida por la superficie de las partículas mencionadas y

por los puntos y superficies de contacto entre ellas. Si las partías se hallan lo

suficientemente juntas como ocurre en la goma, el vidrio, o el papel, el medio

continuo, puede quedar casi eliminado.

3. El agente estabilizador debe poseer una naturaleza doble que le haga afín a la

partícula y al medio entre los que ha de actuar de enlace. En ciertos casos

importantes pueden hacer las veces de estabilizantes determinados grupos químicos

polares emplazados en la propia superficie de la partículas (James W. Mc Bain,

1956).

Cuando se ve, según el tamaño de las partículas del sólido o líquido disperso dentro de otro.

Hay un cambio en la clasificación del fenómeno y en las características que éste reviste.

Cuando hay una verdadera solución, el soluto tiene dimensiones aproximadamente iguales

o inferiores a 1mµ.; cuando hay estado coloidal, el coloide tiene dimensiones que varían

entre 1 Mµ y 1000 Mµ. Y cuando hay suspensión gruesa las partículas o gotas

suspendidas tienen tamaños iguales o mayores a 1000 Mµ, como se observa en la Figura 2.

27

Figura 2 Tamaño de partículas suspendidas en el agua

Fuente: Aguilar M. Tratamiento físico-químico de aguas residuales: coagulación-

floculación.

6.3.1.1. DOBLE CAPA DE UNA PARTÍCULA COLOIDAL:

Las partículas coloidales son portadoras de una carga eléctrica, la cual puede ser positiva o

negativa, por lo general en las aguas residuales los coloides poseen una carga primaria

negativa sobre su superficie, que atraen iones de carga contraria a la partícula llamados

contraiones (+) que se adhieren fuertemente a la superficie y se desplazan con la partícula

recibiendo el nombre de capa rígida o comprimida, que a su vez atrae iones de carga

negativa (-) quienes también atraen a su alrededor una débil cantidad de iones positivos (+)

que constituyen una capa difusa que rodea a la partícula coloidal. Debido a que se presenta

una diferencia de concentraciones en ambas capas del coloide, los iones, gracias a

movimientos térmicos, pueden difundirse de la superficie de la partícula coloidal hacia el

seno de la disolución donde hay menores concentraciones de los mismos (Aguilar M. I,

2002).

Figura 3 Partícula coloidal rodeada por una capa eléctrica


floculación.

28

6.3.1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS COLOIDES:

Coloides moleculares: Los coloides se pueden clasificar también de acuerdo a su tamaño,

siendo los coloides moleculares partículas con grandes pesos moleculares, encontrando

entre estos el caucho, las proteínas, la gelatina, el almidón, entre otras.

Coloides Micelares o de asociación: Como su clasificación lo indica y a diferencia de los

coloides moleculares, son la unión de grupos de moléculas o de compuestos orgánicos que

se mantienen aglomerados por fuerzas de cohesión o van der-walls, como lo son los

detergentes y los jabones.

Coloides liofílicos: Son substancias de tipo coloidal que son solubles en el solvente,

cuando el solvente es el agua, son solutos que son fácilmente solubles en el agua y pueden

reaccionar con ella, como por ejemplo la materia orgánica responsable del color en el agua.

Coloides liofóbicos: Son substancias que al contrario de los liofílicos, son insolubles o

poco solubles en el solvente, como por ejemplo las arcillas y los metales.

Coloides diuturnos: Son los que no se modifican, y se aglutinan lentamente.

Coloides caducos: son, al contrario, los transitorios que se aglutinan rápidamente (Valencia

J. A., 2000).

6.3.1.3. PROPIEDADES DE LOS COLOIDES

Movimiento browniano: Este movimiento se descubrió en 1827 por el botánico ingles

Brown con granos de polen, quien estimo de manera muy acertada que este mismo

movimiento (polen) sería una propiedad de todas las partículas menos visibles al

microscopio (Valencia J. A., 2000).

El movimiento browniano, es una de las propiedades de las soluciones coloidales, según el

cual las micelas (o iones) se desplazan y chocan unas contra otras constantemente dando

lugar a la asimilación selectiva de unas sustancias por otras al ponerlas en contacto,

quedando eléctricamente adheridas para formar los compuestos, si el signo eléctrico es

opuesto. El movimiento browniano con sus choques iónicos y moleculares es un generador

de energía cinética y calórica (Rodriguez J. M., 2004) .

El movimiento browniano, sigue un alinea quebrada, y esta es directamente proporcional

con la temperatura, este movimiento tiene su origen en la energía cinética de translación de

las partículas dispersas, energía que es debida a la agitación térmica (Calahorro, 1995).

Efecto Tyndall: El efecto Tyndall es una propiedad óptica característica de los coloides al

ser atravesados por un haz de luz, donde la concentración de partículas coloidales

presentes en un líquido desvía y reflejan dicho haz, teniendo como resultado la dispersión y

reflejo de la luz, pero de forma más clara. Un ejemplo claro de laboratorio es cuanto

hacemos pasar un haz de luz a un vaso de agua y luego a una solución de agua con sal y

29

azúcar, donde se observa que en el agua la luz no se desviara ni se dispersara, en cambio en

la solución los coloides presentes hacen que la luz se disipe y refleje en el líquido.

El efecto Tyndall permite diferenciar las soluciones verdaderas de los coloidales, debido a

que las partículas de las soluciones son muy pequeñas y no causan un efecto dispersante de

la luz que se pueda observar (G. William Daub, 1996).

Potencial z: Es un parámetro físico que caracteriza la carga electrostática de las partículas

coloidales, siendo este el origen del movimiento de éstas hacia el polo de la carga opuesta.

El potencial zeta es un indicativo de la estabilidad de la suspensión coloidal y refleja la

capacidad de adsorber iones y moléculas dipolares. Casi todos los coloides del agua son

electronegativos con un potencial zeta entre -14 y -13 mV. La adición de coagulante lleva a

un cambio en la carga de la partícula desde negativa a positiva. En la tabla No. 5 se

observa los valores del potencial zeta y caracteristicas de la suspension (Aguilar M. I,

2002) .

Tabla 6 Valores del potencial zeta y caracteristicas de la suspension

Potencial zeta (mV) Característica de la suspensión

+3 a 0 Aglomeración máxima y precipitación

-1 a -5 Excelente aglomeracion y precipitación

-5 a -10 Buena aglomeracion y precipitación

-11 a -20 Comienzo de la aglomeración (agregados de 2 a 100

coloides)

-21 a -30 Ligera estabilidad

-31 a -40 Sin agregados. Estabilidad media

-41 a -50 Buena estabilidad

-51 a -60 Estabilidad muy buena

-61 a -80 Excelente estabilidad

-81 en adelante Estabilidad máxima


floculación.

6.4. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

En el tratamiento de aguas residuales se encuentran básicamente 4 procesos, como son: pre

tratamiento, tratamiento primario, secundario y terciario, la PTAR El salitre en este

momento solo tiene en funcionamiento el pre tratamiento, y un tratamiento primario, los

cuales buscan básicamente bajar los niveles de sólidos, y clarificar de esta forma el agua

procesada por la planta.

30

6.4.1. PRETRATAMIENTO:

El pre tratamiento son las operaciones físicas cuyo objetivo principal es eliminar sólidos y

partículas en suspensión de gran tamaño y densidad, así como también grasas y aceites

(Antonio Bodalo, 2002), para evitar por medio de estas operaciones estas partículas puedan

producir serias averías (obstrucción en tuberías y bombas, depósitos de arenas, roturas de

equipos) en los equipos de la planta, así como también aminorizar grasas y aceites, para

mejorar el rendimiento en los demás tratamientos (CRUZ, 2008).

El pre tratamiento en una planta depende de:

a. La procedencia del agua residual

b. La calidad

c. del agua (grasas, arenas sólidos)

d. Tipo de tratamiento posterior

Procesos utilizados en el pre tratamiento del agua residual:

a. Separación de grandes sólidos

b. Desbaste para eliminación de las sustancias de tamaño excesivamente grueso

c. Tamizado, para eliminación de partículas en suspensión

d. Desarenado, para eliminación de arenas y sustancias solidas densas en suspensión

e. Desengrasado, para eliminación de los distintos tipos de grasas y aceites presentes en

el agua residual, así como de elementos flotantes (CRUZ, 2008).

6.4.1.1. SEPARACIÓN DE GRANDES SÓLIDOS

Consiste en un pozo situado a la entrada del colector de la depuradora, de tronco piramidal

invertido y paredes inclinadas, con el fin de concentrar los sólidos y arenas en una zona

específica para ser extraídos de manera eficaz (CRUZ, 2008).

6.4.1.2. DESBASTE O CRIBADO

Se emplea para la reduccion de sólidos en suspension de distintos tamaños; se realiza por

medio de rejillas y tiene como objeto retener o separar los cuerpos voluminosos flotantes y

en suspension, que arrastra consigo el agua residual (Jimenez Beltran , De Lora, & Sette

Ramlho, 2003).

El desbaste o cribado en una planta de tratamiento permite a posterior:

a. Eludir posteriores depositos

b. Evitar obstrucciones en canales y tuberias

c. Interceptar materiales que puedan dificultar el funcionamiento de unidades

posteriores (desarenador, medidor de caudal, decantadores)

d. Aumentar la eficiencia de tratamientos posteriores.

31

Las rejillas de desbaste se pueden clasificar en:

a. Horizontales, verticales, inclinadas y curvas

b. Finas, medias y gruesas

c. Fijas o moviles

d. De limpieza automatica, semiautomatica, y manual

Por razones de mantenimiento y explotacion las rejillas manuales no son muy utilizadas,

para lo cual se recomiendan las de limpieza semi y automatica, ya que existen hasta para

poblaciones muy pequeñas (CRUZ, 2008).

6.4.1.3. TAMICES:

Luego de tener un buen proceso de eliminacion de sólidos, se llega a la utilizacion de

tamices, con separacion entre barras de 0.2mm. aunque son mas utilizadas las de separacion

de 1mm. Se busca igualmente un sistema de autolimpieza, sustituyendo de esta manera los

desbastes, eliminacion de arena y alrededor de un 30% de grasas y sobrantes (CRUZ,

2008).

Es posible calsificar los tamices de la siguiente manera

a. Tamices estaticos

b. Macrotamices rotatorios

c. Tamices rotatorios

6.4.1.4. DESARENADO

Su funcion principal es la separacion de elementos pesados en suspension (arena, arcilla,

limos) que perjudican el tratamiento posterior, la retirada de estos sólidos se realiza en

depositos, donde se remansa el agua, se reduce la velocidad del agua, aumentando la

seccion de paso.

En ocaciones es tambien interesante el empleo de un clarificador de arenas

Se pueden clasificar los desarenadores de la siguiente manera:

a. De flujo horizontal

b. De flujo vertical

c. De flujo inducido

Tipos de desarenadores:

De fujo variable: se usan en pequeñas instalaciones. La arena se extrae manualmente de un

canal longitudinal que tiene capacidad de almacenamiento de 4-5 dias.

