Trabajo-sobre-el-Agua-potable.doc

7/21/2019 Trabajo-sobre-el-Agua-potable.doc

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Agua potable

Introducción:

Se denomina agua potable (del latín potus, bebida, potabilis, bebible) al agua "bebible"

en el sentido que puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades. El término se aplica al agua que ha sido tratada para su consumo humanosegún unos estndares de calidad determinados por las autoridades locales einternacionales.

Antecedentes Históricos:

!a historia del agua potable es muy remota. En Siria y abilonia seconstruyeron conducciones de alba#ilería y acueductos

$ara acercar el agua desde sus fuentes a lugares pr%&imos a las 'i'iendas. !osantiguos pueblos orientales usaban arena y barro poroso para filtrar el agua

también en Europa los romanos construyeron una red de acueductos y estanquese instalaron filtros para obtener agua de mayor calidad. ay registradosmétodos para meorar el sabor y el olor del agua *.+++ a#os antes de risto.

Escritos griegos recomendaban métodos de tratamiento tales como filtraci%n atra'és de carb%n, e&posici%n a los rayos solares y ebullici%n.

En el antiguo Egipto deaban reposar el agua en 'asias de barro durante 'ariosmeses para dear precipitar las partículas e impure-as, y mediante un sif%ne&traían el agua de la parte superior (decantaci%n), en otras ocasionesincorporaban ciertas sustancias minerales y 'egetales para facilitar la

precipitaci%n de partículas y clarificar el agua (coagulaci%n). En los comien-os del /++ antes de risto, se tiene referencias de que los

egipcios las usaban para lograr precipitar las partículas suspendidas en el agua. 0a en el siglo 1233 de nuestra época se estableci% la filtraci%n como un efecti'o

medio para eliminar partículas del agua aunque el grado de claridad conseguidono era medible en esta época.

4l comien-o del siglo 12333 empe-% a usarse de forma ms regular la filtraci%nlenta sobre arena.

5urante la segunda mitad de este siglo 12333, los científicos alcan-aron grandesconocimientos sobre las fuentes y efectos delos contaminantes del agua potable( en 6// se prob% que el c%lera era una enfermedad de transmisi%n hídrica alrelacionarse con brote surgido en !ondres a consecuencia de la contaminaci%n

de un po-o público por aguas residuales). En 66+ $asteur e&plic% como organismos microsc%picos podian transmitir enfermedades a tra'és del agua.

En el siglo 11 se descubri% que la turbiedad del agua no era solo un problemaestético7 las partículas en las fuentes del agua tales como la materia fecal, podríaser'ir de refugio a los pat%genos. 4sí como la filtraci%n se mostr% como unmétodo de tratamiento efecti'o para reducir la turbiedad

5esinfectantes como el cloro ugaron un gran papel en la reducci%n del númerode brotes epidémicos en los comien-os del siglo 11.

En 8+6 se emple% el cloro por primera 'e- como un desinfectante primario delagua potable de 9e: ;ersey.

<tro desinfectante como el o-ono, también empe-% a emplearse por estas fechasen Europa.



!os ms recientes a'ances en el tratamiento del agua han sido las meorasalcan-adas en el desarrollo de membranas para osmosis in'ersa y otras técnicascomo la o-oni-aci%n y otras relati'as a la eliminaci%n de los cada 'e- mayor número y cantidad de contaminantes encontrados en el agua potable.

PROCESO DE TRATAMIENTO DE A!"A

$iletas de decantaci%n en una planta de tratamiento de agua potable.4l proceso de con'ersi%n de agua común en agua potable se le denomina potabili-aci%n.Suele consistir en un stripping de compuestos 'oltiles seguido de la precipitaci%n deimpure-as con floculantes, filtraci%n y desinfecci%n con cloro u o-ono.En -onas con pocas precipitaciones y disponibilidad de aguas marinas se puede producir agua potable por desalinaci%n. Este se lle'a a cabo a menudo por %smosis in'ersa odestilaci%n.En algunos países se a#aden peque#as cantidades de fluoruro al agua potable parameorar la salud dental.

El tratamiento del agua es el proceso de naturale-a físico=química y biol%gica,mediante el cual se eliminan una serie de sustancias y microorganismos queimplican riesgo para el consumo o le comunican un aspecto o cualidadorganoléptica no deseables, y la transforma en un agua apta para consumir.

>odo sistema de abastecimiento de aguas que no este pro'isto de medios de potabili-aci%n, no merece el calificati'o sanitario de abastecimiento de aguas.En la potabili-aci%n del agua se debe recurrir a métodos adecuados a la calidaddel agua origen a tratar.

El proceso de tratamiento consta de una serie de etapas en funci%n de la calidaddel agua bruta se recogen en las siguientes secuencias?

. Preo#idación $ desin%ección inicial con cloro, di%&ido de cloro uo-ono, o permanganato potsico.

@. Coagulación&'loculación, con sales de aluminio o de hierro ycoadyu'antes de la floculaci%n (polielectrolitos), correcci%n del p decoagulaci%n con cal, sosa, o carbonato s%dico

A. Decantación( en di'ersos tipos de decantadores.*. 'iltración sobre arena, o sobre lecho mi&to (arena y antracita) y

determinados casos sobre lecho de carb%n en grano./. Acondiciona)iento, correcci%n del p por simple neutrali-aci%n o por

reminerali-aci%n con cal y gas carb%nico.

B. Desin%ección %inal con cloro, cloraminas , di%&ido de cloro u o-ono.

http://es.wikipedia.org/wiki/Decantaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Stripping&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Vol%C3%A1til&action=edit&redlink=1

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Desinfecci%C3%B3n_del_agua_potable

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

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

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Desalinaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1


http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis_inversa

http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n

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


http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Decanta%C3%A7%C3%A3o.jpg

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Stripping&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Vol%C3%A1til&action=edit&redlink=1

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Desinfecci%C3%B3n_del_agua_potable

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

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


http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis_inversa

http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n


http://es.wikipedia.org/wiki/Decantaci%C3%B3n



C. !as instalaciones de tratamiento se completan, a 'eces, con la adición de

carbón acti*o en pol*o, para la eliminaci%n de sustancias que pro'ocanla aparici%n de olores y sabores ,la adición de per)anganato pot+sico

para la eliminaci%n de hierro y manganeso y en casos ms conflicti'osy constantes de presencia de sustancias orgnicas asi como otras que

pueden originar olores y sabores, se llega a la instalaci%n de filtros decarb%n acti'o en grano tras los filtros de arena. oy en día el tratamiento no solo tiene que seguir y meorar el tratamiento

con'encional, sino que deber abordar las nue'as causas de contaminaci%n queno puedan eliminarse con los métodos con'encionales, recurriendo a otrosmétodos , e incluso empleando otros reacti'os complementarios.

