Introduccion Cont. Agua y a Su Tratamiento 2012

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7/23/2019 Introduccion Cont. Agua y a Su Tratamiento 2012 http://slidepdf.com/reader/full/introduccion-cont-agua-y-a-su-tratamiento-2012 1/44  1 INTRODUCCIÓN A LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA Y A SU TRATAMIENTO CAPITULO No. 1 CONCEPTOS GENERALES DE QUIMICA La Química es el estudio de la materia, de su composición, de su estructura y de sus  propiedades e interacciones. Es una ciencia empírica en la medida en que los principios y leyes que la definen, derivan de la observación y la experimentación; por la misma razón, la validez de cualquier teoría química se mide siempre por su concordancia con la realidad. 1.1 La Materia y su Clasificación En términos muy genéricos pero también muy familiares, podemos entender por Materia ”, cualquier cosa que ocupe espacio y tenga masa. Es decir, materia es todo cuanto nos rodea, incluidos nosotros mismos. Pero el universo no solo es materia; existen también otras manifestaciones que percibimos tales como el calor, la luz, las ondas de radio y las ondas electromagnéticas, las cuales clasificamos como “  formas diferentes de energía”. Así, la materia y la energía constituyen entonces los únicos componentes de la totalidad del mundo físico, tal cual lo percibimos. Estos dos conceptos están interrelacionadas mediante la ecuación de Einstein, “  E = mc 2 ”. Al observar la complejidad de nuestro entorno, vidrios, ladrillos, llantas, plásticos, maderas, metales, textiles, cartones, etc., se hace evidente que la materia se manifiesta en una altísima variedad de formas y colores. Es por eso que necesitamos clasificarla para entenderla. La forma más simple de clasificar la materia es atendiendo a su estado o fase. El término Fase  se emplea frecuentemente en Química para referirse a una cantidad, pieza o trozo de materia que presenta un aspecto uniforme. Así por ejemplo, el vidrio sólido, el agua líquida o el aire gaseoso, constituyen ejemplos típicos de F ase Sólida, F ase L íqui da y F ase Gaseosa . La materia en fase sólida se caracteriza por tener forma y volumen rígidos. Los líquidos tienen volumen fijo, pero su forma es adaptable al recipiente que los contiene. Los gases no tienen ni forma ni volumen fijos y por tanto adoptan la forma y el volumen del recipiente que los contiene, excepto en el espacio interestelar en donde la forma y el volumen de los gases están determinados por fuerzas gravitatorias. Desde el punto de vista de sus propiedades macroscópicas, la materia puede ser de dos clases, Sustancias  y M ezclas .  Una sustancia, es un tipo de materia que tiene una composición constante y definida y unas propiedades distintivas. Constituyen ejemplos el

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INTRODUCCIÓN A LA CONTAMINACIÓN DELAGUA Y A SU TRATAMIENTO

CAPITULO No. 1

CONCEPTOS GENERALES DE QUIMICA

La Química es el estudio de la materia, de su composición, de su estructura y de sus propiedades e interacciones. Es una ciencia empírica en la medida en que los principios yleyes que la definen, derivan de la observación y la experimentación; por la misma razón,la validez de cualquier teoría química se mide siempre por su concordancia con la realidad.

1.1 La Materia y su Clasificación

En términos muy genéricos pero también muy familiares, podemos entender por“Materia ”, cualquier cosa que ocupe espacio y tenga masa. Es decir, materia es todo

cuanto nos rodea, incluidos nosotros mismos. Pero el universo no solo es materia; existentambién otras manifestaciones que percibimos tales como el calor, la luz, las ondas deradio y las ondas electromagnéticas, las cuales clasificamos como “ formas diferentes de

energía”.

Así, la materia y la energía constituyen entonces los únicos componentes de la totalidad delmundo físico, tal cual lo percibimos. Estos dos conceptos están interrelacionadas mediantela ecuación de Einstein, “ E = mc2”. 

Al observar la complejidad de nuestro entorno, vidrios, ladrillos, llantas, plásticos,maderas, metales, textiles, cartones, etc., se hace evidente que la materia se manifiesta enuna altísima variedad de formas y colores. Es por eso que necesitamos clasificarla paraentenderla.

La forma más simple de clasificar la materia es atendiendo a su estado o fase. El términoFase  se emplea frecuentemente en Química para referirse a una cantidad, pieza o trozo de

materia que presenta un aspecto uniforme. Así por ejemplo, el vidrio sólido, el agualíquida o el aire gaseoso, constituyen ejemplos típicos de Fase Sólida, F ase Líquida yFase Gaseosa . 

La materia en fase sólida se caracteriza por tener forma y volumen rígidos. Los líquidostienen volumen fijo, pero su forma es adaptable al recipiente que los contiene. Los gasesno tienen ni forma ni volumen fijos y por tanto adoptan la forma y el volumen delrecipiente que los contiene, excepto en el espacio interestelar en donde la forma y elvolumen de los gases están determinados por fuerzas gravitatorias.

Desde el punto de vista de sus propiedades macroscópicas, la materia puede ser de dos

clases, Sustancias   y Mezclas .  Una sustancia, es un tipo de materia que tiene unacomposición constante y definida y unas propiedades distintivas. Constituyen ejemplos el

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agua, el azúcar, el oro y el oxígeno. Una mezcla es el producto resultante de lacombinación física de dos o más sustancias en cualquier proporción; las propiedades delas mezclas, son un reflejo de las propiedades de las sustancias que las componen y de las

 proporciones en que se realiza la combinación. Constituyen ejemplos, el suelo, las rocas,

el agua salada, etc.

1.1.1   Sustancias: Pueden ser de dos tipos: Elementos  y Compuestos .

a) Elementos

“Un elemento es un tipo de materia que no puede ser descompuesto en sustancias mássimples por métodos convencionales ”.  Algunas de las cosas que nos rodean estánconstituidas por elementos naturales en forma prácticamente pura. Tal es el caso delgrafito (C) en los lápices, el cobre (Cu) en las redes eléctricas, el aluminio (Al) en losutensilios de cocina, el hierro en las estructuras de acero, etc.

Aunque la unidad más simple de un elemento es el átomo, pocos elementos se encuentranen la naturaleza en forma monoatómica. La mayoría de ellos se encuentran en forma deagregados atómicos que se conocen genéricamente como moléculas; tal es el caso del H2,el N2, el S4, el Cl2, etc.

Los elementos se identifican en Química, mediante un símbolo que proviene generalmentedel nombre en latín del material en el que fue descubierto. Los elementos, representados

 por sus símbolos, junto con algunas de sus características más importantes, se hallanordenados en un esquema o configuración conocida con el nombre de “La Tabla Periódica

de Los Elementos Químicos”. 

b) Compuestos

Un compuesto es un tipo de sustancia que está constituida por asociación, mediante“Enlace Químico ”, de dos o más elementos diferentes y cuyas proporciones de

combinación son constantes. Dichas agregados se conocen también con el nombre de“moléculas ”, pero a diferencia de las moléculas de los elementos, las de los compuestosestán formadas por átomos de elementos diferentes. Así pues, las moléculas constituyen launidad fundamental de las “Sustancias ”. 

Un hecho importante es que aunque los compuestos están constituidos por elementos, “l aspropiedades de unos y otros, no guardan absolutamente ninguna relación y en general ,suelen ser muy diferentes ”. Algunos ejemplos familiares de compuestos son el agua(H2O), el metano (CH4), la sal de mesa (NaCl), el etanol (C2H5OH), etc. Cada uno de ellosdifiere enormemente de sus elementos componentes.

Los compuestos se representan mediante fórmulas. Las fórmulas pueden ser Moleculares  si su propósito es simplemente el de indicar la proporción de cada clase de átomo en lamolécula o Estructurales si su propósito es el de indicar la disposición o geometría de lamolécula en el espacio.

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C6H6 

Benceno Fórmula molecular Fórmula Estructural

1.1.2 Mezclas:  Son un tipo de materia producto de la combinación física de dos o más“Sustancias”, cuyos componentes pueden separarse fácilmente por métodos físicos. En

una mezcla, “cada uno de los componentes puros, conserva su identidad química”.Constituyen ejemplos, el suelo, el concreto, el mármol, la arena, etc. Las mezclas puedenser de dos clases:

a) Mezclas Homogéneas o Uniformes

Son aquellas en las cuales la composición de la mezcla y sus propiedades, son idénticas entoda su extensión. Estas mezclas se conocen más genéricamente como Soluciones; unasolución esta constituida por un “Solvente ”, que es el componente que se halla en mayorcantidad y uno o más “Solutos ”, que se hallan dispersos homogéneamente en el solvente.

El agua que llega a nuestras casas, constituye una ejemplo familiar de soluciones, en lacual, el agua químicamente pura actúa como solvente y las sales disueltas, como solutos.Aunque muchas de las soluciones son líquidas, también es posible tener soluciones sólidas;el bronce, (Cu 60-90% y Zn 10-30%) y las amalgamas dentales, (Hg y Ag), constituyenejemplos de soluciones sólidas, llamadas más comúnmente, aleaciones. Finalmente, el aireconstituye un ejemplo de soluciones gaseosas, (N2 79% y O2 21%).

b) Mezclas Heterogéneas

Las mezclas heterogéneas o no uniformes, son aquellas en las cuales su composición y propiedades cambian a través de la muestra. La mayoría de las rocas clasifican en estacategoría. Existen varios métodos usados en la separación de los componentes de unamezcla (filtración, la destilación, etc.).

1.2 Propiedades de las Sustancias

Todas las sustancias puras poseen un conjunto de propiedades que las caracterizan ydistinguen de las demás sustancias. En Química se identifican las sustancias desconocidas,no solamente mediante su composición, sino también mediante la medición y comparaciónde sus propiedades fisicoquímicas.

