Tratamiento De agua potable
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UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO LIMA - NORTE ESCUELA ACADEMICA- PROFESIONAL “Ingeniería del medio ambiente” TEMA: Agua potable contaminadas por el VOC´S AULA: 712 TURNO: Mañana PROFESOR: Eduardo Taipe INTEGRANTES : Dávila Alcantara Yuvitza Flores Espinoza Ruth Zegarra Ponte Janiver Yhon SEMESTRE
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es importante saber como se trata el agua para valorar y cuidar ya que esat excasa
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UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO
LIMA - NORTEESCUELA ACADEMICA- PROFESIONAL
“Ingeniería del medio ambiente”
TEMA:
Agua potable contaminadas por el VOC´S
AULA: 712 TURNO: Mañana
PROFESOR:
Eduardo Taipe
INTEGRANTES :
Dávila Alcantara Yuvitza
Flores Espinoza Ruth
Zegarra Ponte Janiver Yhon
SEMESTRE
2009-IINDICE
CAPITULO I
1 AGUA POTABLE1.1IMPUREZAS O CARACTERISTICAS DE AGUA1.1.1CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
CAPITULO II2.1 CONTAMINACIÓN DEL AGUA2.1.1NATURALES 2.1.2DE ORIGEN HUMANO 2.3 CONTAMINACIÓN DE RÍOS Y LAGOS2.4 CLASIFICACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS 2.5 CONTAMINANTES DEL AGUA POTABLE
INTRODUCCION
El tratamiento de agua tiene pro finalidad producir en ella los cambios físico,
químicos y biológicos, necesarios para acondicionarla al consumo humano.
Las características de las aguas están sujetas a cambios, ya sea por
condiciones naturales que producen mayor o menor concentración (lluvias,
sequias, calidad mineral de los terrenos atravesados por las aguas, etc.) O por
alteraciones producidas por el hombre (descarga de desechos domésticos e
industriales en los ríos, lagos y demás fuente de aprovisionamiento de aguas).
La proliferación de organismos puede también contribuir a realizar grandes
cambios en las características de las aguas. Estos cambios pueden ir desde el
color y olor, hasta convertir las aguas en peligrosas para la salud, debido a la
presencia de organismos patógenos. Por otro lado, la capacidad de
autopurificación de las corrientes de agua es debida a la acción de organismos
vivos entre las cuales las bacterias y algas juegan un papel importante.
Las características o impurezas que contiene el agua, no son de modo alguno
estáticas, sino muy por el contrario, son sumamente cambiantes, tanto en el
tiempo como en el espacio.
Las plantas de tratamiento de aguas pueden considerarse como grandes
fábricas que reciben una materia prima siempre cambiante (agua cruda) y que
tiene que entregar un producto manufacturado (agua tratada), que este en
concordancia con las normas de salud publica. Es decir, tienen que entregar
un agua cuyas características físicas, químicas y bacteriológicas estén
enmarcadas dentro de las normas aprobadas y además, entregar agua en
cantidad suficiente, en todo momento, para satisfacer las necesidades de la
población servida
CAPITULO 1
1 AGUA POTABLE
Se denomina agua potable al agua "bebible" en el sentido que puede ser
consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades. El
término se aplica al agua que ha sido tratada para su consumo humano según
unas normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e
internacionales.
En la Unión Europea la normativa 98/83/EU establece valores máximos
y mínimos para el contenido en minerales, diferentes iones como cloruros,
nitratos, nitritos, amonio, calcio, magnesio, fosfato, arsénico, etc., además de
los gérmenes patógenos. El pH del agua potable debe estar entre 6,5 y 8,5.
Los controles sobre el agua potable suelen ser más severos que los controles
aplicados sobre las aguas minerales embotelladas.
En zonas con intensivo uso agrícola es cada vez más difícil encontrar pozos
cuyo agua se ajuste a las exigencias de las normas. Especialmente los valores
de nitratos y nitritos, además de las concentraciones de los compuestos
fitosanitarios, superan a menudo el umbral de lo permitido. La razón suele ser
el uso masivo de abonos minerales o la filtración de purines. El nitrógeno
aplicado de esta manera, que no es asimilado por las plantas es transformado
por los microorganismos del suelo en nitrato y luego arrastrado por el agua de
lluvia al nivel freático. También ponen en peligro el suministro de agua potable
otros contaminantes medioambientales como el derrame de derivados del
petróleo, lixiviados de minas, etc. Las causas de la no potabilidad del agua son:
Bacterias, virus;
Minerales (en formas de partículas o disueltos), productos tóxicos;
Depósitos o partículas en suspensión.
2 IMPUREZAS O CARACTERISTICAS DE AGUA
El Agua químicamente pura (H2O), es prácticamente imposible
encontrarla en la naturaleza y muy difícil de obtener ene el laboratorio.
Podemos por tanto considerar, para fines prácticos, que la formula del agua,
tan cual se encuentra en ríos, lagos, manantiales, pozos, mares, etc. es la
siguiente:
H2O + X
En donde X representa las características o impurezas de agua, pudiendo ser
estas: físicas, químicas y biológicas
Siendo el agua un solvente universal casi no existen substancias que en mayor
o menor grado no se disuelvan en ella y es pues fácil de imaginar la enorme
cantidad y variedad de substancias que pueden encontrarse disueltas en el
agua, además de las que se puedan hallarse en suspensión o emulsionadas.
La variabilidad de la calidad del agua depende de la fuente de donde se trate
2.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
2.1.1 TURBIEDAD:
Es la característica que hace aparecer el agua como sucia o barrosa. La
turbiedad es causada por partículas suspendidas y coloidales que limitan el
paso de la luz a través del agua. El tamaño de las partículas suspendidas
dependerán de la velocidad de arrastre o turbulencia del cuerpo de agua que
las conlleva. Estas partículas pueden ser minerales u organizas. El origen de
las partículas que causan turbiedad es muy variado pueden deberse a la
erosión ejercida por los ríos, a desechos a domésticos e industriales que se
descargas a las corrientes de agua, a crecimiento de microorganismos, etc. El
grado de turbiedad dependerá de la concentración de partículas, de su tamaño,
dispersión de las mismas y las propiedades se absorción de la luz que posea la
suspensión.
IMPORTANCIA SANITARIA
No existe una correlación directa entre el aspecto de un agua y su
contaminación con organismos patógenos. Es pues necesario que el agua que
se distribuye para el consumo, no solo sea segura desde el punto de vista
sanitario, sino también que sea estéticamente atractiva. Turbiedades mayores
de 5 unidades ya son fácilmente detectables
La turbiedad tiene muchos aspectos importantes y por lo tanto es un factor a
considerar para determinar el método de tratamiento a seguirse en la planta
2.1.2 COLOR
El color que representan las aguas pueden ser de origen mineral tal
como el que prodúcelos compuestos de hierro y manganeso, o vegetal como
los producidos por materia orgánica en suspensión, algas, semillas y
protozoos. El color de las aguas pueden deberse también a desechos
industriales tales como substancias solubles procedentes de minas, refinerías,
explosivos, industria del papel, productos químicos, etc.
IMPORTANCIA SANITARIA
No existe una correlación directa entre el color de un agua y su índice de
contaminación, pero deben tenerse en cuenta que un agua altamente
coloreada despertara sospechas en los consumidores con los consiguientes
peligros que estos busquen para su abastecimiento de fuente peligrosos.
MEDICIÓN DE COLOR
El color se expresa en unidades de color. Una unidad de color es la que
se obtiene por 1 mg. de platino disuelta en un litro de agua.
Es importante hacer notar que el color del agua es extremadamente
dependiente del valor de PH. Y que el color aumenta a medida que se eleva el
valor del PH
2.1.3 OLOR Y SABOR
Los olores y sabores desagradables que se presentan el algunas aguas
son debidos a una gran variedad de sustancias, siendo las principales
organismos microscópicos vivos o vegetación en estado de vegetación,
incluyendo semillas, bacterias, hongos, actinomicetes y algas. También puede
deberse a materia orgánica en estado de descomposición, desagües
domésticos y a desechos industriales.