El tratamiento del agua y en especial la desinfecci%n ( hasta ahora generalmentecon cloro) ha sido responsable en gran medida del /+ D de aumento de lase&pectati'as de 'ida en los paises desarrollados a lo largo del siglo 11.

!a eficacia del tratamiento del agua en la reducci%n de las enfermedades queesta transmite depende de la calidad del agua en origen y del proceso seguido enel sistema de tratamiento.

!os agentes pat%genos transmitidos por el agua, que pueden causar enfermedades, pro'ienen generalmente de sistemas hídricos con inadecuadotratamiento, especialmente desinfecci%n y filtraci%n.

En el esquema siguiente se representan las fases del proceso de tratamientocon'encional.

!os reacti'os que son incorporados en las etapas? loro5io&ido de loro<-ono$ermanganato potsico , empleados como

o&idantes y en la desinfecci%n inicial o primaria, se incorporan a la entrada de lacmara de me-cla.

oagulante , se incorpora en la cmara de me-cla .



al, u otro alcali o cido para corregir p , se pueden incorporar tanto en la fasede me-cla y coagulaci%n , como al agua ya filtrada.

oadyu'antes de la floculaci%n como los polielectrolitos , se dosificangeneralmente tras la fase de coagulaci%n y antes de la la decantaci%n.

arb%n acti'o en pol'o, para la adsorci%n de sustancias orgnicas, en la fase de

me-cla y en cualquier caso , antes de la decantaci%n. loro5io&ido de cloro<-onoloraminas ,empleados en la desinfecci%n final,

se incorporan al agua filtrada.

,-& Preo#idación $ desin%ección inicial con cloro

En la actualidad se conocen bastante bien los procesos y fen%menos implicados en ladesinfecci%n del agua, que en definiti'a se dirigen a la destrucci%n de organismos

perudiciales, es decir, los procesos de desinfecci%n se han empleado con el fin dedestruir o inacti'ar los organismos productores de enfermedades. !a desinfecci%n noimplica necesariamente la destrucci%n completa de todos los organismos 'i'os, es decir,los procesos de desinfecci%n del agua no siempre acaban en el punto de esterili-aci%n(la esterili-aci%n se centra casi e&clusi'amente en la prctica médica).En relaci%n con la desinfecci%n del agua, los organismos productores de enfermedades,incluyen las bacterias, una gran 'ariedad de 'irus, proto-oos intestinales y algunosmicroorganismos. <tros organismos que podemos considerar ms bien molestos desdeel punto de 'ista estético que de causantes de enfermedades, son también afectados enlos procesos de desinfecci%n.En lo que respecta a la desinfecci%n, algunos de los organismos mencionados,incrementan su resistencia al desinfectante al encontrarse rodeados o incrustados enmateriales en suspensi%n, algas, etc., y ser ms inaccesibles a los desinfectantesquímicos. Si en el agua se tiene presencia de materia orgnica y otras sustancias

o&idables, quedar disminuida la cantidad de desinfectante disponible para reali-ar ladesinfecci%n.!a hip%tesis ms aceptada sobre como destruye el cloro a los microorganismos, secentra en las alteraciones físicas, químicas y bioquímicas sobre la membrana o pared delas células y por tanto una 'e- destruida esta barrera protectora, terminan las funciones'itales de la célula, causando su muerte .!os procesos de desinfecci%n del agua que pueden emplearse, incluyen alguno de lossiguientes tratamientos o una combinaci%n de ellos?

. >ratamiento físico (por eemplo por almacenamiento, aplicaci%n de calor, u otrosagentes físicos)

@. Fadiaci%n (radiaci%n ultra 'ioleta)

A. 3ones metlicos (por eemplo cobre y plata).*. Glcalis y cidos/. $roductos químicos tenso acti'os (por eemplo los compuestos de amonio

cuaternario)B. !os o&idantes (por eemplo los hal%genos como el cloro, el o-ono, el

permanganato, etc.)Son di'ersos los criterios que se tienen que considerar para 'alorar el desinfectante msadecuado, entre los que figuran?

. 4ptitud del desinfectante para destruir las di'ersas clases de organismos enfunci%n de la temperatura y naturale-a del agua.

@. apacidad del desinfectante para que en las concentraciones empleadas para

conseguir la desinfecci%n, no comuniquen al agua características t%&icas odesagradables estéticamente.



A. Hacilidad de aplicaci%n técnica y econ%mica.*. apacidad del desinfectante para permanecer en concentraciones residuales tales

que e'iten cualquier recontaminaci%n, como pudiera ocurrir en la red dedistribuci%n.

/. 4daptabilidad de técnicas de 'aloraci%n prcticas, rpidas y e&actas, que nos

permitan conocer la concentraci%n del desinfectante residual.asi todos los desinfectantes mencionados, presentan alguna limitaci%n, que e&cluyensu aceptaci%n en las operaciones de tratamiento en sistemas y abastecimientos públicos,

por ahora y en general, el cloro es el producto ms ampliamente utili-ado en el procesode desinfecci%n del agua.En el siguiente cuadro se muestran, como eemplo, las dosis necesarias de 'arios de loso&idantesdesinfectantes ms empleados en el tratamiento del agua, para o&idar el hierroy manganeso.5<S3S 5E <13549>E, IE9EF4!JE9>E EJ$!E45< E9 E! >F4>4J3E9><

5E 4IK4, FELKEF354 $4F4 <1354F E! 3EFF< 0 J49I49ES<<&idantes ierro

(mgmg HeMM)

Janganeso

(mgmg JnMM)loro +,B@ +,CC5io&ido de loro ,@ @,*/<-ono +,*A +,66 (p optimo 6=6,/)$ermanganato $otsico +,8* ,8@>odos los productos empleados en el tratamiento del agua, comoo&idantesdesinfectantes, presentan 'entaas y des'entaas en su empleo, que de formaresumida se presentan en el siguiente cuadro?

