2. análisis de parámetros

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  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Tratamiento de aguas residualesy residuos slidos

    Imparte: MIA Leonor Zapin Serrano

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Prueba Abreviatura/Definicin Uso o significados del resultado

    Slidos totales ST

    Determinar la clase de proceso u operacin ms

    apropiada para su tratamiento

    Slidos voltiles totales SVT

    Slidos fijos totales SFT

    Slidos suspendidos totales SST

    Slidos suspendidos voltiles SSV

    Slidos suspendidos fijos SSF

    Slidos disueltos totales SDT (ST-SST) Estimar la reutilizacin potencial del agua residual

    Slidos disueltos voltiles SDV

    Slidos disueltos fijos totales SDF

    Slidos sedimentables SS Determinar aquellos slidos que se sedimentan por

    gravedad en un tiempo especfico

    Distribucin de partculas por

    tamao DPT Evaluar el desempeo de los procesos de tratamiento

    Turbiedad UNT

    Evaluar la calidad del agua residual tratada

    Color Caf claro, gris, negro Estimar la condicin del agua residual (fresca o

    sptica)

    Transmitancia %T Estimar si el efluente tratado es apropiado para

    desinfeccin con radiacin UV

    Olor NUO Determinar si el olor puede ser un problema

    Temperatura C o F Inportante en el diseo y operacin de instalaciones

    de tratamiento con procesos biolgicos

    Conductividad CE

    Estimar si el efluente tratada es apto para su uso

    agrcola

    CaractersticasFsicas

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    CaractersticasFsicas

    Slidos Sedimentables (mtodo del cono Imhoff)

    1. Llenar 1000 mL de muestra2. Sedimentar durante 45 minutos3. Suavemente agitar la muestra de los

    lados el cono4. Sedimentar nuevamente por 15

    minutos.5. Registrar el volumen de slidos

    sedimentables como mg/L.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    CaractersticasFsicas

    Slidos Totales

    1. Calentar la placa a 103-105C durante una hora.2. Consrvese la placa en el desecador.3. Pesar inmediatamente antes de usar.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Anlisis de la muestra:

    1. Volumen de muestra que proporcione unresiduo entre 2.5 y 200 mg.

    2. Transfirase el volumen medido a la placa yevaprese.

    3. Secar la muestra durante una hora a 103-105C

    4. Enfriar la placa en el desecador5. Reptase el ciclo de secado, enfriado,

    desecacin y pesado hasta obtener un pesoconstante.

    CaractersticasFsicas

    Slidos Totales

    mLmuestradeVolumen

    BALtotalesslidosdemg

    ,

    1000)(/

    A: Peso de residuo seco + placa, mg B: Peso de la placa, mg

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    CaractersticasFsicas

    Slidos Suspendidos Totales

    1. Colocar el filtro con la cara rugosa hacia arriba en el aparato de filtrado.2. Pasar tres volmenes sucesivos de 20 mL de agua.3. Continese succionando hasta eliminar todo vestigio de agua.4. Trasladar el filtro a una plancheta de aluminio o acero inoxidable.5. Secar en horno a 103-105C durante una hora.6. Enfriar en desecador y pesar.7. Repetir el ciclo de secado, enfriamiento, desecacin y pesado hasta

    obtener un peso constante.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    CaractersticasFsicas

    Slidos Suspendidos Voltiles

    1. Pasos del 1 al 4 igual que el anterior.2. Incinerar a 550C en horno de mufla3. Enfriar en desecador y pesar.

    4. Repetir el ciclo de incineracin, enfriamiento, desecacin y pesado hastaobtener un peso constante.

    mLmuestradeVolumen

    BA

    L

    suspensionentotalesslidosdemg

    ,

    1000

    A: Peso del filtro + residuo seco, mg B: Peso del filtro, mg

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    CaractersticasFsicas

    Slidos Disueltos

    1. Filtrar la muestra mediante unfiltro de fibra de vidrio.

    2. Transferir el filtrado a unacpsula de porcelana pesada

    3. Evaporar hasta que se seque.4. Secar en horno a 1802C5. Enfriar en un desecador y

    pesar.

    mLmuestradeVolumen

    BA

    L

    disueltostotalesslidosdemg

    ,

    1000)(

    A: Peso de residuo seco + placa (mg) B: Peso de la placa (mg)

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    CaractersticasFsicas

    Slidos Totales Fijos

    1. Incinerar los residuos del proceso de filtrado a peso constante, enun horno de mufla a una temperatura de 550oC.

    2. La incineracin solo precisa de 15 a 20 min.

    3. Enfrese la placa y luego psese.

    mLmuestradeVolumen

    BA

    L

    fijosslidosdemg

    ,

    1000

    A: Peso del residuo +peso de la placa despus de la incineracin (mg)