32

De flujo constante: su velocidad es constante 0,3m/s aprox, independiente del caudal que

circule entre ellos. Las variaciones de la altura del canal proporcionan una medida de dicho

caudal.

Desarenadores rectangulares aireados

En este tipo de desarenadores se inyecta una cantidad de aire que provoca un movimiento

helicoidal del líquido y crea una velocidad del barrido de fondo constante, perpendicular a

la velocidad de paso, la cual puede variar sin que se produzca ningun inconveniente.

Ademas se favorece la separacion de las particulas organicas que pueden quedar adheridas

a las particulas de arena (CRUZ, 2008).

6.4.1.5. DESENGRASADO – DESACEITADO

Es la eliminación de grasas cuando la cantidad de estas es muy grande, lo que puede llegar

a distorsionar tratamientos posteriores, la eliminacion de aceites es una separación líquido-

líquido mientras que las grasas es sólido-líquido, y su separación se da basicamente por

diferencias de densidades con el agua (Alfonso Contreras López, 2009).

6.4.2. TRATAMIENTO PRIMARIO:

El tratamiento primario busca básicamente la retención de sólidos de características más

pequeñas los cuales no alcanzan a ser retenidos durante el pre tratamiento, para la eficacia

de este se utilizan métodos tanto físicos como químicos. En algunas ocasiones el

desengrasado se puede considerar entre el tratamiento primario.

Las operaciones más conocidas en el tratamiento primario son: Sedimentación o

decantación, coagulación-floculación, flotación, neutralización. Dentro de los sólidos que

se buscan retener en este tratamiento, se encuentran: sólidos sedimentables, flotantes y

coloidales (Antonio Bodalo, 2002).

6.4.2.1. SEDIMENTACIÓN

Se utiliza básicamente para separar sólidos suspendidos en aguas residuales, basándose en

la diferencia de peso específico entre las partículas sólidas y el líquido.

La sedimentación se puede producir en varias etapas o puntos del tratamiento, por ejemplo,

en los desarenadores (pre tratamiento), en los clarificadores o sedimentadores primarios, y

en los sedimentadores secundarios seguidos al reactor biológico (Jimenez Beltran , De

Lora, & Sette Ramlho, 2003).

33

6.4.2.2. COAGULACION Y FLOCULACION

Los procesos de clarificación del agua (coagulación y floculación) permiten la remoción de

turbiedad orgánica e inorgánica, color aparente y verdadero, de químicos y sustancias

generadoras de sabor y color al agua y la eliminación de colonias de bacterias, virus, y

plancton en general susceptibles de ser separados por coagulación, aunque se debe aclarar

que la coagulación y floculación, son dos procesos diferentes que se llevan a cabo de forma

simultanea para la formación de agregados (Valencia J. A., 2000).

6.4.2.2.1. COAGULACIÓN:

Proceso físico-químico en el cual se produce una desestabilización de partículas coloidales

mediante la adición de sustancias químicas que permiten el rompimiento de las fuerzas

electrostáticas que las mantiene separadas, dando paso de esta manera a la aglomeración

de dichas partículas y formación de flocs. En la figura 3 (pág. 27) se observa la eliminación

de cargas eléctricas y la unión de partículas para formar floculos más grandes que

sedimenten más fácil.

En el tratamiento de aguas residuales, se utiliza el proceso de coagulación para aumentar la

velocidad de agregación de los Coloides diuturnos, para así lograr una rápida aglomeración

de partículas, convirtiéndolos en dispersiones coloidales de tipo caduco (Aguilar M. I,

2002).

Existen cuatro métodos de desestabilización de las partículas:

6.4.2.2.1.1. COAGULACIÓN POR NEUTRALIZACIÓN DE CARGA:

Cuando se agrega un coagulante al agua residual a tratar, la superficie del coloide que

posee iones de carga contraria a los de la partícula coloidal absorbe iones de signo contrario

del coagulante, teniendo así como resultado la re estabilización original de la carga de la

partícula.

Como se observa en la Ilustración 4, los coloides pueden adsorber:

Iones o productos de hidrólisis simples como el Al(OH)++

o el Fe(OH)++

con pesos

Moleculares entre 44 y 135 y tamaños menores de 1 mμ, que se forman al inicio de

la coagulación.

Polímeros formados poco más tarde, al continuar las reacciones hidrológicas del

coagulante con la alcalinidad y con el agua misma. Estas moléculas alcanzan pesos

entre 256 (cuando OH: Al es igual a 0.5) y 1430 (cuando OH:Al es igual a 11.25).

el tamaño de estos polímeros es alrededor de 0.1 mμ y tienden a ser octaédricos

(Valencia J. A., 2000) .

34

Figura 4 Adsorción de contraiones en la partícula coloidal

Fuente: Arboleda Valencia J. Teoría y práctica de la purificación del agua.

6.4.2.2.1.2. COAGULACIÓN POR COMPRESIÓN DE LA DOBLE CAPA

En las interacciones que existen entre partículas coloidales y algunos coagulantes, los iones

que tienen carga igual a la carga primaria del coloide se repelen y los iones que tienen carga

contraria al mismo son atraídos; estos contraiones son los encargados de producir una

desestabilización de la partícula, ya que al agregar concentraciones elevadas de coagulante,

también habrá cantidades elevadas de contraiones que son atraídos por la capa difusa de la

partícula coloidal, la cual se satura y se neutraliza, teniendo como consecuencia, la

disminución de su espesor y de las fuerzas de repulsión, además de que se llega a eliminar

la barrera energética, sin embargo también es importante la reducción del potencial z,

haciendo que este sea igual a 0 (potencial z = 0) (Aguilar M. I, 2002).

Es un parámetro físico que caracteriza la carga electrostática de las partículas coloidales,

siendo este el origen del movimiento de éstas hacia el polo de la carga opuesta.

El potencial zeta es un indicativo de la estabilidad de la suspensión coloidal y refleja la

capacidad de adsorber iones y moléculas dipolares. Casi todos los coloides del agua son

electronegativos con un potencial zeta entre -14 y -13 mV. La adición de coagulante lleva a

un cambio en la carga de la partícula desde negativa a positiva. En la tabla No. 5 se

observa los valores del potencial zeta y caracteristicas de la suspension (Aguilar M. I,

2002) .

Entre mayor sea la carga del contraion más disminuirá la carga del coloide de acuerdo con

la ley de Schulze Hardy que dice: “la precipitación de un coloide es efectuada por aquel ión

del electrolito añadido, que tenga una carga opuesta en signo a la de las partículas

coloidales y el efecto de dicho ión se incremente tanto más cuanto mayor sea el número de

cargas que posea” (Valencia J. A., 2000).

35

6.4.2.2.1.3 COAGULACIÓN POR PUENTE QUÍMICO

En este tipo de coagulación se utiliza como agente desestabilizador de partículas, polímeros

de alto peso molecular, los cuales poseen grupos funcionales que interactúan y adhieren con

la superficie del coloide por enlaces iónicos, covalentes, puentes de hidrogeno, entre otros.,

dejando una parte de la cadena polimérica libre en la disolución, a la cual, una segunda

partícula coloidal que puede absorber sus grupos funcionales libres formando de esta

manera un puente químico coloide-polímero-coloide, repitiéndose este proceso con el resto

de las partículas presentes en la disolución, permitiendo su aglomeración en partículas más

grandes llamadas flocs. (Ver Figura 5).

En este tipo de coagulación es mayor la influencia del fenómeno químico que el de las

fuerzas electrostáticas, sin embargo se debe tener en consideración los siguientes aspectos.

Cuando los grupos funcionales de la cadena polimérica cubren toda la superficie de

la partícula coloidal, no se puede formar el puente entre partículas

Si se agregan grandes cantidades de polímero, estos cubren totalmente la superficie

de la partícula, impidiendo de esta manera la formación de puentes químicos.

Cuando el polímero no es absorbido, el floc se desintegra espontáneamente

(Aguilar M. I, 2002).

Figura 5 Formación de Floc por Coagulación por puente químico


floculación.

6.4.2.2.1.4. COAGULACIÓN POR INCORPORACIÓN (O DE BARRIDO)

Este tipo de coagulación se presenta cuando al agregar una alta cantidad de coagulante, éste

se sobresatura en la disolución, ya que excede los límites de solubilidad, precipitándose de

esta manera los hidróxidos que se forman por reacción de la alcalinidad y el agua misma

con los coagulantes, generándose así una masa esponjosa, llamada floc de barrido, que

atrapa las partículas coloidales de la solución, obligándoles de esta manera a sedimentar.

36

En este tipo de coagulación, también se puede presentar antes de la sobresaturación

coagulación de tipo: puente químico, e incluso de neutralización de carga (Valencia J. A.,

2000).

6.4.2.2.2. COAGULANTES

Los coagulantes, son sustancias químicas de hierro o aluminio que tienen propiedades que

permiten efectuar el proceso de coagulación al ser agregado al agua residual teniendo como

resultados la formación de flocs más pesados y con mayor velocidad de sedimentación, sin

embargo también se encuentran los coayudantes o ayudantes de coagulación, los cuales al

actuar solas sobre el agua producen poco o ningún floc, pero mejoran los resultados

obtenidos con simples coagulantes.

Los coagulantes más usados son: sulfato de aluminio, sulfato ferroso y cal, cloruro férrico,

sulfato férrico, aluminato de sodio y cal: Entre los coayudantes encontramos el cloruro de

magnesio, el aluminato de sodio, la sílice activada, el almidón y gran número de

polielectrolitos de masa molecular elevada.

Entre los coagulantes mas comunes se tienen los siguientes:

Basados en aluminio:

Sulfato de aluminio Al2 (SO4)

Polihidroxicloruro de aluminio Aln (OHn)m Cl3n-m

Aluminato sódico NaAlO2

Basados en hierro:

Sulfato férrico Fe2(SO4)3

Cloruro férrico FeCl3

Sulfato ferroso FeSO4

Basados en calcio:

Cloruro cálcico CaCl2

Hidróxido cálcico Ca(OH)2

Basados en magnesio

Cloruro de magnesio MgCl2

Para el desarrollo del presente trabajo se utilizó el coagulante utilizado por la planta, ya que

la idea es mejorar el proceso de coagulación – floculación manteniendo los reactivos

utilizados por la misma.

37

6.4.2.2.2.1. SALES DE HIERRO

Las sales de hierro tales como Cloruro férrico, Sulfato férrico y sulfato ferroso, tienen la

ventaja de formar flocs más pesados y con mayor velocidad de sedimentación, además de

permitir trabajar a pH de 4 a 11.

Cloruro Férrico

El cloruro férrico es un líquido viscoso con formula FeCl3 de color oscuro, y corrosivo, el

cual es utilizado como coagulante en el tratamiento de aguas residuales domesticas e

industriales en la remoción de sólidos en suspensión y fosfatos (Limitada, s.f.).

El cloruro férrico se puede trabajar con buenos resultado a pH desde 4 a 11, sin embargo se

utiliza frecuentemente en aguas altamente coloreadas y con presencia de ácido sulfhídrico.

