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7/24/2019 Expo aguas.docx

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COAGULACIÓN, FLOCULACIÓN Y DECANTACIÓN

Coagulación: Desestabilización de un coloide producida por la eliminación de las doblescapas eléctricas que rodean a todas las partículas coloidales, con la formación de núcleosmicroscópicos.

Coagulantes sintéticos: Los coagulantes Sintéticos sebasan en la incorporación de componentes orgánicos a suformulación, presentando numerosas ventaas ! ningúninconveniente.

"ran efectividad en su dosificación, no se #idroliza ! dealta densidad catiónico pudiendo trabaar con rangos de

p$.

%enor volumen de fangos producidos, debido a que se reduce la dosificaciónenormemente, quedando el fango mas comprimido ! compacto.

%a!or tama&o de microflóculo producido que a veces es suficiente para decantar enfunción de las variables de la instalación, caudal a tratar ! naturaleza de los sólidos adecantar.

Los coagulantes sintéticos de la serie S'()*+ son productos que se #an desarrolladocomo floculantes primarias para el tratamiento de aguas esiduales , son productos

e-entos de Sulfatos, ! dise&ados fundamentalmente para procesos de separación físicoquímico por decantación en las industrias .

Son productos que se utilizan en aguas con altos contenidos en sólidos ! elevadasturbideces.

Los coagulantes naturales: Los coagulantes naturales de origen vegetal estánformulados en base a productos naturales orgánicos. Debido a su formulación e-enta de



sales, presentando numerosas ventaas ! ningún inconveniente. Los coagulantesnaturales de la serie *+)/( 0' son productos que se #an desarrollado comocoagulantes primarios para el tratamiento de residuales.

Coagulantes específicos para la eliminación del flúor 1 *l flúor no e-iste en lanaturaleza en su forma elemental porque su estado, la molécula diatómica presenta unaelevada reactividad ! se encuentra casi siempre en su forma combinada. Debido a que elflúor es el elemento más electronegativo, es mu! reactivo ! forma compuestos conprácticamente todos los demás elementos, llegando a formar incluso compuestos con losgases nobles, como el -enón ! radón.

Proceso de coagulación: La coagulación es un proceso de desestabilización de lascargas eléctricas de las suspensiones de coloides o suspensiones coloidales. Loscoloides se mantienen en suspensión produciendo turbidez en el agua, debido a larepulsión electrostática que se produce entre partículas del mismo signo, !a que alrededor de cada una de ellas se genera una alternancia de cargas eléctricas que generan el

potencial 2*)/.¿Cómo se realiza? La coagulación se compone de dos fases1 3/S* 4'%*/1Desestabilización. Las partículas cargadas superficialmente por desionizacion de grupos !absorción de iones de peque&a masa molecular, contrarrestados por contraionesintroducidos por el coagulante. *-isten dos capas1 *strato superficial ! estrato difuso. *lpotencial 2*)/ es la diferencia entre el potencial eléctrico de la capa de iones ! la delliquido.

FAS S!"#$A: /dsorción. Las partículas desestabilizadas se absorben sobre los ionesintroducidos por el coagulante, produciéndose los microflóculos. *s necesario romper elpotencial zeta o la repulsión electrostática. 4ara romper el potencial 2*)/, se agrega unreactivo, que por medio de mecanismos de agregación o de adsorción, anula las fuerzasrepulsivas. /l anular las fuerzas repulsivas permite la agregación de las partículas enotras de ma!or tama&o ! es este aumento de tama&o lo que favorece su precipitación.*ste es el modo de funcionamiento de un coagulante

Floculación: La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición desustancias denominadas floculantes, se aglutinanlas sustancias coloidales presentes en el agua,facilitando de esta forma su decantación !posterior filtrado. *s un paso del proceso de

potabilización de aguas de origen superficial ! deltratamiento de aguas servidas domésticas, industriales! de la minería

5no de los problemas que se ataca es la contaminación del agua por sustanciascoloidales. *stas sustancias no son perceptibles a simple vista, sólo con el uso demicroscopio.



Debido a sus dimensiones tan peque&as difícilmente serán eliminadas utilizando filtrosnormales. 4ara llevar a cabo su efectiva eliminación se utilizan otros métodos, como lafloculación.

+onsiste en1 *n la captación mecánica de laspartículas neutralizadas dando lugar a unentramado de sólidos de ma!or volumen. Deesta forma, se consigue un aumentoconsiderable del tama&o ! la densidad de laspartículas coaguladas, aumentando por tanto lavelocidad de sedimentación de los flóculos.