1.2.1 Densidad

La densidad de una sustancia es por definición su relación de masa a volumen. Como estarelación cambia con la temperatura, el valor de la densidad obtenido se registra siembrecon la temperatura a la cual se realiza la medición. La densidad se expresa en gramos pormililitro o gramos por centímetro cúbico.

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1.2.2 Solubilidad

La solubilidad es una medida de la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en undeterminada cantidad o volumen de solvente, a una determinada temperatura. Estos valoresse expresan generalmente en términos de porcentaje o de miligramos por litro.

1.2.3 Puntos de Fusión y Ebullición:

El punto de fusión es la temperatura a la cual una sustancia coexiste en equilibrio en susfases sólida y líquida. Análogamente, el punto de ebullición es la temperatura a la cual unasustancia coexiste en equilibrio en sus fases líquida y gaseosa. En las sustancias,(elementos y compuestos), la temperatura permanece constante durante el proceso defusión o ebullición, independientemente del sentido en que se realice el mismo. Este

último, la ebullición, depende de la presión atmosférica y por lo tanto, dichas medicionesdeben ir acompañadas de la presión atmosférica del sitio en donde se realizan las medidas.

1.2.4 Otras Propiedades de la Materia

El color, la dureza, la forma cristalina, la conductancia térmica o eléctrica y la absorción deenergía radiante, son otras de las muchas propiedades que se utilizan en Química paraidentificar y diferenciar unas sustancias de otras.

1.3 Iones, Átomos y Moléculas

Cualquier tipo de materia esta compuesta en última instancia por “ átomos ” y en

consecuencia, los “Compuestos ”, deben estar formados por agregados de átomos enlazados

fuertemente y de tal forma, que su composición, sea siempre constante. Este último es unrequerimiento necesario para que las propiedades de un mismo compuesto, sean siemprelas mismas en cualquier parte del universo.

Un ION es un átomo o conjunto de átomos que han ganado o perdido electrones y de estemodo se han convertido en átomos cargados positivamente (CATIONES) o negativamente(ANIONES)

1.3.1 Estructura Atómica

Los átomos están constituidos por tres partículas fundamentales: los Protones  que tienenuna carga positiva unitaria (+1) y una masa equivalente a la del átomo de hidrógeno, losNeutrones  que tiene un masa similar a la del protón pero que no tienen carga eléctrica ylos Electrones  que tienen una carga negativa unitaria y una masa de 0,00055 veces la masade un átomo de hidrógeno.

Todos los átomos de un elemento en particular, tienen el mismo número de protones en susnúcleos. Este número es la característica básica de cualquier elemento y se conoce como

el “Número Atómico, Z ”. En un átomo neutro, el número de protones en el núcleo esexactamente igual al número de electrones en los alrededores del mismo.

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Átomos de un mismo elemento, pueden sin embargo, contener diferente número deneutrones en el núcleo; esto es lo que origina la existencia de los “I sótopos ”, los cuales se

definen como “ átomos de un mismo elemento que dif ieren en su número de neutr ones y

en consecuencia en su número masa ”. La suma de los protones y los neutrones se conocecomo el “Número Masa ” y se representa por A. Cuando es necesario diferenciar entrevarios isótopos de un mismo elemento, estos se representan especificando sus respectivosnúmeros masa y atómico.

La complejidad del universo puede reducirse a tan solo tres partículas diferentes. De soloesas tres partículas esta hecho el universo entero. Y hay mas, si examinamos el átomo, elnúcleo se halla tan distante de los electrones, que el 99,999 % del volumen de un átomo,es espacio vacío.

1.3.2 Introducción a la Tabla Periódica

Desde el punto de vista estructural, un elemento es aquella sustancia cuyos átomos tienenel mismo número de protones. Las propiedades químicas de los elementos dependen engran parte de este número de protones, el cual puede ser leído a partir de una TablaPeriódica. Esta, es un arreglo horizontal de los elementos, en orden creciente de su númeroatómico, de tal suerte que elementos con propiedades químicas similares caen bajo unmismo grupo o columna.

Las filas en la Tabla Periódica se conocen como “Períodos ” y las columnas como “Gruposo Familias ”  y se enumeran del 1 al 18. Los elementos de los grupos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8se conocen como “Grupos Principales ”. Los elementos de los grupos 3B al 12B, seconocen como “Elementos de Transición ”. Algunos grupos tienen nombres especialescomo pe. “Grupo de los metales alcal inos ”, “Grupo de los Alcalino-térreos ”, “Grupo delos Halógenos ” y “Grupo de los Gases Nobles ”.

La línea diagonal que divide la Tabla Periódica a partir del Grupo III, establece unaseparación aproximada de los elementos en cuanto a sus propiedades metálicas,entendiéndose por tales, la conductividad eléctrica y térmica.

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CAPITULO No. 2CONTAMINACION DEL AGUA –  CONCEPTOS GENERALES

Si bien en sus primeros orígenes el concepto de “Calidad de Aguas” estuvo asociado con la

utilización del agua para el consumo humano, la expansión y el desarrollo de losasentamientos humanos ha diversificado y ampliado los usos y aplicaciones potenciales delagua hasta tal punto, que el significado de Calidad de Aguas ha debido ampliarse, paraajustarse a este nuevo espectro de posibilidades y significados.

En la actualidad, es tan importante conocer la calidad del agua para el consumo humano,como lo puede ser para el riego de cultivos, para el uso industrial en calderas, para lafabricación de productos farmacéuticos, para la expedición de licencias ambientales, paradiseñar y ejecutar programas de monitoreo en las evaluaciones ambientales, para adecuarlaa las múltiples aplicaciones analíticas de los laboratorios y para regular y optimizar elfuncionamiento de las plantas de tratamiento, entre muchos otros fines.

En síntesis, una determinada fuente de aguas puede tener la calidad necesaria parasatisfacer los requerimientos de un uso en particular y al mismo tiempo, no ser apta paraotro. Puesto que no existe un tipo de agua que satisfaga los requerimientos de calidad paracualquier uso concebible ni tampoco “un criterio único de calidad para cualquier fin”, el

concepto de Calidad de Aguas, se aplica siempre en relación con un uso o aplicación previamente establecida.

2.1 El Ciclo del Agua

El agua es el origen de la vida y la sustancia esencial para su desarrollo. Regula ladistribución y la densidad de la vegetación sobre la superficie de la tierra y con esto, ejerceun control sobre la vida misma. Por ello, no es casual que a través de la historia, lasgrandes civilizaciones hallan florecido siempre sobre las riberas de los principales ríos: Losegipcios alrededor del Nilo, los hindúes alrededor del Gánges, los alemanes sobre lasriberas del Rin o los franceses alrededor del Sena, para nombrar solo algunos ejemplos.

El agua en la naturaleza es un ente dinámico; cambia constantemente de lugar, de estado yde composición. Puede encontrarse en forma de agua salada en los océanos, en forma deagua dulce en algunas fuentes naturales o en forma químicamente muy pura, en las grandesmasas nubosas continentales.

El ciclo del agua que esquemáticamente se muestra en la Figura No. 1, indica los diferentesestados y caminos por los que transita el agua en su constante movimiento. Aunque elcomún de la gente se halla familiarizada con este ciclo, paralelamente a este ocurren otrosmás, menos evidentes pero igualmente importantes.

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El agua al caer y transitar sobre la superficie de la tierra, no solamente transportamateriales hacia el mar, sino que también erosiona su superficie, moldea el paisaje yesculpe nuevas formas sobre la superficie de la tierra. A su paso por los continentes, elagua renueva la vegetación y activa los ciclos vitales de los ecosistemas.

En lo que respecta a la cantidad de agua existente, si se realizara un inventario

“instantáneo” de las f uentes hídricas terrestres, desde la atmósfera hasta aproximadamentelos 4.000 m de profundidad bajo el nivel del mar, se obtuvieran los siguientes resultados(Fetter, 1994):

Estos resultados hablan por sí solos de la importancia que tiene el agua subterránea como

fuente potencial para el abastecimiento humano y de la escasa proporción del agua dulceen relación con su volumen total.Obsérvese como las reservas de agua subterránea son aproximadamente 70 veces másgrandes que las de agua superficial y como, las reservas de aguas, superficiales ysubterráneas juntas, apenas constituyen el 0,6% del agua líquida total del planeta. Si bienlas tres cuartas partes de la superficie terrestre se hallan cubiertas de agua, su volumenrealmente disponible es muy bajo, aún más en la era moderna, en donde los fenómenos decontaminación reducen cada vez más las fuentes de agua dulce.

 Agua salada en los océanos: 97,20% Agua en los glaciares y capas polares: 2,14% Agua Subterránea: 0,61% Agua superficial, (ríos, lagos, etc.): 0,009% Agua como humedad del suelo: 0,005% Agua atmosférica, (vapor, nubes): 0,001%

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El destino del agua dulce disponible es aproximadamente el siguiente:

Agricultura ............. 66 %

Industria ................ 25 %

Consumo humano.. 9 %

Las diferencias entre el agua dulce y el agua salada presente en los océanos, puedenapreciarse fácilmente mediante el análisis comparativo de su composición. Si bien estasdiferencias pueden verse, tan grandes o tan simples como queramos, ellas determinan suuso potencial para el abastecimiento humano y para muchos otros muchos fines cotidianos.