Los lodos obtenidos como resultados en el tratamiento de aguas residuales con cloruro

férrico son fuertemente corrosivos para la estructura de la planta, por lo que son difíciles de

manejar. (Valencia J. A., 2000)

La acción del FeCl3 no se debe a la reacción directa del ión Fe+++

sobre la partícula

coloidal, sino que este ión en solución acuosa se hidroliza, actuando como un ácido y

reacciona con la alcalinidad del agua primero, debido a la alta concentración de grupos

(OH-, CO3

-2, HCO3

-) y luego con la molécula de agua.

a. El Fe(III) en solución acuosa hidrolizado

FeCl3 Fe+++

+ 3Cl-

Fe+++

+ 6H2O [Fe (H2O)6]+++

b. Las reacciones con la alcalinidad se presentan de la siguiente manera:

[Fe(H2O)6]+++

+ OH- [Fe(H2O)5 (OH)]

++ + H2O

[Fe(H2O)6]+++

+ CO32-

[Fe(H2O)5 (OH)]++

+ [HCO3-]

[Fe(H2O)6]+++

+ HCO3-

[Fe(H2O)5 (OH)]++

+ [H2CO3]

c. El [Fe(H2O)5 (OH)]++

es un compuesto inestable que se hidroliza formando:

[Fe(H2O)5 (OH)]++

[Fe(H2O)4 (OH)2]+

[Fe(OH)3 (H2O)3]

d. La reacción de [Fe(H2O)5 (OH)]++

entre sí, crea productos poliméricos:

[Fe(H2O)5 (OH)]++

+ [Fe(H2O)5 (OH)]++

[Fe(H2O)8 (OH)2]4+

+ 2H2O

Estos polímeros con carga positiva desestabilizan las partículas coloidales con carga

negativa presentes en el agua, ya que reducen las fuerzas repulsivas entre partículas. La

formación de partículas grandes comienza a enredar más partículas y a aglomerarlas. La

masa resultante tiene mayor densidad que la del agua a tratar y por lo tanto pueden ser

38

removidas por sedimentación y filtración. La reacción del [Fe(H2O)6]+++

con la molécula

de agua, son de tipo acido-base y se presenta así:

[Fe(H2O)6]+++

+ H2O [Fe(H2O)5 (OH)]++

+ H3O+

Donde el [Fe(H2O)5 (OH)]++

se hidroliza y polimeriza al igual que en la reacción con la

alcalinidad (Valencia J. A., 2000).

6.4.2.2.2. FLOCULACIÓN

Luego de la fase de coagulación, viene una segunda fase llamada floculación, donde se

agrega al agua residual polímeros que se adhieren a los flocs obtenidos durante la primera

fase, generando de esta manera una serie sucesiva de colisiones que dan paso a la

formación de floculos más grandes y fácilmente sedimentables.

La prontitud con que estas partículas se unen depende del tamaño y concentración de los

coloides, de su grado de desestabilización y la velocidad con que se agite la muestra de

agua.

El contacto entre las partículas coloidales se puede presentar de dos maneras:

a. Floculación percinética: Contactos por bombardeo de las partículas producido por

el movimiento de las moléculas del líquido (movimiento browniano) que sólo

influye en partículas de tamaños menores del micrón, que actúa durante los 6 a 10

segundos del proceso.

b. Floculación ortocinética: Contactos por turbulencia del líquido efectivo sólo con

partículas mayores del micrón, siendo ésta determinada por los gradientes de

velocidad inducidos por la turbulencia en la masa líquida, y actúa en el resto del

proceso (20 a 30 minutos) (Valencia J. A., 2000).

6.4.2.2.2.1. FLOCULACIÓN PERCINÉTICA

Al hablar de las propiedades de los coloides se estableció que (Ley de Fick):

dm = -AD dc

dt dx

Dónde:

A: área t: tiempo

D: coeficiente de difusión c: concentración

m: masa x: dirección de difusión

Para una partícula esférica central de radio “r” y A= 4r, con la cual, debido a la ausencia de

fuerzas repulsivas, un número n de partículas chocan, la ecuación quedaría así:

39

I = 4πr2

D dn

dr

En donde I es el número de colisiones por unidad de tiempo con la partícula central. Si no =

número de partículas y R = distancia entre centros de partículas, y r= R, y n = no para el

momento inicial:

I = 4πR2

D no

La anterior discusión implica que el movimiento de las partículas coloidales de un líquido,

se asemeja al movimiento casual de las moléculas de gas, y está caracterizado por el

coeficiente de difusión D.

Como tanto la partícula central n1 y la partícula que choca n2 están sometidas a movimiento

browniano, el coeficiente de difusión conjunto será igual a:

D12 = D1 + D2

Y la ecuación quedaría así:

I = 4πD12 R n1 n2

Que es la ecuación de Von Smoluchowski, quien en 1918 presentó la teoría de la

floculación pericinética (Valencia J. A., 2000).

6.4.2.2.2.2. FLOCULACIÓN ORTOCINÉTICA

Cuando un fluido (ya sea en reposo o en movimiento) sufre un disturbio, los filetes líquidos

se alteran, y por lo general crean rollos de vórtices espirales que atraviesan toda la masa

líquida en distintos sentidos, con configuraciones tubulares de carácter inestable que

aparecen y desaparecen en los diferentes puntos del campo turbulento. Los vórtices grandes

generan vórtices más pequeños y estos a su vez otros menores, proceso que continúa

minimizando cada vez más la escala de las fluctuaciones, hasta que finalmente estas se

disipan en calor y desaparecen.

Figura 6 Idealización de la turbulencia creada en la parte posterior de un cilindro introducido en un líquido

Fuente: oleda Valencia J. Teoría y práctica de la purificación del agua, volumen 2.

Los patrones de comportamiento de los vórtices son tan variados como los elementos

causantes de la turbulencia. Parámetros tales como la velocidad del fluido, y su densidad, la

40

forma del agitador introducido y su velocidad (si se mueve) condicionan el espectro de

energía producido. La Figura 6 presenta una idealización de la causa de rollos de vórtices

que un cilindro podría introducir en un fluido que avanza con una velocidad Ʊ. Se ve en

ella, que entre los vórtices contiguos se generan deslizamientos de los filetes líquidos que

inducen fricciones o gradientes de velocidad, los cuales promueven el choque de las

partículas que viajan en ellos. La velocidad en cualquier punto del líquido es tan fluctuante

que si se introduce un dispositivo que tenga una respuesta suficientemente rápida, la señal

obtenida adquiere el trazado oscilante. Es costumbre dividir estas fluctuaciones de la

velocidad u^ en la velocidad promedio u más velocidad fluctuante u´ así:

U = u^ + u´

A los vórtices producidos por la turbulencia se les suele asignar una escala que se denomina

escala de turbulencia y se define como la distancia hasta la cual se desplaza un

conglomerado de partículas de un fluido en sentido X” perpendicular a la dirección del

flujo sin perder su identidad. Esta escala puede ser interpretada como el tamaño promedio

de los vórtices que existen en un determinado punto del campo turbulento y su longitud en

relación con el tamaño de la partícula es la que determina la frecuencia de colisiones J.

El primero en proponer un modelo matemático para determinar la frecuencia de colisiones J

fue Von Smoluchowski (1918), quien demostró que para flujo laminar y bidimensional, en

la que la velocidad depende únicamente de una coordenada (y) normal a ella:

J= 4 n1 n2 R312 du

3 dy

En la cual el número de choques es directamente proporcional al gradiente du/dy, Donde:

n1 n2 = número de partículas de radio R1 y R2

R12 = radio medio (R1 + R2)/2

du/dy = gradiente de velocidad (laminar)

u = velocidad puntual

En un flujo de esta clase, la potencia dɛ disipada en un volumen elemental dxdydz es igual

a:

dɛ = dxdydz µ du 2

dy

En esta expresión µ es la viscosidad absoluta del agua. Luego la potencia disipada por

unidad de volumen (ɛ) será igual a:

ɛ = µ du 2

dy

Donde este es el gradiente puntual que puede ser diferente en cada punto de la masa

líquida, en especial cuando el flujo es turbulento (Valencia J. A., 2000).

41

du = ɛ

dy µ

6.4.2.3. FLOTACIÓN

Esta técnica se utiliza para separar tanto líquidos como sólidos que tienen menor densidad

que el agua, ya que estos flotan y son fáciles de recoger superficialmente. Los sólidos se

recogen mediante burbujas de aire, las cuales se adhieren a las partículas sólidas haciendo

que asciendan a la superficie; esta técnica es utilizada principalmente ´para partículas

difíciles de sedimentar (Ramon Sans Fonfría, 1989).

La aglomeración de fangos flotados pueden ser eliminados fácil y rápidamente de la

superficie del líquido mediante la utilización de una barredera. Puesto que el proceso de

flotación pone en contacto los compuestos químicos parcialmente reducidos con oxígeno,

en forma de finas burbujas, se produce una satisfacción de cualquier demanda instantánea

de oxígeno.

Los métodos más utilizados de flotación son: por aire disuelto, aireación a presión

atmosférica y por vacío (Nemerrow, 1998).

6.4.2.4. NEUTRALIZACIÓN

Antes de devolver las aguas residuales a su afluente, es necesario hacer un proceso de

neutralización, en el que se lleva el agua a pH 7, debido a la sensibilidad de los organismos

acuáticos a los cambios del mismo.

Es necesario ajustar el pH en algunos de los siguientes casos:

En vertidos ácidos y básicos, antes de tratamientos posteriores como el biológico, en donde

el pH permite una actividad biológica óptima

En la precipitación de metales pesados, por ejemplo los metales precipitan con hidróxidos,

por lo cual se ajusta el pH con cal hasta llegar a un pH optimo, esto producto de la

solubilidad de la sal metálica, concentración del metal y presencia de agentes complejantes.

La neutralización se realiza en un tanque y luego sus aguas son vertidas a un decantador o

clarificador en donde sedimentan los hidróxidos insolubles (Jimenez Beltran , De Lora, &

Sette Ramlho, 2003).

42

6.5. OXIDANTES

6.5.1. PEROXIDO DE HIDROGENO

El peróxido de hidrógeno, es un líquido incoloro y de sabor amargo, altamente polar e

inestable, que se descompone rápidamente en una reacción que libera agua y oxígeno,

además de calor, es altamente oxidante y puede llevar a cabo una reacción de combustión

al contacto con materia orgánica o algunos metales.

El peróxido de hidrogeno es también conocido comercialmente como agua oxigenada,

siendo utilizada como desinfectante de heridas en los hogares, debido a que al estar en

contacto con la herida se produce una reacción de descomposición, en la cual se obtiene

como producto el desprendimiento de un gas (oxigeno) que lleva a cabo la desinfección,

gracias a su acción como oxidante en la reacción (Moreno, 2013), de acuerdo a la siguiente

reacción:

H2O2(ac) H2O(lq) +1/2O2(g)+ calor

6.5.2. CLORO RESIDUAL

El cloro es un gas amarillo verdoso sofocante soluble en agua, corrosivo y toxico irritante

para algunos órganos del cuerpo humano (ojos y tracto digestivo) se encuentra libre en la

naturaleza aunque de manera diatomica, es un oxidante enérgico.