    B: Peso de la placa o filtro (mg)

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    CaractersticasFsicas

    Distribucin de partculaspor tamao

    1. Filtrar la muestra a travs de una membrana de 0.22 mm.2. Diluir 1 mL de muestra en 200 mL de solucin electroltica.

    3. Pasar 500 L de la muestra en el contador repitiendo la medicin4 veces en cada caso.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    1. Llenar un tubo nessler hasta la marcade 50.0 ml

    2. Comparar con la serie de estandares.3. Si el color de la muestra excede de 70unidades, se diluye la muestra.

    ml de solucin de 500unidades diluida a 50 ml

    con agua destilada

    Color en unidades deplatino-cobalto

    0.5 5

    1.0 10

    1.5 15

    2.0 20

    2.5 25

    3.0 30

    3.5 35

    4.0 40

    4.5 45

    5.0 505.5 55

    6.0 60

    6.5 65

    7.0 70

    Color

    CaractersticasFsicas

    A = unidades de color de la muestra diluda.V = ml de muestra tomados para la dilucin.

    Unidades de color = A x 50V

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    Olor

    CaractersticasFsicas

    Se cuantifica medianteun test de dilucin hastadesaparicin del olor.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Regiones clidas: 13C - 30C

    Regiones fras: 7C - 18C

    Afecta las reacciones qumicas, velocidadesde reaccin, uso del agua, vida acutica.

    T ptima vida bacteriana: 25C - 35C

    Detencin de procesos aerbicos y de

    nitrificacin: 50C Detencin produccin de metano: 15C

    Detencin procesos nitrificantes: 5C

    Temperatura

    CaractersticasFsicas

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Qumicasinorgnicas

    Prueba Abreviatura/Definicin Uso o significados del resultadoAmonio libre NH+4

    Usado como medida de nutrientes y para establecer el

    grado de descomposicin del agua residual; las formas

    oxidadas pueden tomarse como una medida del grado de

    oxidacin.

    Nitrgeno orgnico N org

    Nitrgeno total Kjeldahl NTK (N org - NH+4 )

    Nitritos NO-2

    Nitratos NO-3Fsforo inorgnico P inorg

    Fsforo orgnico P orgFsforo total FT

    pH pH= log 1/(H+) Medida de la acidez o basicidad de una solucin acuosa.

    Alcalinidad CO-3+CO-2

    3 +OH--H+ Medida de la capacidad amortiguadora del agua residual.

    Cloruros Cl- Evaluar la posibilidad de ser empleado en el uso agrcola.

    Sulfatos SO-24 Estimar la formacin potencial de olores y del tratamiento

    apropiado de lodos residuales.

    MetalesAs, Cd, Ca, Cr, Co, Cu, Pb,

    Mg, Hg, Mo, Ni, Se, Na, Zn

    Estimar la posibilidad de reutilizar el agua residual y losposibles efectos txicos en el tratamiento. Las cantidades

    de metales son importantes en el tratamiento biolgico.

    Compuestos y elementos

    inorgnicos especficos

    Evaluar la presencia o ausencia de un constituyente

    especfico.

    Gases O2, CO2, NH3, H2S, CH4 Presencia o ausencia de un gas especfico.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Qumicasinorgnicas

    El cambio de pH del aguapuede ser un indicador de

    contaminacin del agua cido sulfrico procedente

    de algunos minerales,cidos hmicos disueltosprovenientes del suelo

    pH

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    Qumicasinorgnicas

    Nitratos

    Colorimetra Salicilatosdico

    Coloramarillo(420 nm).

    Espectrofoto

    metra ocromatografa

    inica.

    Unidades:mg/L.

    NitritosContamina

    cin decarcter

    fecal.

    Colorimetra.

    4-aminobencenosulfonamidaen presencia de

    cido fosfrico, apH 1.9

    540nm

    Espectrofotometra o

    cromatografainica.

    Unidades:mg/L.

    Nitrgeno

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    Qumicasinorgnicas

    Amonaco/amonio

    Mtodo deNessler

    K2[HgI4]

    tetrayodomercuriato (II) de

    potasio

    Unidades: mg/L. Amarillo-marrn

    Nitrgeno KjeldahlDigestin de la

    muestra encido sulfrico

    Adicin de uncatalizador.

    El nitrgenocontenido seconvierte en

    AmonioSulfato.

    Determinacindel in amonio

    porespectrofotom

    etra ovolumetra.

    Unidades:mg/L.