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Composición Comparativa de Agua Lluvia y Agua de Mar

Parámetro Unidad Agua lluvia Agua de mar pH 5,6 8,2

Conductividad µS/cm 6 48300Calcio mg / l 0,3 418

Magnesio mg / l  0,6 1330Sodio mg / l  1,2 11035

Potasio mg / l  0,6 397Cloruros mg / l  < 5 19841

Bicarbonatos mg / l  7 146Sulfatos mg / l  < 5 2769

2.2 Clasificación del agua

El Agua es una sustancia química que tiene propiedades muy peculiares, una de ellas es sugran poder de disolver, se le ha llamado " El solvente Universal ", es por ello que casinunca encontramos una agua "Pura". Normalmente el agua se clasifica según su origen ylas sustancias que tiene en solución:

a) Según su origen:

  Agua superficial 

Agua de río.  Agua de pozo.  Agua de lagos y lagunas  Agua de mar.  Agua de lluvia.  Agua destilada.  Agua purificada

Cada una de ellas tiene en forma disuelta, suspendida o coloidal, diversas sales minerales y

gases en cantidades variables dependiendo de donde procedan.

b) Según su uso:

 

Agua de uso doméstico  Agua para limpieza y lavado

  Agua para uso industrial :

Para generadores de vapor de alta y baja presión

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Para enfriamiento  Agua para análisis químicos 

Agua para aplicaciones biológicas (libre de pirógenos ->sustancias capaces de provocar fiebre)

Se requiere conocer sus características físicas, químicas y la naturaleza y cantidad de lassustancias disueltas o suspendidas que contengan, para acondicionar un agua particular aluso deseado.

2.3 Contaminación de las aguas

Muchas sustancias provenientes de las diferentes actividades humanas, puedenincorporarse a las fuentes hídricas de donde se abastece una determinada población,ocasionando de esta forma, eventos de contaminación que ponen en riesgo la salud de sus

habitantes.

Como norma general, las aguas superficiales son más susceptibles a la contaminación quelas aguas subterráneas y su contaminación suele ser un proceso evidente y de efectosinmediatos. La contaminación de fuentes subterráneas es por el contrario, un procesoinicialmente inadvertido pero de efectos mucho más persistentes, costosos y técnicamentedifíciles de remediar.

Se han identificado una gran variedad de contaminantes en el agua, que involucra prácticamente, a cualquier tipo de sustancia tóxica. Desde el punto de vista exclusivo delreservorio o fuente hídrica, tiene particular importancia la susceptibilidad natural ofragilidad del sistema a la contaminación, es decir, su vulnerabilidad Intrínseca.

Desde el punto de vista del contaminante, es de particular importancia su naturalezafisicoquímica, es decir, su persistencia o estabilidad química en diferentes ambientes, sufacilidad para a ser transportado por el agua (solubilidad) y su grado de toxicidad.

Conforme aumenta la variedad de contaminantes en el agua, aumenta también lacomplejidad para su detección. A esta dificultad se suma el alto grado de toxicidad demuchas sustancias, que aún estando en concentraciones muy bajas, la hacen inadecuada

 para el consumo humano.

Cuando se habla de “bajas concentraciones”, es preciso tener conciencia de la dificultad

que involucran estas mediciones. Detectar y medir una substancia en la escala porcentualo de las partes por mil, es una labor técnica relativamente fácil. Pero conforme disminuyela concentración que se requiere medir, aumenta la dificultad, el costo, y la incertidumbreen la medición.

Colocando las escalas analíticas de medición en un lenguaje común, la capacidad paradetectar una parte por millón, equivale a ser capaz de distinguir un pariente o amigo,dentro de una muchedumbre de un millón de personas. Aunque parece una tarea difícil,

muchos de los métodos analíticos en Calidad de Aguas, tienen sensibilidad en la escala de

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las partes por millón. A su vez, detectar una parte por billón equivale a ser capaz dedetectar el sabor dulce de un gramo de azúcar, disuelto en 1.000 m3.

La toxicidad de la mayoría de los contaminantes que han sido detectados en el agua,

(pesticidas, metales pesados, compuestos organoclorados, compuestos orgánicos sintéticos,etc.), exigen mediciones confiables en la escala de las partes por billón. Este es el reto quedeben asumir los laboratorios de análisis de aguas, en cualquier parte del mundo.

Las contaminación de las aguas pueden tener su origen en procesos naturales (deposiciónseca y húmeda de los contaminantes atmosféricos, disolución y arrastre de sales ycontaminantes de suelo etc.), o en proceso derivados de las actividades del hombre(vertidos localizados de aguas residuales y residuos de origen humano o industrial,contaminación difusa a través del suelo a cauces o acuíferos, vertidos provocados poraccidentes, vertidos incontrolados, etc.).

Todos estos contaminantes provocan en mayor o menor medida un impacto negativo sobrela matriz acuática receptora (ríos, lagos, lagunas, mar, aguas subterráneas), que repercutenen los organismos de su hábitat y en los usos del agua que hace el hombre

Muchos de los contaminantes mas importantes son sustancias con “demanda de oxígeno”,es decir consumidores de oxigeno en sus diferentes procesos de oxidación. Son porejemplo las sustancias residuales descargadas por industrias papeleras, de productoslácteos, faenamiento de animales (camales) y embutidos, etc., así como las aguasresiduales domésticas (urbanas). La importancia de estos contaminantes proviene de lacapacidad de consumir oxigeno (el disuelto en el agua) creando condiciones anaeróbicas y

 por tanto putrefacción de plantas acuáticas y muerte de peces, organismos ymicroorganismos. Esquemáticamente la variación de oxígeno disuelto en el agua de un río

 por la acción de un contaminante orgánico es el siguiente:

A   Descenso de O2 disuelto sin llegar a condiciones anaeróbicas

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B   Descenso de O2 disuelto hasta provocar condiciones anaeróbicasD   Déficit de O2 disuelto producido por el vertido contaminante

Es importante anotar que el oxígeno disuelto en el agua superficial, depende de la altitud

(msnm) y de la temperatura en un determinado lugar.

RIO CONDICIONES

A   Claro –  existencia de pecesB   Especies acuáticas más resistentesC   Obscuro - microorganismos anaeróbicos (bacterias,

 patógenos) –  mal olorLa cantidad de oxígeno disuelto necesaria para mantener la vida acuática difiere según lasespecies (Peces más resistentes O2 > 3 mg / l)

Los nutrientes y fertilizantes contenidos en aguas de regadío y ciertas aguas residuales provocan un efecto parecido que puede llegar a la “eutrofización”. Este es un proceso provocado por el crecimiento y desarrollo excesivo de algas y plantas acuáticas (por efectode los nutrientes), que llegan ha consumir gran parte del oxigeno del agua. En casos

extremos y a lo largo del tiempo la gran cantidad de biomasa producida se sedimenta en elfondo de los lagos, pudiendo llegar a convertirlos en pantanos, sobre todo si son poco profundos, dando lugar a su práctica desaparición.

ESQUEMA DEL PROCESO DE EUTROFIZACIÓN SEGÚN BERNARD J. NEBEL  y RICHARD T. WRIGHT .

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Agua clara.La luz penetra.Prospera la vegetación

acuática sumergida.

Agua turbia.La vegetación acuática

sumergida queda en la oscuridad.

Agotamiento del oxígeno.Muerte de los vertebrados por

sofoco.

Eutrofización: Es el proceso provocado por el crecimiento y desarrollo excesivo de algasy plantas acuáticas por efecto de los nutrientes (fósforo, carbono, nitrógeno).

 

El carbono incrementa la presencia de bacterias.  El fósforo y nitrógeno incrementa en crecimiento de algas.

Biomasa:  Es la cantidad de algas o plantas acuáticas que se depositan o sedimentan en elfondo.

2.4 Unidades de medida de los parámetros físicos y químicos del agua / aguaresidual

Las unidades comúnmente utilizadas para expresar los resultados de laboratorio en

aguas/aguas residuales se resumen en la siguiente tabla:

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Para los sistemas diluidos en los que en un litro pesa aproximadamente un kilogramo,como es el caso de las aguas naturales o residuales, se pueden sustituir las unidades mg/l o

gr/m3 por la unidad “ partes por millón” (ppm) que representa la relación en peso.Los resultados de otros parámetros de las aguas como temperatura, olor, pH y organismos

 biológicos se expresan en unidades diferentes que se analizarán posteriormente.

La aceptación de una agua para un uso definido depende de sus propiedades físicas,químicas y biológicas y a veces de si estas propiedades pueden modificarse para adaptarlasa tal fin . La composición del agua es el resultado final de muchos procesos físicos y/oquímicos y/o bioquímicos posibles .

2.5 Aspectos Generales Sobre Análisis de Aguas

Una muestra de agua puede contener una gran variedad de compuestos, disueltos o ensuspensión, algunos de origen natural y otros de origen antrópico.

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Un análisis no puede estar orientado a la identificación y cuantificación de todos ellos, dela misma forma como el examen médico que se realiza a un paciente, tampoco puede estarorientado hacia la detección de todas las patologías posibles que puedan afectar a un ser

humano. Es tan incosteable e innecesario realizar exámenes para todas las patologías posibles a un paciente, como realizar análisis para todos constituyentes posibles que puedacontener una muestra de agua.

Es por esta razón que las operaciones de muestreo y análisis de aguas, deben estar siempredirigidas a un "Propósito Específico”. El propósito generalmente lo define el cliente ousuario de los resultados. El muestreo y el tipo específico de análisis que se ajustan a losrequerimientos de cada propósito, lo prescribe el laboratorio que realiza los análisis, o ensituaciones de conflicto, el laboratorio y la persona o institución que actúa en calidad de

 perito o especialista.

Desde un punto de vista genérico, los diversos parámetros que se miden a una muestra deagua, pueden clasificarse como “Análisis de Componentes Mayoritarios”, “Análisis de

Componentes Minoritarios” y “Análisis de Componentes Traza o Específicos”. Los primeros están orientados a la identificación y cuantificación de los constituyentes masfrecuentes en una muestra de agua, (generalmente en la escala de las partes por mil), talescomo el calcio, el magnesio, el sodio y los bicarbonatos, etc. Los análisis de componentesminoritarios buscan identificar y cuantificar componentes cuyas concentraciones en el aguason más bajas que las anteriores, (generalmente en la escala de las partes por millón) ycuya probabilidad de ocurrencia, no es muy alta. Tal el caso de los nitratos, fosfatos,hierro en solución, manganeso, etc.