Las aguas con sabores y olores desagradables serán particularmente
inapropiadas para fines de bebida, uso domestico, preparación de bebidas
enbotelladas, en industria lechera, fabricación de cerveza y todo aquello que
sea procesamiento de alimentos.
2.1.4 ACIDEZ
La acidez en las aguas naturales es generalmente debido a la
presencia de CO2 el cual tiende a combinarse con el agua dando origen al
ión H+
Otra fuente de acidez en el agua constituye la presencia de ácidos
minerales, especialmente por los materiales usados en la industria
metalúrgica y en la elaboración de materiales orgánicos restantes. Entre los
desechos se tienen acido sulfúrico o sales de ácido, si se tiene presente
azufre, sulfuro o pirita de hierro. La conversión de estas materias a H2SO4 y
sulfatos es producida por las bacterias oxidantes de la azufre en condición
aerobia.
IMPORTANCIA SANITARIA DEL CO2 Y ACIDEZ MINERALES
La presencia de CO2 como la acidez mineral constituyen un serio
problema por que le comunican al agua un alto poder corrosivo, lo que se
produce grandes perdidas en tuberías y accesorios metalicos. Ademàs el
CO2 interfiere con el ablandamiento del agua cuando se emplea el
método de cal y soda.
El pH generalmente debe mantenerse entre 6 y 9.5 cuando se
emplean procesos de tratamiento biológicos y por lo tanto si hay un alto
contenido de CO2 o acidez mineral, será necesario controlar el PH para
colocarlo dentro de estos limites.
CO2 + H2O H2CO3 HCO3 + H+
2S + 3O2 2H2O 2H2SO4
Bact.
2FeS2 + 7O2 + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4
Bact.
2.1.5 ALCALINIDAD
La alcalinidad del agua puede definirse como la presencia de OH - y
su capacidad para neutralizar la acidez.
La presencia de OH- en el agua se debe generalmente a la acción de
sales provenientes de ácidos débiles y fases fuertes, siéndolos más
comunes los carbonatos y bicarbonatos.
2.1.6 DUREZA
La dureza de las aguas se debe a la presencia de cualquier catión
polivalente (Ca++, Mg++ , Al++, Fe++ ,etc.) pero generalmente solo se
considera el calcio y el magnesio por se los mas abundantes en aguas
naturales.
La presencia de estos cationes impiden la formación de espuma del
jabón y causan gran desperdicios del mismo. Otro problema que causa la
dureza es la formación de precipitados dentro de las tuberías y
accesorios, la cual reduce su capacidad.
IMPORTANCIA SANITARIA
No se ha demostrado ninguna correlación entre las aguas con alto
contenido de dureza y daños al organismo. Los problemas son mas bien
de tipo domestico e industrial.
2.1.7 HIERRO Y MAGNESIO
Constituyen un serio problema cuando están presentes en el agua
estos cationes entran en solución generalmente en forma bivalente(Fe+
+,Mn++), aunque también pueden encontrarse formando complejos
orgánicos.
Los problemas que crean son principalmente el mal sabor que
comunican al agua, el color, las manchas que causan el la ropa y
HCO3 Na+ H2O H2 CO3 + Na+ + OH-
Ácido
débil
Base fuerte
artefactos sanitarios, la contribución ala proliferación de bacterias del
hierro.
IMPORTANCIA SANITARIA
El hierro y el magnesio no tienen ningún efecto sobre la salud de las
personas. En realidad los problemas los causan alas industrias, artefactos
sanitarios y tuberías por lo cual el limite máximo ha sido fijado en 0.3
mg/1t. para el hierro y 0.05 mg/1t. para el manganeso.
2.1.8 CLORURO
Uno de los cloruros más comunes es el cloruro de sodio o sal el común
ClNa, el cual ciertamente no se utiliza para desinfectar el agua, en cambio
el hipoclorito de sodio NaOCl sí es un desinfectante conocido y vemos que
la única diferencia la hace la valencia con la que esta funcionando el cloro.
IMPORTANCIA SANITARIA
Aunque los cloruros no son prejudiciales para la salud, imparten al agua
un sabor salobre que le hace inapropiada para la bebida, el servicio de
salud publica de los EE.UU a fijado un limite máximo de 250mg/1L.
2.1.9 NITROGENO
Los compuestos nitrogenados al igual que los cloruros son índices
químicos de contaminación y su estudios tiene por eso importancia en el
tratamiento de aguas potables el nitrógeno es un elemento esencial en los
diferentes procesos vitales y su presencia es siempre detectable en la
trasformación de la materia orgánica.
IMPORTANCIA SANITARIA
Un contenido alto de nitritos o nitrógeno amoniacal sugiere una actividad
biológica grande. En cambio un alto contenido de nitratos y bajo de nitritos
y amoniaco es indicio de una etapa mayor de mineralizaciones de los
compuestos nitrogenados. La ausencia o bajo concentración de amoniaco
en el agua es evidencia de que existe poco material proteínico en estado
de descomposición.
2.1.10 FLÚOR
Cuando la cantidad de flúor en el agua es alta puede causar
fluorosis(manchas marrones en los dientes). Cuando la cantidad de flúor
es baja, no confiere protección contra la caries dental en los infantes.
2.1.11 SULFATOS
Los sulfatos son unos de los aniones más abundantes en las
aguas naturales. Causan varios problemas, entre los cuales se pueden
enumerar los siguientes:
a) En combinación con el calcio y magnesio son responsables de las
incrustaciones duras que se encuentran comúnmente en los
artefactos donde se conducen, se calienta o se evapora agua
b) En combinación con la materia orgánica y las bacterias
sulforreductoras, causan problemas de corrosión, principalmente
en la corona de tuberías de concreto de los desagües.
c) En concentración de alrededor de mas de 500mg/1L. los sulfatos
tienen acción laxante en el hombre
d) Se ha notado si el contenido de los sulfatos es superior a
200mg/1L., es toxico también para los animales.
e) Los sulfatos pueden contribuir al crear problemas de malos olores
al ser reducidos por las bacterias reductoras, ya que se da origen al
ácido sulfhídrico.
f) La misma acción interior produce una baja en el pH del agua,
agravando los problemas de corrosión
2.1.12 SODIO
Las aguas de mar tienen gran cantidad de sodio. Aunque en los
alimentos diarios ingerimos sodio en cantidades mayores de las que se
podrían ingerir en el agua de consumo, este elemento es perjudicial para
las personas que sufren enfermedades de corazón o riñones. No existe
a la fecha un criterio uniforme que fije un límite máximo de sodio
permisible en el agua potable.
2.1.13 POTASIO
El potasio en concentración de alrededor 2mg/1l. tiene acción
laxante. Este elemento también tiene efecto perjudicial sobre las
plantas
CAPITULO 2
2 CONTAMINACIÓN DEL AGUA
Los ríos, lagos y mares recogen, desde tiempos inmemoriales, las basuras
producidas por la actividad humana.
El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad de purificación. Pero esta
misma facilidad de regeneración del agua, y su aparente abundancia, hace
que sea el vertedero habitual en el que arrojamos los residuos producidos por
nuestras actividades. Pesticidas, desechos químicos, metales pesados,
residuos radiactivos, etc., se encuentran, en cantidades mayores o menores,
al analizar las aguas de los más remotos lugares del mundo. Muchas aguas
están contaminadas hasta el punto de hacerlas peligrosas para la salud
humana, y dañinas para la vida.
Primero fueron los ríos, las zonas portuarias de las grandes ciudades y las
zonas industriales las que se convirtieron en sucias cloacas, cargadas de
productos químicos, espumas y toda clase de contaminantes. Con la
industrialización y el desarrollo económico este problema se ha ido
trasladando a los países en vías de desarrollo, a la vez que en los países
desarrollados se producían importantes mejoras.