Cl02→2Cl

-

Los aniones son más reductores del Cl- al I-. Por lo tanto en los halógenos libres el carácter

oxidante disminuye en el mismo orden, así el cloro oxida al bromuro y al yoduro, bromo y

yodo; respectivamente, el bromo puede oxidar al yoduro, pero no al cloruro (Fernando

Burriel Martí, 2008).

Reacción que se produce en fracciones de segundos que dependen del pH (a mayor pH

presenta mayor poder de oxidación) como se observa en la siguiente ecuación:

Cl2+ H2O HOCl + HCl

HOCl H+ + OCl

-

Siendo el ácido hipocloroso un poderoso bactericida y el óxido de cloro no tanto.

Las reacciones que se presenta con la materia orgánica, son lentas:

43

RNH2-COOH + HOCl ↔ RNHCl-COOH + H2O (mal olor y toxicas).

El cloro residual, también presenta reacciones rápidas, en las cuales acepta un electrón para

completar los ocho periféricos como se observa en la siguiente reacción:

H2S + 4Cl2 + 4 H2O ↔ H2SO4 + 8 HCl

2Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 ↔ 2Fe(OH)3 + CaCl2 + 6CO2

MnSO4 + Cl2 + 4NaOH ↔ MnO2 + 2NaCl + Na2SO4 + 2H2O

6.5.3. HIPOCLORITO DE SODIO

El ácido hipocloroso establece un equilibrio con el ión hipoclorito como en el caso de la

cloración con cloro gaseoso, que depende del pH (Carvajal, 2013).

NaOCl + H2O ↔ Na+2

+ OCl- + H2O

OCl- + H

+ ↔ HOCl.

44

7. METODOLOGÍA

7.1 POBLACIÓN:

Corresponde al agua cruda de la zona norte del río Bogotá que ingresa a la planta con un

caudal promedio de 4.2 m3/s, del cual se realiza una muestra representativa de 50 L /d.

7.2. DISEÑO METODOLÓGICO

Este diseño metodológico se realiza bajo los parámetros establecidos en el instructivo de

laboratorio manejado en la PTAR EL SALITRE, el cual simula las condiciones reales de la

planta, permitiendo así determinar las dosis óptimas de coagulante y floculante que

garanticen los porcentajes de remoción establecidos para la planta.

7.3. PERIODO DE ANALISIS

Los ensayos para determinar la dosis óptima de coagulante (FeCl3) y oxidante (MIOX,

NaClO y H2O2) se realizará en el laboratorio de la PTAR el Salitre, durante un tiempo

aproximado de 7 meses, bajo las respectivas normas de seguridad determinadas para la

manipulación de aguas residuales como son: guantes, tapaboca, bata, gafas, carnet de

vacunas actualizado (fiebre tifoidea, influenza, antitetánica, hepatitis) que no pongan en

peligro la salubridad de los analistas.

Cada ensayo que se realice con los oxidantes, deberá mantener la mismas condiciones de

repetitividad, las cuales incluyen: el mismo procedimiento e instrumento de medición,

observador, lugar, realizados en periodos cortos y de forma triplicada, para tener así

mínimo tres datos, que permitan obtener resultados más exactos estadísticamente.

Los datos obtenidos durante las pruebas se registraran en el formato de laboratorio

previamente estandarizado por la empresa, los cuales se tabularan y graficaran, para así

poder analizar la efectividad que tienen los oxidantes en la investigación planteada.

7.4. PREPARACIÓN DE REACTIVOS.

Solución de coagulante: Se prepara una solución de cloruro férrico a una

concentración de 2 g/l.

Solución de floculante: Se prepara una solución de polímero aniónico a una

concentración de 0.1 g/l de floculante.

Solución de Oxidantes: Se prepara una solución de Miox, H2O2 (50 %), y NaClO a

una concentración de 4000 ppm.

45

7.5. TOMA Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA DIARIA

Se toma un aproximado de 50L de agua residual todas las mañanas en el horario de 9:30 a

10:00am luego de que la misma haya pasado por los tornillos de Arquímedes, (con un

caudal de 4,7m3/s), la cual se vierte en una caneca. El analista del laboratorio homogeniza

la muestra mediante agitación continua cada vez que se toma una jarra diferente y una

muestra adicional para medir turbiedad (agua cruda), durante un tiempo de 25s.

A continuación en una probeta de plástico se mide un volumen de 1000mL de agua que

luego el analista transfiere al vaso de precipitados de 1000ml; repitiendo el procedimiento 5

veces más y llevándolos posteriormente al equipos y ubicándolos en los círculos blancos

debajo de cada paleta, bajando y ajustando los tornillos de cada una de éstas, (antes de

homogenizar la muestra se debe medir potencial redox y pH).

7.6. ENSAYO DE JARRAS

7.6.1. ENSAYO CON COAGULANTE (FeCl3) Y FLOCULANTE

(POLIAMIDA)

Para obtener la dosis óptima de coagulante y floculante en el tratamiento primario

químicamente asistido del agua residual, se utiliza un equipo “test de jarras” (figura N°7)

provisto de 6 agitadores. El analista prende el equipo y lo gradúa en modo secuencial, el

cual contiene los tiempos ya grabados en su memoria para el proceso (2 minutos a 150

rpm, 10 minutos a 40 rpm, y 6 minutos a 0 rpm), y se manejan de la siguiente manera:

Se verifica que el dispositivo se encuentre en tiempo cero, se alistan las jeringas que

contienen el coagulante y se aplican al agua inmediatamente se le da inicio al

proceso con una velocidad de agitación de 150 rpm por un tiempo de 2 minutos, el

analista debe observar el tiempo transcurrido en el cronometro del equipo, ya que el

floculante se agrega faltando 15 segundos para cumplir el tiempo de agitación

rápida (2min).

Una vez finalizados los dos minutos, el equipo cambia automáticamente su modo de

agitación de 150 rpm a 40 rpm, por un periodo de 10 minutos, espacio en el cual se

debe observar y anotar el tiempo de formación del floc.

Al cumplirse el tiempo de agitación lenta (40 rpm), el dispositivo detiene el proceso

de agitación, y el operador retira las paletas de cada beaker, y sin moverlos de su

sitio se califica la velocidad de decantación (en segundos) a un volumen 500 ml.

Luego de los 6 minutos de reposo, se califica la claridad del sobrenadante de

acuerdo al brillo y transparencia del agua.

Una vez terminado el proceso de coagulación y floculación del agua a analizar, se

toman 6 jeringas de 600 ml rotuladas con los datos de dosis de cada vaso, y se toma

con cada una de ellas una muestra (agua tratada) directa de cada vaso, llevando las

6 muestras a lectura de turbiedad.

Por último se debe calcular el porcentaje de remoción en cada beaker con el

respectivo análisis de los 6 resultados.

46

Figura 7 Equipo de test de jarras

7.6.2. ENSAYO CON COAGULANTE (FeCl3), FLOCULANTE (polímero aniónico) Y

OXIDANTE (MIOX, NaClO, H2O2)

Se realiza la toma y preparación de la muestra de agua a tratar descrita en el

numeral 7.5.

Se gradúa el equipo en modo continuo con 2 minutos a 150 rpm, y agregándose en

tiempo cero el oxidante (MIOX, NaClO, H2O2) que se va a estudiar, este espacio de

agitación rápida permite que el oxidante reaccione y actué sobre el agua sin tratar

(figura N°8).

Seguidamente se coloca el equipo nuevamente en modo secuencial y se realiza el

mismo procedimiento de “Ensayo con coagulante (FeCl3) y floculante (poliamida)”

descrito en el numeral 7.6.1.

47

Figura 8 Panel de control del test de jarras

Los ensayos de coagulación y floculación de esta investigación se realizaran a diferentes

concentraciones de coagulante (iguales concentraciones de polímero y oxidante), diferentes

concentraciones de polímero (iguales concentraciones de coagulante y oxidante) diferentes

concentraciones de oxidante (iguales concentraciones de polímero y coagulante),

obteniendo así resultados bajo condiciones diferentes, que permitan el análisis de cada uno

en la dosis optima de los reactivos, teniendo como objetivo la disminución del coagulante.

48

8. RESULTADOS Y DISCUSION

8.1. Barrido de Cloruro férrico (10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 25 ppm y 30 ppm) y

Miox (3ppm, 7 ppm, y 9 ppm) a 0.6 ppm de polímero.

Para el análisis de la dosis optima de coagulante y oxidante en el tratamiento primario del

agua residual, es importante realizar un barrido de cloruro férrico y anti oxidante (MIOX),

manteniendo la misma concentración de floculante utilizada por la planta (0.6 ppm) que nos

permita conocer las concentraciones a las cuales se presenta mayor porcentaje de remoción,

teniendo en cuenta el promedio de la concentración utilizada por la planta diariamente.

Por tanto y como se muestra en las tablas No. 7 y 8 se empiezan las jarras con un barrido de

Miox a concentraciones entre 3 ppm- 9 ppm y cloruro férrico entre 10 ppm-30 ppm

realizados en dos días diferentes y teniendo como referente las concentraciones utilizadas

de éste coagulante por la planta diariamente, de las cuales se puede observar que la tabla

No. 7 presenta mayores porcentajes de remoción que la No. 8 aun sin Miox, por lo que se

debe tener en cuenta que esta variedad en los resultados es consecuencia de las

características que puede presentar el agua al momento de ser recolectada para las pruebas (

en días de lluvias mayores porcentajes de remoción).

En la tabla No. 7 los porcentajes de remoción obtenidos se encuentran entre el 66% y 82%

con ayuda del oxidante (MIOX), y del 63% sin el mismo, estos resultados tan

representativos se pueden deber a que el agua recogida en la mañana se encontraba con una

gran cantidad de sólidos facilmente sedimentables, sin embargo las jarras realizadas a

concentraciones bajas de Miox no presentaron resultados significativos en comparacion a

los arrojadas por las pruebas realizadas bajo condiciones de planta (sin Miox),

encontrandose los mejores resultados de las prueba con 7 y 9 ppm de Miox y 20 ppm de

cloruro ferrico, con hasta un aumento del 19% en remoción de solidos, siendo éstos los

mejores resultados en las pruebas.

En la tabla No. 8 aunque se evidencia baja cantidad de solidos sedimentables en el agua, se

observa que todas las concentraciones de cloruro ferrico presentan remociones superiores a

20% con ayuda del oxidante. teniendo los mejores resultados a concentraciones de 7 y 9

ppm de Miox y 20 ppm de cloruro ferricico con remociones del 45,45% de solidos, 24%

mas con referencia a las obtenidas bajo condiciones de planta (sin Miox 21,21%), a 25 y

30 ppm de cloruro ferrico se obtuvieron valores entre 20% y 30% mas que sin el oxidante,

siendo estos valores no muy significativos si se tiene en cuenta que estas concentraciones

son las mismas que utiliza la planta (25 ppm) e incluso mayores a ésta (30 ppm).