Los análisis de componentes específicos buscan identificar y cuantificar compuestos aúnmenos frecuentes en el agua, muchos de ellos, generalmente en la escala de las partes por

 billón. Este tipo de análisis solamente se realiza cuando existe un interés particular ocuando existen sospechas que justifican su búsqueda. Tal es el caso de los metales

 pesados, los pesticidas, los compuestos organoclorados, etc.

Desde una perspectiva diferente, los diversos análisis que se realizan sobre una muestra deagua, también pueden visualizarse de acuerdo con el significado de las mediciones: Así porejemplo, si se quiere tener idea de la cantidad total de sustancias inorgánicas disueltas, laconductividad eléctrica de la muestra constituye una buena estimación. Si se desea saber,

ya no la cantidad, sino el tipo de sustancias inorgánicas disueltas, se deberán realizaranálisis específicos para cada uno de estos componentes. Si se quiere tener idea de lacantidad total de sustancias orgánicas disueltas, una medición de DQO constituye unaestimación rápida y aceptable. Si se desea ahora especificar del total de materia orgánica,la proporción mas fácilmente biodegradable, una medición de DBO5  suministra estainformación. 

2.6 PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA.

A más de las propiedades físicas estándar del agua como por ejemplo peso molecular, ladensidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, etc., es necesario para nuestro caso,

definir otras que presentan una amplia variación en magnitud, como son:

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2.6.1. SÓLIDOS.- El contenido de los sólidos del agua es uno de los parámetros mássignificativos. La cantidad, el tamaño, y el tipo de sólidos depende del agua especifica quese esta analizando. La unidad de medida empleada para su cuantificación es en mg/l.

La clasificación de los sólidos en el agua y en el agua residual, comúnmente utilizada, es lasiguiente:

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Clasificación de sólidos en aguas residuales domésticas de concentración media

A continuación se mencionan brevemente la forma de determinación de los sólidos en unlaboratorio y algunas de las principales características de los sólidos presentes en el agua /agua residual:

a) SÓLIDOS TOTALES

  Los sólidos totales de una muestra de agua o agua residual, es todo el residuo quequeda después de la evaporación a 105 grados centígrados.

  Los sólidos totales pueden clasificarse en filtrables y no filtrables (sólidos ensuspensión) para lo cual se hace pasar un volumen conocido de agua por un filtrode membrana de policarbonato o por un filtro de fibra de vidrio WHATMAN(tamaño de poro = 1.2 um “micrómetros”). La fracción filtrable corresponde a los

sólidos coloidales y disueltos, en tanto que la no filtrable (retenida en el filtro)corresponde a la los sólidos en suspensión.En las plantas de agua o agua residual parte de estas fracciones son eliminadasmediante coagulación química u oxidación biológica complementadas con lasedimentación

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  Los sólidos totales pueden subdividirse en función de su volatilidad a 550+-50

grados centígrados. A esta temperatura la fracción orgánica ( volátil ) se oxidara ydesaparecerá en forma de gas quedando la fracción inorgánica ( no volátil fija ) enforma de ceniza .

b) SOLIDOS SEDIMENTABLES

  Los sólidos sedimentables se determinan en un ensayo de un laboratorio usando uncono IMHOFF (cono de vidrio: diámetro=150 mm, H=450 mm y un V=1000 ml)en el que se vierte la muestra de agua (un litro) y se deja sedimentar durante un

 periodo de dos horas. Transcurrido este tiempo, se lee directamente en lagraduación del cono, los mililitros de sólidos sedimentables, (equivalente a loslodos en el sedimentador), por litro de muestra.

  Los sólidos sedimentables están formados por partículas más densas que el agua,que se mantienen dispersas dentro de ella, en virtud de la fuerza de arrastre causada

 por el movimiento o turbulencia de la corriente. Por esta razón, sedimentanrápidamente por acción de la gravedad, cuando la masa de agua se mantiene enreposo. Cuanto mayor es la turbulencia del agua, mayor es su contenido en sólidos

sedimentables y mayor también, el tamaño y la densidad de las partículas que sonarrastradas por el agua. De esta forma, los sólidos sedimentables son una medidaindirecta de la turbulencia del cuerpo de aguas de donde proceden las muestras.Los ríos y canales correntosos, a diferencia de los cuerpos de agua relativamenteestáticos como los lagos y estanques, tienden a dar altos valores de sólidossedimentables.

  La determinación de los sólidos sedimentables permiten estimar para unadeterminada fuente o cuerpo de aguas, los volúmenes de lodos que deberán serremovidos en las unidades de sedimentación de una planta de tratamiento o

 purificación de aguas. En general, los sólidos sedimentables están formados por partículas inorgánicas neutras del tamaño de las arenas y/o por agregados orgánicosde mayor tamaño.

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En el siguiente gráfico se muestra el tamaño de las partículas de los sólidos presentes en elagua / agua residual y su relación con la clasificación antes detallada.

2.6.2 COLOR.- El agua de uso doméstico e industrial tiene como parámetro deaceptación la de ser incolora, pero en la actualidad, gran cantidad del agua disponible seencuentra colorida y se tiene el problema de que no puede ser utilizada hasta que no se letrata removiendo dicha coloración.

Las aguas superficiales pueden estar coloridas debido a la presencia de iones metálicosnaturales (hierro y manganeso), humus, materia orgánica y contaminantes domésticos e

industriales, como en el caso de las industrias de papel, curtido y textil; esta ultima causacoloración por medio de los desechos de teñido los cuales imparten colores en una ampliavariedad y son fácilmente reconocidos y rastreados.

El color que en el agua produce la materia suspendida y disuelta, se le denomina"Color aparente", una vez eliminado el material suspendido, el color remanente se leconoce como "Color verdadero" siendo este último el que se mide en esta determinación.

Esta determinación es muy importante en agua de abastecimiento doméstico porrazones de higiene y salud. Para aguas industriales, la importancia es por razoneseconómicas, ya que existen gran cantidad de industrias en cuyos procesos requieren agua

 perfectamente limpia y clara, por lo que, las aguas con color necesitan un tratamientoespecial para su eliminación.

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Se recomienda que para las aguas de uso doméstico no excedan de 20 unidades de color enla escala platino cobalto.

El color puede cambiar con el pH de la muestra, por lo que es necesario, que al medir el

color, se reporte también el pH de la muestra.

Con materia en suspensión, el color se mide en unidades de mg/litros de platino y en losríos oscila entre 5-200 mg/litros.

El agua residual reciente suele tener un color grisáceo sin embargo el aumentar el tiempode transporte de las redes de alcantarillado y al desarrollarse condiciones más próximas alas anaeróbicas el color cambia gradualmente de gris a gris oscuro para finalmente adquirircolor negro (agua séptica). La mayoría de los casos esos colores son debidos a la

formación de sulfuros metálicos por acción del sulfuro liberado en condiciones anaeróbicascon los metales presentes en el agua residual.

La muestra debe  ser recolectada en envases de plástico y debe almacenarse en elrefrigerador. El análisis debe de llevarse a cabo en un lapso no mayor de 24 hrs.

Algunos colores típicos que facilitan la descripción del color durante un análisisorganoléptico en campo son los siguientes:

Tipo de Color Tipo de Agua

Incoloro: Típico de aguas frescas y dulces

Grisáceo: Típico de Aguas Residuales Domésticas

Amarillo sin turbidez: Típico de aguas subterráneas, de estuarios y de pantanos.

Amarillo turbio: Típico de aguas correntosas y/o cargadas de limos y arcillas

Amarillo verdoso: Típico de lagos y aguas ricas en fitoplanctón

Cafés u oscuras: Típico de aguas con altos contenidos de MO, (Ríoscontaminados, lixiviados de RS, PTARs, etc.)

2.6.3. OLOR . El agua limpia (destilada) es inodora muchas sustancias químicas orgánicasy algunas inorgánicas son olorosas, incluyendo las algas y otros organismos. El sulfuro dehidrogeno (SH2) a veces presente en el agua subterránea y en las aguas residuales es maloliente.

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En aguas residuales los olores son debidos a los gases liberados durante el proceso dedescomposición de la materia orgánica. El olor más característico en este tipo de aguas enestado séptico es debido a la presencia de sulfuro de hidrógeno.

Los olores pueden medirse con métodos sensoriales (olfato humano) mientras que lasconcentraciones de olores específicos pueden medirse con métodos instrumentales como por ejemplo el medidor del sulfuro hidrógeno o el olfatómetro .

El olor en el agua puede utilizarse de manera subjetiva para describir cualitativamente sucalidad, estado, procedencia o contenido. Aun cuando esta propiedad pueda tener unamplio espectro de posibilidades, para propósitos de calidad de aguas existen ciertosaromas característicos que tipifican algunas fuentes u orígenes, más o menos biendefinidos.

Además de estos aromas típicos, existen otras fragancias que tipifican un origen en

 particular, pero que son menos frecuentes en los estudios de calidad de aguas. Así porejemplo, las aguas residuales de industrias vinícolas, de industrias cerveceras, de industriaslecheras y de empresas relacionadas con la explotación o procesamiento del petróleo,tienen olores distintivos que son fácil y rápidamente perceptibles y que deben registrarseen las libretas de campo.

Tipo de Olor Tipo de Agua

Inodoro: Típico de aguas dulces y frescas

Olor metálico: Típico de aguas subterráneas

Olor a Sulfuro: Típico de ARD, de MO. y en general, de sistemasanaeróbicos

Olor vegetal: Típico de aguas poco profundas, de humedales y estuarios.

