Tratamiento de Agua Proyect

1 LUIS ALFONSO GONZALEZ CABALLERO

INGENIERO QUIMICO

INTRODUCCION

“…en la actualidad el 50% de la población urbana de Colombia sufre problemas de

suministro y en el año 2025, el 69% de la población enfrentaría riesgos de

desabastecimiento de agua.” (IDEAM). En el área rural la situación es más preocupante.

¡Paradoja! Colombia, país de ríos, con un caudal de 58 litros por segundo en un

Kilómetro cuadrado, sufre sed. Bien por la mala calidad del servicio o bien por el

incremento en la contaminación de sus aguas.

Sin conciencia, en muchas ocasiones, de esta realidad y de los riesgos que trae para el

futuro la deforestación, la sobreexplotación de las fuentes, así como el vertimiento de

aguas negras a las quebradas y grandes ríos, los Colombianos nos acercamos a épocas

de escasez y en no pocas ocasiones hasta de sequía.

La gran mayoría de los municipios Colombianos consumen agua no apta para el consumo

humano, según información de las Secretarías de Salud Departamentales.

Estudios realizados por el Ministerio de Protección Social en coordinación con la

Organización Panamericana de la Salud, OPS, determinó que en el grupo de

enfermedades de Salud Pública más importantes (enfermedad diarreica aguda, EDA,

infección respiratoria aguda, IRA, enfermedades por vectores, etc.), 44% estaban

relacionados con el Saneamiento Básico, y de ellas aproximadamente el 40% tenían

relación directa con el agua potable.

OBJETIVO GENERAL

Capacitar a los operadores de los sistemas de tratamiento de agua potable de los

municipios del Cesar, diferentes a Valledupar y Asesorarlos en la obtención de la

Certificación por Competencias Laborales ante el Servicio Nacional de Aprendizaje SENA.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Hacer una inducción acerca de lo que implica la evaluación y certificación por competencias laborales, presentando la titulación requerida con todas sus normas y las etapas a cumplir.

Ofrecer charlas de capacitación sobre procesos operacionales en las plantas potabilizadoras

Aplicar conceptos sobre normatividad en el sector de agua potable Asesorar y acompañar en el proceso de “inducción y autodiagnóstico” y en el

diligenciamiento del “formulario de inscripción” para que el candidato tenga la opción de solicitar la certificación por competencias laborales ante el SENA.

Entrega gratuita a todos y cada uno de los participantes memorias escritas de todos los módulos reseñados y adicionalmente, en medio magnético, todas las leyes, decretos y resoluciones concernientes a agua para consumo humano como: RAS - 2000, Decreto 1594 de 1984, ley 09 de 1979, Decreto 1575 de mayo de 2007, Resolución 1575 de 2007 sobre valores admisibles, etc.

http://66.132.149.121:8080/gobcesar/index.php


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MODULO 1. CONCEPTOS BASICOS, HISTORIA Y DESARROLLO

DEL TRATAMIENTO DEL AGUA.

1. CONCEPTOS BASICOS

1.1. SISTEMA METRICO DECIMAL.

Es el sistema de unidades de medida adoptado por el estado Colombiano, llamado

también Sistema Internacional, SI. Las unidades fundamentales de este sistema son: la

longitud, la masa y el tiempo. Hay otras unidades derivadas, que se obtienen de las

fundamentales por medio de ecuaciones matemáticas. Estas son: superficie, volumen y

velocidad. Detallaremos brevemente cada una de estas.

1.1.1 Medida de Longitud: La unidad de longitud es el metro. Se definió como la

distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundo.

Inicialmente esta unidad de longitud fue creada por la Academia de Ciencias Francesa en

1791 y definida como la diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la

línea del ecuador terrestre. Si este valor se expresara de manera análoga a como se

define la milla náutica, se correspondería con la longitud de meridiano terrestre que forma

un arco de 1/10 de segundo de grado centesimal.

Se realizaron mediciones cuidadosas al respecto y en 1889 se corporizaron en un metro

patrón de platino e iridio depositado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas

(París).

1.1.2. Medida de Superficie: Superficie es la extensión en la cual se consideran sólo dos

dimensiones. La unidad básica es el metro cuadrado (m2)

1.1.3 Medidas de Volumen: Volumen es el espacio ocupado por un cuerpo. La unidad de

medida del volumen es el metro cúbico (m3). El Volumen es sinónimo de capacidad y la

unidad de capacidad es el litro.

1.1.4 Unidad de Masa: La masa se define como la cantidad de materia que posee un

cuerpo. La unidad básica en el sistema decimal es el gramo (g).

1.2 ALGUNOS CONCEPTOS FISICOS

1.2.1 Velocidad: Un cuerpo se mueve cuando cambia de posición con respecto a otro

que se toma como referencia. La velocidad se define como el cociente entre la distancia

recorrida y el tiempo que tarda un cuerpo en recorrerla. Se expresa en cm/s, m/s, Km/h,

pie/h, etc. Velocidad = longitud/tiempo


http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luz

http://es.wikipedia.org/wiki/1791

http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuador

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra

http://es.wikipedia.org/wiki/Milla_n%C3%A1utica

http://es.wikipedia.org/wiki/1889

http://es.wikipedia.org/wiki/Oficina_Internacional_de_Pesos_y_Medidas


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1.2.2 Caudal: Es la cantidad de fluido que pasa por un punto, medido en unidades de

volumen, en un determinado tiempo.

Caudal = Volumen de fluido/ tiempo

El caudal se expresa en l/s, m3/s, gal/min, m3/ día, etc.

1.2.3 Presión: Es la propiedad fundamental de un fluido. Se define como la fuerza

superficial que ejerce un fluido sobre las paredes del recipiente que la contiene.

Matemáticamente se designa por la relación de fuerza a área, así:

P = F/A, donde:

P = presión (Kg/cm2)

F = Fuerza (Kg)

A = Área (cm2))

Tabla No.1 Unidades De Presión

SISTEMA UNIDADES

FUERZA AREA PRESION

METRICO Kg-fuerza (Kgf) Centímetro cuadrado (cm

2)

Kgf/cm2

INGLES Libra-fuerza(lbf) Pulgada cuadrada(pul

2)

Lbf/pul2

psi

INTERNACIONAL Newton (N) Metro cuadrado(m2) N/m

2

Pascal

1.2.3.1 Presión Atmosférica: Es la fuerza ejercida debida al peso de la capa atmosférica,

sobre una unidad de superficie de la tierra. A nivel del mar se le asigna un valor fijo de

14.7 Lb/pul2 (14.7 psi) equivalente a 1.033 Kgf/cm2 o 760 mm de Mercurio.

1.2.3.2 Presión Manométrica: Es la diferencia entre la presión ejercida por un fluido

sobre las paredes del cuerpo que lo contiene y la presión atmosférica. La mayor parte de

los instrumentos utilizados para medir presión indican esta diferencia. Puede ser positiva

o negativa, en este último caso se denomina vacío.

1.2.3.3 Presión Negativa o Vacío: El término cantidad de vacío representa el valor de

menor presión existente en comparación con la presión atmosférica. Estos valores

generalmente se expresan en pulgadas de Hg o psi medidas en comparación con la

presión atmosférica utilizada como presión base.



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1.2.3.4 Presión del Agua en Reposo: Toda porción de agua adopta la forma del

recipiente que la contiene y en consecuencia el líquido se halla en contacto con sus

paredes evitando que este fluya, es decir, soportando el esfuerzo que el agua hace para

salirse. Las paredes del recipiente se encuentran sometidas a presión. Esta presión actúa

en todo sentido y es igual para todos los puntos situados en un mismo plano horizontal y

es directamente proporcional a la profundidad. La ecuación es la siguiente:

P = δ.h.1000

P = Presión (Kgf/cm2)

δ = Peso específico del agua (gr/cm3)

h = Altura (cm)

1.2.3.5 Agua en movimiento: Cuando el agua se halla en movimiento, cada una de las

partículas describe una trayectoria llamada línea de flujo que es seguida por toda la masa

de partículas y caracterizan la corriente del agua en movimiento.

Cuando estas líneas de flujo son rectilíneas y tienen la misma velocidad al pasar por un

punto, es decir, siguen una trayectoria perfectamente definida y no se entrecruzan unas

con otras, se dice que el agua sigue un régimen laminar.

Cuando la velocidad del agua es muy alta o encuentra en su camino rugosidad, curvas

bruscas, obstáculos o fuerzas que originan un desorden en las líneas de flujo dando lugar

a la formación de torbellinos y turbulencias, se dice que el agua sigue un flujo turbulento

El régimen en un fluido se determina por el número de Reynolds. Está definido en

términos matemáticos por la ecuación:

Nre = L x v x ρ

µ

Nre = No. De Reynolds

L = Longitud

v = Velocidad del fluido

ρ = Densidad del fluido

µ = Viscosidad absoluta del fluido

Para tubos L = D

D = Diámetro del tubo

El valor resultante es adimensional y define si el régimen es laminar o turbulento.

Para flujo laminar: Nre ≤ 2.000

Para flujo de transición: 2.000 ≤ Nre ≤ 4.000

Para flujo turbulento: Nre ≥ 4.000



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1.3 HISTORIA Y DESARROLLO DEL TRATAMIENTO DEL AGUA

Desde un principio, cuando la tierra se formó, dos átomos de Hidrógeno y un átomo de

Oxígeno se combinaron para formar H2O, sustancia química mejor conocida como agua.

Pero el 97 % del agua sobre la tierra es salada y el hombre no la puede beber. De la

porción restante el 2 % está en los Polos Norte y Sur en forma de hielo, de tal forma que

solamente el 1% de toda el agua en nuestro planeta está disponible para nuestras

necesidades corporales, con el agravante de que la mayor cantidad se encuentra

contaminada y requiere de tratamiento para hacerla potable. Es por eso que debemos ser

muy cuidadosos en su uso, manteniendo limpias las fuentes naturales y así preservar

este vital recurso natural.



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MODULO 2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS Y

MICROBIOLÓGICAS DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO.

Es el conjunto de características mediante las cuales se cuantifica la calidad del agua

para el consumo humano.

2.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Son aquellas que se pueden detectar con los sentidos del gusto, el olfato, la vista y el

tacto. Estas son: Turbiedad, color, sólidos, sabor, olor, temperatura, conductividad y

salinidad.

2.1.1 Turbiedad: La turbiedad es debida a partículas que estando en suspensión o como

coloides (arcillas, limo, lodo, materia orgánica o inorgánica finamente dividida, plancton y

otros microorganismos) le dan al líquido la capacidad de diseminar un haz de luz y este

fenómeno simplemente óptico es indirectamente lo que se llama turbiedad y siendo la

diseminación proporcional al tamaño de las partículas, se podría decir que la turbiedad es

una forma de medir la concentración de las partículas coloidales y suspendidas en un

líquido. En síntesis: La turbiedad es la propiedad óptica de un coloide o suspensión que

hace que la luz se disperse o absorba en lugar de trasmitirse en línea recta a través de

una muestra de agua.

2.1.2 Color: El color es debido a sustancias húmicas. Estas contienen Carbono,

Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno en porcentajes variables. Se clasifican en ácido fúlvico,

ácido húmico, ácido himatomelánico y carbón húmico.

El color puede deberse a la presencia de materia vegetal y materia orgánica del suelo en

descomposición, hierro, manganeso, otros compuestos metálicos y la combinación de

cada uno de los factores descritos, etc.

El color se expresa en Unidades Platino Cobalto (UPC)

2.1.3 Sólidos Totales: Las sustancias sólidas tanto de naturaleza orgánica como

inorgánica, según su densidad y el grado de solubilidad, pueden estar presentes en el

agua, como sólidos: flotantes, suspendidos, sedimentables, coloidales o no sedimentables

y disueltos.

Los sólidos totales se clasifican en: sólidos disueltos y sólidos suspendidos.

Los suspendidos a su vez se clasifican en sedimentables y no sedimentables o coloidales.

2.1.4 Sabor y Olor: Se mencionan conjuntamente, por estar íntimamente relacionados.

Solo existen cuatro sabores: Agrio, dulce, salado y amargo. Sin embargo, el sabor del

agua siempre se menciona relacionándolo con la causa. Con el olor sucede igual, por

razones estéticas el agua de consumo debe estar exenta de olor y sabor. Estos son



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producidos por sustancias disueltas, tal como: la materia orgánica en descomposición,

desechos industriales y sales de diferentes orígenes.

2.1.5 Temperatura: Es uno de los parámetros físicos importantes y está determinado por

múltiples factores que lo modifican continuamente. La temperatura es muy importante

porque actúa como elemento que retarda o acelera la actividad biológica, la absorción de

oxígeno, la precipitación de compuestos, la formación de depósitos, la desinfección con

cloro y cómo varía la viscosidad, afecta también indirectamente los procesos de mezcla,

floculación, sedimentación y filtración.

2.2 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS.

Son las que se presentan en el agua en razón de las concentraciones de elementos y

compuestos químicos disueltos en ella.

Algunas de éstas características son: pH, dureza, alcalinidad, yodo, oxígeno disuelto,

sulfuro de hidrógeno, sodio, calcio, potasio, magnesio, carbonatos, cloruros, sulfatos. El

Fósforo total, fosfatos, nitrógeno total, nitrógeno Kjeldahl, nitrógeno orgánico, nitrógeno

amoniacal, nitratos, nitritos, sílice total, sílice reactiva son nutrientes.

2.2.1 pH: El pH o potencial de hidrógeno expresa la intensidad de las condiciones ácidas

y básicas del agua.

La escala del pH varia de 0 a 14 tal como se muestra a continuación:

Fig. No 1. Escala de pH

Más ácido Más básico

¡-----------------------------------------¡---------------------------------------------¡

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

--------Rango ácido ----------------¡-------------Rango Básico -------------

En la medida que disminuye el valor del pH de 7 el agua se hace más ácida y en la

condición que aumente desde 7 el pH del agua se hace más básico.

La determinación del pH puede hacerse por dos métodos: el potenciométrico o el

colorimétrico.



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En el método potenciométrico se utiliza un aparato eléctrico llamado potenciómetro que

está provisto de dos electrodos que se sumergen en dos soluciones de determinados

rango de pH para calibración y posteriormente se introducen los electrodos en la muestra

de agua a medir y obtener el resultado de pH en el rango de 0 a 14. El equipo cuenta con

su manual de operación, que detalla la operación correcta.

El método colorimétrico se basa en que hay compuestos químicos que agregados en

cierta proporción a una solución, adquieren ciertos colores diferentes dependiendo del pH

de la solución a la cual se agregan, sin embargo, este cambio de color no es apreciable

en cambios muy pequeños de pH. Por lo anterior se debe seleccionar una sustancia

indicadora adecuada según el pH que se va a analizar.

Cada indicador tiene un límite inferior y superior, en la escala de pH, dentro del cual el

cambio de color es definido y comparable con patrones establecidos. Algunos de los

indicadores más comunes se resumen en la tabla No.2.

2.2.2 Dureza: La dureza del agua la originan principalmente la presencia del Calcio y

Magnesio. Ésta impide la formación de espuma causando un mayor consumo de jabón y

detergentes, hace que la cocción de legumbre demore, causa incrustación en tuberías.

Hasta la fecha no se ha demostrado que cause daños en el organismo humano.

Tabla No. 2 Indicadores

INDICADOR pH óptimo ZONA DE VIRAJE

pH bajo pH alto

Verde de Bromocresol 3.8 - 5.4 Amarillo Azul

Rojo de Metilo 4.3 - 6.1 Rojo Amarillo

Azul de Bromotimol 6.0 - 7.6 Amarillo Azul

Rojo de Fenol 6.7 - 8.3 Amarillo Rojo

Azul de Timol 8.0 - 9.6 Amarillo Azul

Existen dos tipos de dureza: La dureza denominada “dureza temporal”, producida por

carbonatos y bicarbonatos de Calcio y Magnesio que al calentar el agua, producen un

precipitado y la dureza permanente que no produce precipitado.