Existen dos formas a través de las cuales se puede contaminar el agua. Una
de ellas es por medio de contaminantes naturales, es decir, el ciclo natural del
agua puede entrar en contacto con ciertos constituyentes contaminantes que
se vierten en las aguas, atmósfera y corteza terrestre. Por ejemplo, sustancias
minerales y orgánicas disueltas o en suspensión, tales como arsénico,
cadmio, bacterias, arcillas, materias orgánicas, etc.
Otra forma es a través de los contaminantes generados por el hombre o de
origen humano, y son producto de los desechos líquidos y sólidos que se
vierten directa o indirectamente en el agua. Por ejemplo, las sustancias de
sumideros sanitarios, sustancias provenientes de desechos industriales y las
sustancias empleadas en el combate de plagas agrícolas y/o vectores de
enfermedades.
NATURALES
Algunas fuentes de contaminación del agua son naturales. Por ejemplo, el
mercurio que se encuentra naturalmente en la corteza de la Tierra y en los
océanos contamina la biosfera mucho más que el procedente de la actividad
humana. Algo similar pasa con los hidrocarburos y con muchos otros
productos.
Normalmente las fuentes de contaminación natural son muy dispersas y no
provocan concentraciones altas de polución, excepto en algunos lugares muy
concretos. La contaminación de origen humano, en cambio, se concentra en
zonas concretas y, para la mayor parte de los contaminantes, es mucho más
peligrosa que la natural.
DE ORIGEN HUMANO
Hay cuatro focos principales de contaminación antropogénica.
1. Industria. Según el tipo de industria se producen distintos tipos de residuos.
Normalmente en los países desarrollados muchas industrias poseen eficaces
sistemas de depuración de las aguas, sobre todo las que producen
contaminantes más peligrosos, como metales tóxicos. En algunos países en
vías de desarrollo la contaminación del agua por residuos industriales es muy
importante.
2. Vertidos urbanos. La actividad doméstica produce principalmente residuos
orgánicos, pero el alcantarillado arrastra además todo tipo de sustancias:
emisiones de los automóviles (hidrocarburos, plomo, otros metales, etc.), sales,
ácidos, etc.
La Directiva 91/271/CEE de la Unión Europea sobre el Tratamiento de las
Aguas Residuales Urbanas, aprobada en mayo de 1991, urge a los estados
miembros a tomar las medidas para lograr que todas las aguas residuales sean
adecuadamente recogidas y sometidas a tratamientos secundarios o
equivalentes antes de ser vertidas. También exigía a los estados miembros la
identificación de las llamadas áreas sensibles las sujetas a eutrofización y las
que se van a dedicar al consumo humano.
3. Navegación. Produce diferentes tipos de contaminación, especialmente con
hidrocarburos. Los vertidos de petróleo, accidentales o no, provocan
importantes daños ecológicos.
Según el estudio realizado por el Consejo Nacional de Investigación de los
EEUU, en 1985 se vertieron al mar unas 3.200.000 Toneladas de
hidrocarburos. A lo largo de la década de los ochenta se tomaron diversas
medidas para disminuir la contaminación de los mares y la Academia de las
Ciencias de EEUU estimaba que se habían reducido en un 60% los vertidos
durante estos años. Se puede calcular que en 1989 se vertieron al océano algo
más de 2.000.000 de toneladas. De esta cifra el mayor porcentaje corresponde
a las aguas residuales urbanas y a las descargas industriales (en total más del
35%). Otro tercio correspondería a vertidos procedentes de buques (más por
operaciones de limpieza y similares, aunque su valor va disminuyendo en los
últimos años, que por accidentes) y el resto a filtraciones naturales e
hidrocarburos que llegan a través de la atmósfera.
Convenios como el Marpol (Disminución de la polución marina procedente de
tierra) de 1974 y actualizado en 1986 y otros, han impulsado una serie de
medidas para frenar este tipo de contaminación.
4. Agricultura y ganadería. Los trabajos agrícolas producen vertidos de
pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas que
contaminan de una forma difusa pero muy notable las aguas.
CONTAMINACIÓN DE RÍOS Y LAGOS
Las aguas superficiales de los continentes fueron las más visiblemente
contaminadas durante muchos años, pero precisamente al ser tan visibles los
daños que sufren, son las más vigiladas y las que están siendo regeneradas
con más eficacia en muchos lugares del mundo, especialmente en los países
desarrollados.
Debido a su escasa entrada y salida de agua, los lagos sufren graves
problemas de contaminación.
Los ríos, por su capacidad de arrastre y el movimiento de las aguas, son
capaces de soportar mayor cantidad de contaminantes. Sin embargo, la
presencia de tantos residuos domésticos, fertilizantes, pesticidas y desechos
industriales altera la flora y fauna acuáticas. En las aguas no contaminadas
existe cierto equilibrio entre los animales y los vegetales, que se rompe por la
presencia de materiales extraños. Así, algunas especies desaparecen mientras
que otras se reproducen en exceso. Además, las aguas adquieren una
apariencia y olor desagradables. Los ríos constituyen la principal fuente de
abastecimiento de agua potable de las poblaciones humanas. Su
contaminación limita la disponibilidad de este recurso imprescindible para la
vida.
Para saber en qué condiciones se encuentra un río se analizan una serie de
parámetros de tipo físico, otros de tipo químico y otros biológicos y después
comparar estos datos con unos estándares aceptados internacionalmente que
nos indicarán la calidad de ese agua para los distintos usos: para consumo,
para la vida de los peces, para baño y actividades recreativas, etc.
Los parámetros físicos, químicos y microbiológicos se suelen muestrear
mensualmente, mientras que el estudio biológico de las riberas y el lecho del
río se suele hacer más esporádicamente, por ejemplo, dos veces al año, una
en primavera y otra en verano.
TOMA DE MUESTRAS EN EL RÍO
Para tomar las muestras y hacer las determinaciones analíticas conviene seguir
las indicaciones del Standard Methods for Examination of Water and
Wastewater. En estas recomendaciones se dice que hay que hacer la recogida
de muestras después de haber lavado el envase varias veces. Hay que dar un
pretratamiento a la muestra añadiendo ácido nítrico, sulfúrico o hidróxido
sódico, según los casos y trasladarlas rápidamente (8 horas en la situación
más desfavorable) al laboratorio en el que se vayan a analizar. Las muestras
para los análisis microbiológicos se deben recoger en envases adecuados y
estériles.
La toma de invertebrados se suele hacer con redes de mano de tipo Kick ,
tomando muestras en medio del río, en zonas de corriente, y no en las orillas.
Las muestras se lavan y recogen en un frasco con formol al 4%. En el
laboratorio se fijan con alcohol al 70%. Se clasifican las muestras al menos
hasta el nivel de taxón (especie, género, familia, etc.) exigido por los índices
bióticos.
Los peces se capturan con un aparato de pesca eléctrico. Se identifican, se
cuentan y se devuelven las especies al río. Lo mismo se hace con los anfibios,
cangrejos, etc.
CLASIFICACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS
Hay muchos sistemas de clasificar la calidad de las aguas. En primer lugar se
suele distinguir según el uso que se le vaya a dar (abastecimiento humano,
recreativo, vida acuática).
a) Clasificación para consumo humano.-
Las aguas se clasifican en cuatro grupos (ver cuadro) según su calidad para el
consumo humano. Para hacer esta clasificación se usan unos 20 parámetros
de los que los más importantes son: DQO, DBO5, NH4+, NTK, conductividad,
Cl-, CN-, recuentos microbiológicos y algunos metales (Fe, Cu, Cr).
Tipo Clasificación de las aguas para consumo humano
A1 Aguas potabilizables con un tratamiento físico simple como filtración
rápida y desinfección.
A2Aguas potabilizables con un tratamiento físico-químico normal, como
precloración, floculación, decantación, filtración y desinfección.