2E9>4;4S 0 5ES2E9>4;4S 5E !<S 53S>39><S $F<5K><S EJ$!E45<S

E9 !4 <13543N95ES39HE3<9PROD"CTO .ENTA/AS DES.ENTA/AS

!<F< = Es el método ms utili-ado yconocido= <&ida fcilmente al hierro,sulfuros y algo ms limitado almanganeso= Jeora generalmente lareducci%n del color, olor y sabor= Es muy efecti'o como biocida= $roporciona un residual en el

sistema de abastecimiento= Jeora los procesos decoagulaci%n y filtraci%n= Elimina el amonio, pre'iatransformaci%n en cloramina.

= Horma subproductoshalogenados, tanto con precursores

procedentes del agua bruta como enla propia red.= En algunos casos puede pro'ocar

problemas de olor y sabor,dependiendo fundamentalmente de lacalidad del agua= Fequiere instalaciones para

neutrali-ar las fugas de gas= El cloro gas es peligroso ycorrosi'o= En el caso de emplear uno de sus

principales deri'ados como es elhipoclorito s%dico, este se degrada enel tiempo y al estar sometido a la lu-.= Es menos efecti'o a p alto

53<135<5E !<F<

= <&ida con facilidad al hierro,manganeso y sulfuros= 9o genera subproductos

halogenados (si est biengenerado)

Horma subproductos comocloritos y cloratos= El gas es e&plosi'o en una

concentraci%n del +D en el aire= !a generaci%n no apropiada,



= Es ms efecti'o que el cloro ylas cloraminas para inacti'aci%n de'irus, riptosporidium y Iiardia.= Jeora los procesos decoagulaci%n y filtraci%n

= Elimina bien muchos de losolores y sabores procedentes dealgas y compuestos fen%licos= Su efecti'idad est pocoinfluenciada por el p= $roporciona un residual en elsistema de abastecimiento

como e&ceso de cloro, puede formarsubproductos halogenados= 9o reacciona con el amoníaco,no eliminndolo por tanto del agua

bruta.

= >iene que ser generado in situ

!<F4J3 94S

= 9o forman (como hace elcloro) subproductos clorados= Son ms estables comoresidual (especialmente la

monocloramina) y de mayorduraci%n en el tiempo que el cloroy el di%&ido de cloro= 9o reaccionan con la mayor

parte de compuestos orgnicos quesuelen causar olores y sabores= $roteen la red enabastecimientos e&tensos contrarecrecimientos bacterianos= Son fciles de preparar

= 9o o&idan al hierro, manganesoy sulfuros= >ienen menor poder dedesinfecci%n que el cloro, di%&ido de

cloro u o-ono= El e&ceso de amoníaco puedeoriginar en la red problemas denitrificaci%n= !as monocloramina es menosefecti'a como desinfectante a p alto= >ienen que ser, generalmente,generadas in situ.= $uede originar algunossubproductos como algún cidodicloroacético y cloruro decianogeno.

<O<9< = <&ida al hierro, manganeso ysulfuros= Es ms efecti'o que el di%&idode cloro y cloraminas en lainacti'aci%n de 'irus,ryptosporidium y Iiardia= Elimina y controla los

problemas de olor, sabor y color= 9o forma subproductos

halogenados, a no ser que haya presencia de bromuros= Fequiere una concentraci%n ytiempo de contacto menor para sulabor de desinfecci%n= Su efecti'idad no est influída

por el p

= $uede producir subproductos,como bromatos, aldehídos y cidos.= Fequiere gran cantidad deenergía en su generaci%n, así comoequipos ms costosos.= Es muy corrosi'o y t%&ico(puede formar %&ido nítrico y cidonítrico que causaran corrosiones enlos equipos.

= 9o proporciona residual en lared.= 5esaparece con rapide- del agua,especialmente a altos p ytemperatura.= >iene que ser generado in situ

$EFJ49I494><$<>4S3<

= <&ida y elimina a materiasorgnicas precursoras desubproductos= <&ida a sustancias que causan

problemas de sabor y olor= Es fcil de aplicar en cuanto a

= $uede te#ir el agua de un ligerocolor rosado si se dosifica en e&ceso= Fequiere largo tiempo decontacto

= Es t%&ico e irritante de la piel= 9o es un gran desinfectante.



las instalaciones requeridas= 9o forma los subproductos delos dems o&idantes

0-& Coagulación&'loculación

Coagulación!a coagulaci%n en el proceso de tratamiento del agua tiene por obeto agrupar partículascoloidales dispersas en el agua en otras ms 'oluminosas y pesadas que puedan ser separadas ms fcilmente del agua.!a coagulaci%n se consigue mediante una difusi%n rpida de las sustancias coagulantesen el agua obeto del tratamiento, empleando medios de agitaci%n rpida. >ras laneutrali-aci%n de las partículas coloidales, es decir una 'e- conseguida ladesestabili-aci%n coloidal, las partículas formadas estn en disposici%n de aglomerarse,esta aglomeraci%n de las partículas descargadas, ayudadas ahora por una agitaci%n lenta,es el obeti'o de la floculaci%n.

'loculación

!a floculaci%n esta relacionada con los fen%menos de transporte de las partículas dentrodel liquido, que son los que ocasionan el contacto de las partículas coaguladas.

!a coagulaci%n y la floculaci%n tienen lugar en sucesi'as etapas, de forma que una 'e-desestabili-adas las partículas, la colisi%n entre ellas permita el crecimiento de losmicrofl%culos, apenas 'isibles a simple 'ista, hasta formar mayores fl%culos. 4lobser'ar el agua que rodea a los microfl%culos, esta debería estar clara, si esto noocurre, lo ms probable, es que todas las cargas de las partículas no han sidoneutrali-adas y por tanto la coagulaci%n no se ha completado, en este caso sernecesario a#adir ms coagulante.