La dureza se expresa en mg/l como Carbonato de Calcio.

Nota: 1 ppm (parte por millón) es igual a un miligramo por litro de solución.

De acuerdo con el grado de dureza las aguas se pueden clasificar, así:



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GRADO DE DUREZA (mg/l) CLASE DE AGUA

0- 15 Muy suave

16- 75 Suave

76-150 Moderadamente dura

150-300 Dura

300 Muy dura

2.2.3 Alcalinidad: Es la medida de la capacidad del agua para neutralizar acidez. Es

debida al contenido de carbonatos e hidróxidos los cuales tienen la propiedad de

reaccionar con los ácidos neutralizándolos.

Alto contenido de alcalinidad en el agua le proporcionan un sabor desagradable.

La alcalinidad se expresa en mg/l como CaCO3.

2.2.4 Hierro y Manganeso: El hierro y el manganeso están frecuentemente asociados y

son raras las aguas que los contienen en forma independiente.

La presencia de hierro y manganeso afecta el sabor, produce manchas, obstruye tuberías

y ocasiona alteraciones en la turbiedad y el color, son comunes en aguas subterráneas.

2.2.5 Cloruros: Su origen son las sales del suelo que se disuelven en el agua. Los

Cloruros en concentraciones superiores a 250 Mg/l dan sabor salino al agua si el catión

es el sodio. En concentraciones altas producen en el organismo humano un efecto

laxante.

2.2.6 Nitratos: Son productos de la descomposición de la materia orgánica. Su presencia,

puede incluso encontrarse en aguas de pozos que pueden recibir infiltraciones de

tanques o lagunas sépticas, desechos de ganadería, etc.

Contenidos de nitratos superiores a 10 mg/l pueden ocasionar en los niños una

enfermedad llamada metahemoglobinemia que impide la oxigenación de la sangre.

2.2.7 Sulfatos: Se encuentran en el agua debido al poder de disolución del agua sobre

los minerales. Su presencia tiene efectos sobre el sabor, el olor y ejercen en el organismo

una acción laxante cuando el contenido no lo constituyen los sulfatos de Calcio y

Magnesio.

El concreto en contacto con aguas que contengan altas concentraciones de sulfato se

deteriora, también ocasionando problemas de corrosión.

2.2.8 Fenoles: Se encuentran principalmente en ciertos tipos de residuos industriales.

Obstaculizan la cloración de las aguas produciendo olores y sabores desagradables.

2.2.9 Flúor: Generalmente, no se encuentra en concentraciones elevadas en aguas

superficiales, lo que puede ocurrir en aguas profundas.



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El exceso de flúor produce mancha en los dientes y su ausencia produce caries.

2.2.10 Yodo: Su ausencia produce bocio o coto.

2.2. 11 Grasas y Aceites: Si están presentes en el agua producen problemas de olor y

sabor, deterioran la calidad estética y aunque no presenten riesgos potenciales para la

salud, deben estar ausentes del agua de consumo humano, más por razones estéticas

que por su incidencia sobre el tratamiento o sobre la salud.

2.2.12 Agentes Espumantes: Bajo este nombre genérico se consideran todos los

productos que en mayor o menor grado producen espumas cuando el agua es agitada. Su

causa es principalmente el residuo de detergentes domésticos, entre los cuales, están:

el

alkyl - benceno-sulfonato linear (LAS) y el alkyl- benceno - sulfonato ramificado (ABS )

que son los más comunes.

2.2.13 Amonio (NH4+): Se puede considerar como un constituyente normal de las aguas

superficiales pero en cantidades superiores a 0.1 mg /l (como N) puede ser un índice de

contaminación por aguas servidas o residuos industriales.

2.2.14 Oxígeno Disuelto: El Oxígeno en el agua proviene de la absorción del que

contiene el aire. Es un elemento necesario para oxidar otros elementos contenidos en ella

y contribuir a su eliminación posterior como en el caso del hierro, manganeso y el amonio.

Su ausencia en el agua o niveles bajos, puede indicar contaminación elevada,

condiciones sépticas de materia orgánica y una actividad bacterial intensa, por lo cual, se

le puede considerar como un indicador de polución

2.2.15 Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5): Es la cantidad de Oxígeno disuelto

(mg/l) que se necesita durante la estabilización de la materia orgánica putrescible, por la

acción bioquímica aerobia. El período de incubación es por lo general de 5 días, durante

el cual se mantienen las condiciones favorables para la acción biológica, pero la

estabilización completa necesita más de 100 días a 20ºC.

2.2.16 Materia Orgánica: Se determina en la práctica por la cantidad de materia oxidante,

que es reducida por la materia orgánica en términos de consumo de Oxígeno.

Las aguas superficiales muy buenas tienen valores inferiores a 2 mg/l de materia

orgánica. En las aguas subterráneas el valor es de 1.0 mg/l. La gran mayoría de las

fuentes superficiales poseen valores entre 4 - 20 mg/l.



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2. 3 CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS

Son las que se definen en razón del contenido de microorganismos presentes.

Las aguas naturales tienen asociadas una serie de organismos que son habitantes

normales en ellas, tal es el caso de los peces, moluscos, batracios, protozoos, bacteria,

plantas, etc.

El agua constituye un medio ecológico apto para la vida de una gran cantidad de

microorganismos. El análisis de laboratorio determina, entre otros, los siguientes:

recuento en placa (mesófilos), Coliformes fecales, E. Coli, Protozoos: Giardia,

criptosporidium, Microorganismos patógenos y virus.

Los microorganismos contenidos en el agua deficientemente desinfectada pueden causar

enfermedades si son patógenos, sus actividades biológicas pueden originar color, olor y

sabor al agua, incluso algunas sustancias producidas por ellos son tóxicos en los seres

humanos.

Desde muchos años atrás, antes de que la microbiología se organizara como ciencia, se

creía que el agua podía ser un medio transmisor de enfermedades, hecho que se

comprobó en el año 1954 a través del brote de una epidemia de cólera en Londres, que

tuvo su origen en agua contaminada por redes de alcantarillados. A partir de entonces

muchos han sido los estudios para determinar los microorganismos de importancia para la

salud pública.

Los gérmenes patógenos que se propagan con más frecuencia por la vía acuática son los

que causan infecciones intestinales. Estos organismos llegan al agua a través de las

heces y orinas de las personas infectadas.

2.3.1. Enfermedades Hídricas: Un inadecuado o ausencia de tratamiento del agua y un

mal manejo de ésta, permite que se transmitan muchas enfermedades, entre las cuales

tenemos:

El Cólera. Es producida por una bacteria llamada Vibrio Cólera y ataca al aparato

intestinal.

Disentería bacilar. Es producida por una bacteria llamada Shiguella y ataca al intestino.

Disentería amebiana. Es producida por protozoarios (entamoeba histolytica). Se

manifiesta principalmente en el color.

Fiebre tifoidea. Es producida por la bacteria, Salmonella Typhi. Se encuentra únicamente

en el hombre, quien la elimina por las materias fecales y la orina.

Fiebre paratifoidea: Es debida a la bacteria, salmonella paratyphi, más benigna que la

anterior. Las fuentes de infección son las heces y la orina de las personas que padecen la

enfermedad que ya están recuperadas pero que transportan por un tiempo la bacteria.



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Esquistosomiasis: Es producida por un gusano parásito. Es una enfermedad crónica. El

hombre descarga los huevos por las heces y la orina. Éstos llegan al agua, pasan luego

una etapa intermedia de desarrollo en un tipo de caracol, para más tarde penetrar por la

piel al hombre.

Hepatitis infecciosa: El agente infeccioso es el virus Hepatitis A. La fuente de infección

son las heces y la sangre. El agua es un buen vehículo de transmisión.

Tabla No. 3 Principales Organismos Patógenos Relacionados con Transmisión

Hídrica

ORGANISMOS ENFERMEDADES

Bacterias

Salmonella paratyphi a.b.c Fiebre Paratifoidea

Salmonella typhi Fiebre Tifoidea

Shiguella Disentería bacílar

Escherichia coli Gastroenteritis

(tipo entero patogénico )

Vibrio cólera Cólera

Virus entéricos Enterovirus Gastroenteritis, anomalías al corazón, meningitis, parálisis

Rotavirus Gastroenteritis, diarreas infantiles

Hepatitis A. Hepatitis infecciosa

Protozoarios Balantidium Coli Balantidiasis

Entamoeba histolytica Amebiasis

Giardia lambia Giardiasis

Helmintos - Nematodos Ascaris lumbricoides Ascariasis

Ancylostoma duodenal Ancylostomiasis

Necator americanus Necatoriasis

Enterobius vermicularis Enterobiasis

Strongyloides stercolaris Strongyloidiasis

Trichuris trichiura Trichurais

Tenia saginata Taeniasis

Tenia solium Taeniasis

Hymenolepis nana Taeniasis



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MODULO 3. NORMATIVIDAD VIGENTE SOBRE AGUA

No ha sido fácil la concreción de las normas de potabilidad del agua. Estuvieron ausentes

en los tiempos de la civilización antigua; y entre nosotros solo aparecieron a mediados del

siglo pasado.

En 1892 Theobald Smith desarrolló una prueba microbiológica para el análisis directo de

la calidad bacterial del agua. Como consecuencia de esta medición y del uso del cloro

como desinfectante en 1907, se elaboraron las primeras normas microbiológicas que

aparecieron en 1941.

A partir de 1940, luego de aceptada la teoría de Pasteur respecto al origen microbianos

de algunas enfermedades, se empezó a considerar la consecuencia de verter las aguas

de alcantarilla a fuentes superficiales. Las primeras medidas fueron determinaciones

químicas. Se determinaron nitritos y nitratos.

En 1983 mediante el decreto 2105 se reglamentó lo concerniente a la potabilización del

agua.

En 1998 el decreto 475 derogó al 2105 y en el año 2007 el 1575 que lo reglamento la

resolución 2115 derogó al 475. Se han expedido otras resoluciones que reglamentan el

decreto 1575 como son:

Resolución 811 de 2008 que reglamenta los lugares y puntos de muestreo.

Resolución 082 de 2009 donde se adoptan formularios para las visitas de inspección

sanitaria.

Se han publicado también la Guía Técnica para definir puntos de muestreo y la Guía

Técnica para formular planes de contingencia.

Serán entregadas en medio magnético todas las normas mencionadas y otras referentes

al agua como son:

Ley 09 de 1979.

Decreto 1594 de 1984.

Ley 373 de 1997 sobre ahorro y uso eficiente del agua.

Resolución 1096 de noviembre de 2000, conocida como RAS – 2000.

Guía para el muestreo de lagos naturales y artificiales. NTC – ISO 5667-4.

Guía para el muestreo de agua potable y agua utilizada para alimentos y procesamiento

de bebidas. NTC – ISO 5667-5.

Guía para el muestreo de aguas de ríos y corrientes. NTC – ISO 5667-6.



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MODULO 4. TEORIA DE AIREACION – ABLANDAMIENTO

4.1 AIREACION

La aireación es uno de los métodos de oxidación de sustancias y elementos indeseables

en el agua.

En la aireación debe ponerse en contacto el agua con el aire, con el propósito de

modificar la concentración de sustancias volátiles contenidas en ella. La aireación se

recomienda en los siguientes casos:

Para transferir Oxígeno al agua para aumentar el Oxígeno disuelto. Considerar que el

contenido de Oxígeno en el aire es del 21 % en peso y solo se pueden incorporar al agua

como máximo 7 mg de Oxígeno por litro de agua.

Disminuir la concentración de CO2 , controlando procesos de corrosión. Disminuir la concentración de H2S, controlando olores y procesos corrosivos. Remover metano, CH4 Oxidar hierro y manganeso. Remover compuestos orgánicos volátiles.

La oxidación química se utiliza para eliminar del agua cruda, lo siguiente: Color, algas,

Nitrógeno amoniacal, olor y sabor, hierro y manganeso. La oxidación puede emplearse

para la disminución de la turbiedad, disminución de los precursores de los trihalometanos

y de algunos compuestos órgano- clorados, también para evitar el crecimiento de algas en

paredes de los sedimentadores o filtros.

Hay varios tipos de aireadores. Los más usados son los de bandejas de Coque y

ventilación forzada.

Las bandejas de coque deben disponerse teniendo en cuenta las siguientes variables:

Cargas superficiales menores de 100 m3 /m2/día.

Área de 0.5 a 2 m2 por cada 1000 m3 de capacidad.

Número de bandejas 3 a 5

Espaciamiento entre bandejas de 0.3 a 0.75

Con una profundidad del agua en la bandeja de aproximadamente 0.15 metros.

El lecho de coque debe tener un espesor de 0.15 a 0.30 metros y el tamaño de la

partícula de 0.05 a 0.15 metros

4.2 ABLANDAMIENTO.

La dureza del agua se reconoció originalmente por la capacidad que tiene el agua para

precipitar el jabón, esto es, las aguas duras requieren de grandes cantidades de jabón

para producir espuma. Otra característica de suma importancia en la industria, reconocida

posteriormente, es la producción de incrustaciones en los



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Fig. No 2. Torre de aireación.

tubos de agua caliente, calentadores, boilers y algunas otras unidades en las que la

temperatura del agua es alta.

La dureza en el agua es causada principalmente por la presencia de iones de calcio y

magnesio. Algunos otros cationes divalentes también contribuyen a la dureza como son,

estroncio, hierro y manganeso, pero en menor grado ya que generalmente están

contenidos en pequeñas cantidades.

La eliminación de la dureza del agua se conoce como ablandamiento

4.3 CAPTACION.

Una vez estimados los caudales necesarios para cubrir las necesidades de agua potable

de una comunidad, el siguiente paso es la localización y selección de los recursos que

ofrezcan, no solo dicha cantidad, sino economía de construcción y explotación, según los

siguientes criterios:

Calidad del agua de origen que incidirá de forma determinante sobre los costos de potabilización y tratamiento (p.e. para una ciudad costera el recurso más próximo será el agua de mar, pero su costo de potabilización hará, en general, preferible otra alternativa).

Seguridad en el suministro relacionada con las fluctuaciones estacionales, tanto de la cantidad de recurso como de su calidad, así como la influencia de condicionantes meteorológicos, geológicos, etc.



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Topografía de la zona que permitirá o nó conducirla por gravedad a su punto de consumo, así como que esto se realice mediante obras más o menos sencillas.

Posibilidades de ampliación que permitirán o no, resolver el problema a más largo plazo del previsto inicialmente por el estudio.

Solucionado este punto, es necesario pensar en su captación, sea esta superficial,

cuando el recurso utilizado se encuentra por encima de la corteza terrestre (ríos, lagos de

agua dulce, embalses, etc.) o subterránea, cuando el recurso se encuentra profundo.

4.3.1 Remoción del Material Flotante (Desbaste): Este paso aplica cuando las fuentes

son de tipo superficial como ríos, lagunas o embalses. Ocurre en las rejas instaladas en la

bocatoma, las cuales retienen palos, hojas, plásticos y demás objetos flotantes que

arrastra el agua.

De acuerdo con el método de limpieza, las rejillas o cribas son de limpieza manual o

mecánica. Generalmente son de limpieza manual a no ser que se trate de una rejilla de

gran dimensión.

4.3.2. Captaciones de Agua en Ríos: Las tomas fluviales y en ellas la selección del

punto de extracción, son sin duda, las más delicadas de todas las obras de captación,

puesto que el agua de los ríos presenta problemas de calidad, variaciones estacionales

de la temperatura, contaminación “aguas arriba” por efluentes urbanos e industriales,

fuertes puntas de turbiedad (riadas) además de factores hidrológicos que condicionan la

obra de captación como: la inestabilidad del fondo, las variaciones del nivel del agua, la

navegación y la flora acuática entre otros.