A3Potabilizable con un tratamiento adicional a la A2, tales como
ozonización o carbón activo.
A4Aguas no utilizables para el suministro de agua potable, salvo casos
excepcionales, y con un tratamiento intensivo.
b) Clasificación para baño y usos deportivos
De forma similar se determina la aptitud de las aguas para el baño y uso
deportivo. En este caso hay que fijarse, sobre todo, en los recuentos
microbiológicos, el porcentaje de saturación de oxígeno, y en menor medida,
presencia de aceites y grasas y otros carácteres organolépticos (olor,
sabor,etc.). Para determinar la aptitud de las aguas para la vida piscícola
influye mucho la concentración de nitritos y también el amoniaco no ionizado,
que es muy tóxico para los organismos acuáticos, aún a bajas concentraciones;
y también, aunque menos, la DBO5, amonio, hidrocarburos disueltos y metales
(Pb, Cu, Zn) presentes.
c) Otras clasificaciones de calidad de las aguas
Índice de diversidad de Shannon-Weaver (H). Se basa en la teoría de la
información y se mide en bits/individuo cuando la escala logarítmica usada es
la base 2. El valor máximo que adquiere en los ríos para las comunidades de
invertebrados bénticos es de 4,5. Valores inferiores a 2,4 - 2,5 indican que el
sistema está sometido a tensión (vertidos, dragados, canalizaciones, regulación
por embalses, etc. Es un índice que disminuye mucho en aguas muy
contaminadas
CONTAMINANTES DEL AGUA POTABLE
Contaminante MNMC1 NMC2 Posibles efectos sobre la salud Fuentes de contaminación
(mg/l) 4 o
TT3(mg/l)4
por exposición que supere el
NMC
comunes en agua potable
Químicos Inorgánicos
Antimonio 0.006 0.006 Aumento de colesterol en
sangre; descenso de azúcar en
sangre (aumento de
colesterolhemia; hipoglucemia).
Efluentes de refinerías de
petróleo; retardadores de
fuego; cerámicas; productos
electrónicos; soldaduras.
Arsénico Ninguno 0.05 Lesiones en la piel; trastornos
circulatorios; alto riesgo de
cáncer.
Erosión de depósitos
naturales; agua de
escorrentía de huertos;
aguas con residuos de
fabricación de vidrio y
productos electrónicos.
Asbestos
(fibras >10
micrómetros)
7 millones
de fibras
por litro
(MFL)
7 MFL Alto riesgo de desarrollar pólipos
intestinales benignos.
Deterioro de cemento
amiantado (fibrocemento) en
cañerías principales de agua;
erosión de depósitos
naturales.
Bario 2 2 Aumento de presión arterial. Aguas con residuos de
perforaciones; efluentes de
refinerías de metales;
erosión de depósitos
naturales.
Berilio 0.004 0.004 Lesiones intestinales. Efluentes de refinerías de
metales y fábricas que
emplean carbón; efluentes
de industrias eléctricas,
aeroespaciales y de defensa.
Cadmio 0.005 0.005 Lesiones renales. Corrosión de tubos
galvanizados; erosión de
depósitos naturales;
efluentes de refinerías de
metales; líquidos de
escorrentía de baterías
usadas y de pinturas.
Cromo (total) 0.1 0.1 Dermatitis alérgica. Efluentes de fábricas de
acero y papel; erosión de
depósitos naturales.
Cobre 1.3 Nivel de
acción=1.3;
Exposición a corto plazo:
molestias gastrointestinales.
Corrosión de cañerías en el
hogar; erosión de depósitos
TT Exposición a largo plazo:
lesiones hepáticas o renales.
Aquellos con enfermedad de
Wilson deben consultar a su
médico si la cantidad de cobre
en el agua superara el nivel de
acción.
naturales; percolado de
conservantes de madera.
Cianuro
(como cianuro
libre)
0.2 0.2 Lesiones en sistema nervioso o
problemas de tiroides
Efluentes de fábricas de
acero y metales; efluentes de
fábricas de plásticos y
fertilizantes
Flúor 4.0 4.0 Enfermedades óseas (dolor y
fragilidad ósea) Los niños
podrían sufrir de dientes
manchados
Aditivo para agua para tener
dientes fuertes; erosión de
depósitos naturales;
efluentes de fábricas de
fertilizantes y de aluminio.
Plomo cero Nivel de
acción=0.01
5; TT
Bebés y niños: retardo en
desarrollo físico o mental; los
niños podrían sufrir leve déficit
de atención y de capacidad de
aprendizaje. Adultos: trastornos
renales; hipertensión
Corrosión de cañerías en el
hogar; erosión de depósitos
naturales.
Mercurio
(Inorgánico)
0.002 0.002 Lesiones renales Erosión de depósitos
naturales; efluentes de
refinerías y fábricas;
lixiviados de vertederos y
tierras de cultivo.
Nitrato
(medido como
nitrógeno)
10 10 Los bebés de menos de seis
meses que tomen agua que
contenga mayor concentración
de nitratos que el NMC, podrían
enfermarse gravemente; si no se
los tratara, podrían morir. Entre
los síntomas se incluye dificultad
respiratoria y síndrome de bebé
cianótico (azul).
Aguas contaminadas por el
uso de fertilizantes;
percolado de tanques
sépticos y de redes de
alcantarillado; erosión de
depósitos naturales.
Nitrito
(medido como
nitrógeno)
1 1 Los bebés de menos de seis
meses que tomen agua que
contenga mayor concentración
de nitritos que el NMC, podrían
Aguas contaminadas por el
uso de fertilizantes;
percolado de tanques
sépticos y de redes de
enfermarse gravemente; si no se
los tratara, podrían morir. Entre
los síntomas se incluye dificultad
respiratoria y síndrome de bebé
cianótico (azul).
alcantarillado; erosión de
depósitos naturales.
Selenio 0.05 0.05 Caída del cabello o de las uñas;
adormecimiento de dedos de
manos y pies; problemas
circulatorios.
Efluentes de refinerías de
petróleo; erosión de
depósitos naturales;
efluentes de minas.
Talio 0.0005 0.002 Caída del cabello; alteración de
la sangre; trastornos renales,
intestinales o hepáticos.
Percolado de plantas
procesadoras de minerales;
efluentes de fábricas de
vidrio, productos
Químicos Orgánicos
Acrilamida cero TT7 Trastornos sanguíneos o del
sistema nervioso; alto riesgo de
cáncer.
Se agrega al agua durante el
tratamiento de efluentes y de
agua de alcantarillado.
Alaclor cero 0.002 Trastornos oculares, hepáticos,
renales o esplénicos; anemia;
alto riesgo de cáncer.
Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas para
cultivos.
Atrazina 0.003 0.003 Trastornos cardiovasculares o
del sistema reproductor.
Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas para
cultivos.
Benceno cero 0.005 Anemia; trombocitopenia; alto
riesgo de cáncer.
Efluentes de fábricas;
percolado de tanques de
almacenamiento de
combustible y de vertederos
para residuos.
Benzo(a)pireno cero 0.0002 Dificultades para la reproducción;
alto riesgo de cáncer.
Percolado de revestimiento
de tanques de
almacenamiento de agua y
líneas de distribución.
Carbofurano 0.04 0.04 Trastornos sanguíneos, del
sistema nervioso o del sistema
reproductor.
Percolado de productos
fumigados en cultivos de
arroz y alfalfa.
Tetracloruro de
carbono
cero 0.005 Trastornos hepáticos; alto riesgo
de cáncer.
Efluentes de plantas
químicas y de otras
actividades industriales.
Clordano cero 0.002 Trastornos hepáticos o del
sistema nervioso; alto riesgo de
Residuos de termiticidas
prohibidos.
cáncer.
Clorobenceno 0.1 0.1 Trastornos hepáticos o renales. Efluentes de plantas
químicas y de plantas de
fabricación de agroquímicos.
2,4-D 0.07 0.07 Trastornos renales, hepáticos o
de la glándula adrenal.
Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas para
cultivos.
Dalapon 0.2 0.2 Pequeños cambios renales. Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas
utilizados en servidumbres
de paso.
1,2-Dibromo-3-
cloropropano
(DBCP)
cero 0.0002 Dificultades para la reproducción;
alto riesgo de cáncer.
Aguas
contaminadas/percolado de
productos fumigados en
huertos y en campos de
cultivo de soja, algodón y
piña (ananá).
o-
Diclorobencen
o
0.6 0.6 Trastornos hepáticos, renales o
circulatorios.
Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
p-
Diclorobencen
o
0.075 0.075 Anemia; lesiones hepáticas,
renales o esplénicas; alteración
de la sangre.
Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
1,2-
Dicloroetano
cero 0.005 Alto riesgo de cáncer. Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
1-1-
Dicloroetileno
0.007 0.007 Trastornos hepáticos. Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
cis-1, 2-
Dicloroetileno
0.07 0.07 Trastornos hepáticos. Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
trans-1,2-
Dicloroetileno
0.1 0.1 Trastornos hepáticos. Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
Diclorometano cero 0.005 Trastornos hepáticos; alto riesgo
de cáncer.
Efluentes de plantas
químicas y farmacéuticas.
1-2-
Dicloropropano
cero 0.005 Alto riesgo de cáncer. Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
Adipato de di-
(2-etilhexilo)
0.4 0.4 Efectos tóxicos generales o
dificultades para la reproducción
Efluentes de plantas
químicas.
Ftalato de di-
(2-etilhexilo)
cero 0.006 Dificultades para la reproducción;
trastornos hepáticos; alto riesgo
de cáncer
Efluentes de plantas
químicas y de fabricación de
goma.
Dinoseb 0.007 0.007 Dificultades para la reproducción Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas
utilizados en soja y
vegetales.
Dioxina
(2,3,7,8-TCDD)
cero 0.00000003 Dificultades para la reproducción;
alto riesgo de cáncer
Diquat 0.02 0.02 Cataratas Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas.
Endotal 0.1 0.1 Trastornos estomacales e
intestinales.
Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas.
Endrina 0.002 0.002 Trastornos hepáticos. Residuo de insecticidas
prohibidos.
Epiclorohidrina cero TT Alto riesgo de cáncer y a largo
plazo, trastornos estomacales.
Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial; impurezas de
algunos productos químicos
usados en el tratamiento de
aguas.
Etilbenceno 0.7 0.7 Trastornos hepáticos o renales. Efluentes de refinerías de
petróleo.
Dibromuro de
etileno
cero 0.00005 Trastornos hepáticos,
estomacales, renales o del
sistema reproductor; alto riesgo
de cáncer.
Efluentes de refinerías de
petróleo.
Glifosato 0.7 0.7 Trastornos renales; dificultades
para la reproducción.
Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas.
Heptacloro cero 0.0004 Lesiones hepáticas; alto riesgo
de cáncer
Residuos de termiticidas
prohibidos.
Heptaclorepóxi
do
cero 0.0002 Lesiones hepáticas; alto riesgo
de cáncer
Descomposición de
heptacloro.
Hexaclorobenc
eno
cero 0.001 Trastornos hepáticos o renales;
dificultades para la reproducción;
alto riesgo de cáncer.
Efluentes de refinerías de
metales y plantas de
agroquímicos.
Hexacloro-
ciclopentadien
0.05 0.05 Trastornos renales o
estomacales.
Efluentes de plantas
químicas.
o
Lindano 0.0002 0.0002 Trastornos hepáticos o renales. Aguas
contaminadas/percolado de
insecticidas usados en
ganado, madera, jardines.
Metoxicloro 0.04 0.04 Dificultades para la reproducción. Aguas
contaminadas/percolado de
insecticidas usados en
frutas, vegetales, alfalfa,
ganado.
Oxamil (Vidato) 0.2 0.2 Efectos leves sobre el sistema
nervioso.
Aguas
contaminadas/percolado de
insecticidas usados en
manzanas, papas y tomates.
Bifenilos
policlorados
(PCB)
cero 0.0005 Cambios en la piel; problemas de
la glándula timo;
inmunodeficiencia; dificultades
para la reproducción o
problemas en el sistema
nervioso; alto riesgo de cáncer.
Agua de escorrentía de
vertederos; aguas con
residuos químicos.
Pentaclorofeno
l
cero 0.001 Trastornos hepáticos o renales;
alto riesgo de cáncer.
Efluentes de plantas de
conservantes para madera.
Picloram 0.5 0.5 Trastornos hepáticos. Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas.
Simazina 0.004 0.004 Problemas sanguíneos. Aguas contaminadas por la
aplicación de herbicidas.
Estireno 0.1 0.1 Trastornos hepáticos, renales o
circulatorios.
Efluentes de fábricas de
goma y plástico; lixiviados de
vertederos.
Tetracloroetilen
o
cero 0.005 Trastornos hepáticos; alto riesgo
de cáncer.
Efluentes de fábricas y
empresas de limpieza en
seco.
Tolueno 1 1 Trastornos renales, hepáticos o
del sistema nervioso.
Efluentes de refinerías de
petróleo.
Trihalometanos
totales (TTHM)
ninguno5 0.10 Trastornos renales, hepáticos o
del sistema nervioso central; alto
riesgo de cáncer.
Subproducto de la
desinfección de agua
potable.
Toxafeno cero 0.003 Problemas renales, hepáticos o
de tiroides; alto riesgo de cáncer.
Aguas
contaminadas/percolado de
insecticidas usados en
algodón y ganado.
2,4,5-TP
(Silvex)
0.05 0.05 Trastornos hepáticos. Residuos de herbicidas
prohibidos.
1,2,4-
Triclorobencen
o
0.07 0.07 Cambios en glándulas adrenales. Efluentes de fábricas de
textiles.
1,1,1-
Tricloroetano
0.20 0.2 Problemas circulatorios,
hepáticos o del sistema nervioso.
Efluentes de plantas para
desgrasar metales y de otros
tipos de plantas.
1,1,2-
Tricloroetano
3 5 Problemas hepáticos, renales o
del sistema inmunológico.
Efluentes de fábricas de
productos químicos de uso
industrial.
Tricloroetileno cero 5 Trastornos hepáticos; alto riesgo
de cáncer.
Efluentes de plantas para
desgrasar metales y de otros
tipos de plantas.
Cloruro de
vinilo
cero 2 Alto riesgo de cáncer. Percolado de tuberías de
PVC; efluentes de fábricas
de plásticos.
Xilenos (total) 10 10 Lesiones del sistema nervioso. Efluentes de refinerías de
petróleo; efluentes de
plantas químicas.
Radionucleidos
Emisores de
partículas beta
y de fotones.
ninguno5 4 milirems
por año
(mrem/año)
Alto riesgo de cáncer. Desintegración radiactiva de
depósitos naturales y
artificiales de ciertos
minerales que son
radiactivos y pueden emitir
radiación conocida como
fotones y radiación beta.
Actividad bruta
de partículas
alfa
Ninguno 15
picocurios
por litro
(pCi/l)
Alto riesgo de cáncer. Erosión de depósitos
naturales de ciertos
minerales que son
radiactivos y pueden emitir
radiación conocida como
radiación alfa.
Radio 226 y
Radio 228
(combinados)
Ninguno 5 pCi/l Alto riesgo de cáncer. Erosión de depósitos
naturales.
Microorganismos
Giardia lamblia Cero TT Trastornos gastrointestinales Desechos fecales humanos y
(diarrea, vómitos, retortijones). de animales.
Conteo de
placas de
bacterias
heterotróficas(
HPC)
N/A TT El HPC no tiene efecto sobre la
salud; es sólo un método
analítico usado para medir la
variedad de bacterias
comúnmente encontradas en el
agua. Cuanto menor sea la
concentración de bacterias en el
agua potable, mejor mantenido
estará el sistema.