En la eficacia de la coagulaci%n influyen di'ersos factores entre los que destaca el p yotras características físico=químicas del agua, asi como una adecuada energia deagitaci%n rpida para conseguir una apropiada dispersi%n del coagulante y proporcionar las necesarias colisiones entre las partículas para conseguir una optima coagulaci%n.

4 continuaci%n de la etapa de coagulaci%n tiene lugar un segundo proceso llamadofloculaci%n, este tiene lugar tras someter a los microfl%culos a una agitaci%n lenta que

permite la uni%n de estos en agregados mayores o fl%culos, 'isibles ya a simple 'ista ycon la suficiente cohesi%n y densidad para someterlos a la siguiente etapa desedimentaci%n. !a floculaci%n requiere un menor gradiente de agitaci%n para impedir la

rotura y disgregaci%n de los fl%culos ya formados. !os fl%culos rotos son difíciles deretornar a su tama#o inicial.

!a floculaci%n se 'e meorada con el empleo de coadyu'antes de esta, conocidos como polielectrolítos, estos suelen se macromoléculas de polímeros orgnicos (tipo poliacrilamidas).



En el siguiente cuadro se resume la reducci%n que puede conseguirse , de determinadassustancias presentes en el agua mediante la coagulaci%n

EHE><S 5E !4 <4IK!43N9 S<FE !4S SKS>4934S<9>E9354S E9 E! 4IK4

PARAMETROS REDUCCIÓN MÁXIMA OBTENIDAMEDIANTE LA COAGULACIÓN:

0: Nada de reducción: de 0 a !0" de reducción: !0 a #0" de reducción

: $ #0" de reducciónMINERALES

TURBIDE% MATERIAS EN SUSPENSIÓN &OS&ATOS 'P!O()

NITRATOS 0 AMONIO 0CLORUTOS 0* SUL&ATOS 0* &LUORUROS +IERRO ALUMINIO MANGANESO COBRE %INC COBALTO 0NI,UEL 0 ARS-NICO .A/(* A/

CADMIO * CROMO .Cr #* Cr

PLOMO MERCURIO CIANUROS 0

ORGÁNICOS

COLOR OLOR 0* D,O COT DBO N 12ELD+AL &ENOLES 0+IDROC3 AROMÁTICOS

POLICICLICOS

PESTICIDAS

AGENTES DE SUPER&ICIE'REACCIONANDO AL A%UL DEMETILENO)

0*

MICROORGANISMOS

4IRUS BACTERIAS ALGAS



1-& Decantación

!a misi%n de la de la decantaci%n es eliminar partículas, ya sea por sedimentaci%n o flotaci%n, partículas que en el caso del tratamiento del agua pueden

proceder de sustancias disueltas, que por la 'ía de la o&idaci%n han pasado a insolubles (

es el caso del hierro y manganeso disueltos, que por o&idaci%n pasan a su estadoo&idado insoluble ) o por las propias partículas coloidales en suspensi%n e&istentes en elagua bruta, la mayoría de las cuales por coagulaci%n =floculaci%n han pasado a ser sedimentables. <tras sustancias disueltas pueden quedar adheridas o adsorbidas por loscogulos=fl%culos y son eliminadas de esta forma.

Siguiendo la ley de StoPes para la sedimentaci%n, el tiempo necesario para lasedimentaci%n de una partícula de arena de mm. de dimetro, sería de + segundos,

para una partícula de arena fina de +, mm, sería de @ minutos y para una partícula dearcilla de + Qm, el tiempo sería @ horas. $ara una bacteria (Qm), el tiempo sería unos6 días y para las partículas coloidales de tama#os entre ++ nm y nm, el tiempo en

sedimentar estaría entre @ y @++ a#os. 5e ahí la necesidad de una agregaci%n de las partículas de forma que aumente el tama#o y la 'elocidad de sedimentaci%n, que es loque se consigue con la coagulaci%n=floculaci%n.

Kna 'e- formados los fl%culos por la agregaci%n de las partículas coloidales ensuspensi%n, hay que proceder a la separaci%n de éstas. Esta separaci%n, si no se estsiguiendo el proceso de filtraci%n directa, tiene lugar por sedimentaci%n en losdecantadores.

Si la concentraci%n del fl%culo es peque#a, estos en su caída y sedimentaci%n, nose comportan como una partícula granular independiente, sino que, debido al coagulanteempleado su sedimentaci%n est afectada en parte por la naturale-a de éste,considerndose por tanto, como una "sedimentaci%n difusa". uando la concentraci%nes ms ele'ada ( del orden de +,/ grl), la sedimentaci%n de los fl%culos en conunto se'e frenada, distinguiéndose ms fcilmente la separaci%n entre la masa de fl%culos y ellíquido. 4 este tipo de sedimentaci%n lo denominamos "sedimentaci%n en bloque o

pist%n".

5E49>45<FES

Hundamentalmente, las instalaciones de decantaci%n estn formadas por decantadores de

recirculaci%n de fangos, o separaci%n dinmica, decantadores de lecho o manto pulsantede fangos y decantadores estticos. En el primero, la floculaci%n y sedimentaci%n tienelugar en una misma unidad o aparato.

Decantadores de )anto de lodos

En estos decantadores, para que el agua coagulada, agua con partículas coloidalesdesestabili-adas, puedan flocular y sedimentar es necesario ponerlas en contacto unascon otras. En este tipo de unidades la posibilidad de encuentro o aglomeraci%n de estas

partículas es funci%n de su concentraci%n en el agua bruta.El contacto entre las partículas se consigue por medio de una agitaci%n lenta. $ara conseguir que los fangos

se separen del liquido se emplean distintas alternati'as o tipos de decantadores?



)5ecantadores de separaci%n dinmica7

@)5ecantadores de manto de lodos pulsantes7

A)5ecantadores de agitaci%n simple.