Las captaciones fluviales pueden clasificarse en:

a) Captaciones de fondo:

b) Captaciones de orilla

c) Captaciones en canal derivado:

d) Captaciones en torre de toma:

e) Captación flotante o móvil con elevación mecánica:



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Fig. No 3. Toma Flotante En Planchón.

4.3.3 Captaciones Subterráneas: Las aguas subterráneas son una importante fuente de

abastecimiento de agua potable y prometen serlo aún más en el futuro, puesto que con el

progresivo agotamiento de las aguas superficiales y el desarrollo de nuevas técnicas de

perforación, estas irán cubriendo, en un porcentaje cada vez mayor, las necesidades

humanas. El origen de las aguas subterráneas es la infiltración en el terreno de las aguas

de lluvia, deshielo y corrientes superficiales. Sin embargo, hoy día se acepta sin reservas la

teoría de que las aguas subterráneas proceden de la infiltración (producida por la fuerza de

la gravedad y las fuerzas de atracción molecular) de las precipitaciones atmosféricas en

cualquiera de sus modalidades. .

4.4 DESARENADO O PRESEDIMENTADO

Es la separación de las partículas más pesadas que trae el agua, como gravas, arenas,

arenillas y piedras que por acción de la fuerza de gravedad se sedimentan. Se

fundamenta en el principio que dice que todo sólido más pesado que el agua tiende a

precipitarse al fondo del recipiente que la contiene, si se cumple que la velocidad

horizontal de tal líquido disminuye a ciertos límites. .

Mediante este tratamiento se eliminan sólidos que pueden interferir en los otros

tratamientos posteriores y también ocasionar daños en las instalaciones.

El objetivo de los desarenadores es separar la arena y gravilla del agua. El desarenador

es un tanque en el cual puede observarse cuatro (4) zonas:

Guías de Riel Planchón

Manguera

flexible

Acoples



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La zona de entrada: Hace que se dé un tránsito suave entre el flujo del agua que entra y el que se necesita en la zona de sedimentación.

La zona de salida: Contribuye a dar un tránsito suave entre las zonas de sedimentación y el flujo de salida que también se le denomina efluente.

La zona de lodos: Recibe el material sedimentado que puede ser drenado posteriormente.

La zona de sedimentación: Es la parte del tanque para el asentamiento, libre de influencias de las otras zonas.

La velocidad horizontal del flujo, debe ser inferior a la velocidad con que se depositan las

partículas (arena), para que puedan depositarse y no sean arrastradas.

El propósito es reducir el volumen de sólidos que ingresan a la planta, eliminar

interferencias en los procesos y operaciones siguientes y evitar daños u obstrucciones en

tuberías y equipos. Con la desarenación baja la turbiedad del agua y así empieza la

clarificación.

Son muchos los factores que influyen en ese proceso pero los principales son los que se

exponen a continuación:

Tamaño y peso de las partículas Resistencia a la fricción del agua Profundidad del estanque Sistema de entrada y de salida del agua Métodos de operación en el decantador Tiempo de residencia

4.5 MEZCLA RAPIDA Y COAGULACION

La pequeña dimensión de las partículas coloidales presentes en el agua, así como la

existencia de cargas negativas repartidas en su superficie, dan lugar a una gran

estabilidad de las suspensiones coloidales. Así pues, las suspensiones coloidales no son

capaces de sedimentar en un tiempo razonable, puesto que su capacidad para

permanecer en suspensión durante largo tiempo es función tanto del tamaño como del

peso específico.

La siguiente tabla No. 4, muestra la importancia del tamaño ya que se indican los tiempos

que unas esferas de densidad 2,65 gr/c.c. necesitarían para sedimentar 30 cm.



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Tabla No 4. Efecto Del Tamaño en la Sedimentación.

Diámetro de las partículas, mm

Orden de tamaño Área superficial total Tiempo necesario para la sedimentación

10 Grava 3,142 cm2 0,3 seg

1 Arena Gruesa 3,142 cm2 3 seg

0,1 Arena Fina 3,142 cm2 38 seg

0,01 Limo 0,31 m2 33 min

0,001 Bacterias 3,14 m2 55 h

0,0001 Partículas coloidades 3,17 m2 230 días

0,00001 Partículas coloidades 2,833 m2 6.30 años

0,000001 Partículas coloidades 28,328 m2 Mínimo de 63 años

Puede verse que las velocidades de la materia coloidal son tan lentas, que en la práctica es

imposible separarlas del agua por sedimentación; así, se hace necesario realizar las

siguientes operaciones:

Desestabilizar las partículas coloidales, especialmente por la neutralización de sus cargas, fenómeno conocido con el nombre de coagulación.

Facilitar la unión entre partículas formando agregados de mayor volumen (flóculos) cuya velocidad de sedimentación es más elevada. Este fenómeno de agregación de partículas se denomina floculación.

Conseguir la eliminación de las partículas floculadas, cuando esta se produce por sedimentación, el proceso se conoce como decantación.

La coagulación consiste entonces en neutralizar la carga, generalmente electronegativa, de

los coloides presentes en el agua, quedando estos en condiciones de formar flóculos. Este

proceso se consigue introduciendo en el agua un producto químico denominado coagulante.

4.5.1 Fuerzas de Estabilidad: En los sistemas de coloides hidrófilos, se admite que el

mantenimiento de la estabilidad se debe al fenómeno de hidratación, es decir las moléculas

de agua atraídas hacia la superficie de las partículas forman una barrera que impide el

contacto entre estas. La estabilidad de las partículas hidrófobas se debe en gran parte al

fenómeno de la doble capa eléctrica, esta teoría postula que dichas partículas suspendidas

en el agua, tienen en su superficie, carga eléctrica (generalmente negativa) que atrae iones

de carga opuesta de entre los que se encuentran en el agua. Se forma entonces a su

alrededor una capa de iones de carga contraria (denominados contraiones) que se

mantienen cerca de la partícula por efecto de las fuerzas electrostáticas.

De esta forma pueden distinguirse varias capas bien definidas, la superficie de la partícula

aparece como un plano que contiene cargas negativas, los cationes de la solución son

atraídos hacia esta superficie y a medida que aumenta la distancia desde la partícula las

fuerzas de atracción disminuyen rápidamente dando lugar a una capa difusa de iones que

escapan hacia la solución.



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Como se indica en la figura 4, el potencial electrostático disminuye exponencialmente desde

la superficie de la partícula, hasta llegar a cero cuando las concentraciones de los cationes y

aniones presentes son iguales. Es de señalar que el espesor de la capa doble es

extremadamente pequeño en comparación con el diámetro de la partícula (del orden de 10 -

8µm).

Fig. No 4. Potencial de la Doble Capa

El potencial en la superficie de la partícula (potencial total), conocido con el nombre de

potencial de Nerst, es imposible de determinar en muchos casos, pero el segundo (el

potencial Z), que existe en el límite entre la parte adherida a la partícula y aquella otra que

puede desplazarse con respecto a ésta es posible de ser medido con un zetámetro

(electroforesis. electroósmosis y potencial eléctrico).

4.5.2 Fuerzas de Inestabilidad: Mientras que los fenómenos anteriormente descritos

contribuyen a la estabilidad de las partículas, existen fuerzas que trabajan en sentido

opuesto, determinando que estas se desestabilicen o floculen. Los factores que influyen en la

inestabilidad de los coloides son fundamentalmente dos:

4.5.2.1 El Movimiento Browniano: partículas con diámetros del orden de 10 - 6 µm o

menores, en el seno del agua, se encuentran en un constante movimiento rápido,

desordenado y al azar.

4.5.2.2 Las fuerzas de London - Van der Waals: Pueden describirse como una fuerza

atómica cohesiva que existe entre todos los átomos, atrayendo cada uno a todos los demás.

Aunque, generalmente, se considera que el radio de acción de esta fuerza es de un orden

reducido, en el caso de las partículas coloidales, por efecto de agregación, este radio se



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amplía hasta dimensiones comparables con las de la de la partícula coloidal. La evidencia

experimental, en la actualidad, es que la coagulación (y posterior floculación) de coloides en

el agua se logra bastante antes de que el potencial Z se reduzca a cero, ya que este valor

suele oscilar entre -5 y -10 mV.

En ellas se dice que la coagulación es provocada por iones que tienen una carga opuesta a

la de las partículas coloidales y que el poder coagulante de un ión depende en gran medida

de su valencia. Así, un ión divalente es entre 30 y 60 veces más eficaz que otro

monovalente, y uno trivalente; unas 700 a 1000 veces más que el monovalente.

Posteriormente se comprobó que el efecto neto de la adición de electrolitos es disminuir el

espesor de la doble capa eléctrica, cuando la cantidad de electrolito es suficiente para

reducir la barrera de la capa doble, se produce una coalescencia irreversible y la coagulación

es rápida; sin embargo, cuando la cantidad de electrolito reduce solo parcialmente el espesor

de la capa doble, la coagulación es lenta.

4.5.3 Clases de Coagulantes: Los principales coagulantes utilizados son las sales de

aluminio o de hierro (Fe + 3). También se pueden emplear polímeros inorgánicos como los

de hierro (III) y aluminio como coagulantes, por ejemplo el policloruro de aluminio (PAC) se

recomienda para el tratamiento de aguas blandas y turbias.

La elección del coagulante se efectuará después de un estudio del agua en laboratorio,

mediante la técnica de ensayos de floculación. En esta elección deben tenerse en cuenta,

entre otros factores:

La naturaleza y calidad del agua cruda. La variación de la calidad del agua cruda (diarias o estacionales, influencia de la temperatura, etc.). Criterios de calidad y destino del agua tratada. Tratamiento previsto después de la coagulación. Grado de pureza del reactivo.

4.5.4 Variables que Intervienen en la Coagulación: El tratamiento de coagulación óptimo

de un agua cruda tiene por objeto lograr un equilibrio muy complejo en el que están

implicadas muchas variables. Entre ellas merecen destacarse:

pH. Sales disueltas (composición química del agua). Naturaleza de la turbiedad. Tipo de coagulante. Temperatura.

4.5.4.1 PH. Se ha observado que el pH es la variable independiente más importante de entre

las muchas a considerar en el proceso de la coagulación de coloides, asimismo, se ha

establecido que existe al menos una escala de pH, para un agua dada, dentro de la cual se

registra una buena coagulación - floculación en el tiempo más corto. La amplitud de la escala



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del pH está influenciada por:

El tipo de coagulante empleado.

La composición química del agua.

La dosis del coagulante.

Los coagulantes metálicos (sales de aluminio y hierro) presentan su zona óptima tras los

valores del pH que hacen mínima la solubilidad de los productos de hidrólisis. Así, para las

sales de aluminio esta zona se sitúa entre 6 y 7,8. Las sales de hierro tienen un

comportamiento similar, aunque en este caso, la zona del pH de coagulación puede ser más

alta.

4.5.4.2 Sales Disueltas. Sobre las sales disueltas en el proceso de coagulación se ha

demostrado que ejercen una influencia determinada por el ión específico y su concentración,

estos efectos pueden resumirse en la modificación de alguno de los siguientes factores:

La zona del pH de coagulación óptima. El tiempo necesario para la floculación. La dosis óptima de coagulante.

El coagulante residual del agua tratada.

4.5.4.3 Turbiedad. La turbiedad de las aguas superficiales se debe en gran parte a la

presencia de partículas de arcilla y otros minerales. La influencia de la cantidad y naturaleza

de la turbiedad en la coagulación puede resumirse por:

Generalmente, a medida que aumenta la turbiedad es preciso aumentar la dosis de

coagulante, pero en menor proporción al aumento de ésta.

Paradójicamente, en el caso de turbiedades muy elevadas, se requieren dosis de coagulante

relativamente pequeñas debido a las mayores posibilidades de colisión entre las partículas.

Por contra las turbiedades muy bajas suelen ser más difíciles de eliminar por coagulación.

Es más fácil coagular una distribución amplia de tamaños de partículas que una suspensión

que contenga un solo tamaño o una gama muy estrecha de estos.

4.5.4.4 Tipos de Coagulantes. Aunque el sulfato de alúmina es, con mucho, el coagulante

más empleado, también pueden emplearse otros que en algunos casos, pueden ser más

ventajosos. Como ejemplo, pueden citarse:

Las sales de hierro tienen un margen de pH más amplio que las de aluminio. Para el

tratamiento de aguas blandas coloreadas en las que la eliminación del color se obtiene con

más facilidad a valores ácidos del pH, es preferible recurrir a las sales de hierro.

El aluminato sódico se emplea en la coagulación de los precipitados obtenidos en el

ablandamiento, a valores elevados del pH.



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4.5.5 Coagulación del color. En cuanto a la coagulación del color, hay que recordar que

éste está usualmente motivado por:

Formas coloidales del hierro y manganeso.

Compuestos orgánicos complejos que se originan en los procesos de descomposición de la materia orgánica natural (sustancias húmicas).

Los estudios realizados sobre la naturaleza química de las sustancias húmicas han

demostrado la presencia de una gran variedad de grupos químicos, tales corno los hidroxilo,

carboxilo, metoxilo y quinoide, que confieren propiedades hidrófilas a las partículas.

Estos grupos son predominantemente negativos y en consecuencia las partículas de color

son, casi siempre negativas, siendo la magnitud de la carga de cada una de ellas función del

grado de ionización y por consiguiente, del pH del agua.

Algunas características de la eliminación del color por coagulación indican que el mecanismo

difiere completamente del que gobierna la eliminación de la turbiedad, por lo que se

considera más como una precipitación química que como una coagulación.

4.5.6 Mezcla Rápida de los Coagulantes. Teniendo en cuenta que la neutralización de los

coloides es el principal objetivo que se pretende en el momento de la introducción del

coagulante, es conveniente que el reactivo utilizado se difunda con la mayor rapidez posible.

El tiempo de coagulación es extraordinariamente breve (inferior al segundo) y la utilización

óptima del coagulante exige que la neutralización de los coloides sea total antes de que una

parte del coagulante haya comenzado a precipitar (por ejemplo, en forma de hidróxido

metálico).

4.5.6.1 Mezcladores Estáticos. Se trata de dispositivos colocados en una tubería o canal

(sistema helicoidal, diafragma, cono) que crean una turbulencia suficiente para permitir la

difusión instantánea del coagulante.

4.5.6.2 Mezcladores Mecánicos. Se trata de un agitador rápido del tipo de hélice o de

palas, colocada en una cámara de mezcla especial.

4.5.6.3 Mezcladores de Vertederos. Pueden ser vertederos rectangulares, triangulares,

trapezoidal, canaleta Parshall, perfil Creager, etc.

4.5.6.4 Mezcladores de Orificio. Tales como platinas de orificio, tubos Pitot, tubos venturi,

etc.



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4.6 FLOCULACION O MEZCLA LENTA.

La floculación es la agitación lenta de la masa de agua coagulada, para promover el

crecimiento del microflóculo recién formado, hasta alcanzar el tamaño y el peso necesarios

para su posterior remoción mediante la sedimentación.

Fig. No 5. Canaleta Parshall

4.6.1 Mecanismos de Floculación: Existen dos mecanismos para promover el crecimiento

de los flóculos: la floculación pericinética y la ortocinética.

4.6.1.1 La floculación pericinética se basa en las colisiones debidas al movimiento de las

moléculas e inducidas por la energía térmica. A este movimiento se le denomina

comúnmente movimiento Browniano.

4.6.1.2 La Floculación Ortocinética se basa en las colisiones de las partículas debidas al

movimiento del agua. Este movimiento es inducido por una energía exterior a la masa de

agua, que puede ser de origen mecánico o hidráulico.