Con el HPC se determinan
las diversas bacterias que
hay en forma natural en el
medio ambiente.
Legionella Cero TT Enfermedad de los legionarios,
un tipo de neumonía 5.
Presente naturalmente en el
agua; se multiplica en los
sistemas de calefacción.
Coliformes
totales (incluye
coliformes
fecales y E.
coli)
Cero 5.0% Por sí mismos, los coliformes no
constituyen una amenaza para la
salud; su determinación se usa
para indicar si pudiera haber
presentes otras bacterias
posiblemente nocivas 6.
Los coliformes se presentan
naturalmente en el medio
ambiente; los coliformes
fecales y la E. coli provienen
de heces fecales de
humanos y de animales.
Turbidez N/A TT La turbidez es una medida del
enturbiamiento del agua. Se
utiliza para indicar la calidad del
agua y la eficacia de la filtración
(por ejemplo, para determinar si
hay presentes organismos que
provocan enfermedades). Una
alta turbidez suele asociarse a
altos niveles de microorganismos
causantes de enfermedades,
como por ejemplo, virus,
parásitos y algunas bacterias.
Estos organismos pueden
provocar síntomas tales como
náuseas, retortijones, diarrea y
dolores de cabeza asociadas.
Agua de escorrentía por el
terreno.
Virus
(entéricos)
Cero TT Trastornos gastrointestinales
(diarrea, vómitos, retortijones).
Heces fecales de humanos y
de animales.
FUENTE: EPA
Notas
Meta del Nivel Máximo del Contaminante (MNMC) Es el nivel de un
contaminante en el agua potable por debajo del cual no se conocen o no se
esperan riesgos para la salud. Los MNMC permiten contar con un margen de
seguridad y no son objetivos de salud pública obligatorios.
Nivel Máximo del Contaminante (NMC) - Es el máximo nivel permitido de un
contaminante en agua potable. Los NMC se establecen tan próximos a los
MNMC como sea posible, usando para ello la mejor tecnología de tratamiento
disponible y teniendo en cuenta también los costos. Los NMC son normas
obligatorias.
Técnica de Tratamiento (TT) Proceso obligatorio, cuya finalidad es reducir el
nivel de un contaminante dado en el agua potable.
Las unidades se expresan en miligramos por litro (mg/l) a menos que se
indique otra cosa.
La Enfermedad de los Legionarios se produce cuando las personas
susceptibles inhalan un aerosol que contiene Legionella, no cuando se bebe
agua que contiene Legionella. (Las duchas, grifos de agua caliente, jacuzzis y
equipos de enfriamiento, tales como torres de enfriamiento y acondicionadores
de aire, producen aerosoles). Algunos tipos de Legionella pueden provocar un
tipo de neumonía llamada Enfermedad de los Legionarios. La Legionella
también puede provocar una enfermedad mucho menos grave llamada fiebre
Pontiac. Los síntomas la fiebre Pontiac pueden incluir: dolores musculares,
cefaleas, tos, náuseas, mareos y otros síntomas.
Coliformes fecales y E. coli son bacterias cuya presencia indica que el agua
podría estar contaminada con heces fecales humanas o de animales. Los
microbios que provocan enfermedades (patógenos) y que están presentes en
las heces, causan diarrea, retortijones, náuseas, cefaleas u otros síntomas.
Estos patógenos podrían representar un riesgo de salud muy importante para
bebés, niños pequeños y personas con sistemas inmunológicos gravemente
comprometidos.
CAPITULO 3
HISTORIA DEL TRATAMIENTO DEL AGUA POTABLE
Los seres humanos han almacenado y distribuido el agua durante siglos. En la
época en que el hombre era cazador y recolector el agua utilizada para beber
era agua del río. Cuando se producían asentamientos humanos de manera
continuada estos siempre se producen cerca de lagos y ríos. Cuando no
existen lagos y ríos las personas aprovechan los recursos de agua
subterráneos que se extrae mediante la construcción de pozos. Cuando la
población humana comienza a crecer de manera extensiva, y no existen
suficientes recursos disponibles de agua, se necesita buscar otras fuentes
diferentes de agua.
Hace aproximadamente 7000 años en Jericó (Israel, figura 1) el agua
almacenada en los pozos se utilizaba como fuente de recursos de agua,
además se empezó a desarrollar los sistemas de transporte y distribución del
agua. Este transporte se realizaba mediante canales sencillos, excavados en la
arena o las rocas y mas tarde se comenzarían a utilizar tubos huecos. Por
ejemplo en Egipto se utilizan árboles huecos de palmera mientras en China y
Japón utilizan troncos de bambú y mas tarde, se comenzó a utilizar cerámico,
madera y metal. En Persia la gente buscaba recursos subterráneos. El agua
pasaba por los agujeros de las rocas a los pozos.
Alrededor del año 3000 a.C., la ciudad de Mohenjo-Daro (Pakistán) utilizaba
instalaciones y necesitaba un suministro de agua muy grande. En esta ciudad
existían servicios de baño publico, instalaciones de agua caliente y baños.
En la antigua Grecia el agua de escorrentía, agua de pozos y agua de lluvia
eran utilizadas en épocas muy tempranas. Debido al crecimiento de la
población se vieron obligados al almacenamiento y distribución (mediante la
construcción de una red de distribución) del agua.
El agua utilizada se retiraba mediante sistemas de aguas residuales, a la vez
que el agua de lluvia. Los griegos fueron de los primeros en tener interés en la
calidad del agua. Ellos utilizaban embalses de aireación para la purificación
del agua.
Los Romanos fueron los mayores arquitectos en construcciones de redes de
distribución de agua que ha existido a lo largo de la historia. Ellos utilizaban
recursos de agua subterránea, ríos y agua de escorrentía para su
aprovisionamiento. Los romanos construyan presas para el almacenamiento y
retención artificial del agua. El sistema de tratamiento por aireación se utilizaba
como método de purificación. El agua de mejor calidad y por lo tanto mas
popular era el agua proveniente de las montañas.
Los acueductos son los sistemas utilizados para el transporte del agua. A
través de los acueductos el agua fluye por miles de millas. Los sistemas de
tuberías en las ciudades utilizan cemento, roca, bronce, plata, madera y
plomo. Las fuentes de agua se protegían de contaminantes externos.
Después de la caída del imperio Romano, los acueductos se dejaron de utilizar.
Desde el año 500 al 1500 d.C. hubo poco desarrollo en relación con los
sistemas de tratamiento del agua. Durante la edad media se manifestaron gran
cantidad de problemas de higiene en el agua y los sistemas de distribución de
plomo, porque los residuos y excrementos se vertían directamente a las aguas.
La gente que bebía estas aguas enfermaba y moría. Para evitarlo se utilizaba
agua existente fuera de las ciudades no afectada por la contaminación. Este
agua se llevaba a la ciudad mediante los llamados portadores.
El primer sistema de suministro de agua potable a una ciudad completa fue
construido en Paisley, Escocia, alrededor del año 1804 por John Gibb. En tres
años se comenzó a transportar agua filtrada a la ciudad de Glasgow.
En 1806 Paris empieza a funcionar la mayor planta de tratamiento de agua. El
agua sedimenta durante 12 horas antes de su filtración. Los filtros consisten
en arena, carbón y su capacidad es de seis horas.
En 1827 el ingles James Simplón construye un filtro de arena para la
purificación del agua potable. Hoy en día todavía se considera los primeros
sistemas efectivos utilizados con fines de salud pública.
LA POTABILIZACIÓN
La potabilización del agua se aplica a aguas no aptas para el consumo
humano, las cuales a veces sufren procesos para matar microorganismos y
extraer partículas y metales que pueden ser dañinos al organismo
En la potabilización se utiliza a menudo el cloro, presente en gran parte del
agua corriente que sale de los grifos. El cloro acaba con los microorganismos
potencialmente perjudiciales para el consumo, aunque a su vez es uno de los
elementos más destructivos conocidos en biología. Su ingesta es considerada
médicamente inadecuada excepto como recurso para la potabilización y evitar
males peores. Incluso en bajas cantidades es agresivo con la flora intestinal.