1.-Decantadores de separación dinámica o de recirculación

Estas unidades utili-an una turbina que gira a alta 'elocidad colocada en el centro deltanque, la cual impulsa el fluo hacia abao, de forma que las partículas que desciendenempuadas por la energía mecnica de la turbina choquen con las que ascienden con el

fluo del tanque.

Estos tanques presentan cuatro -onas? una de me-cla y reacci%n (me-cla primaria), otrade me-cla lenta y floculaci%n (me-cla secundaria), otra de manto de lodos y otra deagua clarificada, que comprende hasta las canaletas de salida.

El agua bruta es introducida en la me-cla primaria y en la -ona de reacci%n, donde unecon las sustancias químicas en presencia de s%lidos formados durante reacciones

pre'ias. !a presencia de estos s%lidos acelera las reacciones, la me-cla primaria eslle'ada luego a la secundaria, donde continúa el contacto con la suspensi%n para luegodescargar e&terior e interiormente, es decir, recirculando y lle'ando hacia los

concentradores una parte de dichos s%lidos.

2.-Decantadores de manto de lodos pulsantes

En los decantadores de lecho de fango, no hay recirculaci%n de fango, sino que e&isteuna masa de lodos en la parte inferior del decantador, sometida a e&pansi%n de abaohacia arriba por la impulsi%n del agua bruta coagulada . !os lodos a e&traer se 'an.depositando en unas fosas o concentradores y el agua clarificada es decantada,igualmente , mediante canaletas o 'ertederos superficiales.

En el decantador de lecho de fangos con pulsaci%n , el agua entra a la -ona dedecantaci%n a tra'és del lecho de fangos , de forma intermitente mediante pulsacionesconseguidas por el 'acío creado en una campana central. 5ebido a este 'acío, el ni'eldel agua en la campana se ele'a y al alcan-ar un cierto ni'el7 de acuerdo con unasecuencia predeterminada, un dispositi'o apropiado, pone la campana en comunicaci%ncon la atm%sfera, con lo que el agua entrar en la -ona de decantaci%n. !os lodos 'andepositandose en en unas arquetas de concentraci%n , de donde son e&traidos

peri%dicamente.

!a descarga del agua de la campana de 'acío a las tuberías de distribuci%n se producecuando el agua alcan-a un ni'el determinado( entre +,B y +,6+ metros). Este ni'el de

agua se regula de forma que mediante el adecuado mecanismo electromecnico se permita la apertura de las 'l'ulas de descarga a la atm%sfera. !as descargas de agua dela campana reali-adas en forma intermitente producen una agitaci%n en el interior deldecantador que permite el contacto entre las partículas coaguladas, aumentando así eltama#o y 'olumen de estas, para formar una masa de lodos llamada Rmanto de lodos.!a altura que usualmente debe alcan-ar el manto de lodos es de ,/ metros, y debecoincidir con el ni'el del 'ertedero de los concentradores de lodos. !a eficiencia deldecantador de lodos es funci%n del grado de compactaci%n del manto de lodos y del

porcentae de concentraci%n de lodos.

3.- Decantadores de agitación simple

Suelen ser tanques circulares en los que el agua entra por la parte inferior y estn pro'istos de un agitador mecnico que gira lentamente en el fondo con el fin de



mantener las partículas coaguladas en suspensi%n y recogelos lodos en un concentradordel cual son e&traido peri%dicamente.

$resentan cuatro -onas? de reacci%n, de floculaci%n, de recolecci%n de lodos y deagua clarificada.

Es de suma importancia la regulaci%n de la 'elocidad de agitaci%n para

conseguir una optima floculaci%n, en funci%n de la turbiedad del agua bruta y de la dosisde coagulante empleado. Si se obser'a la presencia de grandes cantidades de fl%culos enla superficie, se deber disminuir la 'elocidad de agitaci%n

Hig .5ecantador de agitaci%n simple

2-& 'iltración

En general, se considera la filtraci%n como el paso de un fluido a tra'és de un medio poroso que retiene la materia que se encuentra en suspensi%n. En las principalesinstalaciones de filtraci%n ,los filtros sueles ser abiertos, mientras los filtros cerradossuelen utili-arse para instalaciones peque#as (menor de *+mAh).

En las instalaciones de filtraci%n de las estaciones de tratamiento de agua, elmedio poroso suele ser generalmente arena, arena M antracita o bien carb%n acti'o engrano, y la materia en. suspensi%n est constituida por fl%culos o microfl%culos

procedentes de la etapa anterior de decantaci%n o bien formados e&presamente cuandose sigue el proceso conocido como "microfloculaci%n sobre filtro" o filtraci%n directa".!os filtros de estas instalaciones, generalmente son abiertos, con 'elocidades defiltraci%n entre B y / mh, emplendose los filtros cerrados a presi%n en instalaciones

peque#as (menores de /+ mA h).El espesor de la capa de arena suele oscilar entre +,C y m. y la talla efecti'a

entre +.6 y mm con un coeficiente de uniformidad entre ,/ y ,C. En el caso de lechos bicapa, el espesor de arena es A del total y sobre ella una capa de antracita de @A delespesor total y talla efecti'a entre ,@ y @,/mm.

Fealmente, el espesor y granulometría depende de la 'elocidad de filtraci%n, deltama#o y naturale-a de las partículas que 'an a ser retenidas y de la pérdida de cargadisponible.

!a 'elocidad de filtraci%n, para el caso de filtraci%n rpida , suele ser del orden

de / a l/ mh (mAm@h).



Kno de los parmetros ms indicati'os del comportamiento del filtro es laturbide- del agua filtrada. 4l comen-ar el período de filtraci%n, partiendo de un lechofiltrante limpio, hay un período inicial de tiempo, relati'amente corto, conocido como"período de maduraci%n" en el cual la turbide- del agua filtrada 'a disminuyendo hastaalcan-ar un punto a partir del cual la turbide- se mantiene casi constante un período

largo de tiempo, que depender de la altura de capa del lecho.ontinuando la filtraci%n, se llegar aun punto a partir del cual la turbide- iniciaun incremento, conociéndose este punto como el comien-o del "período de perforaci%n"del filtro.