4.6.2 Factores que Influyen en la Floculación. Los principales factores que influyen en la

eficiencia de este proceso son: la naturaleza del agua, las variaciones de caudal, la

intensidad de la agitación, el tiempo de retención en los floculadores y el número de

compartimentos.

Para obtener un floc compacto y pesado, que sedimente bien, se requiere:

Hallar la dosis óptima de coagulante para el tipo de agua que se está tratando,

Mantener un caudal de entrada a floculación lo más constante posible,

Conservar en los floculadores una velocidad de agitación del agua que facilite el contacto y el

crecimiento de los flóculos. La velocidad no debe ser tan baja, que permita la sedimentación



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de los flóculos en el floculador, ni tan alta que los desintegre.

Un rango de 20 a 40 minutos de tiempo de residencia parece ser suficiente. Sin embargo,

los floculadores deben funcionar de acuerdo con las especificaciones de diseño bajo las que

fueron construidos.

4.6.3 Clasificación de los Floculadores. Según la fuente de energía utilizada para la

agitación del agua, los floculadores pueden ser hidráulicos o mecánicos.

4.6.3.1 En los Floculadores Hidráulicos, la energía para la agitación del agua se

obtiene mediante la turbulencia que se forma cuando el agua aumenta su velocidad al

pasar por áreas reducidas. Pueden ser: de pantallas o bafle, Helicoidales (Alabama),

medios porosos, tuberías.

4.6.3.2 En los Floculadores Mecánicos la energía para el movimiento del agua es

suministrada por una fuente externa, como un motor, que la transmite a través de un eje a

las paletas, turbina o barras oscilantes, sumergidas en el agua. Pueden ser: de paletas,

de turbinas, de barras oscilantes.

4.6.4 Control y Operación de Floculadores.

En el caso de los floculadores hidráulicos, en donde la turbulencia depende de la

velocidad que adquiere el agua al pasar por un conducto, el operador debe controlar los

siguientes aspectos:

Revisar constantemente el nivel del agua en las cámaras de floculación, asegurándose

que no varíe más de un 10%, con relación al nivel de diseño. Para esto conviene colocar

reglas fijas niveladas en cada cámara y a la entrada y salida del floculador, con marcas

visibles que correspondan al nivel de diseño.

MECÁNICOS

HIDRAÚLICOS

TIPO DE FLOCULADORES



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Fig. No 6. Floculador Horizontal de Pantalla

4.7 SEDIMENTACION.

En el agua se pueden encontrar partículas “discretas”, como son las que por su tamaño y

peso, sedimentan fácilmente y partículas “floculentas” o “precipitantes”, cuya densidad y

volumen cambian a medida que se adhieren unas con otras, ayudadas por mecanismos

de floculación, precipitación, arrastre o barrido.

La sedimentación o decantación es el proceso mediante el cual, por acción de la

gravedad, se retiran las partículas suspendidas en el agua.

Para que ello ocurra, se requiere que el agua sea retenida por un tiempo considerable en

el sedimentador y que el régimen de flujo que predomine en dicha estructura sea laminar,

para que la velocidad del agua no arrastre a las partículas suspendidas hacia fuera del

sedimentador, sino que la acción de la gravedad sea la fuerza que predomine sobre las

partículas y las obligue a depositarse en el fondo del sedimentador.

En todo sedimentador, existen 4 zonas claramente diferenciadas: La zona de entrada, La

zona de salida, La Zona de sedimentación y La zona de recolección de lodos

Planta



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Fig. No 7. Sedimentación de Partículas Discretas

Entrada

4.7.1 Clases de Sedimentadores. Hay varios tipos de sedimentadores, a saber:

4.7.1.1 Sedimentadores Convencionales o de Flujo Horizontal. Generalmente son

tanques de forma rectangular alargada. El agua entra por la pared del sedimentador más

cercana al floculador, la cual está perforada con un gran número de orificios de diámetro

pequeño, para garantizar una velocidad longitudinal uniforme de igual intensidad y

dirección en todo el sedimentador.

La salida es por la parte superior de la pared opuesta a la de entrada, mediante

vertederos, canaletas, o tubos con perforaciones

La zona de sedimentación ocupa casi todo el volumen del tanque y no contiene ningún

elemento que interfiera el paso del agua.

4.7.1.2 Sedimentadores de Alta Tasa. Pueden ser tanques de forma rectangular,

cuadrada o cilíndrica. La zona de entrada está localizada en la parte inferior del

sedimentador, a través de un sistema de tubos perforados, dispuestos a la manera de

espina de pescado, de tal forma que el flujo se distribuya uniformemente por toda el área.

En el fondo existe una zona para almacenamiento y evacuación de lodos. La parte

superior de la zona de sedimentación está provista de placas planas u onduladas,

paralelas, o de módulos de tubos circulares, cuadrados u octogonales, inclinados 60º.

4.7.1.3 Sedimentadores de Flujo Vertical. Son estructuras generalmente circulares, con

fondo piramidal o cónico, provistas de un canal o tubo central por donde entra el agua y

en donde también se encuentra ubicado el floculador, que debe estar integrado a la

unidad.

Vs3 Vs4

Vs2

Vs1

Vo

Vsc = Vs3

Vs1< Vs2 < Vs3 < Vs4

h

L

b

Q



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4.7.1.4 Sedimentador de Manto de Lodos. Generalmente son de forma circular e

incluyen dentro de la misma unidad la inyección de los coagulantes, mezcla rápida,

floculación y sedimentación. El manto de lodos se mantiene suspendido en la parte media

del sedimentador por acción hidráulica o mecánica. El agua ingresa a la estructura por la

parte inferior y penetra el manto de lodos, que atrapa las partículas suspendidas en el

agua, La salida del agua sedimentada ocurre por la parte superior del sedimentador.

4.7.2 Parámetros Básicos de Funcionamiento de los Sedimentadores. Para que los

sedimentadores trabajen de forma eficiente, deben ser operados de acuerdo con los

parámetros bajo los cuales fueron diseñados. Los parámetros de diseño deben ser

encontrados experimentalmente, mediante estudios de tratabilidad en laboratorio o planta

piloto.

El RAS-2000 establece los criterios de diseño para sedimentadores del título C

4.7.3 Eficiencia de un Sedimentador. Para un caudal dado, la remoción de partículas en

suspensión es función de la carga superficial, siendo independiente de la profundidad de

sedimentación.

Para calcular la carga superficial, se divide el caudal del agua que entra al sedimentador

por el área del sedimentador. La carga superficial se expresa en m3/m2/día (metros

cúbicos por metro cuadrado y por día).

Carga Superficial (m3/m2*día) = Q (m3/d) / Asedimentador (m

2)

La eficiencia de un sedimentador se mide en términos del porcentaje de remoción de

turbiedad, aplicando la siguiente fórmula:

4.7.4 Control y operación de sedimentadores. Los principales factores que deben

tenerse en cuenta para asegurar una buena sedimentación, son:

Turbiedad de salida

Turbiedad de entrada

Eficiencia (%) = 1 - * 100



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Control efectivo de los procesos previos de coagulación y floculación.

Distribución adecuada del caudal en la unidad de sedimentación y uniformidad del

flujo.

Rebose apropiado en los canales de recolección del efluente.

Control de las cargas superficiales y los tiempos de retención.

Una vez el sedimentador esté operando en forma normal, cada hora se debe determinar

la turbiedad y/o el color en el efluente y anotar los valores en la planilla de control de

operación de la planta.

Drenar los lodos del fondo, cuando la zona de lodos alcance el nivel máximo permitido, si

se trata de sedimentadores convencionales.

Periódicamente, de acuerdo con la necesidad específica, es necesario vaciar el

sedimentador y lavarlo completamente, utilizando chorros de agua a presión y

removiendo manualmente, con cepillos, las costras y algas depositadas en las paredes,

piso y placas paralelas.

4.8 FILTRACION

La filtración es el proceso más importante que se realiza en una planta potabilizadora de

agua. Es el pulimento que se le da al agua con el fin de remover al máximo la turbiedad

que aún permanece después de la sedimentación y dejarla en condiciones óptimas para

la desinfección.

Consiste en hacer pasar el agua a través de un medio poroso compuesto por una capa de

arena fina, de antracita o dos capas, una de arena y la otra de antracita, soportadas sobre

una capa de grava.

4.8.1 Mecanismos De Filtración. Generalmente se piensa que los filtros actúan como

coladores, tamices o microcribas, que atrapan el material suspendido entre los granos del

medio filtrante. Sin embargo, la acción de colar, cribar o tamizar el agua es la menos

importante en el proceso de filtración puesto que la mayoría de las partículas suspendidas

pueden pasar fácilmente a través de los espacios existentes entre los granos del medio

filtrante.

Los mecanismos que pueden realizar el transporte son:

Cernido - Intersticios de 0.1- 0.2 mm, en arena de 0.5 mm de diámetro y 0.3 – 0.6

mm en arena de 1.2 mm de diámetro. Floc grande 0.5 – 2.0 mm Capas superficiales.



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Sedimentación – El área superficial del medio filtrante es muy grande, 1 m3 tiene

8000 m2, pero solo se puede utilizar 6%.

Intercepción – “Contacto” de las partículas de floc con la superficie de los granos o

con floc ya depositado o adherido a ellos.

Difusión – El movimiento browniano y la tendencia a que las partículas pequeñas

viajen desde las áreas de mayor concentración a las áreas de menor concentración de

partículas. La mayoría de las partículas que llegan al filtro son menores de 10.

Impacto inercial – Una partícula grande con velocidad del fluido alta, hace que la

partícula con su inercia siga un rumbo diferente al de la vena liquida y choque con el

grano del filtro quedando adherido a él.

Fuerzas de Van der Waals. Analogía con las fuerzas de gravedad en un

sedimentador. El movimiento de los electrones en sus orbitas crea un campo

magnético influenciando los electrones de la materia circundante, dando origen a

fuerzas atractivas que pueden existir entre partículas de igual carga, entre partículas

neutras y de carga opuesta. La fuerza de Van der Waals es débil, no varía con el pH.

Fuerzas electroquímicas Los granos de arena son negativos y los flóculos positivos.

Los granos son negativos y los flóculos neutros, todo contacto puede terminar en

adhesión, al no existir barrera de energía.

Puente químico. Las cadenas poliméricas adheridas a las partículas, dejan sus

segmentos extendidos en el agua, los que pueden ser adsorbidos por otras partículas

o por sitios vacantes en los granos del filtro.

4.8.2 Importancia De La Filtración. La remoción de microorganismos es de gran

importancia, puesto que muchos de ellos son extremadamente resistentes a la

desinfección y, sin embargo, son removibles mediante filtración.

4.8.3 Material Filtrante. La arena ha sido el medio filtrante comúnmente empleado. A

pesar de producir un efluente de mejor calidad, la arena de granulometría menor presenta

una carrera de filtración más corta que la arena de granulometría mayor. La filtración en

medios filtrantes dobles, constituidos de antracita y arena es, bajo cualquier punto de

vista, superior a la filtración en medios constituidos únicamente de arena. La grava es el

soporte más común para cualquier unidad de filtración.

4.8.4 Componentes De Un Filtro. Típicamente un filtro está compuesto por los siguientes

elementos:



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Estructura, En su mayoría de forma rectangular, bastante profunda, construida en

concreto o en lámina metálica, que aloja los demás elementos del filtro.

Falso fondo. Como su nombre lo indica, es un fondo poroso, a través del cual pasa el

agua filtrada y drena hacia el canal de salida. Los falsos fondos más comunes son las

vigas en V, perforadas, los ladrillos Leopold, las bolas de cerámica llamadas fondos

Wheler o un sistema de tuberías perforadas ensambladas en forma de espina de

pescado.

Soporte. Es una capa de grava gradada de aproximadamente 30 cm de espesor,

colocada sobre el falso fondo, cuya función es servir de soporte al medio filtrante.

Medio filtrante. Capa sencilla de arena fina, de antracita o doble capa de arena y

antracita que se coloca sobre el soporte de grava y cuya función es realizar el proceso de

filtración.

Canaletas de lavado. Estructuras en forma de canal, que atraviesan el filtro en toda su

longitud, colocadas a cierta distancia vertical por encima del medio filtrante, para permitir

su expansión durante el lavado ascensional, sin que sea arrastrado hacia el canal de

drenaje. La función de las canaletas es recolectar el agua de lavado del filtro y conducirla

hacia el canal de drenaje.

Fig. No 8. Esquema de un Filtro



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4.8.5 Clases de Filtros. Existen varias clases de filtros, los más importantes son: filtros

lentos de arena, filtros rápidos de arena, filtros de alta tasa, filtro rápido convencional.

Todos los filtros operan inundados.

Los primeros filtros usados para tratamiento de agua fueron los filtros lentos, los cuales

utilizan una capa de arena fina de 1 m de espesor, soportada sobre un lecho de grava de

0.30 metros aproximadamente.

Estos filtros fueron luego reemplazados por los filtros rápidos, filtros de arena

generalmente con lavado ascendente, con tasas de filtración mucho mayores y por

consiguiente, con requerimientos de arena mucho menores. Posteriormente, con el uso

de medios filtrantes mixtos, se logran diseños que requieren una menor área, al usar

tasas de filtración todavía mayores que la de los filtros rápidos convencionales.

4.8.6 Tasa De Filtración. Es uno de los parámetros más importantes del proceso de

filtración. Se define como la cantidad de agua que pasa diariamente por unidad de área

del filtro.

Se calcula dividiendo el caudal del agua que entra al filtro por el área que ocupa el medio

filtrante y se reporta en metros cúbicos de agua por metro cuadrado de área de filtración y

por día (m3/m2*d).

4.8.7 Lavado Del Filtro. A medida que el agua va pasando por el filtro, el medio filtrante

se va colmatando y el proceso pierde efectividad. Es entonces el momento de interrumpir

la filtración y lavar el filtro, para iniciar nuevamente el proceso.

Tabla No 5.Tasa de filtración

TIPO DE FILTRO MEDIO FILTRANTE ESPESOR DEL MEDIO (m)

TASA DE FILTRACIÓN

(m3/m

2*d).

Rápido Arena sola o antracita sola Tamaño efectivo, Te: 0.45-0.55 mm

0.75 máximo

< 120

Alta tasa Arena sola o antracita sola de tamaño grueso

>0.9

Máximo 400

Alta tasa Mixto de arena y antracita 0.6 a 0.75

Máximo 300, si la calidad del floc lo

permite

Lento Arena fina Te: 0.15 - .35 mm

0.8 – 1.0 2.4 a 7.2

Tasa de filtración (m3/m2

*día ) = Q (m3/d) / Afiltración (m2)



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En un filtro rápido convencional por gravedad, el lavado debe realizarse cuando se

cumple una cualquiera de las siguientes condiciones:

La turbiedad en el efluente comienza a aumentar

La pérdida de carga en el medio filtrante es tan alta que el filtro ya no produce agua a

la tasa deseada, (usualmente 2.5 m de pérdida de carga).

La carrera del filtro es de 36 horas o más.

La fuente de agua de lavado puede ser:

Un tanque auxiliar elevado, con suficiente cabeza hidráulica para vencer la resistencia

del medio filtrante y una capacidad de almacenamiento que alcance para todo el lavado.

Un tanque superficial y una bomba que dé al agua la presión necesaria para el lavado

del filtro.

Lavado mutuo. Cuando el filtro se lava con el agua que sale de los otros filtros y la

presión de lavado está dada por la cabeza del agua en las otras unidades de filtración.

En el caso de los filtros de flujo descendente, que son los que con mayor frecuencia se

utilizan en nuestro medio, el lavado ocurre en dos etapas: lavado superficial y lavado

ascensional.

