UNIDAD IINTRODUCCIÓN A
CALIDAD DE AGUAS
10/04/23Prof. Ing. Gianella Polleri
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ETAP ESTACION DE TRATAMIENTO DE AGUAS POTABLE
Apta para el consumo humano
EDARPTAR
ESTACION DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALESPLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Utilizadas por el ser humano
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DISPONIBILADAD DE AGUA EN EL MUNDO
Según la OMS:• 1.500 millones de personas carecen de abastecimiento de agua potable• 1.700 millones no cuentan con instalaciones adecuadas para recibir dicha provisión.
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PORQUE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO ?
AGUAS CONTAMINADAS
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GENERACION DE ENERGIANAVEGACION
RECREACION
AGRICULTURA
PESCA
INDUSTRIAL
COMERCIOS
ABASTECIMIENTO Y POTABILIZACIÓN
CARACTERZACIÓN DE LAS AGUAS: PARÁMETROS Y CAUDAL
•Organismos coliformes.
•Microorganismos específicos (Bacterias, Protozoos, helmintos, virus, etc).
•Toxicidad
Constituyentes Inorgánicos:
•pH
• Alcalinidad
•Dureza
•Cloruros
•Sulfatos
•Metales
•Nitrógeno y fósforo en todas sus formas.
•Otros elementos o compuestos específicos (CN-, Br-, I-, etc)
•Gases (O2, CO2, NH3, H2S, CH4, etc.)
Constituyentes Orgánicos:
•Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
•Demanda Química de Oxígeno (DQO)
•Carbono Orgánico Total (COT)
•Grasas y Aceites
•Otros elementos o compuestos específicos (Fenol, hidrocarburos, etc)
•Sólidos
•Turbiedad
•Color
•Olor
•Temperatura
•Conductividad
BiológicasQuímicasFísicas
•Organismos coliformes.
•Microorganismos específicos (Bacterias, Protozoos, helmintos, virus, etc).
•Toxicidad
Constituyentes Inorgánicos:
•pH
• Alcalinidad
•Dureza
•Cloruros
•Sulfatos
•Metales
•Nitrógeno y fósforo en todas sus formas.
•Otros elementos o compuestos específicos (CN-, Br-, I-, etc)
•Gases (O2, CO2, NH3, H2S, CH4, etc.)
Constituyentes Orgánicos:
•Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
•Demanda Química de Oxígeno (DQO)
•Carbono Orgánico Total (COT)
•Grasas y Aceites
•Otros elementos o compuestos específicos (Fenol, hidrocarburos, etc)
•Sólidos
•Turbiedad
•Color
•Olor
•Temperatura
•Conductividad
BiológicasQuímicasFísicas
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Número de organismos significativos y cuantitativamente determinables
Cambios de las condiciones de su existencia y sus efectos
Se debe conocer la forma de los patógenos hídricos y determinar su presencia y origen, la magnitud y oscilación de su número, el curso de su ciclo vital y el índice de su supervivencia.
Es una expresión numérica de su habilidad para transportar una corriente eléctrica. Depende de la concentración total de sustancias disueltas ionizadas.
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Característica química del agua que esta determinada por el contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmentenitratos, de calcio y magnesio.
HCO3-
CO3=
SO4=
CL-
NO3-
Alcalinidad
Aniones
Ca+2
Mg+2
Na+
K+
Cationes
Dureza Carbonática o Temporal HCO3-
CO3=
SO4=
CL-
NO3-
Alcalinidad
Aniones
HCO3-
CO3=
SO4=
CL-
NO3-
Alcalinidad
Aniones
Ca+2
Mg+2
Na+
K+
Cationes
Ca+2
Mg+2
Na+
K+
Cationes
Dureza Carbonática o Temporal
La Dureza del agua: Definición
« Dureza total= Dureza Carbonática + Dureza No Carbonática »
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Característica química del agua que esta determinada por el contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmentenitratos, de calcio y magnesio.
HCO3-
CO3=
SO4=
CL-
NO3-
Alcalinidad
Aniones
Ca+2
Mg+2
Na+
K+
Cationes
Dureza Carbonática o Temporal HCO3-
CO3=
SO4=
CL-
NO3-
Alcalinidad
Aniones
HCO3-
CO3=
SO4=
CL-
NO3-
Alcalinidad
Aniones
Ca+2
Mg+2
Na+
K+
Cationes
Ca+2
Mg+2
Na+
K+
Cationes
Dureza Carbonática o Temporal
La Dureza del agua: Definición
« Dureza total= Dureza Carbonática + Dureza No Carbonática »
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Unidad de medida: La dureza es expresada como mg.L-1 de carbonato de calcio equivalente (mg.L-1 como CaCO3)
Interpretación:Dureza en mg.L-1 como CaCO3 Interpretación
0-75 agua suave 75-150 agua poco dura 150-300 agua dura > 300 agua muy dura
La Dureza: Unidad de medida e interpretación
Campo de aplicación:• El análisis en muestras de aguas en la industria de bebidas• En lavandería• Fabricación de detergentes, acabados metálicos, teñído y textiles.• Control de agua potable y agua para calderas, etc.