!a pérdida de carga, que en el caso de un filtro, en definiti'a nos indica el gradode dificultad que encuentra el agua a su paso a tra'és de la arena, nos sir'e para hacerun seguimiento del estado de atascamiento del lecho de arena con el transcurso detiempo de filtraci%n. 4l construir los filtros, se fia la pérdida de carga m&ima a la que

podr llegarse, y deber ser tal que el tiempo que tarda en alcan-arse, sea igual oligeramente inferior al tiempo, al cabo del cual se alcan-ar la perforaci%n del filtro, deesta forma, se apro'echa el atascamiento de la casi totalidad de la altura del lecho de

arena pre'isto.$ara conseguir una tasa o 'elocidad de filtraci%n constante, se pueden utili-ar

filtros que operan a ni'el constante, con regulaci%n aguas arriba y abao medianteflotadores, 'l'ulas de mariposa o sifones, o bien, emplear filtros de ni'el 'ariable, enlos cuales, este ni'el 'a aumentando a medida que aumenta la pérdida de carga comoconsecuencia del atascamiento o colmataci%n del lecho filtrante.

!legado el momento de la m&ima pérdida de carga de alguno de los filtros queforman la instalaci%n, se interrumpe la entrada de agua a filtrar y se procede al la'ado acontracorriente, que consta de tres fases? ) Esponamiento del lecho con aire a baa

presi%n (entre A+ y B+ segundos). @) !a'ado con aire yagua (entre A y B minutos) y A)4clarado con agua (entre @ y C minutos).

En la figura se representa el esquema de un filtro (de ni'el constante) conindicaci%n de los fluos de filtraci%n y de la'ado a contracorriente así como los ni'elesde filtraci%n y de la'ado.



3-&Acondiciona)iento

El acondicionamiento en el proceso de tratamiento, comprende las acciones que selle'an a cabo sobre el agua ya filtrada, que modifican determinados parmetros decalidad, fundamentalmente comprende el auste de p, la fluoraci%n y también puede

considerarse como acondicionamiento, la cloraci%n final o desinfecci%n, ya sea concloro, cloraminas u o-ono.

4!4!393545 5E! 4IK4!a alcalinidad de un agua es debida al contenido de sales del cido carb%nico

(bicarbonatos, carbonatos) e hidr%&idos, es una medida o indicaci%n de los componentes bsicos del agua. !a alcalinidad de las aguas naturales suele deberse a los carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio, sodio y potasio y en algunos casos también se debe en peque#o grado a boratos, silicatos y fosfatos. El bicarbonato es el componente que mscontribuye a la alcalinidad. !a importancia de la alcalinidad es significati'a en losfen%menos de coagulaci%n y ablandamiento, así como en la pre'enci%n de la corrosi%n.

!a alcalinidad da un índice de la resistencia del agua a baar su p cuando se le a#adecido.

9o deben confundirse los términos alcalinidad y basicidad, es decir, alcalinidady p. El p es una medida de la intensidad y la alcalinidad es una indicaci%n o medidade la capacidad de aceptar protones M para alcan-ar un estado determinado. JE533N9 5E !4 4!4!393545

!a alcalinidad se e&presa como alcalinidad a la fenolftaleina y la alcalinidad alnarana de metilo o alcalinidad total. Estas caracteri-aciones se deben a los 'iraes ocambios de color de estos indicadores al llegar al punto final en la determinaci%n por titulaci%n con un cido. !a titulaci%n para la determinaci%n de la alcalinidad se hace endos fases7 en la primera fase se reali-a la alcalinidad a la fenolftaleina, titulando lamuestra hasta p 6,A y en la segunda se determina la alcalinidad al narana de metilo oalcalinidad total, titulando la muestra hasta p *,/. En el esquema siguiente, serepresentan estas fases en la titulaci%n del agua para conocer las alcalinidades a lafenoftaleina y total, puede obser'arse que a medida que se a#ade cido, se produce unacaída lenta del p hasta llegar a 6,/ y a partir de aquí una caída rpida del p, con unainfle&i%n (no muy bien definida) alrededor del punto de p 6,A, es aquí donde los <A

T habrn pasado a <A= y el color de la fenolftaleína pasar del rosa a incoloro, al ir a#adiendo ms cido, el p ir disminuyendo hasta alcan-ar otro punto de infle&i%n enel entorno del p *,/, donde los <A= pasarn a <@ el color del indicador anaranado

de metilo, pasar del amarillento al rosa plido.



5KFEO4 0 4!4!393545onsiderando la alcalinidad de un agua y su dure-a, pueden hacerse las

siguientes apreciaciones respecto a sus interrelaciones?Si los componentes bsicosdel agua (alcalinidad) estu'iesen formados s%lo por sales de calcio y magnesio,

coincidirían la alcalinidad y la dure-a, pero puede suceder que hayan otras sales bsicas, adems de las de calcio y magnesio, como suelen ser las s%dicas y potsicas, yen este caso, la alcalinidad ser superior a la dure-a7 también la alcalinidad puede ser inferior a la dure-a, en aquellas aguas donde e&istan sales de calcio y magnesio, nocarbonatos, es decir sales neutras, como pueden ser los sulfatos de calcio y magnesio.

!a dure-a del agua est relacionada con los terrenos por los cuales discurre. !asaguas subterrneas son en general ms duras que las aguas de superficie !a dure-a total es la suma de las concentraciones de iones calcio y magnesio disueltos.Se e&presa en mg.l. de <A a . !a dure-a de un agua puede ser R permanente, que esdebida principalmente a los sulfatos de calcio y magnesio, solubles,(también cloruros ynitratos os) , los cuales no pueden eliminarse por ebullici%n del agua, como en cambio

le ocurriría a los bicarbonatos clcico y magnésico, que son los principalesconstituyentes de la dure-a conocida como Rtemporal.

H!K<F43<9 5E! 4IK4 !a fluoraci%n puede considerarse como otro proceso de acondicionamiento delagua, en este caso se trata de a#adir fluor al agua potable generalmente en forma defluoruros hasta conseguir un contenido en fluor de +.* a .+ mgl. Este tratamiento est

poco generali-ado, ya que son bastantes las oposiciones a esta prctica, que endefiniti'a pretende una protecci%n contra la caries dental de la poblaci%n, pero a esterespecto hay que se#alar que un e&ceso de fluor podría llegar a producir fluorosis(ataques del esmalte dental y otras molestias di'ersas).