4.8.8 Control Y Operación De Filtros. Las siguientes son las principales actividades que

el operador debe realizar para asegurar la operación y el control adecuado de los filtros:

Filtros rápidos.

Llenado lento del filtro, para evitar turbulencias y desacomodo del medio filtrante.

Evitar a toda costa la producción de presión negativa en el medio filtrante.

Lavar los filtros, de acuerdo con el procedimiento establecido, cuando se cumpla uno

cualquiera de los criterios de lavado.

Periódicamente, durante el lavado del filtro, remover con cepillo las costras de algas y

lodos depositadas sobre las canaletas y paredes del filtro y si es posible desinfectar

con solución de hipoclorito.



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4.9 DESINFECCION.

La desinfección del agua es la destrucción o inactivación de los microorganismos

patógenos y otros agentes indeseables presentes en la misma.

Los procesos de coagulación, sedimentación y filtración contribuyen en gran medida a la

remoción de la mayoría de los virus, bacterias y protozoos que el agua pueda contener y

por ello se consideran necesarios para mejorar la eficacia de la desinfección pues,

además de disminuir el contenido de microorganismos en el agua, remueven los

obstáculos que pudieran interferir con la acción efectiva del desinfectante.

4.9.1 Importancia de la Desinfección. La desinfección ha prestado incalculables

servicios a la humanidad en lo que se refiere a la prevención y el control de las

enfermedades transmitidas por el agua.

De hecho, este factor, junto con las prácticas adecuadas de saneamiento básico y la

educación de la comunidad para la salud, constituyen el único medio permanente para

asegurar el control de dichas enfermedades.

4.9.2 Características Deseables de un Desinfectante. Para que un desinfectante pueda

ser utilizado para la destrucción de los gérmenes patógenos en aguas de abastecimiento

público destinadas a consumo humano, debe cumplir con ciertas condiciones, a saber:

Ser capaz de destruir o inactivar, en un tiempo razonable, los microorganismos patógenos

que el agua pueda contener, independientemente de la especie y de la cantidad.

Ser efectivo bajo las diversas condiciones que puedan presentarse en los sistemas de

abastecimiento de agua.

Poder permanecer en el agua en una concentración residual, para asegurar su protección

posterior contra posibles rebrotes o contaminación en el sistema de distribución.

Ser seguro y de fácil obtención, manejo y aplicación.

4.9.3 Eficacia de un Desinfectante. La eficacia de un desinfectante se mide

principalmente en términos de la dosis requerida y el tiempo de contacto necesario para

destruir o inactivar los microorganismos presentes en un agua determinada.

4.9.3.1 Relación Concentración-Tiempo (Ct): Como todo proceso, la desinfección

requiere tiempo para llevarse a cabo, pero éste a su vez depende de la concentración del

desinfectante aplicado al agua. En general, una dosis elevada de desinfectante producirá



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una reducción total de los microorganismos indeseables en un tiempo menor que el

requerido por una dosis más baja. Cuanto más prolongado sea el tiempo de contacto del

desinfectante con los microorganismos, mayor será el grado de inactivación o destrucción

de los mismos.

4.9.4 Tipos de Desinfectantes y Métodos de Desinfección. La destrucción natural de

los microorganismos ocurre por la acción de agentes naturales como pueden ser la luz

solar, la sedimentación, la filtración a través de las capas arenosas del suelo o la

desaparición de las reservas de alimento, por estabilización de la materia orgánica del

agua, que conduce a la muerte de los microorganismos por inanición.

La utilización de medios artificiales para la desinfección del agua incluye tanto agentes

físicos, de los cuales los más utilizados son el calor y la luz ultravioleta, como agentes

químicos que actúan sobre los microorganismos ocasionando su destrucción, entre los

cuales podemos mencionar el cloro y sus derivados, el bromo, el yodo, la plata ionizada y

el ozono.

Los desinfectantes químicos que tienen mayor potencial de utilización para la desinfección

del agua son el cloro y sus derivados, incluidos los oxidantes mezclados producidos por

electrólisis de salmuera, el yodo y el ozono.

4.9.4.1 Ozono: El ozono, gas compuesto por tres moléculas de oxígeno (O3), es el mejor

desinfectante del agua hasta ahora conocido. Se produce haciendo pasar aire seco entre

los electrodos de un generador. Debido a su gran inestabilidad, es necesario generarlo en

el punto de aplicación.

La experiencia con ozono en nuestro medio ha sido limitada, sin embargo sus ventajas y

el desarrollo tecnológico de unidades pequeñas de ozonación, prevén una mayor

aplicación futura de este desinfectante en pequeñas comunidades que tengan que tratar

agua con serios inconvenientes de calidad.

4.9.4.2 Cloro y Sales de Cloro: El cloro y sus derivados, hipoclorito de calcio e

hipoclorito de sodio, son los desinfectantes de mayor aplicación en el tratamiento de agua

potable en América Latina. Entre sus ventajas podemos mencionar:

Fácil de producir.

La dosificación puede adecuarse, en cualquiera de sus formas, a cualquier tamaño de

población.

Fácil de aplicar y de controlar.

Fácil de detectar en el agua.

Deja efecto residual.

Inofensivo para la salud, en las dosificaciones aplicadas para la desinfección.



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Bajo costo.

Presenta los inconvenientes de ser altamente corrosivo y, en algunos casos, forma

subproductos potencialmente peligrosos para la salud. Algunas personas sensibles

objetan el sabor que comunica al agua.

En condiciones normales de presión y temperatura, el cloro es un gas verde, dos veces y

media más pesado que el aire, razón por la cual tiende a permanecer a nivel del suelo.

Industrialmente se produce por desintegración electrolítica del cloruro de sodio (sal de

cocina) en sus componentes, sodio y cloro. Para envasarlo en cilindros se comprime a

1.74 atmósferas y se enfría hasta licuarlo. Se consigue en presentaciones de 40, 68, 1000

kilogramos y carrotanques.

Las sales de cloro, principalmente el hipoclorito de sodio y el hipoclorito de calcio, al ser

mezcladas con el agua se disocian en forma similar al cloro y presentan la misma

eficiencia bactericida, por lo que también se utilizan como desinfectantes.

El Hipoclorito de sodio es un líquido claro, de color amarillento, corrosivo y de olor fuerte.

Se consigue comercialmente en forma líquida con una concentración entre 12 y 15% de

cloro disponible. En esta forma es estable por un período aproximado de dos meses. Se

descompone por acción de la luz y del calor, por lo que debe ser almacenado en

recipientes opacos y en lugares frescos, resguardados de la luz solar.

El hipoclorito de calcio viene en forma granular, se conoce ordinariamente como

hipoclorito concentrado (HTH) y contiene entre 60 y 70% de cloro disponible. Es muy

soluble en el agua y produce soluciones con muy poca turbiedad.

4.9.4.2.1 Reacciones del Cloro en el Agua: El cloro es un oxidante fuerte y por

consiguiente bastante reactivo. En el agua, primero se hidroliza, luego se combina con el

amoníaco y algunas sustancias orgánicas presentes en el agua.

Si hay sustancias reductoras como sulfuros, hierro ferroso, manganeso, etc., también

reacciona con dichas sustancias. De los productos que forma el cloro en el agua, algunos

tienen propiedades desinfectantes y otros no.

Al contacto con el agua, el cloro se disocia produciendo ácido hipocloroso y ácido

clorhídrico, el cual también se disocia en ión cloruro e ión hidrógeno:

HOCl + H2O HOCl + H+ + Cl-

El ácido hipocloroso (HOCl), a su vez se disocia parcialmente en ión hipoclorito (OCL- ) y

ión hidrógeno, de la siguiente manera:

HOCl H+ + OCL-



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La figura No. 9 ilustra forma como se disocia el cloro en el agua, a 20º centígrados:

Debido a que el ácido hipocloroso es un desinfectante aproximadamente 100 veces más

eficaz que el ión hipoclorito, es recomendable mantener el agua dentro de un rango de pH

que favorezca la predominancia de dicho compuesto.

Las reacciones de los hipocloritos de calcio y de sodio con el agua son similares a las

reacciones del cloro gaseoso, produciéndose en primera instancia la disociación en ión

hipoclorito y iones calcio o sodio y, posteriormente la reacción del ión hipoclorito con

el ión hidrógeno, para producir una reacción de equilibrio con el ácido hipocloroso,

afectada igualmente por el pH y la temperatura. La temperatura, el pH del agua, la

especie del cloro, la dosis, la presencia de amoniaco, materia orgánica y otras sustancias

reductoras en el agua, el modo de aplicación, el grado de mezcla en el agua y el tiempo

de contacto, son los factores que más influyen en la eficacia del cloro como germicida.

Según recomendaciones de la OMS, una dosis de cloro libre de 0.5 mg/l, con un tiempo

de contacto de 30 minutos, es suficiente para inactivar la mayoría de los virus presentes

en el agua.

100

Po

rcen

taje

de

HO

Cl

PH del agua

11 10 8 9 7 6 5 4

0

10

20

30

40

50

60

80

70

90

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Fig. No 9 Distribución de HOCl y OCL- en Agua a 20 0C

Po

rcen

taje

de

OC

l



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4.9.4.3 Dióxido de Cloro: El dióxido de cloro (ClO2) es un gas desinfectante, altamente explosivo, que resulta de la cloración o de la acidificación de una solución concentrada de clorito de sodio. Debido a su carácter explosivo, no puede transportarse y es necesario generarlo en el sitio. La concentración en el agua debe mantenerse por debajo de 30 g/L y en el aire inferior al 10%, para prevenir explosiones.

4.9.5 Control y Operación del proceso de Desinfección. Las siguientes son las

actividades que el operador de planta debe tener en cuenta para una óptima desinfección:

Garantizar que el desinfectante se mezcla con el agua en forma rápida, uniforme y

eficiente.

Garantizar que el desinfectante y el agua permanecen en contacto durante el tiempo

estimado para la desinfección completa del agua, antes de ser enviada al sistema de

distribución.

Cuando el desinfectante es cloro, el pH del agua a desinfectar debe mantenerse dentro

del rango de 6 a 7 unidades.

Garantizar una turbiedad en el agua filtrada lo más baja posible. Idealmente menor de 1

UNT.

Para disminuir el riesgo de producción de trihalometanos en el agua, el color debe

mantenerse por debajo de 15 UPC.

Cuando sea necesario ajustar el pH del agua tratada con soda o cal (proceso denominado

estabilización), el neutralizante debe aplicarse después de la cloración.

Nunca debe aplicarse cloro y cal simultáneamente.

Observar en todo momento las normas de seguridad industrial y personal establecidas en

el reglamento interno de la empresa



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4.10 FLOTACION

La flotación es una "operación física unitaria", esto es, un método de tratamiento en el que

predominan los fenómenos físicos, que se emplea para la separación de partículas de una

fase líquida. La separación se consigue introduciendo finas burbujas de gas, normalmente

aire, en la fase líquida. Las burbujas se adhieren a las partículas, y la fuerza ascensorial

que experimenta el conjunto partícula-burbuja de aire hace que suban hasta la superficie

del líquido.

4.10.1 Flotación por Aireación: En los sistemas de flotación por aireación, las burbujas

de aire se introducen directamente en la fase líquida por medio de difusores o turbinas

sumergidas. La aireación directa durante cortos periodos de tiempo no es especialmente

efectiva a la hora de conseguir que los sólidos floten.

4.10.2 Flotación por Vacío: la flotación por vacío consiste en saturar de aire el agua

residual directamente en el tanque de aireación, o permitiendo que el aire penetre en el

conducto de aspiración de una bomba. Al aplicar un vacío parcial, el aire disuelto

abandona la solución en forma de burbujas diminutas. La arena y demás sólidos pesados

que se depositan en el fondo, se transportan hacia un cuenco central de fangos para su

extracción por bombeo

4.10.3 Flotación por Aire Disuelto: En los sistemas FAD (Flotación por Aire Disuelto), el

aire se disuelve en el agua residual a una presión de varias atmósferas, y a continuación

se libera la presión hasta alcanzar la atmosférica. En las instalaciones de pequeño

tamaño, se puede presurizar a 275-230 kPa mediante una bomba, la totalidad del caudal

a tratar, añadiéndose el aire comprimido en la tubería de aspiración de la bomba. El

caudal se mantiene bajo presión en un calderín durante algunos minutos, para dar tiempo

a que el aire se disuelva. A continuación, el líquido presurizado se alimenta al tanque de

flotación a través de una válvula reductora de presión, lo cual provoca que el aire deje de

estar en disolución y que se formen diminutas burbujas distribuidas por todo el volumen

de líquido.


http://www.monografias.com/Fisica/index.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml

http://ads.us.e-planning.net/ei/3/29e9/cfa010f10016a577?rnd=0.23381739029900456&pb=87323c2477956b84&fi=8b8f555e3a6c9b18&kw=solución

http://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtml

http://ads.us.e-planning.net/ei/3/29e9/cfa010f10016a577?rnd=0.8691071062362352&pb=87323c2477956b84&fi=8b8f555e3a6c9b18&kw=pequeño

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml


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MODULO 5. PROCESOS UNITARIOS Y PLANTAS DE TRATAMIENTO

5.1 DEFINICIÓN DE PLANTA DE POTABILIZACIÓN

Se entiende por Planta de Potabilización el conjunto de estructuras, equipos y materiales

necesarios para acondicionar el agua, produciendo en ella los cambios físicos, químicos y

bacteriológicos necesarios para que sea potable.

La planta de potabilización puede considerarse como una industria, en la cual la materia

prima es el agua cruda y su producto final es el agua potable después de someterla a una

serie de procesos llamados operaciones unitarias.

5.2. OBJETIVOS DE UNA PLANTA

Los objetivos de una planta de potabilización de agua son básicamente dos;

Entregar agua potable en cantidad, calidad y continuidad suficiente para satisfacer las necesidades de la población, con el menor costo posible, aprovechando al máximo los recursos disponibles.

Suministrar al consumidor agua potable que reúna por lo menos las siguientes características: Clara, transparente, cristalina, Sin color, sabor y olor, Libre de microorganismos patógenos, Con un alto contenido de oxígeno

5.3 OPERACIONES Y PROCESOS DE POTABILIZACIÓN DEL AGUA

La planta de tratamiento es un componente del sistema de abastecimiento de una

localidad, la cual es afectada en su operación por los componentes previos, el empleo de

los suelos y la corriente en la cuenca, el estado de la bocatoma donde generalmente se

realiza un cribado y el funcionamiento del desarenador, así como por el funcionamiento

del tanque de almacenamiento y la demanda de agua en la red de distribución.

5.4 PRINCIPALES OPERACIONES UNITARIAS EMPLEADAS EN EL

TRATAMIENTO DEL AGUA.

Los principales procesos de transferencia utilizados en el tratamiento del agua para

consumo humano son los siguientes:

transferencia de sólidos; transferencia de iones;



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transferencia de gases, y transferencia molecular o de nutrientes.

5.4.1 Transferencia de Sólidos: Se consideran en esta clasificación los procesos de

cribado, sedimentación, flotación y filtración.

5.4.2 Transferencia de Iones: La transferencia de iones se efectúa mediante

procesos de coagulación, precipitación química, absorción e intercambio iónico.

5.4.2.1 Coagulación Química: La coagulación química consiste en adicionar al agua

una sustancia que tiene propiedades coagulantes, la cual transfiere sus iones a la

sustancia que se desea remover, lo que neutraliza la carga eléctrica de los coloides

para favorecer la formación de flóculos de mayor tamaño y peso.

Los coagulantes más efectivos son las sales trivalentes de aluminio y hierro.

Las condiciones de pH y alcalinidad del agua influyen en la eficiencia de la

coagulación. Este proceso se utiliza principalmente para remover la turbiedad y el color.