Además del cloro, a menudo el agua potabilizada contiene plomo, cal, flúor y
otros metales y tóxicos que sedimentan en el organismo, haciéndolo envejecer
prematuramente.
PROCESOS DE POTABILIZACION
Cloración es el nombre que se da al procedimiento para desinfectar el agua
más comúnmente usado, utilizando el cloro o algunos de sus derivados como
los hipocloritos de sodio o de calcio. En los abastecimientos de agua potable se
emplea el gas cloro mientras que para abastecimientos medianos o pequeños
se utilizan hipocloritos.
El proceso mas sencillo de esterilización y barato es la cloración, la acción del
cloro es de poca profundidad y las partículas en suspensión la dificultan. Punto
critico de cloración, si en la cloración sobrepasa el mínimo de cloro, se habla de
cloración critica, dañina para la salud y causante de enfermedades tales como
cáncer.
Irradiación Ultravioleta, por medio de una lampara de cuarzo llena de vapor de
mercurio, se pueden producir rayos ultravioleta. Estos rayos matan a las
bacterias, desintegrándolas.
Ozonización, el ozono en contacto con sustancias oxidables se descompone
rápidamente en oxígeno naciente y oxígeno diatómico inactivo. El primero
destruye la materia orgánica.
Si el agua no se encuentra muy cargada de materias en suspensión, puede
bastar un filtrado como única depuración. Para cantidades pequeñas se
fabrican filtros portátiles que pueden transportarse con todos sus accesorios.
Los filtros de arenas y multimedias minerales son lentos y poseen cierta acción
eliminadora de bacterias pero necesitan mucho espacio para la purificación de
aguas fluviales. Estos filtros retienen tierra, arena y algunas impurezas, pero
dejan pasar algunos microorganismos y las sustancias químicas disueltas.
Filtros de carbón activado: Empleado como material filtrante elimina olor, sabor
y color del agua.
Depósitos de decantación: se emplean en la purificación previa de aguas muy
sucias, por ejemplo, corrientes superficiales haciéndolas pasar antes, en caso
necesario, a través de rejillas y desarenadores.
Las plantas de filtración para agua potable, utilizan un tratamiento de agua que
se compones de Filtro Multimedia, Filtro de carbón activado, Suavizadores,
Filtración por Osmosis Inversa y Desinfección.
El agua recibe varios tratamientos para eliminar los microorganismos y
sustancias químicas dañinas, que causan serias enfermedades en los seres
humanos, evitar que tenga color, olor y sabor desagradables, disminuir el
efecto corrosivo que daría los utensilios de cocina, bloquea las tuberías y hace
que las cañerías se dañen rápidamente.
Para equipar debidamente las plantas de tratamiento de agua y las estaciones
accesorias de bombeo con los controles necesarios, es preciso tener un
conocimiento adecuado y profundo de las mediciones y controles a fin de lograr
un diseño sintetizado. Así se pueden lograr plantas de tratamiento bien
perfeccionadas fáciles de operar, aseguren mejores productos y menos trabajo.
Una planta de tratamiento nunca satisface en directo la demanda, trabaja
constantemente y almacena en caso de que las demandas futuras sean
enormes, esto es que el diseño de la planta de Tratamiento de Agua nunca
debe ser igual a la demanda actual, sino por el contrario se debe preparar para
crecimientos futuros programados, ya sea de capacidad instalada mayor y/o
modular.
PROCESOS DE TRATAMIENTO DE AGUA
La fuente de agua determina su calidad inherente.
Las sustancias no deseadas contenidas en le agua natural se separan o se
transforman en sustancias aceptables o ambas cosas.
La mayor parte de los procesos de tratamiento de aguas originan cambios en la
concentración de un compuesto específico.
Debido a lo anterior es importante realizar ensayos de jarras que permitan
mediante mediciones de las características físico, químicas del agua optimizar
las variables químicas de los diferentes procesos unitarios para asegurar la
calidad final.
Con este ensayo, podemos modificar: la turbiedad, el color, el PH, bacterias,
algas y otros compuestos en estado coloidal. Esta pruebe consiste en poner
varias muestras de agua natural en jarras y agitarlas simulando los procesos de
la planta.
A estas jarras se le agregan diferentes ppm de los procesos químicos utilizados
en el proceso, se deja un apropiado tiempo de mezcla rápida, formación del
Floc. Determinando cuales fueron los primeros en flocular y luego dejando un
tiempo de sedimentación adecuado.
A las muestras se les analizan los parámetros de: PH, turbiedad y color para
determinar la dosis optima de los reactivos. En algunos casos los resultados se
evalúan después de pasar el clarificado por un filtro piloto o de membrana de
0,45 micras, teniendo en cuanta que para el análisis de orgánicos este material
debe ser de fibra de nilón. El objetivo es determinar la dosis que produce la
más rápida desetabilización de las partículas coloidales y que permita la
formación de un floc pesado y compacto, que pueda ser fácilmente
sedimentado y que el microfloc que pueda quedar en el sobrenadante no se
rompa al pasar por el filtro.
DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL "ZETA" (PZ) OPTIMO
El objetivo es determinar el PZ optimo de coagulación dependiendo de la
calidad de agua natural. Se colocan las muestras de agua natural en las jarras
y se adicionas el coagulante en diferentes dosis, agitar en mezcla rápida
durante el tiempo de coagulación optimo luego, tomar una muestra de
aproximadamente 100 mililitros y llevarla a la z - metro, para medir PZ en
minivoltios, junto con PH y continuar el ensayo adicionando los otros reactivos.
(en el caso de EEPP de Medellín, se adiciona polímero aniónico si se considera
necesario). Dejar sedimentar 10 minutos y analizar turbiedad, color y aluminio
residual. Graficar: turbiedad, aluminio residual, color y pZ Vs dosis de
coagulante determinando la mejor jarra para definir el pZ óptimo.
EFICIENCIA DE LOS AYUDANTES DE FLOCULACIÓN.
El objetivo de este ensayo es comparar la eficiencia en la remoción de
turbiedad y color de varios polielectrolitos para escoger el que mejor se adapte
a las características del agua que se quiere analizar. A cada jarra se le debe
adicionar la dosis de coagulante previamente seleccionada, variando la dosis
del ayudante de floculación entre 0.01 y 0.05mg/l según las recomendaciones
del fabricante, excepto en la primera jarra la cual sirve de punto de referencia.
POTENCIAL ZETA.
Cuando una partícula se mueve en un líquido, tiene lugar un corte en un plano
exterior a los iones fijos, es decir, solamente se mueven los iones fijos con la
partícula existiendo un movimiento relativo entre la partícula y el fluido, con lo
que la carga superficial sólo se neutralizará parcialmente. La partícula se
moverá en el líquido como si tuviera un potencial equivalente la potencial del
plano de desplazamiento o de cizalla, conocido como potencial electrocinético
o zeta (pZ) la magnitud del potencial Z. Depende de la superficie la
concentración y la carga transportada por los contraiones.
Como consecuencia de que la carga superficial solo se neutraliza parcialmente,
la partícula se movera hacia el electrodo de signo opuesto bajo la acción de un
campo eléctrico (Electroforesis), lo cual se puede aprovechar para determinar
el potencial pZ. Por medida de una propiedad electrocinética tal como
movilidad electroforética o potencial de corriente.
Tales medidas determinan la magnitud de las fuerzas repulsivas y por lo tanto
la estabilidad de las suspensiones, cómo se comportan los sistemas y para
optimizar las dosis de sales coagulante, pero tienen que ser usadas con
precaución ya que por ejemplo, ciertos agentes de la superficie pueden
estabilizar una suspensión.