    Nitrgeno

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    Qumicasinorgnicas

    Fsforo

    En aguas de pH normal (entre 78), el 10% del fsforo inorgnico (fosfatos)se encuentra como H2PO4

    y el 90% restante como HPO42-

    Colorimetra. Solucin cida (iones molibdato y antimonio) Formacin de un complejo antimonio-fosfomolibdato. Reduccin de este complejo con cido ascrbico (azul de

    molibdeno) 880 nm

    P orgnico (Fosfatos)

    Transformacin por hidrlisis con cido sulfrico a fosfatos Mtodo azul de molibdeno Unidades: mg/L.

    P inorgnico (Polifosfatos)

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    Qumicasinorgnicas

    Extraccin con disolventes y anlisis gravimtrico opor espectroscopia infrarroja.

    Unidades: mg/L.Aceites y grasas

    Espectrofotometra de infrarrojos o cromatografa Unidades: g/L.

    Hidrocarburos

    Espectrofotometra. Unidades: g lauril sulfato/L.

    Detergentes otensoactivos

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Qumicasinorgnicas

    Potenciometra con electrodo de in especfico. Unidades: mg/L.

    Cloruros

    Potenciometra con electrodo de in especfico. Unidades: mg/L.

    Fluoruros

    Turbidimetra, gravimetra o cromatografainica.

    Unidades: mg/L.Sulfatos

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    Qumicasorgnicas

    Prueba Abreviatura/Definicin Uso o significados del resultadoDemanda bioqumica

    carboncea de oxgeno a cinco

    das

    DBOC5Medida de la cantidad de oxgeno requerido

    para estabilizar biolgicamente un residuo.

    Demanda bioqumicacarboncea de oxgeno ltima

    DBOU Medida de la cantidad de oxgeno requeridopara estabilizar biolgicamente un residuo.

    Demanda de oxgeno

    nitrogenceaDON

    Medida de la cantidad de oxgeno requerido

    para oxidar biolgicamente el nitrgeno

    amoniacal de un agua residual a nitratos.

    Demanda qumica de oxgeno DQOUsada con frecuencia como sustituto de la

    prueba de DBO

    Carbono orgnico total COTUsada con frecuencia como sustituto de la

    prueba de DBO

    Compuestos y clases de

    compuestos orgnicos

    especficos

    Determinar la presencia de compuestos

    orgnicos especficos y estimar la necesidad

    de medidas especiales en el diseo para su

    remocin.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Qumicasorgnicas

    DBO

    Prueba estndar:

    Botella de DBO (300 ml) Agua saturada con oxgeno y nutrientes

    Medir [O2] inicial (D1), incubar a 20C por 5 das y medir [O2]final (D2).

    DBO (mg/L) = (D1 - D2) / P

    P es la fraccin de agua residual contenida en la muestra

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Qumicasorgnicas

    Mtodo colorimtrico de reflujo cerrado

    Oxidacin del dicromato decromo (VI) a (III).

    400 nm (Cr VI) 600 nm (Cr III)

    Mtodo titramtrico de reflujo cerrado

    Digestin condicromato de potasio

    (K2Cr2O7).

    Retirar el K2Cr2O7 sinreducir con sulfato de

    amonio ferroso

    Se calcula en trminosde equivalente en

    oxgeno.

    Aplicable para DQOentre 40 y 400 mg/l.

    DQO

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Qumicasorgnicas

    DBO5 / DQO

    DBO5/DQO entre 0.3 y 0.8 = ARD.

    DBO5/DQO > 0.5, tratamiento biolgico

    DBO5/DQO < 0.3 constituyentes txicos y/o aclimatacin.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Biolgicas

    Prueba Abreviatura/Definicin Uso o significados del resultado

    Organismos coliformesNMP (nmero ms

    probable)

    Estimar la presencia de bacterias

    patgenas y la eficiencia del proceso

    de desinfeccin.

    Microorganismos

    especficos

    Bacterias, protozoos,

    helmintos, virus

    Estimar la presencia de organismosespecficos en conexin con la

    operacin de la planta de tratamiento y

    la reutilizacin del agua.

    Toxicidad UTA y UTCUnidad txica aguda, unidad txica

    crnica.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Biolgicas

    Coliformes fecales

    1. Agitar vigorosamente la muestra (20 veces)2. Si es necesario hacer diluciones.3. Inocular con 1 mL de muestra por triplicado, tubos de fermentacin

    conteniendo caldo lactosado o caldo lauril triptosa4. Incubar a 35 C durante 24horas.5. Despus de 24 horas efectuar una primera lectura (presencia de gas)6. En caso de no apreciarse crecimiento, incubar por 24 horas ms.7. Despus de 48 horas ( 2h) a partir de la inoculacin, se hace la lectura

    final.8. Si pasadas 48 h tampoco se aprecia crecimiento ni produccin de gas, los

    tubos se toman como negativos.