5.4.2.2 Precipitación Química: La precipitación química consiste en adicionar al

agua una sustancia química soluble cuyos iones reaccionan con los de la sustancia

que se desea remover, formando un precipitado. Tal es el caso de la remoción de

hierro y de dureza carbonatada (ablandamiento), mediante la adición de cal.

5.4.2.3 Intercambio Iónico: Como su nombre lo indica, este proceso consiste en un

intercambio de iones entre la sustancia que desea remover y un medio sólido a través del

cual se hace pasar el flujo de agua.

Este es el caso del ablandamiento del agua mediante resinas, en el cual se realiza un

intercambio de iones de cal y magnesio por iones de sodio, al pasar el agua a través

de un medio poroso constituido por zeolitas de sodio. Cuando la resina se satura

de iones de calcio y magnesio, se regenera introduciéndola en un recipiente con una

solución saturada de sal.

5.4.2.4 Absorción: La absorción consiste en la remoción de iones y moléculas

presentes en la solución, concentrándolos en la superficie de un medio adsorbente,

mediante la acción de las fuerzas de interfaz. Este proceso se aplica en la remoción de

olores y sabores, mediante la aplicación de carbón activado en polvo.

5.4.3 Transferencia de Gases: Consiste en cambiar la concentración de un gas que se

encuentra incorporado en el agua mediante procesos de aireación, desinfección y

recarbonatación.

5.4.4 Transferencia Molecular: En el proceso de purificación natural del agua, las

bacterias saprofitas degradan la materia orgánica y transforman sustancias complejas en



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material celular vivo o en sustancias más simples y estables, incluidos los gases de

descomposición.

También los organismos fotosintéticos convierten sustancias inorgánicas simples en

material celular, utilizando la luz solar y el anhídrido carbónico producto de la actividad

de las bacterias y, a la vez, generan el oxígeno necesario para la supervivencia de

los microorganismos aeróbicos presentes en el agua.

5.4.5 Otros Procesos Utilizados: Además de los procesos de transferencia

expuestos, también se utilizan en el tratamiento del agua para consumo humano la

estabilización de solutos, la desalinización y la fluoruración.

5.5 OPERACIÓN DE LA PLANTA

La operación adecuada de las plantas de tratamiento es fundamental para garantizar la

producción continua de agua potable.

El operador de la planta tiene la responsabilidad de desarrollar las actividades de

operación y asegurar la eficiencia de la planta.

Aquí presentamos las características de las unidades de tratamiento y las actividades de

operación de las mismas, conocimientos necesarios para que el operador desempeñe sus

funciones eficientemente y conozca la dimensión de su responsabilidad.

5.6 CONCEPTOS GENERALES

La operación de una planta lo determina las características de sus instalaciones, la

calidad del agua y el caudal a tratar.

En general las actividades de operación se clasifican en:

Regulación de caudales

Dosificación de los productos químicos

Control de procesos

Lavado de filtros y purga de lodos

Operación de equipos electromecánicos

5.6.6 Caudal De Agua Cruda: El agua cruda llega a la planta de tratamiento, por medio

de conductos, o canales provenientes de la bocatoma o captación.

Por medio de una estructura especial se recibe en la planta para su procesamiento; en

este instante es necesario aforar o medir la cantidad que llega, y la que pueda ser tratada,



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dejando pasar la que sobra, por medio de algún dispositivo adecuado o rebose que

permita desviar los sobrantes.

Aforar es medir la cantidad de agua que pasa en un determinado tiempo utilizando

diferentes métodos para esta medida, con el objeto de calcular las dosis de sustancias

químicas que deben aplicarse para efectuar el tratamiento

5.6.7 Manejo De Desarenadores: El manejo de los desarenadores es una de las tareas

rutinarias del operador de planta. Llevarla a cabo con eficiencia y calidad requiere por

parte de este de conocimientos y habilidades específicas que esta unidad le facilita a

través de su desarrollo.

5.6.8 Actividades De Operación: La rutina de operación comprende las siguientes

actividades:

Regulación del caudal de entrada

Purga de arenas

Retiro de material flotante

5.6.9 Ensayo De Jarras: El conocimiento y destreza para realizar el ensayo son

fundamentales para determinar la dosis óptima de coagulante a aplicar al agua. Se

considera que es una labor fundamental para lograr buenos niveles de eficiencia con

químicos.

El análisis fisicoquímico de rutina del operador comprende la determinación de:

Turbiedad, color, PH y alcalinidad

A partir de este análisis el operador cuenta con los elementos para establecer las

cantidades aproximadas de coagulantes que debe aplicar al ensayo (coagulación).



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MODULO 6 OPERACIÓN DE SISTEMAS DE BOMBEO.

6.1 BOMBAS:

Equipo para convertir la energía mecánica externa en energía hidráulica de un líquido a

fin de moverlo de un punto a otro.

Las Bombas (incluyendo las partes auxiliares) cubiertas por la norma API 61. 8a. Edición,

son diseñadas y construidas para un servicio útil mínimo de 20 años (excluyendo algunas

partes de desgaste normal) y al menos para 3 años de operación ininterrumpida.

La selección de bombas para transportar un fluido desde un punto A a otro punto B, se

hace teniendo conocimiento de:

El líquido que se va a manejar Las presiones de succión y descarga La presión total convertida a cabeza La temperatura del fluido a manejar La presión de vapor del fluido La viscosidad del fluido a condiciones de operación La gravedad específica a condiciones de operación

Existe una gran variedad de tipos de bombas por lo que el Ingeniero de Proceso deberá

investigar para tener una buena idea del rango de aplicabilidad de estas bombas, lo que le

permitirá hacer una buena selección para el servicio requerido.

Las bombas se fabrican en tamaño estándar.

Lo fundamental para cada caso es seleccionar el tamaño y tipo que más se ajuste a las

necesidades del proceso.

6.2 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL PRINCIPIO DE OPERACIÓN

Las bombas más utilizadas en procesos industriales son las Centrífugas, las de Pistón y

las Rotatorias.

6.2.1. Centrifugas (Dinámicas): Son aquellas que tienen como elemento básico giratorio

un elemento llamado “IMPULSOR” que hace circular el líquido desde el centro de este

(ojo) hacia la periferia, transmitiéndole a la masa del líquido la VELOCIDAD periférica de

los álabes, determinando la PRESION de trabajo.

Se utilizan en servicios de Alta Capacidad y en Servicios de Baja a Media Presión (o

Cabeza).



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Estas bombas son las más ampliamente utilizadas en la industria para la transferencia de

líquidos de todo tipo, suministro de agua, industria química, etc.

Las capacidades de estas bombas varían desde 2 a 100.000 GPM y cabezas de descarga

desde unos cuantos pies hasta miles de LBS/PLG2.

Las ventajas principales de la bomba centrífuga son su simplicidad, baja inversión, flujo

uniforme, poco espacio requerido, bajo costo de mantenimiento, un bajo ruido en

operación y facilidad de adaptarse a accionadores de motor o turbina.

Las bombas sumergibles: son bombas centrifugas que tienen un impulsor sellado a la

carcasa y por lo general de varias etapas. El conjunto se sumerge en el líquido a

bombear. La ventaja de este tipo de bomba es que puede proporcionar una fuerza de

elevación significativa pues no depende de la presión de aire externa para hacer ascender

el líquido.

Fig. No 10 Bomba Centrífuga

6.2.1.1. Clasificación de bombas centrifugas:

Según Tipo de Carcaza: Voluta (caracol), Difusor, Turbina (vórtice).

Según el Impulsor: Por dirección de flujo (radial, axial o mixto), Por configuración mecánica (Cerrados para alta presión, Abiertos para baja presión y pequeños flujos y Semiabiertos de uso general).

Por Tipo de Succión: Sencilla y Doble.

Por forma de los álabes: Curvatura simple y Tipo Francis.

Por número de impulsores: Una etapa y Multietapa.



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Por posición del impulsor: Vertical y Horizontal.

Según boquilla de succión: Simple o doble, Por un extremo (lateral, superior, inferior).

Según configuración mecánica: De impulsor voladizo, De impulsor entre cojines, Verticales (en línea, sumideros), Turbina regenerativa

Fig. No 11. Impulsor Cerrado

Fig. No 12. Impulsor Semiabierto

6.2.2. Bombas De Desplazamiento Positivo: Estas bombas guían al fluido que se

desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el

elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo,

etc., y la carcasa o el cilindro. “El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el

movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. Por

consiguiente, en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el

intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino

que puede tener movimiento rotatorio (rotor).



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6.2.2.1 Las Bombas De Desplazamiento Positivo Se Clasifican En:

Rotatorias: Bombas de Engranes Externos, Bombas de Engrane Interno Bombas Lobulares, Bombas de Tornillo, Bombas de Aspas y Bombas de tubo flexible.

Reciprocas: Bombas de Acción Directa, Bombas de Potencia, Bombas del Tipo Potencia de Baja Capacidad, Bombas del Tipo de Diafragma

6.2.2.1.1 Bombas Rotatorias: Las bombas rotatorias que generalmente son unidades de

desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene engranes, aspas,

pistones, levas, segmentos, tornillos, etc., que operan con un claro mínimo. En lugar de

"aventar" el liquido como en una bomba centrifuga, y a diferencia de una bomba de pistón,

la bomba rotatoria descarga un flujo continuo.

Las bombas rotatorias se clasifican en:

Bombas de Leva y Pistón.- También se llaman bombas de émbolo rotatorio, y consisten

de un excéntrico con un brazo ranurado en la parte superior. La rotación de la flecha hace

que el excéntrico atrape el liquido contra la caja. Conforme continúa la rotación el liquido

se fuerza de la caja a través de la ranura a la salida de la bomba.

6.2.2.1.2. Bombas Reciprocantes: Las bombas reciprocantes son unidades de

desplazamiento positivo descargan una cantidad definida de liquido durante el movimiento

del pistón o émbolo a través de la distancia de carrera. Sin embargo, no todo el líquido

llega necesariamente al tubo de descarga debido a escapes o arreglo de pasos de alivio

que puedan evitarlo.

6.3 CURVAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBA

La cabeza total desarrollada por la bomba, la potencia requerida para moverla y la

eficiencia resultante varían con la capacidad.

Las interrelaciones de capacidad, cabeza, potencia y eficiencia se denominan

características de la bomba.

6.4 NPSHD DISPONIBLE = CABEZA NETA POSITIVA DE SUCCIÓN

Es definido como el margen entre la presión existente en la brida de succión de la

bomba y la presión de vapor del liquido a la temperatura de bombeo, convertida a

cabeza de liquido bombeado.

Es la presión absoluta por encima de la presión de vapor del fluido bombeado,

disponible en la brida de succión de la bomba para mover y acelerar al fluido para que

entre al impulsor.


http://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtml

http://ads.us.e-planning.net/ei/3/29e9/cfa010f10016a577?rnd=0.23660146111903757&pb=a503575c990ee5d2&fi=e7c368d4a7252301&kw=baja

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtml


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El NPHSD es función de las condiciones existentes en el sistema del liquido bombeado

y de los cambios de presión y temperatura a lo largo de la línea de succión.

El NPSHD es función de la geometría del sistema, la rata de flujo y las condiciones del

líquido que se tendrán durante la operación de la bomba.

Fig. No 13. Curva Característica de una Bomba

6.4.1 Determinación Del NPSH Disponible: Para determinar el NPSHD es conveniente

seguir los siguientes pasos:

1. Hacer un programa detallado (isométrico) del sistema de succión incluyendo las

características del sistema, a saber: diámetro de tubería, accesorios, filtros y elevaciones.

2. Determine la presión estática absoluta sobre la superficie del liquido, expresada en pies

del liquido: [(Pt + PAT) x 2,31]/ ge

3. Determine correctamente la presión de vapor del liquido a la temperatura de bombeo,

expresada en pies del liquido: [PV x 2,31]/ ge

4. Determine la cabeza estática de succión o altura de aspiración estática:

Hf

5. Calcule las pérdidas de presión por fricción en la línea de succión ( tubería, accesorios,

filtros ) expresada en pies de liquido :

hfs



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NPSHD = (Pl + PAT) 2,31 + Hl - hfS - PV x 2,31

ge ge

NPSHD = (Pl + PAT - PV) x 2,31 + Hl – hfS

ge

Pl = presión manométrica sobre superficie del liquido.

PAT = presión atmosférica.

PV = presión de vapor.

hfs = perdidas de presión en línea succión (fricción, accesorios, filtros, etc.).

ge = gravedad especifica a condiciones de bombeo.

6.5 NPSHR REQUERIDO

Es una característica individual de cada bomba y es determinado

experimentalmente por el fabricante.

Representa la cabeza requerida por el liquido para fluir sin vaporizarse desde

la brida de entrada de la bomba hasta un punto dentro del ojo del impulsor,

donde los alabes comienzan a impartir energía al liquido.

Es función del diseño del impulsor, de la carcaza y de la velocidad.



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MODULO 7. CONTROL DE CALIDAD DEL AGUA.

7.1. CONTROL DE CALIDAD DEL AGUA

El control de calidad del agua, está basado en la toma y análisis de muestras

provenientes de la fuente cuya calidad se desea conocer.

Los objetivos deben ser de corto y largo plazo y referirse al problema que va a ser

estudiado, definir la duración del programa, las épocas del año durante las cuales se

realizarán los muestreos y el ámbito geográfico de la evaluación, bien sea puntual, local.

En algunos casos el programa no pretende estudiar ningún problema, sino más bien

preservar la salud pública como en el caso de los programas de control de calidad y

vigilancia del agua suministrada a una comunidad.

Los sitios de muestreo deben determinarse previamente, de acuerdo con el agua cuya

calidad se quiera establecer y con las normas existentes. La frecuencia del muestreo

depende de la variabilidad de la calidad del agua en el sitio seleccionado, de la presencia

de eventos inesperados que puedan ocasionar alteraciones en la calidad del agua y de la

existencia de normas que o requerimientos legales que obliguen al análisis de un

determinado número de muestras en un lapso establecido.

Es indispensable que, tan pronto se tome una muestra, sea marcada con una etiqueta, a

prueba de agua, en donde se indique claramente, el lugar, la fecha y la hora de toma de la

muestra, así como la naturaleza del agua y los parámetros que se deben medir in-situ o

en el laboratorio. Las muestras deben ser enviadas al laboratorio lo más rápidamente

posible y durante el transporte deben mantenerse debidamente refrigeradas y protegidas

de cualquier posibilidad de contaminación durante el transporte.

7.2. INDICACIONES SOBRE TOMA DE MUESTRAS.

Cuando se trata de muestras para análisis bacteriológicos, pueden utilizarse frascos de

vidrio esterilizados o frascos de polipropileno que soporten las temperaturas del

autoclave.

El cuello de frasco deberá protegerse contra la contaminación cubriéndolo con tapa rosca,

con papel especial (kraft), paño de tela esterilizado o papel de aluminio. En el caso de

aguas que hayan sido sometidas a desinfección, el desinfectante residual deberá

neutralizarse tan pronto se haya tomado la muestra. El cloro residual se neutraliza

añadiendo a los frascos de las muestras 0.1 mL de solución de tiosulfato de sodio de 18

g/l.



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7.2.1. Toma De Muestras Directamente De Una Fuente: Cuando se van a tomar

muestras en ríos, arroyos, quebradas, lagos, estanques, embalses, manantiales o pozos

pocos profundos, debe tenerse la precaución de que éstas, para que sean representativas

de la calidad de la fuente, no deben ser tomadas muy cerca de las orillas, ni alejadas del

sitio de extracción, ni muy cerca de los sedimentos del fondo, ni tampoco en sitios

estancados.