Según la teoría química, los coloides del agua, que son partículas con una
estructura definida y con una carga neta negativa distribuida en su superficie,
interaccionan químicamente con los productos de hidrólisis (también cargados
pero positivamente) del coagulante, traduciéndose el proceso en la
precipitación de compuestos insolubles.
En el orden práctico casi todos los coloidales del agua son electronegativos con
un valor de potencial pZ. Comprendido entre -14 mv y 30mv.
LA COAGULACION.
Es el proceso de desetabilización química de Partículas coloidales realizadas
por adicción de un coagulante al agua el cual neutraliza las cargas
responsables de la estabilidad de las partículas cargadas que generan fuerzas
de repulsión superficial las cuales están impidiendo la sedimentación por
gravedad en tiempos cortos (de 0.5 a 3 horas) de acuerdo al tamaño y
naturaleza del coloide esta partícula puede demorar 100 años para sedimentar
naturalmente por la acción de la gravedad.
FLOCULACIÓN.
Es el proceso hidrodinámico en el que se efectúan las colisiones de partículas
desestabilizadas favoreciendo la agregación (cohesión) entre ellas, logrando
formar aglomerados de partículas coloidales que unidas entre sí alcanzan un
peso que las hace sedimentables por gravedad.
De acuerdo con las reglas chulze-hardy de que la velocidad aumenta la
valencia los floculantes inorgánicos más empleados son:
Sales de aluminio. (Sulfatos y cloruros ferrosos y férricos, etc.).
Sales (sulfatos) y óxidos de calcio.
Sales de magnesio.
Salen de zinc.
Acido sulfúrico.
Fosfatos.
Los flocultantes sintéticos son polímeros lineales de elevado peso molecular,
solubles en agua efectivos generalmente en concentraciones muy pequeñas y
poseen grupos activos distribuidos a lo largo de sus cadenas, que tiene gran
afinidad por las superficies sólidas. El principal mecanismo de floculación de
estos es la formación de puentes o enlaces entre los flocs.
La principal sal de aluminio usada es el sulfato de aluminio líquido o sólido. El
intervalo de acción frante al pH. , En términos de la solubilidad del hidróxido
metálico formado indica que el óptimo se sitúa entre 6 y 7.5 unidades de pH. La
reacción teórica producida por el sulfato en el agua es
LA SEDIMENTACION:
Es la operación consistente en separar de una suspención un fluido claro, que
sobrenade la superficie, y un lodo con una concentración elevada de materias
sólidas que se depositan por efecto gravitacional y por tener peso específico
mayor que el fluido. La sedimentación se realiza en unidades o reactores en los
cuales teóricamente, la masa líquida se traslada de un punto a otro con
movimiento uniforme y velocidad constante.
Las partículas aglomerables se obstaculizan mediante la sedimentación antes
de unirse, una vez lograda la unión ganan peso y se precipitan a velocidad
creciente en el tiempo.
El principal parámetro que influye en la eficiencia remocional de una unidad de
sedimentación es la carga superficial, la cual constituye la velocidad critica de
sedimentación.
LA FILTRACION:
Su objetivo es la remoción de sólidos coloidales y suspendidos contenidos en
el agua mediante su flujo a través de lechos porosos de partículas sólidas para
realizar a adherencia y posterior evacuación de las partículas a remover.
Un filtro se colmata a medida que su lecho se carga de materias retenidas
resultando un efluente no aceptable por lo cual, se debe lavar con agua en
contracorriente de filtración. Caso filtro de las plantas del Ayurá EEPP. Medellín
y siendo removido el lecho filtrante por la inyección del aire a presión. Si el
lavado es deficiente se pueden formar bolas de lodo y grietas. El
funcionamiento de un filtro debe estudiarse desde los puntos de vista de
filtración y lavado. Los filtros de la planta Ayurá son compuestos por antracita
en un 90% aproximadamente y 10% de arena. Que supuestamente está en la
parte del fondo rodeando las toberas, por las cuales pasa el agua al falso fondo
y de allí a los sifones en donde se realiza la función del control de la carrera de
filtración, de allí el agua pasa al tanque de lavado en donde se le agrega el
cloro.
LA CLORACION.
El cloro es un elemento halógeno, no metálico, no se encuentra libre en la
naturaleza, es un componente importante de minerales hálito (sal de rocas o
cloruro sódico) silvita (cloruro potásico) y carnalita, y un cloruro en el agua de
mar.
En estado líquido es de color amarillo o ámbar claro, olor irritante, muy baja
conductividad eléctrica, soluble en cloruros y alcoholes. Es una agente oxidante
extremadamente fuerte, ligeramente soluble en agua fría. Cuando se adiciona
cloro al agua se forma una mezcla de ácido hipocloroso (HOCl) y ácido
clorhídrico. Cl2+H2O=HOCl+HCl (H++C-).
Esta reacción tiene lugar en unos cuantos segundos acondiciones de presión y
temperatura ambientes.
Se tolera solamente 1 p.p.m. de cloro gaseoso en el aire.
El cloro se aplica al agua filtrada para eliminarle los microorganismos
patógenos aún presentes en ella. Entre ellos el bacilo de Cook causante de la
tuberculosis. Se busca que el residual de cloro en el último tanque servido por
la planta sea al por menos 0.05 p.p.m. de cloro. El cloro libre se busca que sea
de 1 a 1.3 p.p.m. en la planta y el cloro combinado de 0.05 a 0.08 p.p.m. al
cloro que existe en forma de ácido hipocloroso y de ion hipoclorito se le
denomina cloro libre, la suma del cloro libre y el combinado es el cloro total.
Otra forma de oxidar la materia orgánica del agua filtrada es por medio del
ozono pero es un proceso caro, difícil de manejar y el ozono es muy inestable.
Por ello en Colombia se prefiere manejar este parámetro con cloro gaseoso.
ALCALINIZACIÓN SECUNDARIA.
Al agua filtrada y clorada se le agrega la cantidad adecuada de oxido de calcio
(CaO) para aumentarle el pH (más o menos entre 7.5 a 8.5) con el fin de formar
una película de carbonato internamente en la tubería de conducción del agua y
así evitar la corropción y la incrustación de la red y para favorecer muchos de
los usos del agua en la industria. Siendo además útil para prevenir la acidez
estomacal.
PRUEBAS DE LABORATORIO EFECTUADAS AL AGUA DURANTE EL
PROCESO DE PURIFICACIÓN.
El agua se debe controlar horariamente para asegurar la calidad contratada
con la ciudad y prevenir riesgos contra la comunidad y el medio ambiente, para
ello cada planta tiene un laboratorio en donde realiza los análisis de: turbiedad,
color, pH. , Alcalinidad, cloruros, dureza, demandas de permanganato y carbón
activado, demanda de peróxido de hidrógeno o permanganato de potasio(para
oxidar la materia orgánica), polimeración del agua y control del pZ y cloración.
Allí se toman unas muestras para ser analizadas en el laboratorio de calidad y
control el cual mide a su vez muestras tomadas en diferentes puntos de la red
servida en la ciudad.
DESALINIZACION
También desalación, proceso que consiste en eliminar el componente salino
del agua. Su aplicación fundamental es la producción de agua potable a partir
de agua de mar o de agua continental salobre. La reducción de la salinidad del
agua se puede realizar por diversos métodos: congelación, destilación clásica,
ósmosis y sistemas basados en el intercambio de iones (electrodiálisis). La
falta de abastecimiento suficiente de agua dulce en muchos países, junto con la
existencia de reservas enormes de agua de mar y salobre, ha conducido a un
desarrollo progresivo de las técnicas de desalinización. Desde hace un siglo se
realiza la desalación del agua de mar en los navíos, y en la actualidad hay
muchas instalaciones terrestres, aunque el rendimiento producido por el
aprovechamiento tradicional del agua dulce sigue siendo mayor; sin embargo,
todavía se continúa investigando en nuevas técnicas o en el perfeccionamiento
de las ya utilizadas. En Colombia se utiliza en las Islas de San Andrés y
Providencia.