4rocedimiento1 *l proceso de floculación es precedido por la coagulación, por eso sesuele #ablar de los procesos de coagulación6floculación. *stos facilitan la retirada de lassustancias en suspensión ! de las partículas coloidales1

La coagulación es la desestabilización de las partículas coloidales causadas por la adiciónde un reactivo químico llamado coagulante el cual, neutralizando sus cargaselectrostáticas, #ace que las partículas tiendan a unirse entre sí.

La floculación es la aglomeración de partículas desestabilizadas en microflóculos !

después en los flóculos más grandes que tienden a depositarse en el fondo de losrecipientes construidos para este fin, denominados sedimentadores.



$ecantación: *n la decantación se separa un sólido o líquido más denso de otro fluido7líquido o gas8 menos denso ! que por lo tanto ocupa la parte superior de la mezcla.

*s un proceso importante en el tratamiento de las aguas residuales.

(o debe ser confundida con la sedimentación, que es la separación por gravedad de lossólidos suspendidos en el agua 7arena ! materia orgánica8.

Los problemas de funcionamiento de la decantación primaria pueden tener su origen encuatro factores básicos1

6 Dise&o6 /vería de equipos6 'nfluente6 *-plotación

$ecantación ni%el industrial: *n casi todos los tratamientos de aguas residuales sepractica la decantación como medio primario de separar sustancias más livianas 7de tipo

graso8, sustancias medias 7de tipo acuoso8 ! sustancias pesadas 7de tipo metálico8. /demás en la industria alimenticia se utiliza para potabilizar el agua, cuando se separanarcillas ! otros componentes en suspensión. *l más importante es en las refinerías depetróleo para sacar sus derivados

CLORACIÓN Y OZONIFICACIÓN

CL&'AC(&#: La cloración es el procedimiento de desinfección de aguas mediante elempleo de cloro o compuestos clorados.

Se pueden emplear1

6"as cloro6$ipoclorito de sodio 7leía86Dió-ido de cloro 7clo986$ipoclorito de calcio6:cido cloroisocianúrico.



Aplicaciones ) *eneficios

*l cloro es empleado como desinfectante en lapurificación del agua, en piscinas ! en el tratamientode aguas residuales.

La cloración también es utilizada para alargar eltiempo de caducidad de los productos, retardando elcrecimiento bacteriano.

*liminar muc#os microorganismos como bacterias ! virus.

+ontrol de gusto ! olores reduciéndolos; el cloro le otorga al aguaatributos inodoros ! modifica favorablemente su sabor.

La cloración también es utilizada para alargar

el tiempo de caducidad de los productos, retardando el crecimientobacteriano.

*liminar sustancias como el manganeso, #ierro ! ácido sulf#ídrico,el cual puede alterar el sabor del agua.

¿# +" C&#S(S,?

+onsiste en introducir productos clorados 7pastillas de cloro,leía, etc.8 en el agua quemando las partículas orgánicas en ellacontenidas, especialmente los virus patógenos ! los microbios.

(ormalmente, tras un tiempo de actuación de unos <= minutos,el agua pasa a ser potable. "racias al efecto remanente delcloro, continúa siéndolo durante #oras o días 7en función de lascondiciones de almacenamiento8.

¿C-.& S 'AL(/A?

La cloración solo es eficaz en agua clara. Si no estransparente ! contiene impurezas visibles a simplevista, la cloración será muc#o menos eficaz. *n talcaso #abrá que realizar un tratamiento preliminar.

*l tratamiento preliminar 7a aplicar si el agua está turbia o contiene impurezas visibles asimple vista8



La filtraciónLa decantaciónLa cloración 7a aplicar sobre un agua clara84astillas o gránulos de #ipoclorito de calcioLeía 7#ipoclorito de sodio8

/plicar el gas cloro directamente al agua />5/45*.5na solución líquida, de tipo ?aterguard 7S@rAeau8

S"0P'&$"C,&S $ LA $S(#FCC(&#

Los subproductos de la desinfección 7D04, por sus siglas en inglés8 son unas sustanciasquímicas que se forman cuando el cloro se a&ade al agua potable durante el proceso detratamiento.