Olor Pícrico: Típico de lixiviados de RS. y de aguas procedentes de PTARs

Olor a Pescado: Típico de aguas oceánicas y de cultivos piscícolas

Es un error frecuente subestimar la utilidad de un análisis organoléptico bien realizado.Para dar una idea de la potencialidad de estos análisis, considérese el caso de algunassustancias que como los hidrocarburos, los sulfuros y los fenoles, son fácilmente

 perceptibles en campo mediante un análisis organoléptico y sin embargo, cuando estasmismas sustancias se analizan en el laboratorio, se obtienen resultados negativos.

La respuesta a este hecho, radica en que la mayoría de las pruebas estándares delaboratorio, poseen niveles de sensibilidad en la escala de las partes por millón, mientrasque el olfato humano, para estas y muchas otras sustancias, posee niveles de sensibilidaden la escala de las partes por billón.

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2.6.4. SABOR .

El sabor a las altas concentraciones de sales de Ca2+, Mg2+  y Cl -. El sabor suele ser problema sólo en el agua potable y raramente en el agua no empleada para beber.

2.6.5. TURBIDEZ

La turbidez es la expresión de la propiedad óptica de la muestra que causa que los rayos deluz sean dispersados y absorbidos en lugar de ser transmitidos en línea recta a través de lamuestra.

La turbiedad en el agua puede ser causada por la presencia de partículas suspendidas ydisueltas de gases, líquidos y sólidos tanto orgánicos como inorgánicos, con un ámbito detamaños desde el coloidal hasta partículas macroscópicas, dependiendo del grado de

turbulencia. En lagos la turbiedad es debida a dispersiones extremadamente finas ycoloidales, en los ríos, es debido a dispersiones normales.

La eliminación de la turbiedad, se lleva a cabo mediante procesos de coagulación,sedimentación y filtración.

La medición de la turbiedad, es una manera rápida que nos sirve para saber cuando, comoy hasta que punto debemos tratar el agua para que cumpla con la especificación requerida.

La turbiedad es de importante consideración en las aguas para abastecimiento público portres razones:

Estética:   Cualquier turbiedad en el agua para beber, produce en el consumidor unrechazo inmediato y pocos deseos de ingerirla y utilizarla en sus alimentos.

Filtrabilidad:   La filtración del agua se vuelve más difícil y aumenta su costo alaumentar la turbiedad.

Desinfección:   Un valor alto de la turbidez, es una indicación de la probable presencia de materia orgánica y microrganismos que van a aumentar la cantidad de

cloro u ozono que se utilizan para la desinfección de las aguas para abastecimientode agua potable.

El límite máximo permisible en el agua potable es de 10 NTU (unidades de turbideznefelométricas)

La turbidez del agua debe determinarse l mismo día que fue muestreada. Si esto no es posible, las muestras se pueden conservar en la obscuridad hasta por 24 horas, refrigeradasa 4 °C.

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La unidad de turbiedad, fue definida "como la obstrucción óptica de la luz, causada por una parte por millón de sílice en agua destilada",

1 unidad nefelométrica de turbiedad (NTU) = 7.5 ppm de Si02 

Actualmente, la unidad utilizada es la NTU, Unidad Nefelométrica de Turbidez y que equivale a : 

1 unidad nefelométrica de turbidez (NTU) = 1 ppm de formazina estandar

Los valores de turbiedad pueden variar desde cero hasta varios miles de unidades en aguasaltamente turbias, consecuentemente no hay un método de determinaciones que abarquetan amplio intervalo. 

Aunque algunas especies de peces requieren agua totalmente transparente para susubsistencia, otras no se afectan apreciablemente por la turbiedad del medio. Sin embargo,en términos genéricos, se acepta que la turbiedad afecta adversamente el desarrollo de los

 peces, debido a que esta reduce la intensidad y penetración de la luz en los cuerposnaturales de aguas y de esta forma, limita el crecimiento de las plantas que constituyen elsustento de los peces.

2.6.6. TEMPERATURA. La temperatura es importante en el entorno de los ríos ya que siaumenta reduce la cantidad de oxigeno en el agua haciendo por ello el río menos deseable

 para la vida acuática.

La temperatura óptima para el desarrollo de la actividad bacteriana se sitúa entre los 25 y35 grados centígrados, sobre este límite en las plantas depuradoras de aguas residuales, lacolonia de microorganismos aeróbicos tienden a ser menos efectivos como purificadora deeste tipo de agua.

2.7. PROPIEDADES QUIMICAS INORGANICAS DEL AGUA

Estas propiedades junto con las propiedades orgánicas, son importantes para estimar sucalidad como conveniente para su uso domestico o industrial.

La estimación de la calidad del agua puede ser:

Especifica: por ejemplo el análisis para los iones principales (Ca

2+

  y Mg

2+

  o metales pesados (Pb, Cu, Zn, Sn)

General: Ensayos como la alcalinidad, dureza, conductividad eléctrica, pH, etc.

a) IONES PRINCIPALES  Todas las aguas naturales contienen constituyentes iónicosdisueltos en cantidades variables. El ión dominante en el agua lluvia es el cloruro ya que enel agua lluvia se origina en gran parte en el agua marina. Las especies iónicas que

 predominan en aguas superficiales o bien en aguas subterráneas son las del bicarbonato ylas especies iónicas divalentes dominantes son generalmente el calcio y el magnesio. En elagua marina predomina los cloruros y en menor medida el sodio.

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Las principales especies iónicas en aguas naturales son las siguientes.

Cationes   Calcio Ca2+ Magnesio Mg2+ 

Sodio Na+

 Potasio K + 

Aniones   Bicarbonatos HCO -3 Sulfato SO -2 Cloruro Cl - 

 Nitrato NO -3 

Los iones principales se encuentran tí picamente en concentraciones de “ppm”

b) IONES SECUNDARIOS  .- A más de las especies iónicas principales, en las aguas

naturales están presentes especies iónicas secundarias cuyas concentraciones están el ordende “ppb” (partes por  billón) o en “ppt” (partes por trillón).

CATIONES ANIONES

Aluminio Al +3  BISULFATO HSO4 - 

Amonio NH4+  BISULFITO HSO3 

- Bario Ba 2+  CARBONATO CO3 

2- Borato BO4 

3+  FLORURO F - Cobre Cu 2+  HIDROXIDO OH - Hierro Fe 2+

Fe 3+ Manganeso Mn 2+  SULFITO S 2- 

SULFATO SO3 2- 

FOSFATO H2PO4  –  

HPO4 2- 

PO4 3- 

2.7.1. SÍLICE 

El silicio es el segundo elemento más abundante del planeta y se encuentra en la mayoría

de las aguas.Es el constituyente común de las rocas ígneas, el cuarzo y la arena.El sílice existe normalmente como óxido (como Si02  en la arena y como silicato Si03

-2).Puede estar en forma insoluble, soluble y coloidal.Muchas aguas naturales contienen menos de 10 mg/l de sílice, algunas pueden llegar acontener hasta 80 mg/l. Las aguas volcánicas la contienen abundancia. No tiene efectostóxicos conocidos.

La presencia del sílice junto con el calcio magnesio, hierro y aluminio en una agua dealimentación de calderas de alta presión, es de gran importancia para evitar la formación de

depósitos duros de sílice en los tubos de las calderas y en las aspas de las turbinas devapor.

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Las muestras deben ser tomadas y almacenadas en recipientes de polipropileno o polietileno de alta densidad, no se deben usar frascos de vidrio ya que éste esta formado por un alto porcentaje de sílice que puede contaminar la muestra, especialmente a altas

temperaturas y pH elevado.

El silicio es un constituyente de las plantas acuáticas y animales en la estructura de suesqueleto.

2.7.2. CLORUROS

Los cloruros son una de las sales que están presentes en mayor cantidad en todas lasfuentes de abastecimiento de agua y de drenaje. El sabor salado del agua, producido porlos cloruros, es variable y dependiente de la composición química del agua, cuando el

cloruro está en forma de cloruro de sodio, el sabor salado es detectable a una concentraciónde 250 ppm de NaCl.

Cuando el cloruro está presente como una sal de calcio ó de magnesio, el típico saborsalado de los cloruros puede estar ausente aún a concentraciones de 1000 ppm.

El cloruro es esencial en la dieta y pasa a través del sistema digestivo inalterado. Un altocontenido de cloruros en el agua para uso industrial, puede causar corrosión en las tuberíasmetálicas y en las estructuras.

La máxima concentración permisible de cloruros en el  agua potable es de 250 ppm, estevalor se estableció más por razones de sabor, que por razones sanitarias.

Los contenidos de cloruros de las aguas son extremadamente variables, y se deben principalmente a la naturaleza de los terrenos drenados. Otra fuente de cloruros es ladescarga de aguas residuales domesticas, agrícolas o industriales a aguas superficiales. Lasheces humanas contribuyen con unos 6 gr/persona/día de cloruros, por lo que lasconcentraciones de cloruros superiores a las normales pueden constituir indicadores deque la masa de agua receptora esta siendo utilizado para el vestido de aguas residuales.Además, para el uso agrícola, los contenidos en cloruros del agua pueden limitar ciertoscultivos.

Las muestras se pueden guardar en botellas de vidrio o de plástico, no se requierencuidados especiales en su almacenaje.

2.7.3. NUTRIENTES.

Los dos nutrientes de importancia en el agua/agua residual son el nitrógeno y el fósforo.Ambos son los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas y organismos,aunque en exceso pueden ser no deseables, conduciendo a menudo a la eutrofización.

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2.7.4. NITRÓGENO

El contenido total del nitrógeno en las aguas esta compuesto por amoniaco, nitrito, nitrato

y nitrógeno orgánico. El nitrógeno KJELDAHL TOTAL incluye las formas del nitrógenoorgánico y nitrógeno amoniacal (ión amonio NH4+ y amoniaco NH3).