49

Tabla 7 Barrido de Cloruro férrico y Miox a 0.6 ppm de polímero

Antioxidante 10 ppm FeCl3 15 ppm FeCl3 20 ppm FeCl3

Sin MIOX 62,76 66,44 68,39

3 ppm MIOX 65,51 72,41 73,56

5 ppm MIOX 66,6 74,71 79,31

7 ppm MIOX 68,69 64 77,01

9 ppm MIOX 67,81 82,75 82,75

Debido a que la prueba en jarras se realiza en dos dias diferentes, se inicia la segunda

prueba con la misma concentración de 20 ppm, para saber cuanto varian las condiciones del

agua basados ensu carga de sólidos.


Antioxidante 20ppm FeCl3 25 ppm FeCl3 30 ppm FeCl3

Sin MIOX 21,21 26,51 34,09

3 ppm MIOX 30,3 40,15 41,66

5 ppm MIOX 37,88 47,72 50,75

7 ppm MIOX 45,45 46,97 41,66

9 ppm MIOX 45,45 49,24 56,06

0

20

40

60

80

100

10 ppm FeCl3 15 ppm FeCl3 20 ppm FeCl3

PO

RC

ENTA

JE D

E R

EMO

CIÓ

N

CONCENTRACIÓN DE COAGULANTE

Sin MIOX 3 ppm MIOX 5 ppm MIOX 7 ppm MIOX 9 ppm MIOX

Figura 9 Barrido de Cloruro férrico y Miox a 0.6 ppm de polímero

50


8.2. BARRIDO DE COAGULANTE (10, 15, 20, 25, 30, 35ppm) Y OXIDANTE

(MIOX 8, 10, 12, 15, 17PPM):

Realizado el barrido con concentraciones de oxidantes bajas, se decide aumentar la

cantidad del mismo desde los 8ppm hasta las 17ppm y disminuir las cantidades de

coagulante, desde 10ppm (menos de la mitad de lo que se utiliza en condiciones normales

la planta) hasta 35ppm que ya es mayor a lo utilizado normalmente.

La imagen No.11 representa el barrido realizado y los resultados arrojados por el mismo

muestran que el porcentaje de remoción que se obtuvo a condiciones de planta (45,41% a

30ppm de férrico) se puede obtener con menos coagulante, siendo los resultados más

cercanos arrojados en el test desde 15ppm de coagulante (FeCl3) con solo 12ppm del

oxidante (Miox).

Después de determinar a qué concentración de férrico se llegó a igualar las condiciones de

planta, se observan los demás resultados arrojados durante el test de jarras, evidenciándose

que aunque los otros porcentajes de remoción siguen en aumento su variación no es tan

significativa como la de 12 ppm de Miox, debido a que se realiza un aumento en las

cantidades de reactivo a mayor concentración, sin variaciones relativamente importantes en

la remoción. Por tanto se determina que la dosis optima de oxidante oscilaría entre los 15 y

20ppm de férrico y los 10 y 12ppm Miox, obteniendo porcentajes desde 42 hasta 48% de

remoción cercana a 30ppm de férrico (condiciones de planta) lo que lograría bajar las

cantidades de la planta casi a la mitad.

0

10

20

30

40

50

60

20 ppm FeCl3 25 ppm FeCl3 30 ppm FeCl3

PO

RC

ENTA

JE D

E R

EMO

CIO

N

CONCENTRACION DE COAGULANTE

Sin MIOX 3 ppm MIOX 5 ppm MIOX 7 ppm MIOX 9 ppm MIOX

51



8.3. BARRIDO DE COAGULANTE (10, 15, 20, 25, 30, 35ppm) Y OXIDANTE

(H2O2 8, 10, 12, 15, 17PPM):

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos durante la prueba con miox, se decide realizar

el test de jarras cambiando el oxidante por peróxido de hidrogeno (H2O2) buscando así la

dosis optima de remoción con otro oxidante utilizando las mismas cantidades tanto de

coagulante como de floculante, y variando el oxidante en la misma proporción que se

realizó previamente con Miox.

Como se puede observar en la imagen N°4 los resultados obtenidos con el peróxido como

oxidante son muy parecidos a los arrojados por el Miox bajo las mismas condiciones,

dando inclusive mejores porcentajes de remoción (desde 48% hasta 55%). Al igual que con

el Miox, las remociones que alcanzaron las condiciones de planta se obtienen desde 15 a

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

10 ppm FeCl3 15 ppm FeCl3 20 ppm FeCl3 25 ppm FeCl3 30 ppm FeCl3 35 ppm FeCl3

PO

RC

ENTA

JE D

E R

EMO

CIO

N

CONCENTRACION DE COAGULANTE

sin MIOX 8 ppm MIOX 10 ppm MIOX

12 ppm MIOX 15 ppm MIOX 17 ppm MIOX

Antioxidante

10 ppm

FeCl3

15 ppm

FeCl3

20 ppm

FeCl3

25 ppm

FeCl3

30 ppm

FeCl3

35 ppm

FeCl3

sin MIOX 21,85 35,47 36,96 41,45 45,41 51,83

8 ppm MIOX 21,99 30,82 39,76 50,91 58,44 55,42

10 ppm

MIOX 25,84 32,96 42,40 50,77 57,88 62,38

12 ppm

MIOX 33,07 42,82 48,28 53,49 59,84 64,78

15 ppm

MIOX 38,88 42,20 52,39 58,47 60,43 63,66

17 ppm

MIOX 36,55 45,63 53,87 58,88 63,50 67,31

52

20ppm de coagulante y desde 12 a 15ppm de oxidante, determinando de esta manera que la

dosis optima de peróxido de hidrogeno para llegar a los porcentajes de remoción obtenidos

en la planta son las mismas que para el Miox.

Tabla 10 Barrido de Cloruro férrico y Peróxido de Hidrogeno a 0.6 ppm de polímero

Figura 12 Barrido de Cloruro férrico y Peróxido de Hidrogeno a 0.6 ppm de polímero

Entre los barridos realizados para obtener la dosis optima de oxidantes no se encuentra el

hipoclorito de Sodio debido a que este reactivo no se encontraba en la planta, y aunque se

gestionó por parte de las directivas de la misma institución con los proveedores solo fue

posible entregarlo para el mes de septiembre, tiempo en el cual se decide tomar los mismos

valores de referencia de los otros oxidantes y seguir con las pruebas comparativas.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

10 ppm FeCl3

15 ppm FeCl3

20 ppm FeCl3

25 ppm FeCl3

30 ppm FeCl3

35 ppm FeCl3

PO

RC

ENTA

JE D

E R

EMO

CIÓ

N

CONCENTRACIÓN DE COAGULANTE

sin H2O2 8 ppm H2O2 10 ppm H2O2

12 ppm H2O2 15 ppm H2O2 17 ppm H2O2

Antioxidante

10

ppm

FeCl3

15 ppm

FeCl3

20 ppm

FeCl3

25 ppm

FeCl3

30 ppm

FeCl3

35 ppm

FeCl3

sin H2O2 27,76 34,85 39,57 42,87 48,98 51,95

8 ppm H2O2 31,99 36,15 44,11 48,60 53,05 57,66

10 ppm H2O2 32,82 39,05 48,63 51,85 55,63 58,51

12 ppm H2O2 37,45 49,00 55,90 57,99 61,99 65,82

15 ppm H2O2 44,79 48,96 56,41 59,66 63,81 67,79

17 ppm H2O2 42,83 52,83 54,76 61,40 62,50 65,87

53

8.4. BARRIDO DE OXIDANTE (10 a 20ppm) Y CONCENTRACIONES FIJAS

DE COAGULANTE (por día):

Teniendo como referente las mejores remociones en los barridos realizados anteriormente

de oxidantes (Miox y Peróxido de hidrogeno) y coagulante (cloruro férrico), se decide

realizar las siguientes pruebas manteniendo una sola concentración por día del coagulante y

variando la de los oxidantes de 10 ppm a 20 ppm, teniendo como punto de comparación la

remoción que presenten las jarras sin la acción del oxidante, y así poder analizar que

oxidante mejora el proceso de coagulación-floculación.

Debido a que la apertura del segundo tornillo de Arquímedes era a las 9 de la mañana, no

era posible empezar las pruebas sino alrededor de las 10:00am, esto ocurría ya que el agua

era entregada alrededor de las 9:40am, sumándole a esto que los analistas del laboratorio

contaban con otras funciones a parte de medir las turbiedades encontradas, y la poca

experiencia de los tesistas no era posible en este momento sino realizar cuatro jarras por

día, es por este motivo que solo se pudo analizar un oxidante por día.

Los resultados obtenidos en los ensayos de jarras donde se mantenía la concentración del

coagulante y se variaba la de los oxidantes en cada día no fueron los esperados, ya que de

los tres oxidantes (miox, peróxido e hipoclorito) solo en el caso del miox se vio un

favorecimiento en la remoción, mientras que con los otros dos los valores de turbiedad por

el contrario aumentaron con respecto a la prueba realizada sin el oxidante; posiblemente

estos resultados se deban a una posible descomposición tanto del peróxido como del

hipoclorito, quienes cuando están en forma acuosa y en bajas concentraciones reaccionan

para formar agua. En las imágenes No 13 a la No 16 se observan el comportamiento de los

oxidantes en las pruebas anteriormente mencionadas; sin embargo se muestra también la

mejoría obtenida con la aplicación del miox en los porcentajes de turbiedad.