Los D04 están formados por1

B )ri#alometanos 7)$%8

B :cidos #aloacéticos 7$//8

B $aloacetonitrilos 7$/(8

B %C

Los D04 aparecen cuando el cloro reacciona con la materia orgánica natural presente enel agua, como las algas ! las plantas en descomposición.

1#,A2AS

*l tratamiento es rápido ! poco costoso, !su puesta en práctica, relativamentesencilla. $a! una interesante variedad deposibilidades.

4uede utilizarse a escala individual, familiar o colectiva.

(ormalmente, el agua tratada por cloración está protegida frente a microorganismos !

gérmenes durante unos días.

$S1#,A2AS

La fiabilidad de estos tratamientos es buena, pero puede fallar.



*l cloro puede reaccionar con compuestos orgánicos naturales que se encuentran en elsuministro de agua para producir compuestos conocidos como subproductos de ladesinfección.

La cloración de las piscinas puede tener efectos adversos en la piel ! el cabello de losnadadores debido a las propiedades o-idantes de cloro.

*-isten preocupaciones acerca de los efectos carcinogénicos a largo plazo.

frece protección relativamente baa contra el +riptosporidium.

&/&#(F(CAC(-#

*l ozono está compuesto por < átomos de -igeno.

La molécula de ozono se descompone en el mismomomento de su creación, liberando un átomo deo-ígeno, que a!uda a la o-idación de loscontaminantes por lo que se le considera el o-idantemás poderoso además que destru!e los micro6organismos, !a que actúa #asta <.=== veces másrápido que el cloro

/plicaciones ! beneficios

*mpleado en una pre6desinfección para el control de algas e inactivación de bacterias !virus

B 4re6 o-idación !o o-idación intermedia de la materia

orgánica e inorgánica para eliminación de compuestos queproporcionan sabor, olor ! color al agua.

B Depuración de aguas residuales.

*s utilizado para la eliminación de la turbidez, iones metálicos ! reduce los niveles detri#alometanos 7)$%8 ! precursores orgánicos relacionados.

Desinfección 7reutilización8, o-idación de compuestos inorgánicos 7eliminación desustancias tó-icas como el cianuro8, o-idación de compuestos orgánicos 7o-idaciónparcial del )+ ! sustancias tó-icas8 ! la eliminación de partículas.

$S(#FCC(&# $L A!"A

Las principales ventaas que aporta el ozono para su uso en aguas son1

+ompatible con otros tratamientos.



(o afecta al p$.(o colorea el agua.

5na de las principales ventaas de su uso es la conversión delozono en o-ígeno, sin dear ningún residuo químico perudicial enel agua.

¿# +" C&#S(S,?

+onsiste en agregar ozono al agua, esto principalmente a la residual, tiene como ventaael que permite la Desinfección bacterial e inactivación viral, -idación de inorgánicoscomo #ierro, manganeso, metales pesados ligados orgánicamente, cianuros, sulfures !nitratos. ! la -idación de orgánicos como detergentes, pesticidas, #erbicidas, fenoles,sabor ! olor causados por impurezas.

Debido a sus poderosos efectos o-idantes ! bactericidas, el ozono se utiliza para renovar el aire en atmósferas confinadas ! para la esterilización ! el tratamiento de las aguas.

¿C-.& S 'AL(/A?

4reparación del gas 7a partir del aire u o-igeno puro8"enerador de ozono'n!ección de ozono al sistema)anque de contacto ozonoaguaDestructor de ozono sobrante%onitoreo de concentración de ozono en el agua



1#,A2AS

La ozonización elimina el color causado por el #ierro, manganeso o la materia carbonosa! los sabores ! olores debido a la presencia de materia orgánica. Se produce unafloculación.

La ozonización es más barata que la supercloración seguida de una decloración ! delmismo costo que la coloración ordinaria.

Si no e-iste posterior recontaminación, el ozono residual es suficiente para efectuar unadesinfección común.

$S1#,A2AS

*l ozono es altamente corrosivo ! tó-ico.

*l coste inicial del equipamiento es alto, ! los generadores requieren muc#a energía.

*l ozono debe ser generado Ein situF por problemas en el almacenamiento ! transporte.

La vida media del ozono en el sistema de distribución es de 9G minutos a temperaturaambiente, con lo que la ozonización no asegura la limpieza del agua potable, siendonecesario a&adir cloro.

Se forman D047subproductos de la desinfección8 en presencia de bromo, alde#ídos,cetonas, etc.

Son necesarios filtros activados para la eliminación de carbono orgánico biodegradable.