 NITROGENO ORGANICO   Proteínas vegetalesProteínas animales

 NITRÓGENO ATMOSFÉRICO   N2 

 NITRÓGENO INORGÁNICO   NH3  NH4

+  NO2

 NO3- 

Las plantas tienen la capacidad para fijar el nitrógeno presente en la atmósfera yconvertirlo a nitratos. Los animales no pueden utilizar el nitrógeno inorgánico o elnitrógeno atmosférico a menos que sea convertido a su forma orgánica.

Las grandes concentraciones de nitrógeno orgánico son indicativas de contaminaciónorgánicas en aguas superficiales, de manera que los límites típicos se establecen alrededorde 1mg.(N.orgánico) / l, en ríos de buena calidad

AGUA RESIDUAL DOMESTICA AGUA POTABLE

 Nitritos < 1 mg / l (*) 0.1 mg / l Nitratos 15-20 mg / l (**) 40 mg / l

(*) Valor anterior al proceso de estabilización (formación nitratos), raramente excedeeste valor.

(**) Son valores típicos (nitratos)

2.7.5 FOSFORO

Es un nutriente importante en el medio acuático y en las aguas dulces es el nutrientelimitante de la eutrofización. El fósforo se encuentra en todos los organismos vivos y esimportante para la actividad celular.

El fósforo en las aguas puede encontrarse disuelto y en suspensión y, sus compuestos máscomunes son los grupos de ortofosfatos, polifosfatos y fosfatos orgánicos.

Agua residual doméstica  4 -15 mg P/ l.

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2.7.6. POTENCIAL HIDROGENO (pH) 

Generalidades 

En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno ( pH  ) como ellogaritmo negativo de la concentración molar (mas exactamente de la actividad molar) delos iones hidrógeno. Esto es:

 pH = - log [H + ] 

Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso,evitando así el manejo de cifras largas y complejas.

Por ejemplo, una concentración de:

[H+] = 1x10-8 M (0.00000001)

es simplemente un pH de 8 ya que : pH= - log[1 * 10-8]  = 8.

La relación entre pH y concentración de iones H se puede ver en la siguiente tabla, en laque se incluyen valores típicos de algunas sustancias conocidas:

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Las muestras para determinar pH, deberán ser tomadas en recipientes de polipropileno yasegurándose que estén bien tapadas, se recomienda analizar el pH lo más pronto posible yevitar la exposición al aire, en especial las muestras de aguas alcalinas, ya que el CO2 delaire, tiende a reaccionar con la alcalinidad de la muestra y variar su pH.

La determinación del pH en el agua es una medida de la tendencia  de su acidez o de sualcalinidad. No mide el valor de la acidez o alcalinidad. Un pH menor de 7.0 indica unatendencia  hacia la acidez, mientras que un valor mayor de 7.0 muestra una tendencia  hacialo alcalino.

La mayoría de las aguas naturales tienen un pH entre 4 y 9, aunque muchas de ellas tienenun pH ligeramente básico debido a la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Un pH muyácido o muy alcalino, puede ser indicio de una contaminación industrial. El valor del pH enel agua, es utilizado también cuando nos interesa conocer su tendencia corrosiva oincrustante, y en las plantas de tratamiento de agua.

El rango de concentración para un adecuado desarrollo de la actividad biológica esestrecho y crítico:

U.E.   pH = 6 –  8EPA   pH = 6.2 –  8.5

El pH de los sistemas acuosos se puede medir con un pH-metro (aparato digital), consoluciones indicadoras o con papeles de pH que cambiar de color a determinados valores.

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pHmetro de Laboratorio

pHmetro de campo

Como se vio anteriormente en la tabla, el rango de variación del pH es de 0 a 14.

Acidez  pH < 7  Predominio de iones hidrógeno ( H+) pH Neutro   pH = 7

Basicidad   pH > 7 Predominio de iones hidróxidos (OH-

)(Alcalinidad)

En el tratamiento biológico de aguas residuales es preciso controlar el pH para garantizarlos procesos biológicos, debiendo mantenerse en los rangos antes mencionados, de talmanera de evitar problemas de inhibición.

2.7.7. ALCALINIDAD Y ACIDEZ

La alcalinidad se define como la capacidad del agua para aceptar los iones hidrogeno H+,

es una medida de la capacidad neutralizadora ácida (C.N.A.). La acidez es una medidaneutralizadora de una base (C.N.B.).

La alcalinidad de agua/agua residual esta provocada por la presencia de:

Hidróxido OH -1 Calcio Ca+2

Ión carbonato CO3-2 Magnesio Mg+2 

Ión bicarbonato HCO3-1 Sodio Na+ 

Dióxido de carbono CO2  Potasio K +

Amoniaco NH3 

De entre todos ellos, los más comunes son el bicarbonato de calcio ( ) y el bicarbonato de magnesio ( ).

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La alcalinidad ayuda a regular los cambios del pH producidos por la adición de ácidos.

La alcalinidad se expresa en mg(CaCO3)/l (miligramos de carbonato de calcio por litro).

Valores típicos de la alcalinidad

APLICACIÓN ALCALINIDAD

Cauce alto de un río (calizo) 50 - 200Lago en cauce bajo 10 - 30Agua potable 50 - 200Agua residual doméstica 200 - 400Sobrenadante de lodo anaerobio 2000 - 8000Agua se suelo ácido 10 - 20

La medición de la alcalinidad, sirve también para fijar los parámetros del tratamientoquímico del agua, así como ayudarnos al control de la corrosión y la incrustación en lossistemas que utilizan agua como materia prima o en su proceso.

2.7.8. DUREZA

La dureza total se expresa principalmente por la suma de los cationes metálicos divalentes,Ca2+  (calcio) y Mg2+ (magnesio). Estos cationes reacciones con el jabón para formar

 precipitados y con otros iones presentes en el agua para formar incrustaciones en lascalderas

Los iones que provocan la dureza tienen su origen en el suelo y en las formacionesgeológicas.

La dureza es una parámetro del agua, usado en el agua potable (no agua residual).

La dureza se expresa en mg (CaCO3) / l (similar a la alcalinidad).

DUREZA RELATIVA DE LAS AGUASGRADO DE DUREZA mg (CaCO3) / l

Blanda 0 - 75Moderadamente dura 75 - 150Dura 150 - 300Muy dura > 300

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La dureza es indeseable en algunos procesos, tales como el lavado doméstico e industrial, provocando que se consuma más jabón, al producirse sales insolubles.

Además le da un sabor indeseable al agua potable.Grandes cantidades de dureza son indeseables por razones antes expuestas y debe serremovida antes de que el agua tenga uso apropiado para las industrias de bebidas,lavanderías, acabados metálicos, teñído y textiles.

La mayoría de los suministros de agua potable tienen un promedio de 250 mg/l de dureza(límite máximo permisible es de 300 mg/l). Niveles superiores a 500 mg/l son indeseables

 para uso doméstico.

Existen dos tipos de DUREZA: 

Dureza Temporal:  Esta determinada por el contenido de carbonatos y bicarbonatos decalcio y magnesio. Puede ser eliminada por ebullición del agua y posterior eliminación de

 precipitados formados por filtración, también se le conoce como "Dureza de Carbonatos".

Dureza Permanente: está determinada por todas las sales de calcio y magnesio exceptocarbonatos y bicarbonatos. No puede ser eliminada por ebullición del agua y también se leconoce como "Dureza de No carbonatos".

2.7.9. CONDUCTIVIDAD.

La conductividad eléctrica o, simplemente conductividad, es una medida de la capacidadde una solución acuosa para transportar la corriente eléctrica.

La corriente eléctrica es conducida en la solución mediante el movimiento de los iones yasí cuanto mayor es el numero de iones (mayor concentración de sales inorgánicasdisueltas), mayor es la movilidad iónica en consecuencia mayor es la magnitud de laconductividad.. 

Valores de conductividad de algunas muestras típicas 

Temperatura de la muestra 25 ° C  Conductividad, µS/cm 

Agua ultrapura  0.05 Agua de alimentación a calderas  1 a 5 

Agua potable  50 a 100 

Agua de mar   53,000 

5 % NaOH  223,000 

50 % NaOH  150,000 

10 % HCl  700,000 

32 % de HCl  700,000 

31 % HNO3  865,000 

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Conductímetro de lectura digital. 

2.8. PROPIEDADES QUIMICAS DE LAS SUSTANCIAS ORGANICAS DEL

AGUA El elemento principal de los compuestos orgánicos es el carbono. Las sustancias orgánicas

 pueden ser de origen natural o artificial. En realidad, la mayor parte son de origen natural yson producidas por las plantas y los animales. La presencia de los compuestos orgánicos enel agua es como un contaminante, tanto si se encuentra natural o sintéticamente. El objetoen el tratamiento del agua/agua residual es minimizar estos compuestos mediante procesosde tratamiento biológicos, físicos o químicos.

Los compuestos orgánicos en el agua se encuentran divididos en cuatro grupos,dependiendo de su estructura química:

  Hidrocarburos: Etano, etileno, benceno, tolueno

  Compuestos halogenados: Cloroformo, diclorometano

  Ácidos Carboxílicos y ésteres

  Otros compuestos orgánicos

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2.8.1. SUSTANCIAS QUÍMICAS ORGANICAS NATURALES

Las sustancias que se encuentran en estado natural en el agua/agua residual y sedimento de

fondo son:

  Proteínas: Están constituidas por carbono, hidrógeno, oxígeno, azufre y nitrógenocon los componentes de los aminoácidos (compuestos que contienen dentro de suestructura al menos un grupo amino NH2  y un grupo carboxílico  – COOH. Lassubunidades de los aminoácidos forman las proteínas)

  Lípidos:  Comprenden las grasas, parafinas, aceites y los hidrocarburos que soninsolubles en el agua y son lentamente biodegradables.