Deberá seleccionarse un sitio despejado, en donde el agua fluya libremente, cuando haya

corriente. La muestra deberá tomarse sumergiendo el frasco en el agua, preferiblemente

con la boca hacia abajo, hasta una profundidad de 15 a 30 cm, con el fin de evitar así la

recolección de materiales flotantes. Una vez en el sitio indicado, debe procederse a

enderezar el frasco, colocando la boca hacia arriba y enfrentada a la corriente.

7.2.2. Toma De Muestras De Pozos Profundos: Cuando se trate de pozos en operación,

provistos de bomba de mano o mecánica, ésta deberá ponerse en operación antes de

proceder a la toma de la muestra, con el fin de extraer el agua retenida en las tuberías.

Para la toma de muestras bacteriológicas, de ser posible deberá flamearse la boca de la

bomba o la boca de la descarga del pozo, utilizando una lámpara de soldar o una

antorcha de gas propano, luego se deja correr el agua durante un rato antes de tomar la

muestra, lo que se hará haciendo fluir el agua de la descarga directamente en el interior

del frasco.

7.2.3. Toma De Muestras En Las Plantas De Tratamiento: Debido a que la toma de

muestras en las plantas de tratamiento es una actividad que debe realizarse muy

frecuentemente, hay necesidad de instalar grifos para este fin a lo largo de las

instalaciones, de manera que las diferentes etapas del tratamiento puedan monitorearse

con facilidad. Las tuberías conectadas a los grifos deberán ser cortas.

Cuando no existen grifos, las muestras deberán tomarse sumergiendo el frasco en un

tanque o en un canal.

7.2.4. Toma De Muestras De Tanque De Almacenamiento: Siempre que sea posible,

todos los tanques de almacenamiento de agua deberán ser provistos de grifos para la

toma de muestras de control.

En caso de que no existan grifos para la toma de las muestras, deberá disponerse de un

dispositivo especial para toma de muestras, como una botella Van Dorn o una botella

Kemerer, o en su defecto colocar un lastre al recipiente, para facilitar su inmersión.

7.2.5. Toma De Muestras De Grifos: La mayor parte de las muestras se tomaran de

grifos en las plantas de tratamiento, en los tanques de almacenamiento, en los predios de



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los consumidores, en las fuentes o los surtidores de agua públicos, o en las pilas de

muestreo. La toma de las muestras deberá obedecer a un programa de muestreo

establecido previamente.

Cuando se tomen muestras del sistema de distribución, los grifos deberán elegirse con

especial cuidado. Los grifos escogidos deberán estar muy limpios y el agua que sale por

ellos deberá venir directamente de las tuberías de la red pública.

Cuando se van a tomar muestras bacteriológicas, se recomienda flamear el grifo antes de

tomar las muestras, luego dejar correr el agua durante por lo menos dos minutos y

finalmente proceder a la toma de la muestra. Con el objeto de evitar los problemas

causados por la toma de muestras de grifos domésticos, puede considerarse la

instalación de pilas para muestreo en puntos estratégicos de los sistemas de distribución,

debidamente protegidos.

7.2.6. Toma De Muestras De Hidrantes Para Incendio: Las muestras provenientes del

sistema de abastecimiento público deberán tomarse de grifos apropiados, que suministren

agua directamente de la red de distribución. Si esto no fuera posible, se pueden tomar las

muestras de los hidrantes para incendio.

Sin embargo, debe tenerse especial cuidado para purgar y desinfectar dichas tomas de

agua, lo cual incluye la purga de las tuberías inmediatas y la desinfección del hidrante,

cuando se vayan a tomar muestras para determinaciones bacteriológicas.

7.3. RECOMENDACIONES PARA LA TOMA DE LAS MUESTRAS.

El frasco destinado al almacenamiento de la muestra para análisis bacteriológico, deberá mantenerse tapado y. abrirse solamente en el momento en que vaya a ser llenado. Una vez abierto el frasco, deberá evitarse que tanto la tapa como el cuello del mismo entren en contacto con cualquier cosa.

7.4. PARÁMETROS DE CALIDAD DEL AGUA

La selección de los parámetros que se van a medir depende de los objetivos y el alcance

del programa. Es necesario no solamente definir cada parámetro sino también establecer

el rango de medida, para poder seleccionar el método de medición más apropiado.



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Tabla No. 6 Parámetros, Recipientes Y Preservación De Muestras

PARAMETRO VOLUMEN MUESTRA

RECIPIENTE PRESERVACION

DBO, pH, Conductividad, Turbiedad, SST/SSV, Nitratos, Nitritos, Fósforo total, Fosfatos, Sulfatos, Cloruros

1 Galón Plástico o vidrio Refrigeración

Oxígeno Disuelto 100 ml Botellas Winkler Sulfato manganoso, Álcali-Yoduro-Azida.

DQO, Nitrógeno total, Amonio, Fenoles,

1 Galón Plástico o vidrio Acidificación con ácido sulfúrico a pH < 2 Refrigeración

Metales 500 mL Plástico o vidrio enjuagado con ácido nítrico 1:1

Acido nítrico a pH < 2

Pesticidas 2 Litros Vidrio, enjuagado con solventes orgánico o secado al horno. Tapa recubierta internamente con teflón.

Refrigeración. Si la muestra es clorada, agregue 1 g de ácido ascórbico por litro.

Cianuros 500 mL Plástico o vidrio Agregue hidróxido de sodio a pH 12.

Sulfuros 100 mL Plástico o vidrio. Refrigeración. Agregue 4 gotas de acetato de zinc 2N e hidróxido de sodio a pH > 9

Bacteriológico 100 mL Plástico o vidrio, estéril Refrigeración. Si las muestras son cloradas, agregue al recipiente tiosulfato de sodio.



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MODULO 8. PRACTICAS DE LABORATORIO. 8.1 ENSAYO DE JARRAS 8.1.1. Dosis Óptima: El ensayo de jarras es la herramienta de mayor ayuda con que cuenta un operador de planta para hallar la dosis óptima de coagulante y ayudante de coagulación. Consiste en simular en el laboratorio las operaciones de coagulación, mezcla rápida,

floculación y sedimentación.

Para realizar el ensayo de jarras, deben seguirse las siguientes indicaciones:

Materiales necesarios: Equipo para prueba de jarras que consiste en una base

iluminada, 6 jarras o vasos de precipitado de 1 ó 2 litros de capacidad, de vidrio o

acrílico transparente y un sistema de agitación para cada vaso, de velocidad variable.

Fig. No 14. Equipo Para Prueba de Jarras

Solución fresca de sulfato de aluminio (o del coagulante, ayudante de coagulación o

floculación) que se esté dosificando en la planta, de una concentración equivalente a

10 gramos por litro, para lo cual se pesan 10 gramos del coagulante y se diluyen en un

litro de agua de la que se utiliza en la planta. Un mililitro de ésta solución contiene 10

miligramos de coagulante.

Una (1) pipeta graduada de 5 mililitros y una (1) pipeta graduada de 1 mililitro.

Seis (6) vasos de precipitado de 50 mL o en su defecto seis vasos desechables

pequeños.

Seis (6) jeringas plásticas desechables de 10 mL, sin aguja.



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8.1.1.2. Procedimiento

8.1.1.2.1 Determinación de Dosis Óptima.

En un balde se toman unos 10 litros del agua cruda que está entrado a la planta y se

le determinan turbiedad, pH y alcalinidad.

Luego, agitando vigorosamente el contenido del balde cada vez, se miden cantidades

exactas de agua cruda (bien sea 1 o de 2 litros, según el volumen de las jarras o

vasos del equipo) y se vierten en cada una de las jarras.

Se fijan diferentes dosis de coagulante a aplicar a cada jarra, se calculan los mililitros

de solución necesarios para cada dosis (teniendo en cuenta el volumen de las jarras),

se miden con pipeta y se vierten en cada uno de los vasos pequeños. El contenido de

coagulante medido en cada vaso se transfiere a una jeringa desechable y ésta se

coloca en frente de la respectiva jarra a la cual se va a aplicar dicha dosis.

Se inicia la agitación o mezcla rápida, fijando la velocidad de rotación de las paletas

en 100 r.p.m. o más.

Se aplica a cada jarra la dosis de coagulante lo más rápido posible, introduciendo

parcialmente la jeringa en el agua, para evitar derrames.

Una vez terminada la aplicación de coagulante, se deja transcurrir un minuto, para

simular la mezcla rápida. Transcurrido dicho tiempo se baja la velocidad de agitación a

40 r.p.m. y se cuentan diez minutos, simulando la mezcla lenta. Simultáneamente se

observa cada jarra para anotar el tiempo de aparición de floc, el aspecto del mismo y

la forma como va creciendo.

Transcurrido el tiempo de mezcla lenta, se retiran las paletas agitadoras

cuidadosamente para no romper el floc e iniciar un período de sedimentación de 10

minutos. Concluida esta fase, se procede a hacer las mismas determinaciones al

sobrenadante de cada uno de los vasos: turbiedad, color, pH y alcalinidad.

Se escogerá como dosis óptima (DO en mg/l) del coagulante utilizado la menor dosis,

de las aplicadas a las jarras, que produzca un sobrenadante con los valores más

bajos de turbiedad. Esta dosis, luego de los cálculos respectivos, se aplica en la

planta.

8.1.1.2.2 Determinación de Concentración Optima: Una vez obtenida la dosis optima

se prepara otra prueba donde a todas la jarras o vasos se aplicara la misma dosis optima

pero variando la concentración que puede ser de 0.1, 1.0, 2.0, 3.0, 5.0 y 10%.

El procedimiento es igual al seguido para encontrar la dosis optima, donde sólo se varia la

concentración. La concentración optima será aquella que produzca la menor turbiedad

residual.



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8.1.1.2.3 Determinación de pH optimo: Se prepara otra prueba donde a todas la jarras

se le aplicara la dosis óptima a la concentración optima obtenidas anteriormente, solo se

variará el pH.

Para la variación del pH se tratara que la jarra del centro quede con el pH natural del agua

cruda y las anteriores a estas se le disminuirá el pH aplicando acido clorhídrico o sulfúrico

al 0.1 N. A las otras jarras se le subirá el pH agregando hidróxido de sodio 0.1 N.

Es conveniente hacer pruebas para determinar la cantidad de acido o de hidróxido que se

necesitan para una variación determinada.

El pH óptimo será aquel correspondiente a la jarra que tenga la menor turbiedad residual.

De esta manera se pueden determinar los parámetros de tiempo óptimo de mezcla rápida,

tiempo optimo de floculación, gradientes óptimos de floculación y todas las demás que el

operador programe.

8.2 AJUSTE DEL DOSIFICADOR

Para el ajuste del dosificador, es necesario conocer el caudal de agua que entra a la

planta y la dosis óptima de coagulante. Aplicando la siguiente fórmula se hallan los

gramos que debe descargar el dosificar en un minuto:

Descarga del dosificador (g/min) = Q(L/s)* DO(mg/L)*0.06

Ejemplo. En una planta potabilizadora que trata un caudal de 24 l/s, la prueba de

jarras arrojó una dosis optima de sulfato de aluminio de 34 mg/l. Cuál debe ser la

descarga del dosificador en un minuto?

Descarga del dosificador = 24L/s*34mg/L*0,06 = 48,96 g/min

Para el mismo ejemplo anterior, calcular el gasto diario y mensual de sulfato de

aluminio.

Gasto diario = 48,96g/min*1440min/día = 70.502,4 g/día = 70,5kg/día

Gasto mensual = 70.502,4Kg/día*30días/mes = 2.115,1Kg/mes

Cuántos bultos de sulfato de aluminio de 50 Kg es necesario adquirir al mes para

suplir el consumo de la planta?

Bultos/mes = 2.115,1Kg/mes/50 = 42,3 = 43 bultos/mes



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Es necesario recordar que el Sulfato de aluminio en estado granular no debe aplicarse

directamente al agua que está entrando a la planta, porque de esta manera resulta muy

difícil obtener la concentración uniforme en toda la masa de agua. En la práctica el

dosificador descarga a un tanque provisto de un agitador. A dicho tanque entra agua

tratada y sale una solución concentrada de sulfato de aluminio, que es la que se aplica al

agua cruda.

En algunos casos, el sulfato de aluminio se recibe en bultos y se disuelve previamente en

un tanque de almacenamiento y de allí se extrae para dosificarlo de acuerdo con la dosis

óptima obtenida mediante ensayo de jarras.

Para el cálculo de volumen a descargar en un minuto, basta con conocer la concentración

de la solución de sulfato y la cantidad de sulfato de aluminio que se debe aplicar en un

minuto.

Para el ejemplo anterior, calcule el volumen de solución de sulfato de aluminio que se

debe aplicar en un minuto, si la concentración de la solución es de 80 gramos de

sulfato por litro.

C = 80 gramos/litro Descarga de sulfato = 48,96 g/min

Para saber el volumen de solución a aplicar por minuto, basta con hacer una regla de tres

simple:

Litro de Solución Peso de sulfato

1 80 g

X 48,96 g

X = 48,96*1/80 = 0,612/min. = 612 mililitros / minuto

El mismo procedimiento debe aplicarse para el ajuste de los dosificadores de cloro,

cuando se parte de una solución de hipoclorito de sodio o de calcio de concentración

conocida, bien sea comprada a un proveedor o preparada en la planta.

8.3 DETERMINACION DE LA TEMPERATURA

8.3.1 Recomendaciones Para El Análisis

La determinación de la temperatura en una muestra de agua debe ser realizada preferiblemente in situ.

Normalmente, las medidas pueden hacerse con un termómetro Celsius (centígrado) con una columna de mercurio, además; se emplean muchos medidores electrónicos provistos con sondas o sensores de temperatura.



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Para prevenir rupturas en labores de campo, se recomienda un termómetro con cazoleta protectora.

Los termómetros y sensores de temperatura deben calibrarse al menos una vez al año por una institución competente, o contra termómetros certificados, siguiendo el protocolo para cada equipo.

8.3.2 Materiales Y Reactivos

Vasos de precipitados.

Agua destilada.

8.3.3 Equipos

Termómetro de mercurio.

Multiparametro.

pHmetro.

8.3.4 Procedimiento. A las muestras (aguas crudas, aguas tratada) se le realiza la

medición de la Temperatura utilizando el termómetro de mercurio, el pH metro o el

Multiparametro, introduciendo el electrodo a la muestra, se enciende el pH metro,

ON/OFF, se presiona el botón AR y el botón RUN/ENTER, se espera unos segundos para

luego obtener el resultado. Si se utiliza el Multiparámetro, se presiona el botón ON/OFF se

presiona el botón Temperatura, y se obtiene luego de unos segundos la lectura.

8.4 DETERMINACION DE CLORO RESIDUAL LIBRE, COMBINADO Y TOTAL.

8.4.1 Método Colorimétrico del DPD: El cloro libre, Cl2, reacciona instantáneamente con

la N-N-Dietilfenilendiamina, DPD, formando un compuesto color rosado-violeta que puede

medirse espectrofotométricamente, o con un disco comparador.

El método fotométrico requiere la preparación de numerosas soluciones y realizar curvas

patrones, lo que ha hecho que actualmente en la mayor parte de las plantas se utilice el

método simplificado del comparador de color.

En este método se vierten 5, 10 o 15 ml de agua a analizar en una de las cubetas del

equipo. Se echa un bolsillo que contiene la cantidad específica de DPD y si tiene cloro se

desarrolla un color rosado. Esta cubeta se introduce en una ranura del equipo y la otra

cubeta con agua sin reactivo se introduce en la otra ranura al fondo de la cual se observa

el color rosado a comparar. Se hace girar el disco a contraluz de un fondo blanco hasta

que las intensidades del rosado sean igual. En este momento en una ventana se observa

la concentración de cloro en mg/l.



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Para la determinación del cloro total se utiliza otra tableta de DPD específica para cloro

total y se realiza el mismo procedimiento.