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La Dureza del agua: Tipos
Según los iones presentes en al agua (calcio y magnesio):
• Dureza cálcica: Determinada por la concentracion de iones de calcio en solución
• Dureza mágnesica: Determinada por la concentracion de iones magnesio en solución
Segun a las sales que estan ligados los iones calcio y magnesio:
• Dureza Temporal: Determinada por el contenido de carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio. Puede ser eliminada por ebullición del agua y posterior eliminación de precipitados
• Dureza Permanente: Está determinada por todas las sales de calcio y magnesio excepto carbonatos y bicarbonatos. Puede ser eliminada por intercambio ionico
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Relación con la alcalinidad:
• Si Dureza total > Alcalinidad total Alcalinidad total = Dureza de carbonatos
• Si Dureza total ≤ Alcalinidad tortal Dureza total = Dureza de carbonatos
La Dureza del agua: Tipos
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Punto de inflección~pH=8,3(Fenolftaleina)
Punto de inflección~pH=4,5(Rojo de metilo)
Volumen de ácido añadido
pH
0H- + H+ ↔ H20
CO3= + H+ ↔ HCO3
-
HCO3- + H+ ↔ H2CO3
H2CO3↔ H20 + C02
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Punto de inflección~pH=8,3(Fenolftaleina)
Punto de inflección~pH=4,5(Rojo de metilo)
Volumen de ácido añadido
pH
0H- + H+ ↔ H20
CO3= + H+ ↔ HCO3
-
HCO3- + H+ ↔ H2CO3
H2CO3↔ H20 + C02
La Alcalinidad del agua
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Relación con la alcalinidad:
• Si Dureza total > Alcalinidad total Alcalinidad total = Dureza de carbonatos
• Si Dureza total ≤ Alcalinidad tortal Dureza total = Dureza de carbonatos
La Dureza del agua: Tipos
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11
10
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8
7
6
5
4
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2
1
Punto de inflección~pH=8,3(Fenolftaleina)
Punto de inflección~pH=4,5(Rojo de metilo)
Volumen de ácido añadido
pH
0H- + H+ ↔ H20
CO3= + H+ ↔ HCO3
-
HCO3- + H+ ↔ H2CO3
H2CO3↔ H20 + C02
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8
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4
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2
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Punto de inflección~pH=8,3(Fenolftaleina)
Punto de inflección~pH=4,5(Rojo de metilo)
Volumen de ácido añadido
pH
0H- + H+ ↔ H20
CO3= + H+ ↔ HCO3
-
HCO3- + H+ ↔ H2CO3
H2CO3↔ H20 + C02
La Alcalinidad del agua
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Turbiedad: Es una expresión de la propiedad o efecto óptico causado por la dispersión e interferencia de los rayos luminosos que pasan a través de una muestra de agua.
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Presencia de partículas muy finas que se quedan en suspensión
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Estética: produce en el consumidor un rechazo inmediato Filtración: La filtración del agua se vuelve más difícil y aumenta su costo al aumentar la turbiedad. Desinfección: Presencia de materia orgánica y microorganismos.
Qué causa la turbidez en el agua?
Eliminación
Coagulación, Sedimentación y Filtración.
NTU (unidades de turbidez
nefelométricas)
Presencia de partículas coloidales. Desechos orgánicos suspendidos.
Clasificación◦ Color Verdadero: Solución (Después de la
turbidez)◦ Color aparente: Suspensión
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Causas:1.Materia Orgánica en solución2.Acido sulfhídrico3.Cloruro de sodio4.Sulfato de sodio y magnesio5.Fenoles6.Aceites, entre otros.
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SOLIDOS
TOTALES (ST)Todos los sólidos en el agua residual o aguas de desecho, incluyendo sólidos suspendidos y sólidos filtrables.
Sólidos suspendidos (SS): Partículas sólidas orgánicas o inorgánicas que se mantienen en suspensión en una solución.
Sólidos disueltos(SD) Materiales sólidos que se disuelven totalmente en agua y pueden ser eliminados por filtración
Sólidos Sedimentables (SS): Producto Sedimentables y son eliminados en ese camino. Aquellos sólidos suspendidos en las aguas residuales que se depositan después de un cierto periodo de tiempo.
Materia que permanece después de
la evaporación
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Aguas Naturales
Consumo humano Uso industrial
TurbidezColorSulfatosClorurosOxígeno disueltoSólidospHTemperaturaNitritos y NitratosColiformes (totales y fecales)
TurbidezColorSulfatosClorurosOxígeno disueltoSólidospHTemperaturaNitritos y NitratosColiformes (totales y fecales)DurezaCompuestos orgánicos disueltosConductividad y/o sólidos disueltos
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Membranas de Osmosis inversa
Reducción de contaminantes (dureza) por Osmosis Inversa
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ESQUEMA SIMPLIFICADO DE UNA PLANTA DE POTABILIZACION CONVENCIONAL:
(arenas)(arenas)
•Intercambio iónicos: Remoción de Dureza
•Carbón Activado: Remoción de Comp. Org. Disueltos
•Osmosis Inversa: Remoción de Sólidos Disueltos
ETAPAS ADICIONALES:
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ESQUEMA SIMPLIFICADO DE UNA PLANTA DE DE AGUAS RESIDEALES
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PRUEBA DE
ÁNALISIS DE AGUA
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Qué necesito saber?
Qué voy hacer con la información?
Donde la voy a instalar?
Propósito de la
planta?