Tabla 11 Barrido de oxidantes y cloruro férrico a 10 ppm con 0.6 ppm de polímero

OXIDANTE referencia 10 ppm 12 ppm 14 ppm 16 ppm

18

ppm 20 ppm

peróxido de

hidrogeno 0 -0,66 -0,86 -0,91 -0,87 0,18 -1,79

Miox 0 10,23 9,01 9,78 10,78 11,61 13,45

hipoclorito de

sodio 0 -3,5 -6,95 -3,06 -0,42 -1,04 -3,11

54

Figura 13 Barrido de oxidantes (Peróxido de Hidrogeno, Miox e Hipoclorito de Sodio) a 10 ppm de Cloruro

férrico y 0.6 ppm de polímero


-10

-5

0

5

10

15

referencia 10 ppm 12 ppm 14 ppm 16 ppm 18 ppm 20 ppmH2O2

Dif

eren

cia

en p

orc

enta

jes

de

rem

oci

ón

Antioxidante peroxido de hidrogeno Miox hipoclorito de sodio

OXIDANT

E

REFERENCI

A 10 ppm

12

ppm 14 ppm

16

ppm 18 ppm 20 ppm

peróxido de

hidrogeno 0 -4,34 3,13 2,48 4,47 3,81 3,63

Miox 0 -2,39 3,05 -1,47 1,84 -0,2 3,28

hipoclorito

de sodio 0 0,23 -3,52 -3,61 -2,71 -3,63 -5,63

55




OXIDANTE REFERENCIA

10

ppm 12 ppm 14 ppm 16 ppm

18

ppm 20 ppm

peróxido de

hidrogeno 0 -5,41 -4,44 -2,56 -2,81 -1,56 -1,2

Miox 0 3,22 2,18 5,56 3,19 3,98 3,44

hipoclorito de

sodio 0 -1,76 4,48 5,29 6,38 5,57 7,47



-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

Dif

eren

cia

en p

orc

enta

jes

de

rem

oci

ón

concentración del oxidante

peroxido de hidrogeno Miox hipoclorito de sodio

-10

-5

0

5

10

Dif

ern

cia

en p

orc

enta

jes

de

rem

oci

ón

concentración de Oxidante


56


OXIDANTE REFERENCIA 10 ppm

12

ppm 14 ppm

16

ppm

18

ppm

20

ppm

peróxido de

hidrogeno 0 0,14 3,74 3,5 -0,85 -0,13 2,76

Miox 0 -7,3 -5,01 -0,72 -0,91 0,45 6,01

hipoclorito de

sodio 0 0,91 5,28 3,09 0,87 1,86 3,08



8.5. COMPARACIÓN ENTRE OXIDANTES:

8.5.1. Luego de realizar diferentes barridos de los oxidantes, se decidió hacer un

comparativo entre ellos mismo. En la figura No17 se muestra el primero de ellos donde se

compara la efectividad de los tres (miox, hipoclorito y peróxido), a 10ppm de cloruro

férrico, estas pruebas se realizaron durante dos días, en el primero se realizó con miox e

hipoclorito y el segundo con peróxido, los resultados arrojados en este test muestran como

de los tres oxidantes el hipoclorito es el que menos ayuda a bajar los porcentajes de

turbiedad, solo después de 12ppm se ve un leve aumento y para bajar de manera

significativa los porcentajes de remoción de SST hay que adicionar demasiado oxidante

razón por la cual no sería de ayuda sino más bien un gasto. En el caso de peróxido y miox,

se ve un aumento significativo desde el momento en que se aplica el oxidante, en este caso

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

dif

eren

cia

en p

orc

enta

jes

de

rem

oci

ón

concentracion del oxidante


57

se nota como el peróxido es un poco más inestable ya que muestra picos un poco

incoherentes mientras que con el miox la ayuda es un poco más lineal, aunque llegando a

las 16 ppm del oxidante todos muestra tener la misma efectividad.

Tabla 15 Barrido de oxidantes (Peróxido de Hidrogeno, Miox e Hipoclorito de Sodio) a 10 ppm de Cloruro


OXIDANTE REFERENCIA

10

ppm 12 ppm 14 ppm 16 ppm 18 ppm 20 ppm

MIOX 0 10,67 7,74 9,52 10,37 12,71 12,75

NaOCl 0 -2,38 2,33 4,28 11,53 12,51 11,83

H2O2 0 3,21 9,24 20,88 9,24 12,05 12,45

Figura 17 Comparación en porcentajes de remoción a diferentes concentraciones de oxidantes 10 ppm de

cloruro férrico y 0.6 ppm de polímero

8.5.2. En la figura No18 se muestra el comparativo hecho con los tres oxidantes esta vez

cambiando la concentración del cloruro de 10 a 12ppm, en esta prueba nuevamente se

evidencia como de los tres el único oxidante que no presenta mejoría significativa es el

hipoclorito de sodio, ya que su aumento en la remoción de SST no es mucho, mientras que

nuevamente se observa una mejor ayuda en la disminución de los porcentajes de turbiedad

con el peróxido y con miox (los resultados mostrados en las gráficas, se refieren en cuanto

mejora el proceso teniendo en cuenta las remociones observadas sin la ayuda del oxidante

pero con la misma concentración de coagulante).

-5

0

5

10

15

20

25

dif

eren

cia

en p

orc

entj

es d

e re

mo

ció

n

concentración de oxidante

MIOX NaOCl H2O2

58

Los resultados indican que el peróxido es un poco más efectivo que el miox, aunque los

resultados siguen mostrando constantes inconsistencias ya que tiene cambios muy bruscos

en sus porcentajes mostrando picos que suben y bajan constantemente. En el caso del miox,

hay una mejoría significativa en la remoción de SST, aunque también muestra ciertos

cambios en su comportamiento, este tiende a ser un poco más lineal que el peróxido de

hidrogeno.



OXIDANTE REFERENCIA

10

ppm 12 ppm

14

ppm

16

ppm 18 ppm 20 ppm

MIOX 0 7,6 7,12 10,84 10,22 5,75 10,3

NaOCl 0 1,13 2,47 1,86 1,18 1,25 1,8

H2O2 0 12,45 8,83 14,06 10,84 15,26 17,67



8.5.3. En la figura N°. 19 se presenta un barrido de oxidantes (Miox, NaOCl y H2O2) de 10

a 20 ppm y una concentración de 14 ppm de cloruro férrico, de la cual se puede determinar

que los mejores aumentos en la remoción se mantienen con el peróxido de hidrogeno

debido a que remueve hasta 26% de sólidos, seguido del Miox con 19%, e hipoclorito de

sodio con 13%, sin embargo entre los 14 y 20 ppm de los 3 oxidantes no se observa una

02468

101214161820

dif

eren

cia

en p

orc

enta

jes

de

rem

oci

ón

concentracion de oxidante

MIOX NaOCl H2O2

59

estabilidad y linealidad en la remoción de forma significativa, siendo esta una posible

consecuencia de que no hay una relación con respecto a las proporciones que se presentan

entre las concentraciones de las sustancias que participan en la reacción del proceso

primario químicamente asistido de remoción, además de que éstas concentraciones no

representan un ahorro significativo del coagulante si se tiene en cuenta que el objetivo

principal de esta investigación es la disminución del mismo en el proceso de clarificación

del agua manejado por la Planta de Aguas Residuales el Salitre.



OXIDANTE REFERENCIA

10

ppm

12

ppm

14

ppm 16 ppm

18

ppm

20

ppm

MIOX 0 11,7 16,22 12,52 19,46 18,73 19,45

NaOCl 0 5,44 4,84 7,93 13,44 11,2 12,15

H2O2 0 25,43 23,02 18,9 23,36 26,12 26,12



8.5.4. A 16 ppm de cloruro férrico y un barrido de los oxidantes (Miox, NaOCl y H2O2)

entre 10 ppm y 20 ppm, se presentan remociones entre 9% y 14% más que las presentadas

por las pruebas realizadas sin el oxidante, manteniendo una tendencia de aumento en las

remociones de los tres oxidantes a concentraciones de 10 ppm y 12 ppm de los mismos,

0

5

10

15

20

25

30

dif

eren

cia

en p

orc

enta

je d

e re

mo

ció

n

concentracion de oxidantes

MIOX NaOCl H2O2

60

generándose nuevamente mejores resultados con el peróxido de hidrogeno, seguido de

Miox e hipoclorito de sodio, siendo este último el oxidante que presenta los resultados más

bajos en las pruebas, y permitiendo de esta manera ratificar que tanto el peróxido de

hidrogeno como el Miox pueden llegar a ser de gran importancia en los procesos de

remoción. Entre las concentraciones de 14 ppm y 20 ppm no se observa una clara diferencia

entre los tres oxidantes, manteniéndose en los resultados valores de remoción muy cercanos

entre sí, que permiten analizar que los oxidantes no presentan una estabilidad de reacción a

éstas concentraciones, como se puede observar en la figura No. 20.



OXIDANTE REFERENCIA 10 ppm

12

ppm

14

ppm

16

ppm

18

ppm 20 ppm

MIOX 0 9,17 8,25 10,1 14,04 14,96 15,66

NaOCl 0 3,85 3,85 2,69 12,41 11,95 11,49

H2O2 0 12,54 13,99 7,71 14,74 10,61 8,2

figura 20 Comparación en porcentajes de remoción a diferentes concentraciones de oxidantes 16 ppm de


8.5.5. En la figura No. 21 se presentan los resultados a 18 ppm de cloruro férrico, con un

barrido entre 10 y 20 ppm de oxidante; de la cual se analiza que tanto el Miox como el

Hipoclorito si mantienen su aumento en la remoción de sólidos en el agua al variar sus

concentraciones. Resultado que no se muestra con el peróxido de hidrogeno, debido a que

los porcentajes de remoción con ayuda del oxidante aunque mantienen una relación y

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

dif

eren

cia

en lo

s p

orc

enta

jes

de

rem

oci

ón

concentracion de oxidantes

MIOX NaOCl H2O2

61

linealidad de aumento entre sí, también presentan valores inferiores a los valores de

remoción presentados por las jarras realizadas sin ayuda del mismo; resultado que puede

ser consecuencia de falencias o errores a la hora de realizar las jarras por parte del equipo

humano o por posible oxidación del peróxido.



Columna1 REFERENCIA

10

ppm

12

ppm

14

ppm 16 ppm

18

ppm 20 ppm

MIOX 0 15,15 14,32 11,85 10,3 12,91 15,43

NaOCl 0 4,03 4,86 3,21 5,66 3,62 15,43

H2O2 0 -3,42 -4,17 -1,14 -1,52 1,13 -4,93



8.6. COMPARACIÓN ENTRE PERÓXIDO Y MIOX:

Después de realizado los comparativos entre los tres oxidantes y confirmar que entre ellos

los que mejoran el proceso de remoción son el miox y el peróxido, se procede a comparar

cuál de los dos puede proporcionar mejores resultados teniendo en cuenta que una dosis

óptima para la planta que implique minorizar costos estaría entre 12 y 14ppm del

coagulante se procede realizar un nuevo comparativo a estas concentraciones y cambiando

la del oxidante.

-10

-5

0

5

10

15

20

dif

eren

cia

en p

orc

enta

jes

de

rem

oci

ón

concetracion de oxidantes (ppm)

MIOX NaOCl H2O2

62

En la figura No 22 y 23 se observan los resultados obtenidos en dicho test, en ella se

determina que entre los dos oxidantes el miox presenta mejores remociones que el peróxido

el cual nuevamente sigue mostrando inconsistencias pues baja y sube con picos bastante

evidentes, punto en el que le aventaja el miox quien en la mayoría de las pruebas realizadas

mostro cierta linealidad en su comportamiento al momento del aumento de los porcentajes

de turbiedad.