RADIACIÓN UV Y ÓSMOSIS INVERSA

L"/ "L,'A1(&L,A: Los sistemas de tratamiento ! desinfección de /gua mediante luz5ltra Hioleta 75H8, garantizan la eliminación de entre el II,IJ ! el II,IIJ de agentespatógenos.



4ara lograr este grado de efectividad casi absolutamediante este procedimiento físico, es totalmenteimprescindible que los procesos previos del agua eliminende forma casi total cualquier turbiedad de la misma, !aque la Luz 5ltravioleta debe poder atravesar

perfectamente el fluo de agua a tratar.

Los 4urificadores de /gua por 5ltravioleta funcionanmediante la KradiaciónK o KiluminaciónK del fluo de aguacon una o más lámparas de silicio cuarzo, con unaslongitudes de onda de 9== a <== nanómetros. 4or lotanto, el agua flu!e sin detenerse por el interior de lospurificadores, que contienen estas lámparas.

La luz 5H no cambia las propiedades del agua oaire, es decir, no altera químicamente la estructuradel fluido a tratado.

La luz 5H ofrece un proceso de desinfección limpio,seguro, efectivo ! comprobado a través de variasdécadas de aplicaciones e-itosas.

Contaminantes ) Características del Agua



'ango de Caudal )odas las unidades de 5H tienen una capacidadmá-ima, así como mínima de caudal. Sí el fluo es mu! elevado, elagua pasa a través del sistemasin suficiente e-posición a la luz

5H. 4or el contrario, sí el fluo esbao, el calor puede provocar da&os en la lámpara 5H.

5na unidad 5H con requerimiento de fluo mínimo no debe ser colocada en una línea de suministro de agua a presión en unsistema sin recirculación. Las unidades 5H son ma!ormenteusadas con frecuencia en sistemas de recirculación con fluo

constante.

CA'AC,'(S,(CAS $ LA $S(#FCC(&# C&# L"/ "1 !'.(C($A

B Desinfección instantánea ! eficiente

B Segura

B Limpia

B *l meor costo6beneficio

B /mbientalmente adecuada

De todos los métodos de desinfección actual, la luz ultravioleta75H8 es el más eficiente, económico ! seguro.

%ás aún, su acción germicida se realiza en segundos o enfracciones de éstos, además es ambientalmente el método másadecuado, utilizado mundialmente a lo largo de varias décadas.

La luz 5H se produce naturalmente dentro del espectro electromagnético de lasradiaciones solares en el rango comprendido entre 9== ! <== nanómetros 7nm8 conocidocomo 5H6+, el cual resulta letal para los microrganismos.



F"#C(&#A.(#,&

La generación artificial de la luz 5H se realiza a través de unemisor 7lámpara8 de cuarzo puro, el cual contiene un gasinerte que es el encargado de proveer la descarga inicial, !conforme se incrementa la energía eléctrica, el calor producido por el emisor también aumenta unto con lapresión interna del gas, lo cual genera la e-citación deelectrones que se desplazan a través de las diferenteslíneas de longitud de onda, produciendo la luz 5H.

+uando los microorganismos son e-puestos a una dosisadecuada de radiación ultravioleta a 9G<.nm de longitud de onda 75H6+8, el /D( 7acidodeso-irribonucleico8 de las células absorben los fotones 5H causando una reacciónfotoquímica irreversible, la cual inactiva ! destru!e las células.

APL(CAC(&#S

La tecnología ultravioleta actualmente se usa en un e-tenso grupo de aplicaciones, queva desde la protección básica de agua potable doméstica, #asta un tratamiento final paraenuagues de limpieza de partes electrónicas libre de gérmenes.

Se muestra a continuación una lista de algunas áreas donde se aplica este tipo detecnología1

+ervecera /limenticia3armacéutica 'mpresiónHinícola Destilería

*lectrónica 4etroquímica*nlatado %arina

/cuacultura +osméticaestaurantera *mbotelladora



1#,A2AS $L "S& $ L"/ "L,'A1(&L,A

B Se trata de un tratamiento físico, sin necesidad de almacenamiento de stocM de ningúnproducto químico peligroso.

B (o cambia las propiedades del agua tratada.

B (o tiene peligro o efectos negativos sobre el agua en caso de sobredosificación.

B Simple ! barato de mantenimiento de las instalaciones.

B Sencilla instalación sobre canalizaciones de agua !a e-istentes.