  Hidratos de carbono:  Contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Incluyen lacelulosa, la hemicelulosa, almidón (fácilmente biodegradable) y la lignina (dedifícil biodegradación).

  Pigmentos vegetales:  Están constituidos de clorofila, haemins y carotenos eincluye los alcoholes, las cetonas y los carotenoides.

2.8.2. SUSTANCIAS QUIMICAS ORGANICAS SINTÉTICOS.

Son productos de las industrias químicas, industrias del petróleo e industrias de productos

agrícolas. Entre las principales tenemos:

  Pesticidas y productos agroquímicos

Hidrocarburos clorados (DDT, Aldrin, Dieldrin)Fosfatos orgánicos (Melatión)Herbicidas y fungicidas

  Agentes tensoactivos

Se emplean para lavado, como emulsionante, humectante o espumante.

Los detergentes (surfactantes) son perjudiciales al medio acuático debido que pueden causar espumas y reducir la difusión del oxigeno atmosférico hacia el agua.

Tipo de agua residual Concentración de surfactantes

Aguas residuales fecales hasta 20 mg / l.

Aguas residuales industriales queutilizan grandes cantidades de solventes hasta 1000 mg / l.

Ríos contaminados > 1 mg / l.

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En los últimos años se han introducido detergentes biodegradables que hanreducido los niveles de contaminación.

  Hidrocarburos halogenados:  Son los productos finales de la reacción de los

hidrocarburos con los halógenos (F,Cl, Br,I ).

  Otras sustancias:  Existen otros compuestos orgánicos sintéticos como loscompuestos aromáticos clorados (bencenos clorados, bifenilos policloradosPCB´s), las dioxinas y los hidrocarburos aromáticos polinucleares.

2.8.3. MiCROCONTAMINANTES ORGANICOS 

Algunas características de los microcontaminantes orgánicos son su Complejidad yvariedad. Suelen estar ligados a fenómenos de toxicidad, posibilidad de acumulación,

modificación de los caracteres organolépticos de las aguas, y presentan dificultades para sudeterminación analítica.

AI igual que los metales pesados, entran en la cadena alimentaria produciendo unasucesiva bioconcentración, que en algunos organismos, especialmente los de nivel tróficomás alto, ha alcanzado valores de 1.000 y 10.000 veces su concentración en el agua.

La contaminación por estos grupos de compuestos se deriva de actividades domésticas,industriales y agrícolas.

Entre los grupos más característicos de este grupo de contaminantes pueden señalarse lossiguientes: hidrocarburos clorados, hidrocarburos aromático-policíclicos, fenoles, pesticidas organoclorados y organofosforados, aceites y grasas, mercaptanos,trihalometanos, detergentes, bifenilos policlorados, sustancias húmicas, etc.

A continuación se describen brevemente algunos de ellos:

a) Plaguicidas 

Cualitativa y cuantitativamente, los plaguicidas representan, y con diferencia, la más seriaamenaza al ambiente de los compuestos orgánicos insecticidas, fungicidas, acaricidas,

herbicidas, nematoridas, rodenticidas.

En España, según la Directiva de la CEE del año 1987, esta prohibida la utilización deDDT, aldrín, dieldrín, endrín, clordano, HCH que contenga menos del 99% del isómerogamma (lindano), heptacloro, hexaclorobenceno y toxafeno, salvo en tratamientos muyespeciales.

El grado de nocividad de los plaguicidas presentes en el agua es difícil de determinar. Nose tienen datos epidemiológicos.

Los principales grupos son: organoclorados, organofosforados, carbamatos, triazinas y

fenoxiácidos. Los más resistentes a la biodegradación son los organoclorados. Aunquetambién los más tolerables para los animales superiores, y los más hábiles son los

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organofosforados. En la mayor parte de los casos se degradan, pero los productosresultantes poseen casi la misma toxicidad.

Resulta muy difícil predecir los efectos de un plaguicida, porque pequeñas diferencias en

una misma estructura conducen a comportamientos absolutamente diferentes. Se conocenla mayor parte de los metabolitos de los plaguicidas, aunque no tanto los efectosmedioambientales de su bioacumulación.

b) Detergentes 

Los detergentes aniónicos son los más empleados: los primeros fueron losalquilbencenosulfanatos (ABS), muy resistentes a la degradación microbiana y tóxicos

 para la vida acuática. Este dato fue conocido hacia el año 1960, y a partir de entonces sevienen sustituyendo por los llamados alquilsulfonatos lineales (LAS), aunque parece quelentamente.

Éstos son fácilmente degradables por las bacterias, lo que quiere decir que no poseen bastante toxicidad. Influyen en este proceso el oxígeno disuelto y la dureza, el primero potenciándolo y el segundo atenuándolo, por razones hasta ahora desconocidas. Engeneral, la longitud de la cadena de estas moléculas aumenta la toxicidad, como podría

 preverse.

c) Fenoles 

Si exceptuamos las sustancias húmicas, la contribución natural a las aguas es insignificantey bastante biodegradable. Su procedencia es principalmente industrial (industria química,del carbón, celulosa, petroquímica), aunque también hay que mencionar la degradación dealgunos plaguicidas.

d) Hidrocarburos 

En las aguas continentales están presentes por fugas de oleoductos y vertidos industriales.Dan al agua un sabor y olor desagradables, lo que permite detectarlos en cantidades inclusode ppb, que además se intensifica con la cloración. La película superficial impide elintercambio gaseoso agua-aire, con el consiguiente trastorno para la vida acuática.

e) Bifenilos Policlorados (PCB's) 

Por su fórmula son muy parecidos a los plaguicidas organoclorados: poseen núcleosaromáticos muy sustituidos con cloro. Se emplean desde 1920 en la fabricación de

 plásticos, papel de envolver, plaguicidas, pinturas epoxy, neumáticos, componenteseléctricos, aislantes dieléctricos (porque retardan eficazmente su combustión debido a sualta resistencia a ella), etc. Sus efectos químicos y biológica los hace ser losmicrocontaminantes orgánicos más persistentes que se conocen, más incluso que el DDT.

f) Sustancias húmicas 

Este último tipo de sustancias es el menos nocivo para el ambiente, de hecho procede de él.Lo constituye un número indeterminado de sustancias, muchas de ellas desconocidas, que

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resultan de la lixiviación de la capa orgánica del suelo, constituida por los restos más omenos transformados de las plantas (hojas y fracción leñosa, fundamentalmente).

Se han clasificado en tres grupos por su sistemática de extracción: ácidos fúlvicos, húmicos

y humina. Sólo los fúlvicos, por su menor peso molecular, están disueltos en el agua. Loshúmicos y la humina permanecen en el sedimento, y sólo afectan al agua a través delintercambio de cationes y de materia orgánica con ella. 

2.8.3. DETERMINACION DEL CONTENIDO ORGANICO DEL AGUA

Básicamente existen 2 grupos de ensayos para la determinación del contenido orgánico delas aguas.

  Determinar altas concentraciones de contenido orgánico > 1mg / l. 

Determinar las concentraciones a nivel de traza 0.001 mg / l - 1 mg / l.

El primer grupo incluye los siguientes ensayos:

a)  Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) b)  Demanda Química de Oxígeno (DQO)c)  Carbono Orgánico Total (COT)

Para analizar y comprender estos parámetros, previamente se explicará el concepto deoxígeno disuelto.

OXIGENO DISUELTO

El origen procedente de la atmósfera se transfiere a través de la interfase aire/agua (debidaa las turbulencias existentes) y a la producción fotosintética.

La solubilidad del oxígeno en el agua se debe a varios factores, en particular a latemperatura, a la presión atmosférica y a la salinidad.

Cuando la temperatura se eleva, el contenido de oxígeno disminuye en razón de su

 pequeña solubilidad, pero también a causa del consumo aumentado por los seres vivos ylas bacterias que se multiplican. Estas modificaciones pueden ocasionar gusto y olordesagradables.

El oxigeno se considera débilmente soluble en el agua con niveles disueltos menores a 10mg / l, disminuyendo la concentración con el aumento de la temperatura.

En las canalizaciones metálicas, un contenido inferior a 5 mg / l de oxígeno disueltoocasionará la corrosión de la misma. 

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Oxímetro de Campo y Electrodo de Oxígeno

DEGRADACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA

El mecanismo por el cual se biodegrada la materia orgánica y las reacciones bioquímicas yfisicoquímicas involucradas, han sido ampliamente estudiadas por diversos autores. Laexistencia del agua como medio en donde ocurren dichos procesos, es el primer requisito.Una vez que se cuenta con materia orgánica y suficiente agua, se desencadenaespontáneamente una serie de procesos que conduce a la descomposición de la materia

orgánica y que en esencia es igual tanto para lagos, ríos, ARDs, lixiviados orgánicos, etc.

El agua, por sí misma, constituye el medio en donde ocurren las reacciones químicasinvolucradas, el elemento esencial para la actividad bacteriana, el solvente de losmateriales orgánicos e inorgánicos, el medio de transporte de la contaminación y el cuerpoque se contamina.

Cuando existe abundante cantidad de materia orgánica, el crecimiento bacteriano se vefavorecido enormemente y como consecuencia de ello, los niveles de oxígeno disueltodentro de la masa de acuosa se reducen rápidamente a cero; tanto el metabolismo

 bacteriano, como las consecuencias de un medio fuertemente reductor, son responsables de

la acidificación progresiva del medio.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO (DBO)

Las pruebas de DBO constituyen una estimación “semicuantitativa” de la cantidad de

“materia orgánica fácilmente biodegradable” que contiene una muestra. 