Tabla 20 comparativo en porcentajes de remoción a 10 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm de polímero

Columna1

sin MIOX y

peróxido 10 ppm 12 ppm 14 ppm 16 ppm 18 ppm 20 ppm

MIOX 55,82 66,28 67,44 66,66 62,79 67,05 65,11

H2O2 55,82 60,47 63,56 65,50 58,53 57,36 56,59

Figura 22 comparativo en porcentajes de remoción a 10 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm de polímero

Tabla 21 comparativo en porcentajes de remoción a 12 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm de polímero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

sin MIOX yperóxido

10 ppm 12 ppm 14 ppm 16 ppm 18 ppm 20 ppm

po

rcen

taje

s d

e re

mo

ció

n

concentración de antioxidante

MIOX H2O2

OXIDANT

E

sin MIOX y

peróxido 10 ppm

12

ppm 14 ppm

16

ppm

18

ppm 20 ppm

MIOX 23,26 23,46 23,87 22,22 31,62 32,48 34,19

H2O2 23,26 27,16 27,98 20,99 24,79 26,07 20,09

63

Figura 23 comparativo en porcentajes de remoción a 12 ppm de Cloruro férrico y 0.6 ppm de polímero

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

sin MIOX yperóxido

10 ppm 12 ppm 14 ppm 16 ppm 18 ppm 20 ppm

po

rcen

taje

de

rem

oci

ón

concentracion de oxidante

MIOX H2O2

64

9. ANALISIS DE RESULTADOS

Siendo las aguas residuales una consecuencia de los desechos arrojados por viviendas e

industrias diariamente al rio Bogotá, es importante conocer que éste tipo de aguas mantiene

una alta concentración de diversos materiales tóxicos que pueden ser altamente

perjudiciales para la calidad de vida y salud de las personas que habitan a sus alrededores,

los desechos que contienen este tipo de efluentes pueden llegar a ser de naturaleza química

o biológica; ambas presentando la misma alarma de peligrosidad para los ciudadanos.

Siendo algunos de los componentes más comunes según su origen:

En la industria, algunas de ellas como la metalurgia, papelera, petroquímica, textil y

el cuero, podemos encontrar variedad de sustancias químicas tales como metales

(cobre, níquel, plomo, zinc, cromo, cobalto y cadmio) acidos (clorhidríco, sulfurico

y nítrico) hidrocarburos, sulfuros, sulfitos, nitritos, entre otros.

Por su parte los desechos que son arrojados por las viviendas presenta compuestos

quimicos como: jabones, detergentes, heces fecales, orina, microorganismo, etc.

Es por tal razón que la PTAR (planta de tratamiento de aguas residuales salitre) se encarga

de tratar el agua proveniente del efluente salitre y devolverla nuevamente a su curso natural

con una concentración mucho menor de toxicidad con la que ingresa. Para esto la planta

realiza un tratamiento primario quimicamente asistido que permite una clarificación y

sedimentación de coloides en suspensión a partir de los procesos como coagulación y

floculación.

9.1. COAGULACIÓN

El proceso de coagulación se genera a partir de la adición de cloruro ferrico, el cual se

hidroliza en el agua y genera variaciones en las cargas electricas de las particulas

suspendidas, desestabilizando de esta manera las cargas de dichas particulas, las cuales por

medio de un proceso de agitación se aglomeran y forman coagulos mas grandes que son

facilmente sedimentables, debido a que su estado de suspensión se debe a que generalmente

las cargas de las sustancias coloidales son iguales (positiva y positiva).

9.1.1. CLORURO FERRICO

El cloruro ferrico (FeCl3) es una sal de base débil que al reaccionar con el agua forma

sustancias como hidroxido ferrico insoluble (Fe(OH)3) como se observa en la siguiente

ecuación.

65

1. con el agua:

FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl

2. Con la alcalinidad:

2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 3 CaCl2 + 2 Fe(OH)3 + 6 CO2

3. Con la cal:

2 FeCl3 + 3 Ca(OH)2 3 CaCl2 + 2 Fe(OH)3

4. Aluminato sodico:

3 NaAlO2 + FeCl3 + 6H2O 3 Al(OH)3 + Fe(OH)3 + 3NaCl (Martel, s.f.)

El Fe(OH)3 es hidrolizado a:

[ Fe(H2O)5OH ]++

La reacción de estos productos monoméricos entre sí, crea productos poliméricos del tipo:

Estos polímeros con carga positiva desestabilizan las partículas coloidales con carga

negativa presentes en el agua, ya que reducen las fuerzas repulsivas entre partículas,

genrando la formación de partículas mas grandes y con mayor densidad facilmente

sedimentables (limitada, s.f.).

Siendo de gran importancia el mejoramiento de los procesos de clarificación y limpieza del

agua en el rio Bogotá para la PTAR el salitre, se realiza este proyecto, basado en la

utilización de oxidantes como posibles coayudantes en la reacción de coagulacion y

floculación: Hipoclorito de Sodio, Peroxido de hidrogeno, Miox (cloro residual), para asi

66

analizar su reacción e interacción con el agua residual, basandose en los resultados

arrrojados en los porcentajes de remoción de sólidos sedimentables.

9.2. OXIDANTES

9.2.1.HIPOCLORITO DE SODIO

El hipoclorito de sodio es un compuesto muy común en la industria por ser altamente

oxidante y tener propiedades desinfectantes en el agua. En su reacción con el agua se

obtiene como producto el ácido hipocloroso.

NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-

Seguido a esto, el ácido hipocloroso (HOCl) se ioniza en hidrogeno (carga positiva) y el ion

hipoclorito (carga negativa), los cuales se encargan de desestabilizar las fuerzas

electrostáticas presentes entre los coloides, permitiendo de esta manera una mejor

coagulación de los mismos:

HOCl → H+ + OCl

-

El ácido hipocloroso también puede reaccionar con el amoniaco, generando las cloraminas,

siendo éstas sustancias también agentes desinfectantes (Elena, 2001):

NH3 + HOCl → NH2Cl + H2O

NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O + Cl

NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O

9.2.2. MIOX

Durante los ensayos realizado se pudo observar como cuando se aplicaba el oxidante

MIOX al proceso de coagulación (antes del coagulante) disminuía la turbiedad encontrada

en el agua aumento del porcentaje de eliminación de sst, ahora teniendo en cuenta que los

productos obtenidos del MIOX no son más que la hidrolisis de una salmuera, en donde en

su mayor parte se encuentra es cloro residual, se podría explicar a que el cloro cuando se

hidroliza forma al igual que el cloruro férrico diferentes iones que son bastante

electronegativos como es el mismo cloro, el cual puede afectar de manera directa a la

desestabilización de las cargas en los coloides

67

Cl2 + H2O → ClOH + H+ + Cl

-

Teniendo en cuenta que el cloruro férrico produce iones que desestabilizan los coloides es

posible que según la reacción anterior se pueda dar una ayuda en el proceso de coagulación.

Figura 24 Reducción radio efectivo en el proceso de coagulación

Fuente: Gomez Puentes N. Remoción de materia orgánica por coagulación - floculación.

Como se puede observar en la figura 24 lo que busca la adición del coagulante es disminuir

o neutralizar las cargas produciendo un colapso en la nube de iones que rodea los coloides y

disminuyendo por consiguiente el radio efectivo entre los mismos (desestabilización) y

debido a que la mayoría de las cargas presentes entre ellos son catiónicas, al adicionar iones

de Cl- cargas anionicas se puede romper la barrera entre los mismos, y posiblemente debido

al movimiento browniano que presenta los mismo puede hacer más fácil la unión de los

mismos y de esta manera ayudar en el proceso de coagulación y por consiguiente de

sedimentación

9.2.3. PEROXIDO DE HIDROGENO

La utilización de peróxido de hidrogeno también mostro resultados favorables al proceso

de coagulación, pues al igual que con el MIOX se observó un aumento bastante aceptable

en la reducción de SST del agua determinada en la reducción de turbiedad de la misma;

ahora si se tienen en cuenta que el H2O2 es un oxidante versátil, superior al cloro, dióxido

68

de cloro y permanganato de potasio. Tiene la capacidad de producir radicales hidroxilo vía

catálisis, bien sea en presencia o ausencia de radiación, según la siguiente ecuación,

Se puede observar como al igual que con el MIOX se forman especies cargadas

eléctricamente lo cual puede ayudar en el proceso de desestabilización de la doble capa

coloidal presentes en los diferentes coloides.

La utilización de peróxido produce también radicales libres que por su naturaleza inestable

y muy reactiva pueden modificar diferentes moléculas, y de esta forma desestabilizar otras

moléculas en el agua, pudiendo favorecer el proceso de coagulación.

Ahora un exceso en la aplicación del peróxido puede desfavorecer por la producción de

especies competitivas que pueden que no favorezcan la disminución de la turbiedad según

se muestra en las siguientes ecuaciones (Rodriguez T. ):

9.3. APLICACIÓN DE FLOCULANTE: Seguido a la aplicación del coagulante y los

diferentes oxidantes se adiciono como floculante una poliamida anionica, durante los

ensayos realizados se decidió no afectar las cantidades de la misma ya que se trató de

mantener la dosis utilizada en planta.

El procesos de floculación es en si la aglomeración de los floc producidos en la

coagulación, en este el floculante cumple dos objetivos principalmente

Reunir los coloides desestabilizados para formar floc con un peso superior al del

agua

Compactar los floculos para disminuir su grado de hidratación y así conseguir

características que favorezcan su sedimentación (puentes).

En la figura N° 25 se puede observar gráficamente el proceso de floculación en el cual se

crean puentes que entrelazan a los flocs por medio de diferentes puntos de contacto

haciendo posible flocs mucho más grandes y con pesos superiores que permiten su

sedimentación de forma más rápida

69

Figura 25 Aglomeración de partículas coloidales al aplicar el floculante

Fuente: Gómez Puentes N. Remoción de materia orgánica por coagulación - floculación.

Otra razón para no alterar la concentración del floculante utilizado en la planta además de

mantener los estándares ya preestablecidos por la misma era el adicionar otro posible error

a la hora de hacer los diferentes análisis, ya que un exceso en la concentración del mismo

puede provocar un proceso inverso al deseado ya que puede generar la estabilidad del

floculo, o la no agrupación de otros floculos por no tener puntos de contacto disponibles.

En la figura 26 se puede observar cómo actúa e polímero en la creación de puentes entre

los flocs, y como un aumento en el mismo termina siendo contraproducente ya que permite

la estabilización de los mismo haciendo de esta manera que no se reúnan y por consiguiente

que no se precipiten, pues no hay lugares disponibles para que el polímero atrape otras

partículas (puntos vacantes) y no se termina cumpliendo el objetivo de la floculación que es

la reunión de diferentes flocs (puentes).

Otro factor que tampoco se altero fue la velocidad de la mezcla, esta se realiza durante un

proceso de mezcla lenta, pues una mezcla rápida desfavorece el proceso ya que rompe los

flocs formados durante el proceso de coagulación

70

Figura 26 Mecanismo de acción del polímero y partículas coloidales


floculación.

Tampoco se alteró durante el proceso el pH, ya que en las aguas tratadas normalmente

encontramos pH cercanos a 7 los cual favorece el proceso de coagulación, esto se debe a

que el potencial que se requiere para penetrar la capa de iones circundante en la partícula

para desestabilizarla (potencial zeta) se ve reducido en pH de 6 a 8 lo cual permite la

posibilidad de colisión de las diferentes partículas y por lo mismo una posible

desestabilización de las partículas rompiendo de esta manera la doble capa del coloide y así

poder reunir diferentes partículas para producir el floc (puentes).