B 4osibilidad de uso para aguas destinadas a distintos usos1 consumo #umano, industriaalimentaria, procesos industriales, laboratorios, agricultura, etc.

B +ompatible con otros procesos, como los generadores de ozono.

ASPC,&S ,C#(C&S

B )ipo o calidad de agua 7p.e. agua deionizada, agua potable, agua residual tratada, etc.8

B 3luo de agua

B 4orcentae de )ransmitancia 7J)N=8, la cual considera las impurezas presentes en elagua capaces de absorber !o reflear la radiación 5H.

B +oncentración de $ierro

B +oncentración de %anganeso

B )ipo ! concentración de microorganismos

B educción deseada

B Dosis de luz 5H 7m?scm98, considerada como la 'ntensidad de luz 7m?cm98multiplicada por el )iempo de residencia 7segundos8

-smosis (n%ersa: *l proceso de Osmosis 'nversa

consiste en generar, mediante una membranapermeable al agua, una solución acuosa con baocontenido en sal a partir de otra con alto contenido ensal.



Características del proceso

La ósmosis es el proceso que tiene lugar cuando unamembrana, con permeabilidad selectiva al agua, separados soluciones salinas acuosas de distinta concentración,que se encuentran a la misma presión ! temperatura. Deforma natural el agua pasa de la solución más diluida a lamás concentrada a través de la membrana.

*l fenómeno cesa cuando el aumento de presión#idrostática, en el lado de la membrana de lasolución más concentrada, supone una resistenciasuficiente para impedir el paso del aguaproveniente de la solución diluida. La diferencia depresión entre las dos soluciones cuando sealcanza este estado de equilibrio se denomina

diferencia de presión osmótica transmembrana.

Si lo que se pretende es invertir el fluo de agua generado por laósmosis, es necesario aplicar, en el lado de la solución concentrada,una presión que origine una diferencia de presión transmembranasuperior a la presión osmótica.

De esta forma se logra que el fluo de agua sea en el sentido de la solución concentrada a

la solución diluida, obteniéndose agua desalada, a partir de soluciones acuosas salinas,de calidad suficiente para ser utilizada en el consumo #umano o en otras aplicaciones.



Aplicaciones

Los obetivos de las plantas de Osmosis 'nversa instaladas se distribu!e de la siguienteforma1

G= J en desalinización de agua de mar ! agua salobre;

P= J en la producción de agua ultra pura para las industrias electrónica, farmacéutica !de producción de energía;

N= J como sistemas de descontaminación de aguas urbanas e industriales.

$esalinización de aguas salo*res

La salinidad de este tipo de aguas es de 9=== mgL Q N==== mgL.

*n su tratamiento se utilizan presiones de NP bar Q 9N bar para conseguir coeficientes derec#azo superiores al I= J ! obtener aguas con concentraciones salinas menores de G==mgL, que son los valores recomendados por ?$ como condición de potabilidad.

$esalinización de agua de mar

Dependiendo de la zona geográfica, la salinidad de este tipo de aguas es de <==== mgL Q P==== mgL.

4ara conseguir condiciones de potabilidad se utilizan membranas de poliamida de tipofibra #ueca que permiten conseguir coeficientes de rec#azo superiores al II.< J conpresiones de trabao de G= bar Q = bar.

Los costes de operación de este tipo de plantas de tratamiento se estiman en N QN.9GR5S L de agua tratadadía, lo que #ace que este sistema de tratamiento no seacompetitivo, frente a otros sistemas como los procesos de evaporación multietapa, si lasnecesidades de agua superan los P==== m< de agua tratadadía.

Producción de agua ultra pura

La Osmosis 'nversa permite obtener a partir del agua de consumo 7concentración desólidos disueltos 9== mgL8 agua de la calidad e-igida en la industria electrónica.

*l principal problema en este tipo de instalaciones es el bioensuciamiento de lasmembranas, por lo que es necesaria la instalación de sistemas de esterilización medianteradiación 5H.



,ratamiento de aguas residuales

*n el caso de las aguas residuales industriales, la Osmosis 'nversa se utiliza en aquellasindustrias donde es posible meorar la economía del proceso mediante la recuperación decomponentes valiosos que puedan volver a reciclarse en el proceso de producción1

'ndustrias de galvanoplastia ! de pintura de estructuras metálicas, o donde la reutilizacióndel agua tratada signifique una reducción importante del consumo de agua1 industria te-til.