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    Biolgicas

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    Biolgicas

    Huevos de helminto

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Biolgicas

    Huevos de helminto

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    Algunas de las normas que reglamentan y coadyuvan en lo referente a la

    administracin y preservacin de la calidad de los recursos hidrulicos de

    la Nacin:

    NOM-001-SEMARNAT-1996, que establece los lmites mximos

    permisibles de las descargas de aguas residuales a cuerpos

    receptores.

    NOM-003-SEMARNAT-1996, que establece los lmites mximos

    permisibles para el reso de aguas residuales tratadas en riego de

    reas verdes de contacto directo e indirecto.

    NOM-004-SEMARNAT-1997, que establece los lmites mximos

    permisibles para el tratamiento y disposicin de los lodos de desecho.

    Legislacin

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Legislacin

    NOM-001-SEMARNAT-1996

    PARMETROS (miligramos

    por litro, excepto cuando se

    especifque)

    ROSEMBALSES NATURALES Y

    ARTIFICIALESAGUAS COSTERAS SUELO

    Uso en riego

    agrcola (A)

    Uso pblico

    urbano (B)

    Proteccin de

    vida acutica

    (C)

    Uso en riego

    agrcola (B)

    Uso pblico

    urbano (C)

    Explotacin

    pesquera,

    navegacin

    y otros usos

    (A)

    Recreacin

    (B)Estuarios (B)

    Uso en riego

    agrcola (A)

    Humedales

    naturales

    (B)

    P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D.

    Temperatura C (1) N.A. N.A. 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 N.A. N.A. 40 40

    Grasas y Aceites (2) 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25

    Materia Flotante (3)ausen

    te

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausent

    e

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausent

    e

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausent

    e

    ausen

    te

    ausent

    e

    ausen

    te

    ausen

    te

    ausen

    te

    Slidos Sedimentables (ml/l) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 N.A. N.A. 1 2

    Slidos Suspendidos Totales 150 200 75 125 40 60 75 125 40 60 150 200 75 125 75 125 N.A. N.A. 75 125

    Demanda Bioqumica de

    Oxgeno5150 200 75 125 30 60 75 125 30 60 150 200 75 125 75 125 N.A. N.A. 75 150

    Nitrgeno Total 40 60 40 60 15 25 40 60 15 25 N.A. N.A. N.A. N.A. 15 25 N.A. N.A. N.A. N.A.

    Fsforo Total 20 30 20 30 5 10 20 30 5 10 N.A. N.A. N.A. N.A. 5 10 N.A. N.A. N.A. N.A.

    (1) Instantneo, (2) Muestra Simple Promedio Ponderado, (3) Ausente segn el Mtodo de Prueba definido en la NMX-AA-006, P.D.= Promedio Diario; P.M.=

    Promedio Mensual, N.A.= No es Aplicable, (A), (B) y (C): Tipo de Cuerpo Receptor segn la Ley Federal de Derechos.

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    NOM-003-SEMARNAT-1996

    TIPO DE REUSO

    Coliformes

    Fecales

    NMP/100 ml

    Huevos de

    Helminto

    (h/l)

    Grasas y

    Aceites

    mg/l

    DBO5

    mg/l

    SST

    mg/l

    SERVICIOS AL PBLICO

    CON CONTACTO

    DIRECTO

    240 1 15 20 20

    SERVICIOS AL PBLICO

    CON CONTACTO

    INDIRECTO U

    OCASIONAL

    1000 5 15 30 30

    Legislacin

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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    Criterio DBO5

    (mg/L)

    Criterio DQO

    (mg/L)

    Criterio SST

    (mg/L)Clasificacin

    DBO5 < 3 DQO 10 SST 25 Excelente: no contaminada

    3 < DBO5 6 10 < DQO 20 25 < SST 75

    Buena Calidad: aguas superficiales con bajo contenido de

    materia orgnica biodegradable.

    6 < DBO5 30 20 < DQO 40 75 < SST 150

    Aceptable: con indicio de contaminacin. Aguas

    superficiales con capacidad de autodepuracin con

    descargas de aguas residuales tratadas biolgicamente.

    30 < DBO5

    120 40 < DQO 200 150 < SST 400

    Contaminada: aguas superficiales con descargas de

    aguas residuales crudas, principalmente de origen

    municipal.

    DBO5 > 120 DQO > 200 SST > 400

    Fuertemente contaminada: aguas superficiales con fuerte

    impacto de descargas de aguas residuales crudas

    municipales y no municipales.

    Legislacin

    ndice de Calidad del Agua (ICA)

  • 7/21/2019 2. Anlisis de Parmetros

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