En determinadas aguas naturales e&iste en cambio un contenido en fluor muyele'ado y en estos casos lo que procede es una reducci%n de este fluor, emplendose

para ello un tratmiento con fosfato triclcico o bien filtrar el agua sobre aluminaacti'ada.

!a acci%n beneficiosa del fluor para los dientes, a dosis menores de mgl, se'uel'e en cambio perudicial para el esmalte de estos, si la dosis se situa entre y @mgl, y muy t%&ico a dosis mayores. Estos hechos y otras circunstancias , pro'ocan ladisparidad de criterios en cuanto a su aplicaci%n en el agua potable. !os partidarios de lafluoraci%n aducen que sería una medida de salud pública general, pero los que seoponen, alegan ra-ones de bastante peso, tales como que no todas la personas presentan

la misma reacci%n ante la aplicaci%n o administraci%n de determinadas sustancias omedicamentos y la fluoraci%n supondría obligar a toda la poblaci%n a una medicaci%ngeneral.

Se han llegado a e&poner po los contrarios a la fluoraci%n , que en lascomunidades que la emplean , aumenta la tasa de la fluorosis dental, tambien se haargumentado y se ha asociado el incrementode fracturas de hueso en los enfermos deosteoporosis, con el fluor a#adido al agua.

>ambién se aduce en el aspecto medioambiental, que las aguas fluoradas quellegan a una depuradora de aguas residuales, producen una importante disminuci%n de laacti'idad biol%gica en los digestores biol%gicos, produciendo un efluente con grancantidad del fluor que se incorpor% en la anterior fluoraci%n del agua potable, con el

efecto negati'o que este 'ertido t%&ico causaría en los cauces de los rios.



4-&Trata)iento de Olores $ Sabores

Sabor y olor en el agua son dos características que nos definen, con otros parmetros,la calidad estética del agua Ieneralmente, las queas ms frecuentes de los

consumidores, se refieren al Rolor y sabor del agua, que puede considerarse como uname-cla de los sentidos del olfato y gusto.Son muy numerosas las sustancias que comunican sabores y olores al agua? el

sulfhídrico, S@, comunica su característico sabor a hue'os podridos, pero es fcilmenteeliminado por aireaci%n y o&idaci%n. 4lgunos compuestos inorgnicos (i%nes metlicos)como HeMM y JnMM), originan cierto sabor metlico. !as principales sustancias quecomunican sensaciones desagradables en olor yo sabor, son compuestos orgnicos,alguno de ellos en mínimas concentraciones (del orden de mil millonésimas), puede ser el caso de los olores fen%licos o medicinales, originados por 'ertidos industriales a loscauces de agua o por fen%menos bioquímicos entre ciertos compuestos procedentes delas algas y algunas le'aduras y mohos que pueden encontrarse en la propia red de

distribuci%n.Kno de los principales orígenes del sabor y olor en el agua, es el producido por

el metabolismo de determinados microorganismos, especialmente el %itoplancton,concretamente determinados tipos de algas, como las algas 'erdes=a-ules, las 'erdes, lasdiatomeas y los flagelados.

4lgunas especies de algas diatomeas, como la 4sterionella y Synedra, producensabores y olores especialmente desagradables (concentraciones de /++ Kds.ml.) de4sterionella, comunican ya estos sabores.

4 'eces, concentraciones muy peque#as (del orden de * o / organismosml.),como es el caso del flagelado Synedra, son suficientes para producir un fuerte ydesagradable olor a pepino.

ianoficeas como 4nabaena, 4phani-omenon, Jicrocystis y otras, son tambienespecies responsables de estos olores desagradables.

<tras 4lgas 2erdes (con clorofila 4 y ) como la Staurastrum, son igualmentecausantes de sabores y olores característicos.

Hinalmente, hay que se#alar, que las bacterias actinomicetos, originan olores aRtierra húmeda y Rmohoso, (atribuído a metabolitos 'oltiles formados durante sudesarrollo), ya que poseen dos compuestos, el @, metilisoborneol (J3) y la geosmina(también producida por algunas algas 'erdes=a-ules filamentosas) que han sido aisladoscomo agentes responsables7 tra-as de estos productos son suficientes para comunicar también un desagradable olor a pescado.

as t5cnicas para eli)inación de olores $ sabores 6ue suelen e)plearse son:en primer lugar, un tratamiento con sulfato de cobre en el origen (embalse o lago), conla intenci%n de e'itar el desarrollo de algas, es decir, como algicida. El tratamiento consulfato de cobre se puede considerar limitado a una capa de unos cinco metros desde lasuperficie, no emplendose dosis mayores de +,/ p.p.m., que pueden ser t%&icas paraalgunos peces, a este respecto sería ms apropiado el empleo de compuestos quelatos decobre.

En las propias estaciones de tratamiento, la técnica que en primer lugar seemplea, se basa en la o&idaci%n de las sustancias odoríferas, siendo el método msfrecuentemente empleado la cloraci%n, específicamente la cloraci%n hasta conseguir cloro residual libre (proceso de breaP=point) en precloraci%n, para conseguir una

o&idaci%n completa, ya que algunos compuestos clorados intermedios, pueden causar ointensificar los sabores y olores ya e&istentes, o modificarlos Rsabores medicinales, al



formar compuestos organoclorados, de aquí la necesidad de aumentar la dosis de clorohasta conseguir el breaP=point para que desapare-can en la medida de lo posible estoscompuestos inicialmente formados. El propio cloro por sí mismo es a 'eces el origen delas queas por olor y sabor del agua tratada por parte de los consumidores.

!a mayor parte de los compuestos orgnicos del agua que causan problemas

organolépticos y sanitarios, son compuestos no saturados (por eemplo los compuestosaromticos). !os dobles y triples enlaces cuando se suceden en una cadena conseparaciones de enlaces simples, e&iste una "fluide- electr%nica" y los electrones puedencircular a lo largo de la cadena. Estas moléculas son moléculas conugadas (las

proteínas son moléculas conugadas). En estas circunstancias la o&idaci%n tiene por obeto destruir esta "fluide- electr%nica" que es "característica de la 'ida".