*n el caso de las aguas urbanas, la ósmosis inversa es un tratamiento que estaríaindicado como tratamiento terciario, siendo posible obtener agua con una calidad que la#iciese apta para el consumo, con un coste de =.G Q =.G R5Sm<.

*l principal problema para la consolidación de este tipo de tratamiento es la contestaciónsocial.

Sin embargo, en zonas de Tapón ! +alifornia, donde e-isten limitaciones e-tremas de

agua, se están utilizando plantas de este tipo para tratar el agua procedente deltratamiento biológico de las aguas domésticas, empleándose el agua tratada por Osmosis'nversa para la recarga de acuíferos.

RESINAS IÓNICAS¿+"3 S&#? *sferas constituidas por polímeros de elevado peso molecular.

Los suministros de agua natural contienen sales disueltas, las cuales se disocian en elagua p

ara formar partículas con carga, conocidas como iones.



*stos iones están presentes por lo general en concentracionesrelativamente baas, ! permiten que el agua conduzca electricidad.

*stas impureza iónicas pueden causar problemas en los sistemasde enfriamiento ! calefacción, generación de vapor ! manufactura.

Los iones comunes que se encuentran en la ma!oría de las aguas inclu!en los cationesde carga positiva; calcio ! magnesio6cationes que generan dureza los cuales #acen que elagua sea EduraF6 ! sodio.

Los aniones de carga negativa inclu!en alcalinidad, sulfato, cloruro ! silicio.

Las resinas de intercambio iónico están destinadas a varios usos, descalcificación,des#idratación, deionización. Dependiendo de la aplicación a la que se destinen e-istendiferentes tipos.

Características

/ctúan selectivamenteLas reacciones son reversibles

Se mantiene la electronegatividadSe adaptan a las necesidades del aguaSon estables químicamente

,(P&S $ 'S(#AS

Resinas catiónicas

esinas +atiónicas de /cido 3uerte

esinas +atiónicas de /cido débil

Resinas anionicas



esinas /niónicas de 0ase fuerte

esinas /niónicas de 0ase débil

'S(#AS $ AC($& F"',

U>5V S(W

Las *S'(/S +/)'('+/S D* /+'D 35*)* derivan sufuncionalidad de los grupos ácidos sulfónicos.

'ntercambian iones positivos 7cationes8.

3uncionan a cualquier p$.

*s la destinada a aplicaciones de suavizado de agua, como primera columna dedesionización en los desmineralizadores o para lec#os mi-tos.

*limina los cationes del agua ! necesitan una gran cantidad de regenerante, normalmenteácido clor#ídrico 7$+l8.

'S(#AS CA,(&#(CAS $ AC($& $0(L

U>5V S(W

Las *S'(/S +/)'('+/S D* /+'D D*0'L contienengrupo carbo-ílicos como sitios de intercambio. Se trata deuna resina mu! eficiente, requiere menos ácido para suregeneración, aunque trabaan a fluos menores que las deácido fuerte. *s #abitual regenerarlas con el ácido de

desec#o procedente de las de ácido fuerte.

)ienen menor capacidad de intercambio.

(o son funcionales a p$ baos.

APL(CAC(&# $ LAS 'S(#AS # L ,'A,A.(#,& $ A!"AS*liminación de la dureza del agua.

*liminación de calcio ! magnesio evitando así depósitos e incrustaciones.

*liminación de #ierro ! manganeso, cu!a presencia puede manc#ar teidos, formar depósitos en tuberías e inducir su corrosión.

/lcalinidad del agua1 *liminación de aniones bicarbonato, carbonato e #idró-idos."eneralmente se emplean resinas en forma cloruro.



'S(#AS A#(&#(CAS $ 0AS $0(L

U>5V S(W

Las *S'(/S /('('+/S D* 0/S* D*0'L contienen el grupofuncional de poliamina, que actúa como adsorbedor de ácido,eliminando los ácidos fuertes Qacidez mineral libre6 de la corrientede efluente de cationes.

*stas resinas deben ser usadas en aguas con niveles elevados de sulfatos o cloruros, odonde se requiera la eliminación de alcalinidad ! del silicio.

'S(#AS A#(&#(CAS $ 0AS F"',

U>5V S(W

Las *S'(/S /('('+/S D* 0/S* 35*)* derivan sufuncionalidad de los sitios de intercambio de amonio cuaternario.