Puesto que no existen formas directas para medir dicha cantidad de materia orgánica, lamedición se realiza de forma indirecta, a través de "la cantidad de oxígeno disueltoconsumido por la oxidación biológica de la materia orgánica presente"; dicho en otras

 palabras, la medición se fundamenta en el supuesto de que la cantidad de materia orgánica

contenida en la muestra, es directamente proporcional a la cantidad de oxígeno querequiere una población bacteriana para digerirla.

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La DBO5 es la cantidad de oxigeno disuelto consumido en una muestra de agua por losmicroorganismos cuando se descomponen la materia orgánica biodegradable a 20 gradoscentígrados en un periodo de 5 días. La medición se basa en la comparación del oxígeno

disuelto presente inicialmente en la muestra, con el existente en una muestra similar,después de haber sido incubada durante cinco días. Estos cinco días, son el tiempoestándar destinado para que una población bacteriana digiera, si es que existe, la materiaorgánica presente en la muestra.

Como la medición involucra la participación de organismos vivos, se requiere especialcuidado tanto en su realización como en su interpretación.

Este es el paramento de contaminación orgánica mas empleado para las aguas superficialesy aguas residuales.

TIPO DE AGUA DBO5 (mg / l)

Aguas limpias < 1

Ríos contaminados > 5

Captación de agua de un río para agua potable < (3 –  5)

Aguas residuales domésticas 100 - 300

Lixiviados de rellenos sanitarios 15.000 –  30.0000

Las pruebas de DBO constituyen un índice general cualitativo del contenido de materiaorgánica presente en la muestra, "que es susceptible de sufrir oxidación biológica" en uncorto período de tiempo. Si bien en un sentido amplio cualquier tipo de materia orgánicaes biodegradable, (solo es cuestión de tiempo), en lo que respecta a los procesos detratamiento de aguas residuales domésticas e industriales, es de particular importancia lamateria orgánica que es rápidamente biodegradable; eso es lo que se intenta medir con laDBO.

La importancia de las pruebas de DBO, radica en que permiten calcular o predecir, cuandomenos aproximadamente, el efecto que causaría una determinada descarga de aguasresiduales, sobre la concentración de oxígeno disuelto de un cuerpo de aguas receptor;expresado en otra forma, las pruebas de DBO, permiten evaluar la capacidad de un cuerpode aguas receptor para asimilar dichas descargas.

En la ingeniería civil los resultados de DBO5 se emplean para:

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  Determinar la cantidad aproximada de oxigeno requerido para estabilizar biológicamente la materia orgánica contenida en el agua analizada.

 

Dimensionar las instalaciones de tratamientos de aguas residuales.

  Medir la eficacia de ciertos procesos de tratamiento.

  Control y monitoreo de vertidos.

La oxidación bioquímica es un proceso lento, en teoría infinito:

20 días  95% - 99%(Se completa la oxidación de la materia carbonosa)5 días   60% - 70%

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

La DQO es una medida aproximada del contenido de materia orgánica (la fácilmente biodegradable y la de difícil biodegradación) presente en una muestra de agua. Encondiciones naturales, dicha materia orgánica puede ser biodegradada lentamente,(oxidada), a CO2  y H2O, mediante un proceso lento que puede tardar, desde unas pocassemanas hasta unas cuantas décadas de años, dependiendo del tipo de materia orgánica

 presente.

En las pruebas de DQO se acelera artificialmente la biodegradación que realizan losmicroorganismos, mediante un proceso de oxidación forzada, utilizando oxidantesquímicos y métodos debidamente estandarizados, para que los resultados analíticos seancomparables.

La DQO así determinada, se expresa como "el oxígeno equivalente al contenido de materia

orgánica", en miligramos por litro.

Aunque las condiciones de oxidación son bastante enérgicas, la DQO no representa unamedida exacta del contenido total de materia orgánica en la muestra; con excepción deciertos compuestos orgánicos tales como el benceno los alcanos, la piridina y ciertas

ligninas, los cuales son particularmente resistentes a esta oxidación. No obstante puedeasumirse que para efectos prácticos, en la mayoría de las muestras la oxidación de lamateria orgánica bajo estas condiciones alcanza una extensión de por lo menos el 95% conrespecto al valor total o teóricamente esperado.

Se emplea un agente oxidante químicamente fuerte para oxidar las sustancias orgánicas(dicromato potásico en medio ácido).

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Reactores Típicos para Pruebas de DQO

La DQO de una agua residual es siempre mayor su misma DBO5 debido al mayor númerode compuestos cuya oxidación tiene lugar por una vía química frente a los que se oxidan

 por la vía biológica.

 No existe relación alguna entre la DBO5 y la DQO, sin embargo para un mismo vertido y

 para un mismo punto de muestreo es posible obtener unas curvas de correlación válidas para el control exclusivo de dichas aguas residuales.

La relación encontrada entre la DBO5  y de DQO indica la importancia de los vertidosindustriales dentro del agua residual analizada y sus posibilidades de biodegradabilidad.

Las aguas no contaminadas tienen valores de DQO de 1 a 5 mg / l., o algo superiores. Lasaguas residuales domésticas suelen contener entre 250 y 600 mg / l., y en las residualesindustriales la concentración depende del proceso de fabricación.

RELACION BIODEGRADABILIDAD

DBO5 / DQO DEL AGUA RESIDUAL

 < 0,2 Poco biodegradable

 0,2 - 0,4 Biodegradable

 > 0,4 Muy biodegradable

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CARBONO ORGANICO TOTAL (C.OT.) 

Este parámetro, como su propio nombre indica, es la medida del contenido total en carbonode los compuestos orgánicos presentes en las aguas.

Es el método recomendado o utilizado para cuantificar pequeñas concentraciones decarbono orgánico.

Se refiere tanto a compuestos orgánicos fijos como volátiles, naturales o sintéticos. Es laexpresión más correcta del contenido orgánico total.

2.9. CARACTERISTICAS BIOLOGICAS

Entre la materia viva presente en las aguas/aguas residuales, denominadamicroorganismos, se puede citar a las siguientes:

Bacterias: Escherichia coli (presente en las heces humanas y de los animales de sangrecaliente). A este grupo pertenecen los coliformes.

Hongos: Muchos de los cuales son saprófitos

Algas: En exceso puede contribuir al fenómeno de eutrofización

Protozoos: (Amebas). Se alimentan de bacterias. Algunos también son patógenos.

Helmintos: (Animales). Gusanos que son de tamaño del milimétrico y afectan a la saludhumana.

Virus: Los virus excretados por los seres humanos pueden representar unimportante peligro para la salud pública.

2.9.1 CLASIFICACION DE LOS MICROORGANISMOS

Los microorganismos pueden clasificarse en:

  PARASITOS: Viven a expensas de otro organismo vivo

BenignosPatógenos (bacterias, virus, protozoos, helmintos)

  SAPRÓFITOS Se alimentan de la materia orgánica muerta

Otra clasificación importante se basa en la posibilidad que tiene los microorganismos paracaptar el oxígeno:

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AEROBIOS: Constituyen el 60%-65% de los microorganismos existentes en lasaguas residuales. Captan directamente el oxígeno disuelto en el agua.

ANAEROBIOS:  Constituyen el 10%-25% de los microorganismos presentes enlas aguas residuales. Obtienen el oxígeno por descomposición de la materia orgánica

constituida por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo y potasio.

FACULTATIVOS: Constituyen el 10%-30%. Estos pueden adaptarse a lascondiciones aerobias o anaerobias, dependiendo de la existencia o no de oxígeno disueltoen las aguas.

2.9.2. ORGANISMOS INDICADORES

En vista de que las organismos patógenos residentes en agua o aguas residuales están encantidades muy pequeñas y además con muy difíciles de aislar e identificar se emplean losorganismos coliformes puesto que su presencia es numeroso y fácil de comprobar.

Los organismos coliformes son bacterias presentes en el trato intestinal humano lascuales son evacuados en cantidades que oscilaran entre 100000-400000 millones por

 persona y por día es por esta razón que se considera que la frecuencia de coliformes puedeser un indicador y una posible presencia ;de organismos patógenos.

Generalmente se utilizan 2 tipos de organismos indicadores los coliformesmes totales y fecales se miden con : calculo estadístico numero mas probable (N.M.P)/100ML.

N.M.P U.EAGUA POTABLE < 1/100 ML C. Totales

< 1/100 ML C. Fecales

BACTERIAS EN LAS AGUAS RESIDUALES Y POSIBLES ENFERMEDADESTRANSMITIDAS

BACTERIAS ENFERMEDADESVibrio CholeraeVibrio Cholerae NAGVibrio ParahaemolyticusOtros tipos de vibrio

CóleraEnfermedades coleriformesEnteritisEnteritis

Salmonella TyphiSalmonella paratyphiOtras Salmonellas

Fiebre tifoideaFiebre paratifoideaEnteritis

Escherichia coli EnteritisShigella dysenteriaeShigella flexneri y otros

DisenteríaDisentería

Clostridium botulinumClostridium perfringens

BotulismoEnteritis

Leptospira LeptospirosisMycobacterium tuberculosis TuberculosisYersinia enterocolítica Enteritis, artritis

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ORGANISMOS VARIOS EN LAS AGUAS RESIDUALES

GRUPO BIOLOGICO ORGANISMO ENFERMEDADVIRUS Poliovirus

Hepatitis AEchovirusCocksacckieRotavirus

PoliomielitisHepatitisFiebres, diarreaVómitosGastroenteritis

BACTERIAS Vibrio choleraeSalmonella typhi

Salmonellas paratyphiOtras SalmonellasShigella sppLeptospira spp

CóleraTifus

ParatíficasGastroenteritisDisentería bacilarFiebre

PROTOZOOS Entamoeba hystolyticaGiardia lambliaBaltidium coli

Abscesos hepáticosDisentería amibianaDiarreas

HELMINTOS Taenia sagitariaTaenia soliumAscaris lumbricoides