71

10. CONCLUSIONES

La implementación de oxidantes es una buena alternativa en la mejora de procesos de

floculación coagulación realizados por la PTAR salitre en la zona norte de Bogotá, Si se

tiene en cuenta como objetivo el disminuir las concentraciones del coagulante, generando

de esta manera una reducción en los costos de dichos proceso y un menor impacto en las

instalaciones y mantenimiento de la planta, debido a que la implementación de oxidantes

como coayudantes pueden reducir considerablemente las cantidades de cloruro férrico, sin

alterar de cierta manera los resultados óptimos de remoción que reglamenta la planta.

Si bien la aplicación de los diferentes oxidante durante el proceso primario químicamente

asistido (floculación coagulación) ayuda a la utilización de menos coagulante, los

resultados en ocasiones son muy variados, sin embargo se debe tener en cuenta los factores

de influencia como lo son: condiciones climáticas y condiciones que presenta el agua

diariamente y durante el transcurso del día.

Entre los oxidantes utilizados y analizados durante el proceso, el hipoclorito de sodio, no

presento resultados significativos en los porcentajes de remoción de SST, llegando máximo

a obtener la misma remoción mostrada por el coagulante sin la aplicación del oxidante,

para lo cual la relación de beneficio costo no es considerable, por tanto no es relevante su

utilización en pruebas de campo.

Para el caso de los oxidantes MIOX y peróxido de hidrogeno, ambos muestran ayudas que

se pueden considerar optimas y viables para lograr una disminución de la concentración del

coagulante, pues cuando se aplican se observa que permite utilizar cantidades menores

tanto del cloruro férrico como del mismo, obteniendo como resultado remociones de SST

próximas a las que debe llegar la planta (65%).

Sin embargo es de tener en cuenta que a la hora de utilizar el peróxido de hidrogeno se debe

tener cuidado con su inestabilidad, ya que aunque su manipulación muestra ayudas y

posibles mejoras en el tratamiento primario químicamente asistido de las aguas residuales,

se debe preparar la solución todos los días y mantener fuera del contacto con el aire y la

luz, esto se debe a que en algunos ensayos se muestran inconsistencias grandes a la hora de

su tabulación, con picos muy elevados y descensos pronunciados, que no permiten un

estudio con un nivel alto de exactitud

Por otro lado el oxidante MIOX mostró durante los ensayos buenos rendimiento en su uso,

y en comparación a los otros oxidantes, su utilización y desempeño, es el más estable y

lineal, permitiendo de esta manera obtener resultados más confiables y óptimos para el

trabajo.

72

11. RECOMENDACIONES

Los ensayos se realizaron variando las concentraciones únicamente del oxidante y del

coagulante, ya que las concentraciones del polímero no deberían afectar el procesos de

coagulación floculación, sin embargo sería bueno realizar pruebas que permitan analizar

nuevos resultados a diferentes concentraciones de floculante, sin cambiar las condiciones

de coagulante y oxidante.

Aunque se busca reducir un poco los costos, otra posible opción sería realizar ensayos en

los que no se altere el oxidante ni el coagulante, pero se le adicione pequeñas cantidades de

base, lo cual podría mejorar la acción del coagulante y así esperar una desestabilización

más rápida de los coloides.

Los ensayos realizados mostraron resultados que pueden considerarse aceptables, sin

embargo es importante realizar pruebas de campo que comprueben la eficiencia, ya que las

pruebas del test para las condiciones normales de la planta (sin la utilización del oxidante)

daban unos resultados que diferían de los arrojados por la planta.

73

Bibliografía

aGUI++. (2002). Tratamiento físico-químico de aguas residuales: Coagulación-floculación. Murcia:

EDITUM.

Aguilar M. I, S. J. (2002). Tratamiento físico-químico de aguas residuales: Coagulación-floculación

(1 ed.). Murcia, España: Editum. Recuperado el octubre de 2013

alcantarillado, a. y. (s.f.). PTAR El Salitre. Recuperado el 15 de 10 de 2013, de

http://www.acueducto.com.co/wpsv61/wps/portal/!ut/p/c5/hY7LDoIwEEW_hS-

YofQBS1QEEqBqo1I2pDEEMTxcGBP-

XogbN8jM8tx7ZqCAaXvzbmrzaobetJBDwUvXVqkSEUEpyA5jPwhc7tANPdGJa15uQz-

iIkGU5IJIMqaOeFYOxs5K-zrf-

0mEbO9hLJmXyDS0EdmX__PPHBfGR8iioavgvGLRHuQcNBRi8Vthg26r2txGeHY5

alcantarillado, A. y. (s.f.). PTAR El Salitre. Recuperado el 16 de 10 de 2013, de

http://www.acueducto.com.co/wpsv61/wps/portal/!ut/p/c5/hY7LDoIwEEW_hS-

YofQBS1QEEqBqo1I2pDEEMTxcGBP-

XogbN8jM8tx7ZqCAaXvzbmrzaobetJBDwUvXVqkSEUEpyA5jPwhc7tANPdGJa15uQz-

iIkGU5IJIMqaOeFYOxs5K-zrf-

0mEbO9hLJmXyDS0EdmX__PPHBfGR8iioavgvGLRHuQcNBRi8Vthg26r2txGeHY5

Alfonso Contreras López, F. M. (2009). Ciencia y tecnología del medio ambiente (2 ed.). Madrid,

España: UNED. Recuperado el 2013

Antonio Bodalo, E. G. (2002). Quimica en Murcia 2002: 50 aniversario de los colegios de químicos

de España. Murcia, España: EDITUM. Recuperado el 2013

Arana AMH, G. E. (2005). Análisis y diseño de una planta de tratamiento de agua residual para el

municipio de San Andrés Cholula [Licenciatura en Ingeniería Civil]. . universidad de las

americas, puebla.

Arana, A. M. (2005). Análisis y diseño de una planta de tratamiento de agua residual para el

municipio de San Andrés Cholula. Tesis profesional Licenciatura en Ingeniería Civil,

Universidad de las Américas Puebla, choluca puebla.

Baird, C. (2001). Química Ambiental. Barcelona, España: Reverté S.A. Recuperado el 26 de octubre

de 2013

Burelo, V. M. (2004). Parque Reserva, Peninsula del Carrizal. Universidad de las Américas Puebla,

Cholula, Puebla.

Calahorro, C. V. (1995). Quimica General. Introducción a la química teórica. Salamanca, España:

Universidad de Salamanca. Recuperado el octubre de 2013

74

calvo, m. s. (2000). manual de contaminacion marina y restauracion del litoral. madrid, españa:

mundi prensa.

Carvajal, A. L. (2013). Conceptos basicos de analisis cuantitativo. Recuperado el 26 de octubre de

2013, de

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090020/files/pdf/cap_3+.pdf

CRUZ, A. (2008). Caracterizacion y tratamiento de guas residuales [monografia]. universidad

autonoma del estado de hidalgo, mexico.

Elena, J. C. (2001). la contaminación ambiental en mexico. Limusa.

Fernando Burriel Martí, F. L. (2008). Química Analítica Cuantitativa (18 ed.). Madrid, España:

Paraninfo. Recuperado el 2013

G. William Daub, W. S. (1996). Química (7 ed.). Mexico: Pearson Educación.

James W. Mc Bain, A. S. (1956). Ciencia de los coloides física, química y técnica. Barcelona, España.

Recuperado el 2013

Jimenez Beltran , d., De Lora, F., & Sette Ramlho, R. (2003). Tratamiento de aguas residuales.

Barcelona, España: Reverte S.A. Recuperado el Septiembre de 2013

Lapeña, M. R. (1990). tratamiento de aguas industriales: aguas de proceso y residuales. Barcelona,

España: marcombo.

limitada, O. c. (s.f.). Manual cloruro ferrico. Obtenido de

http://www.oxychile.cl/rps_oxychile_v56/OpenSite/Oxy%20Espa%C3%B1ol/Productos%2

0y%20Servicios/Cloruro%20F%C3%A9rrico/20080408143356/ManualCloruroF%C3%A9rric

o_OFICIAL.pdf

Limitada, O. O. (s.f.). manual del cloruro ferrico. Recuperado el 16 de octubre de 2013, de

http://www.oxychile.cl/rps_oxychile_v56/OpenSite/Oxy%20Espa%C3%B1ol/Productos%2

0y%20Servicios/Cloruro%20F%C3%A9rrico/20080408143356/ManualCloruroF%C3%A9rric

o_OFICIAL.pdf

Martel, A. B. (s.f.). Obtenido de coagulación:

http://www.bvsde.paho.org/bvsatr/fulltext/tratamiento/manualI/tomoI/cuatro.pdf

Moreno, M. B. (2013). Ciencia básica experimental para estudiantes de ingeniería química,

peróxido de hidrógeno. Recuperado el 26 de octubre de 2013, de http://ciencia-basica-

experimental.net/peroxido.htm.

MR., L. (1989). Tratamiento de aguas industriales: aguas de proceso y residuales. barcelina,

españa: marcombo.

75

Nemerrow, N. L. (1998). Tratamiento de vertidos industriales y peligrosos. Madrid, España: Diaz de

Santos. Recuperado el 2013

Oscar Sanchez, M. H. (2007). Perspectivas sobre conservación de ecosistemas acuaticos en México.

Hidalgo, México. Recuperado el septiembre de 2013

puentes, g. (s.f.). Remocion de materia organica por coagulación - floculacion.).

Ramon Sans Fonfría, J. d. (1989). Ingenieria ambiental: Contaminacion y tratamiento (Vol. 28).

Barcelona, España: Marcombo. Recuperado el 2013

Ríos, E. G. (1985). Química. Barcelona, España: Reverté S.A. Recuperado el octubre de 2013

Rodriguez, J. M. (2004). Electroterapia en fisioterapia (2 ed.). Madrid, España: Médica

Panamericana. Recuperado el 2013

Rodriguez, T. (s.f.). Tratamiento de efluentes industriales de naturaleza recalcitrante usando

ozono, peróxido de hidrógeno y radiación ultravioleta.

Rojas, J. A. (1996). acuiquimica. (E. C. Ingeniería, Ed.) bogota, colombia.

Rossainz, D. V. (2003). Estudio de factibilidad para la construcción de una planta de tratamiento de

aguas residuales en la UDLA-P. Universidad de las Americas Puebla, Ingenieria Civil,

Choluca, Puebla. Recuperado el 16 de mayo de 2013

tortora, f. c. (2007). introduccion a la microbiologia (9 ed., Vol. 1). buenos aires , argentina:

editorial medica panamericana.

V., O. (2004). Parque Reserva, Península del Carrizal . tesis de grado en arquitectura, universidad

de las americas, puebla.

Valencia, J. A. (2000). Teoria y práctica de la purificación del agua (Vol. 2). Bogotá, colombia:

McGraw-Hill. Recuperado el septiembre de 2013

Valencia, J. A. (2000). Teoría y práctica de la purificación del agua. Bogota, Colombia: McGraw-Hill.

“IMPLEMENTACIÓN DE OXIDANTES (MIOX, NaClO, H2O2)...

Documents

Transcript of “IMPLEMENTACIÓN DE OXIDANTES (MIOX, NaClO, H2O2)...