'ntercambian iones negativos 7aniones8.

*s la destinada a aplicaciones de suavizado de agua, comosegunda columna de desionización en los desmineralizadores o para lec#os mi-tos.*limina los aniones del agua ! necesitan una gran cantidad de regenerante, normalmentesosa 7#idró-idosódico 6 (a$8.

Los dos grupos principales de resinas aniónicas de base fuerte son las de )ipo N ! )ipo9,

dependiendo de tipo de amina que se utiliza durante el proceso de activación química.Las resinas de )ipo N son adecuadas para la eliminación total de aniones en todas lasaguas, deben ser usadas en aguas de alta alcalinidad ! alto contenido de silicio.

Las resinas de )ipo 9 también presentan la eliminación de todos los aniones, pero puedenser menos efectivas para eliminar el silicio ! dió-ido de carbono de las aguas donde estosácidos débiles constitu!en mas del <=J del total de aniones. *ste tipo de resinas sonutilizadas frecuentemente en desalcalinizadores.

OXIDACIÓN Y ELECTRO-PURIFICACIÓN

&4idación: La o-idación es el proceso ! el resultado de o-idar. *ste verbo refiere agenerar ó-ido a partir de una reacción química. *l ó-ido, por otra parte, es lo que seproduce cuando el o-ígeno se combina un metal o con los elementos conocidos comometaloides.

+uando se produce la o-idación de un ion o de un átomo, el elemento en cuestión pierdeuna cierta cantidad de electrones.



&4idación en purificación de agua

Los tratamientos por el método de o-idación se da en problemas de agua que contienensustancias con el compuestos con mas alta to-icidad de fenol ! fenoles sustitutos.

/unque sean poco solubles en agua. Se dan en las aguas de la industria petroquímica !aguas residuales

56 &4idación con Agua Supercrítica

emoción directa1 Xndice de 3enol, +ompuestosrgánicos $alogenados 7/C8, color, plaguicidas.

D*S+'4+'O(1 La -idación con /guaSupercrítica consiste en generar un sistemao-idativo altamente eficiente, capaz de degradar diversos elementos, mediante la generación de unfluido supercrítico donde se #a alcanzado latemperatura ! presión críticas.

*l proceso consiste en mezclar agua residual ! aire 7agente o-idante8 en condicionessupercríticas 7<PY+ ! 99N barN8, para generar una fase única donde el o-ígeno penetraen poros peque&os siendo capaz de o-idar cualquier sustancia. *n este sistema segenera además Ein situF radicales #idro-ilos que poseen un gran poder o-idante. 4ara

asegurar la degradación completa de los elementos se complementa con uso decatalizadores.

786 &4idación con aire 9úmedo8

Los compuestos orgánicos también pueden ser o-idados por o-ígeno del aire a temperaturas ! presiones más baas que latemperatura ! presión crítica del agua. *ste proceso seconoce como o-idación con aire #úmedo. La ventaacomparada con la o-idación con agua supercrítica es el

menor costo, pero la o-idación no es completa ! debe estar asociada con un proceso de

biodegradación.



D*S+'4+'O(1 La -idación con /ire $úmedo es un4roceso de -idación que mediante la in!ección de aire comoagente o-idante a presión ! temperatura elevada, escapaz de o-idar ! degradar los compuestos orgánicospresentes en los 'L*S para transformarlos en +9 !

agua

.

*l proceso de o-idación por aire#úmedo consiste en mezclar el agua residual con aire a presión !temperatura elevada para producir la degradación en la faselíquida. *l proceso se puede también llevar a cabo en presencia deun catalizador sólido. *n este último caso la temperatura normalutilizada entre N9= ! <N= Y+ se reduce a entre NG ! Z=Y+, mientrasla presión utilizada es siempre sobre la presión de saturación del

agua.

Procesos de &4idación A%anzada P&A;

Los 4/ tienen un alto potencial o-idativo debido a los radicales de tipo #idro-ilo, loscuales transforman estos compuestos en productos inofensivos como +9 ! $9. /pesar de que la o-idación química para mineralización completa es normalmente costosa,su combinación con tratamientos biológicos reduce ampliamente los costos de operación.Se realiza en industrias sobre aguas residuales para eliminar contaminantes comonitratos, nitritos, sulfatos, gases como metano, etc.