Se debe tener en cuenta que:

Cloro total = cloro libre + cloro combinado

8.5 MEDICION DE PH Y CALIBRACION DE POTENCIOMETRO

La medición del pH se podrá efectuar utilizando medidores de electrodo. Podrán utilizarse

papeles indicadores si solo se requieren valores aproximados de pH.


La determinación de pH debe ser realizada preferiblemente in situ. Se recomienda la calibración del equipo antes de su salida del laboratorio. Durante la medición del pH se recomienda introducir el electrodo en la muestra, realizando una agitación del mismo durante algunos segundos; esperar hasta que se estabilice el valor arrojado por el equipo.

Terminada cada medición lavar el electrodo con agua destilada y secar con papel absorbente.

El electrodo se guardará en un tubo con una solución patrón, nunca se debe dejar al aire.

Antes de cualquier medición verificar la calibración del equipo a través de la introducción del electrodo en soluciones Buffer (soluciones Estándar de pH 4-7 y 10). El fabricante da las instrucciones para esta calibración en el manual.

Finalmente lavar todo el material con agua destilada.

8.5.2 Materiales Y Reactivos.

Vasos de precipitados Agua destilada. Soluciones Buffer. Papel absorbente.

8.5.3 Equipos

Medidor de pH, potenciómetro o papeles indicadores

8.5.4 Procedimiento.

Se adiciona agua del muestreo en un vaso de precipitado.

Se enciende el equipo con el botón ON/OFF.



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Se espera unos segundos para la estabilización del equipo, se presiona el botón AR y

el botón RUN/ENTER.

Se agita, y luego se introduce el dispositivo a la muestra.

Luego esperamos la estabilización del equipo nuevamente, y seguido el pH metro da

el valor que ha medido.

8.6 DETERMINACION DE TURBIEDAD Y CALIBRACION DE TURBIDIMETROS.


Determine la turbidez del agua el mismo día que fue muestreada. La determinación de turbidez es aplicable a cualquier muestra de agua que esté libre

de basuras y partículas gruesas que puedan asentarse con rapidez. Se obtienen resultados falsos por material de vidrio sucio, por la presencia de

burbujas y por los efectos de vibración que puedan alterar la visibilidad en la superficie de la muestra de agua.

Analizar las muestras posterior a su recolección, si no es posible un análisis rápido, refrigerar a 4 º C hasta 48 horas en oscuridad

Aclimatar las muestras antes de analizar

8.6.2 Materiales Y Reactivos

Cubetas de 25ml o del volumen requerido

Agua destilada.

Papel Absorbente.

8.6.3 Equipos.

Espectrofotómetro NOVA 60, HACH o Turbidimetro HACH 2100A o 2100P

8.6.4 Procedimiento

Conectar el Espectrofotómetro (AC) y seguir las instrucciones del fabricante

en el manual de operación. Encender el equipo a través del interruptor power.

Esperar durante15” (segundos) la estabilización del equipo.

También se puede emplear el Turbidímetro, para determinar este parámetro.

Se adiciona la muestra en la Celda de vidrio de forma cilíndrica, luego se introduce en

la rejilla respectiva, asegurando el contenido de la muestra a analizar.

Se conecta el equipo al toma corriente o se verifica que tenga las baterías.

Se enciende presionando el botón POWER, se verifica su calibración, y luego se

presiona el botón READ para obtener la lectura.



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Estos equipos cuentan con un juego de patrones de 1, 10, 100 y 1000 NTU para realizar la calibración de acuerdo al rango de trabajo. En el manual se dan las indicaciones para realizar esta operación

8.7 DETERMINACION DE COLOR APARENTE.

El término color se emplea aquí para significar el “color verdadero”, esto es, el color del

agua a la cual se le ha separado la turbiedad.

La expresión “color aparente” incluye no solamente el color debido a sustancias en

solución sino también el originado por materia en suspensión. El color aparente se

determina en la muestra original sin centrifugarla o filtrarla.

8.7.1 Colorimetría Visual: La determinación del color se basa en la comparación de de la

muestra con soluciones coloreadas de concentración conocida. La comparación puede

hacerse también con discos coloreados de vidrio especial siempre y cuando estos hayan

sido adecuadamente calibrados. El método que emplea la escala de platino-cobalto para

la medición del color es el aceptado como método normativo. En él la unidad de color es

la producida por un miligramo de platino en forma de ión cloroplatinato, por litro de

solución.

8.7.2 Equipos: Una serie de tubos Nessler, equiparados, de 50 ml, de forma alta.

8.7.3 Preparación de los Testigos: Disolver 1.246 g de cloroplatinato de potasio,

K2PtCl6, y 1 g de cloruro cobaltoso cristalizado, CoCl2.6H2O, en un poco de agua destilada

a la cual se añaden 100 ml de ácido clorhídrico, HCl, concentrado. Mezclar bien y diluir a

1 litro con agua destilada. Homogenizar la muestra.

Esta solución corresponde a 500 unidades de color. A partir de este patrón preparar

testigos que tengan colores de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 45, 50, 60, 70 unidades de color,

agregando mediante pipeta volumétrica a tubos de Nessler debidamente rotulados, el

volumen necesario de la solución madre de platino-cobalto para obtener, en cada caso,

50 ml de solución testigo, luego completar a los 50 ml con agua destilada y homogenizar

la muestra.

8.7.4 Procedimiento Para la Comparación del Color: Llenar uno de los tubos de

Nessler de la serie, hasta la marca de los 50 ml, con el agua que se va a examinar y

compararla con los testigos en cuanto a color. Para el efecto mirar verticalmente hacia

abajo a través de los tubos contra una superficie blanca o especular colocada en tal

posición que refleje la luz hacia arriba a través de las columnas del líquido.



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Si el color excede de 70 unidades, se diluye la muestra con agua destilada en proporción

adecuada hasta que su color quede dentro de la concentración de color de los testigos y

se multiplica el resultado por el factor de dilución apropiado.

8.8 DETERMINACION DE DUREZA TOTAL

8.8.1 Método Complexométrico del EDTA: El ácido Etilen-Diamino Tetra-Acético y sus

sales disódicas, EDTA, forman quelatos solubles, poco disociados, cuando se agregan a

una solución que contiene cationes divalentes como Mg++ y Ca++.

Para detectar el punto final de la titulación se utiliza el colorante negro de eriocromo T, el

cual tiene la propiedad de formar con los iones calcio y magnesio un complejo de color

rojo vino tinto, menos estable que el complejo que forma el EDTA con estos mismos

iones.

Al desaparecer de la solución acuosa los iones libres de Ca++ y Mg++ que originan la

dureza, el complejo de color vino tinto cede los iones calcio y magnesio al EDTA,

quedando libre el colorante negro de eriocromo T, de color azul.

8.8.2 Materiales

Bureta de 50 ml con soporte.

Erlenmeyer de 250 ml.

Pipeta volumétricas de 1.0, 5.0, 10 y 50 ml.

Cucharilla de 0.2 – 0.3 g de capacidad.

8.8.3 Reactivos.

8.8.3.1 Solución Amortiguadora: Se pesan 0.644 g de cloruro de magnesio, MgCl2 o

0.780 g de sulfato de magnesio, MgSO4.7H2O y 1.179 g de sal disódica de EDTA y se

disuelven en 50 ml de agua destilada.

Se pesan 16.9 g de cloruro de amonio, NH4Cl y se diluyen en 143 ml de hidróxido de

amonio, NH4OH, se mezclan bien las dos soluciones y se diluyen a 250 ml. Se almacena

el reactivo en un frasco herméticamente cerrado para evitar la pérdida de NH3 o la

absorción de CO2

8.8.3.2 Indicador Negro de Eriocromo T: Se pesan 0.5 g de colorante negro de

eriocromo T y se mezclan muy bien en un mortero de vidrio con 100 g de NaCl,

previamente secado a 100º C.

Se debe guardar en recipientes de vidrio bien tapado y colocar en lugar seco, para evitar

el deterioro del reactivo por la humedad.



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8.8.3.3 Solución Valorada de EDTA, 0.001 M (0.02N): Se pesan 3.723 g de sal disódica

del EDTA , se disuelven en un poco de agua destilada y se diluye a un litro. Se titula

contra una solución patrón de Carbonato de Calcio.

Se almacena preferiblemente en recipiente de polietileno o vidrio de boro silicato.

8.8.3.4 Solución Patrón de Carbonato de Calcio: Se pesan 1.0000 g exacto de

Carbonato de Calcio anhidro, calidad analítica (patrón primario) y se pasa a un

erlenmeyer de 500 ml. Se coloca en el cuello del matraz un embudo y se agrega poco a

poco HCl 1+1, hasta que todo el CaCO3 se haya disuelto. Se agregan 200 ml de agua

destilada y se hierve durante unos minutos para expeler el CO2. Se enfría, se adicionan

unas pocas gotas de indicador rojo de metilo y se agrega gota a gota HCl 1+1 o NH4OH

hasta obtener un viraje de color naranja mediano. Se transfiere a un balón aforado de un

litro y se completa a la marca con agua destilada.

8.8.3.5 Hidróxido de Sodio 0.1N: Se disuelven 20.0 g de NaOH en 500 ml de agua

destilada

8.8.4 Procedimiento: Se toman 100 ml de la muestra o una porción alícuota diluida a

100ml de tal manera que no se requieran más de 15 ml de solución tituladora de EDTA y

que la titulación no tarde más de 5 minutos contados a partir de la adición de 1 ml de

solución buffer.

Se añade una medida del indicador negro de eriocromo y se titula con la solución de

EDTA, agitando continuamente hasta que el color rojizo desaparezca. Las últimas gotas

de EDTA se adicionan a intervalos de 3-5 segundos hasta que la solución vire al color

azul.

Se debe correr un blanco utilizando el mismo volumen de agua desmineralizada e

idénticas cantidades de solución buffer e indicador usados en la muestra.

Para los cálculos de la dureza se resta del volumen de EDTA gastados en la titulación de

la muestra el volumen de EDTA gastado en el blanco.

CALCULOS

mg CaCO3/l = A x B . x 1000

Vol. De muestra

Donde:

A = ml de EDTA gastados en la titulación

B = Título del EDTA o sea mg CaCO3 equivalentes a 1 ml de EDTA



INGENIERO QUIMICO

8.9 DETERMINACION DE ALCALINIDAD.

8.9.1 Método Titrimétrico: Los iones hidroxilo presentes en una muestra de agua como

resultado de la disociación o hidrólisis de sales, son neutralizados por reacción

cuantitativa, con un ácido de concentración conocida.En muestras de agua potable, la

alcalinidad puede determinarse volumétricamente, utilizando indicadores internos para

detectar el punto final de la valoración. Estos son la fenolftaleína cuyo viraje se produce a

un PH de 8.3 y el indicador mixto que presenta su viraje en un rango de PH entre 4.6-5.2.

8.9.2 Materiales.

Bureta de 50 ml con su soporte

Erlenmeyer de 250, 300, 500y 1000 ml

Pipetas volumétricas.

Probetas de 50, 100, 500 y 1000 ml.

Agitador magnético.

8.9.3 Reactivos.

8.9.3.1 Solución de Carbonato de Sodio (0.05 N): Se secan a 250ºC durante 4 horas, 3

a 5 gramos de Na2CO3, patrón primario y se enfría en un desecador.

Se pesan 2.5 ± 0.2 g del reactivo seco y se disuelven en un poco de agua destilada, luego

se transfiere la solución a un balón aforado de 1 litro, se completa a la marca con agua

destilada y se homogeniza bien.

8.9.3.2 Solución Valorada de Acido Sulfúrico o Clorhídrico 0.1N: Se diluyen 3.0 ml de

H2SO4 concentrado u 8.3 ml de HCl concentrado a 1 litro de agua destilada y se valora

con la solución de Na2CO3.

La normalidad se calcula de la siguiente manera:

N = A x B .

53.0 x C

Donde:

A = g de Na2CO3 disueltos en un litro de agua (2.5 ± 0.2)

B = ml de solución de solución de Na2CO3 tomados para la titulación (40 ml)

C = Volumen total de ácido gastado en la titulación.



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8.9.3.3 Indicador Mixto De Verde De Bromocresol – Rojo De Metilo:

Solución acuosa: Se pesan 100 mg de sal sódica de verde de bromocresol y 20 mg de

sal sódica de rojo de metilo y se disuelven en 100 ml de agua destilada o desionizada.

Para la solución alcohólica se utiliza alcohol etílico o isopropílico al 95% en lugar de agua

destilada.

8.9.3.4 Solución Alcohólica de Fenolftaleína: Se pesan 5.0 gr de fenolftaleína y se

disuelven en 500 ml de alcohol etílico o isopropílico al 95%, se completa a un litro con

agua destilada

Si es necesario se agrega gota a gota solución de NaOH 0.02N hasta una coloración

levemente rosada.

8.9.4 Procedimiento: Se toman 100 ml de muestra en un erlenmeyer de 250 ml. Si la

muestra tiene cloro residual libre se adiciona una gota de solución de tiosulfato de sodio.

Se agregan 2-3 gotas del indicador de fenolftaleína.

Si la muestra toma una coloración rojiza, se adiciona lentamente y con agitación

constante la solución de ácido elegido para la titulación hasta que la muestra se torne

incolora. Se anota este valor como F.

Se adiciona enseguida, a la misma muestra, 2-3 gotas del indicador mixto, lo que le da un

color azul verdoso, se continúa agregando ácido hasta el virage del indicador a un color

gris-rosáceo. El PH de la muestra en este punto es aproximadamente 4.6. Se anota el

volumen total de ácido gastado como T.

NOTA: Si al adicionar la fenolftaleína la muestra no cambia de color, es porque el PH es

menor de 8.3, en este caso se adiciona a la misma muestra el indicador mixto y se titula

como se indicó antes.

8.9.5 Cálculos.

8.9.5.1 Alcalinidad a la Fenolftaleina.

mg CaCO3 /l = A x N . x 50 x 103

B

A = ml de ácido gastado en la titulación

N = normalidad del ácido

B = volumen de muestra tomado



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8.9.5.2 Alcalinidad Total: La fórmula es igual a la anterior pero A representa el volumen

total de ácido gastado incluyendo el de la fenolftaleína y el del indicador mixto.

RELACION

VOLUMENES EN LA

TITULACION

ALCALINIDAD DE

HIDROXIDOS

mg CaCO3/l

ALCALINIDAD DE

CARBONATOS

mg CaCO3/l

ALCALINIDAD DE

BICARBONATO

mg CaCO3/l

F = 0

F < ½ T

F = ½ T

F > ½ T

F = T

0

0

0

2F – T

T

0

2F

2F

2(T – F)

0

T

T - 2F

0

0

0

F = Alcalinidad a la fenolftaleína

T = Alcalinidad total



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ANEXO 1:

DECRETO 1575 DE 2007



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ANEXO 2:

RESOLUCION 2115 DE 2007



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BIBLIOGRAFIA

ARBOLEDA, J. Teoría y Práctica de la purificación del agua, ACODAL, Bogotá, 2000.

BAYONA, H. Principios y prácticas de la cloración del agua. ACODAL, Seccional Valle

del Cauca. American Wáter Work Association (AWWA) Bogotá, Colombia, 1983

Programa Regional OPS/EHO/CEPIS: Programa de mejoramiento de la calidad de

aguas para consumo humano. Ciclo ciencias básicas de tratamiento de aguas. 1981

Centro Nacional del Agua (CENAGUA) Operación y mantenimiento de plantas de

Tratamiento, Santafe de Bogotá D.C.

ROMERO, JAIRO. Acuipurificación Diseño de sistemas de Purificación de aguas.

Escuela colombiana de Ingeniería. Santa Fe De Bogotá, Colombia, 1995.

Curso Taller Operación de Plantas Potabilizadoras de aguas. Valledupar, 2003


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