El cloro adems de o&idante tiene el incon'eniente (para el caso que aquí nosocupa de desinfecci%n del agua), de formar compuestos de adici%n mo'iendo los doblesy triples enlaces.

El di%&ido de cloro no se fia en cambio en los dobles enlaces de los núcleosaromticos, de los compuestos hidro&ilo o de las cadenas etilénicas y o&ida a las

sustancias odoríferas a una 'elocidad superior a la del cloro y no formando por eemploclorofenoles, se emplea en precloraci%n, en sustituci%n del cloro, cuando las necesidadeslo requieren. El permanganato potsico es otro de los o&idantes empleados confrecuencia, especialmente en casos de olores pro'ocados por 'ertidos industriales yalgas.

<tro o&idante empleado en el control del sabor y olor es el o-ono. Se consiguenresultados satisfactorios con dosis m&imas de @ gr.mA.

ay que tener presente que cuando se presentan estos problemas de olor y sabor hay que potenciar el proceso con'encional de coagulaci%n=floculaci%n, sedimentaci%n yfiltraci%n (aún cuando la turbide- y color sean mínimos, turbide- U@, color U/) ya quelos grandes fl%culos eliminan también sustancias odoríferas del agua, por adsorci%n.

Co)o t5cnica )+s a)plia)ente aceptada $ aplicada en la eli)inación de

estos proble)as de olor $ sabor est+ el e)pleo del carbón acti*o, ya sea aplicndoloen forma de pol'o, antes de la coagulaci%n o en cualquier caso, antes de la filtraci%n oen forma granular, como medio filtrante en el proceso de tratamiento del agua.

El uso del carb%n acti'ado se basa fundamentalmente en sus propiedades deadsorci%n (también las catalíticas) dada su gran superficie y distribuci%n de poros,reteniendo y eliminando del agua, principalmente, compuestos orgnicos, no s%lo los

productores de olores y sabores, sino otras sustancias y contaminantes presentes en elagua y perudiciales para la salud.

El carb%n acti'ado se prepara a partir de distintos materiales (principalmente a

partir de lignitos, cscaras de semillas, turbas, etc.) y posteriormente es procesado parameorar las propiedades de adsorci%n.El empleo del carb%n, tanto en el tratamiento de agua como en aplicaciones

farmaceúticas de desto&ificaci%n data de hace muchos siglos.

Olores $ Sabores en la red de Distribución

!os olores y sabores pueden originarse en la propia red de distribuci%n y suelenser menos conocidos y ms difícil de adudicar la causa que los origina, que los

procedentes de las propias fuentes de captaci%n, otra característica es su menor concentraci%n para producir una ms intensa percepci%n.

!os principales responsables de los sabores a moho y terroso, suelen ser los

actinomicetos, le'aduras y hongos, siendo en muchos casos el tricloroanisol la molécularesponsable de estos problemas.



uando las concentraciones en cloro residual son menores de +, mgl., si escloro libre, o +,/+ mgl., si son cloraminas, pueden predominar los sabores a moho otierra húmeda, si los 'alores del cloro residual son mayores, pueden llegar a enmascarar y disminuir la percepci%n de estos sabores, entre otras causas por la inhibici%n de laacti'idad biol%gica de los actinomicetos y le'aduras.

$or supuesto, que muchas queas de los consumidores por los malos sabores delagua, como se ha e&puesto en prrafos anteriores, pueden estar asociados a la presenciade metabolitos de las algas (J3 y geosmina) que llegan a atra'esar las instalaciones delas plantas de tratamiento, llegando así a la red, pero en cambio son bastantes losepisodios de olores y sabores cuyo origen es ms desconocido, alguna de estas causashan sido puestas en e'idencia en di'ersos estudios que han re'elado que algunos deestos sabores se deben a la presencia de haloanisoles, concretamente tricloroanisoles, enel agua de la red, estos haloanisoles pro'ienen de la biotransformaci%n de loshalofenoles por medio de hongos y le'aduras de los actinomicetos (es decir, hay unametilaci%n de los clorofenoles a cloroanisoles).

S"STANCIAS PEI!ROSAS EN E A!"A POTA7E

Ars5nico

!a presencia de arsénico en el agua potable puede ser el resultado de la disoluci%n delmineral presente en el suelo por donde fluye el agua antes de su captaci%n para usohumano, por contaminaci%n industrial o por pesticidas.!a ingesti%n de peque#as cantidades de arsénico pueden causar efectos cr%nicos por suacumulaci%n en el organismo. En'enenamientos gra'es pueden ocurrir cuando la

cantidad tomada es de ++ mg. Se ha atribuido al arsénico propiedades cancerígenas.8inc

!a presencia del -inc en el agua potable puede deberse al deterioro de las tuberías dehierro gal'ani-ado y a la perdida del -inc del lat%n. En tales casos puede sospecharsetambién la presencia de plomo y cadmio por ser impure-as del -inc, usadas en lagal'ani-aci%n. >ambién puede deberse a la contaminaci%n con agua de desechosindustriales.Cad)io

El cadmio puede estar presente en el agua potable a causa de la contaminaci%n industrialo por el deterioro de las tuberías gal'ani-adas.El cadmio es un metal altamente t%&ico y se le ha atribuido 'arios casos de

en'enenamiento alimenticio.



Cro)o

El cromo he&a'alente (raramente se presenta en el agua potable el cromo en su formatri'alente) es cancerígeno, y en el agua potable debe determinarse para estar seguros deque no est contaminada con este metal.!a presencia del cromo en las redes de agua potable puede producirse por desechos de

industrias que utili-an sales de cromo, en efecto para el control de la corrosi%n de losequipos, se agregan cromatos a las aguas de refrigeraci%n.Es importante tener en cuentala industria de curtiembres ya que allí utili-an grandes cantidades de cromo que luegoson 'ertidas a los ríos donde Pilometros mas adelante son interceptados por bocatomasde acueductos.

Documents

Trabajo-sobre-el-Agua-potable.doc