Los Procesos de &4idación A%anzada Ad%anced &4idation Processes A&Ps;

'mplican la generación de radicales #idro-ilo 7$B8, de potencial de o-idación muc#oma!or que el de otros o-idantes tradicionales 7ozono, peró-ido de #idrógeno, cloros. Los

/4s son procesos físico6químicos capaces de producir cambios profundos en laestructura química de los contaminantes. Los 4rocesos de -idación /vanzada 74/8son métodos de o-idación en fase líquida que utiliza compuestos altamente reactivos parala destrucción o-idativa de determinados contaminantes.



F#,&#*l proceso de o-idación avanzada 3enton #ace uso de una combinación de peró-ido de#idrógeno ! un catalizador ferroso para producir radicales $ que se encargan de o-idar los compuestos orgánicos presentes en el agua.

,ratamiento foto6catalítico

0ao la iluminación con fotones de ma!oresenergías que el band6gap, los electrones de labanda de valencia pueden ser e-citados a labanda de conducción creando pares electrón6#ueco altamente reactivos. La foto6activación selleva a cabo con fotones del ultravioleta 75H8cercano 7<==6<= nm8.

*n los últimos a&os se #a prestado especial atención a las reacciones que tienen lugar sobre la superficie iluminada de ó-idos metálicos semiconductores, como es el )i9. *ldió-ido de titanio tiene una energía moderada de band6gap entre la banda de conducción

! la de valencia.

/l igual que ocurre en los procesos de foto6o-idaciónque utilizan luz [ ozono, o luz [ peró-ido de #idrógeno,o luz [ < [ $99, el interés potencial de lasaplicaciones foto6catalíticas surge de la destrucciónsimultánea de contaminantes. %ientras que la luz solao un o-idante por sí solo 7$99, <8 producenúnicamente una destrucción parcial del contaminante.

*l componente básico del sistema es un fotorreactor que puede incorporar distintos tipos

de catalizadores

lectro6purificación en agua

%étodos empleados para la desinfección ! degradación de contaminantes orgánicos ! demicroorganismos que perudican la calidad del agua.

Las tecnologías disponibles para purificación a través de la degradación de contaminantesdel agua son costosas ! pueden generar contaminantes secundarios 7clorofluorocarburos,



compuestos perfluoridos, etc.8. Los plasmas fríos ofrecen una promesa real a ladegradación de contaminantes en aire ! agua

4urificación de agua por medio de descargas eléctricas1

*n el caso de este tipo de purificación de agua, la síntesis de ozono es una aplicaciónindustrial de las descargas eléctricas. *ste proceso para el tratamiento de agua potablerequiere ozono en grandes cantidades.

Las descargas eléctricas que tienen lugar en una atmósfera de aire convierten o-ígeno enozono. /demás, las descargas eléctricas en aire producen gran variedad de partículas

*l proceso de descargas eléctricas en el agua depende de1 la composición química ! laspropiedades físicas del líquido, la presión ! temperatura, la geometría del electrodo, lamagnitud del voltae, su polaridad ! forma, la contaminación del medio, #umedad,partículas ! otras impurezas.

Las descargas de coronas pulsadas 7D+48 se basan enla creación de campos eléctricos no #omogéneossuficientemente grandes para efectuar las descargas enel líquido

*lectrónica1 los electrones son acelerados bao lainfluencia del campo eléctrico aplicado ! c#ocan con lasmoléculas generando ionización ! e-citación, lo cualproduce más electrones libres 7avalanc#a de electrones8los cuales originan el rompimiento de las moléculas del

agua. Los electrones pierden parte de su energía peroque el campo eléctrico presente se las restitu!e. Lasmoléculas e-citadas pueden a#ora, debido a su altaenergía interna, disociarse e iniciar otras reaccionesquímicas.

lectro6coagulación

La electrocoagulación es un proceso queutiliza la electricidad para eliminar contaminantes en el agua que se encuentransuspendidos, disueltos o emulsificados. Latécnica consiste en inducir corriente eléctricaen el agua residual a través de placasmetálicas paralelas de diversos materiales,

dentro de los más comúnmente utilizados están el #ierro ! el aluminio. La corrienteeléctrica proporciona la fuerza electromotriz que provoca las reacciones químicas que



desestabilizan las formas en las que los contaminantes se encuentran presentes, bien seasuspendidas o emulsificadas.

*s así que los contaminantes presentes en el medio acuoso forman agregados,produciendo partículas sólidas que son menos coloidales ! menos emulsificadas 7osolubles8 que en estado de equilibrio. +uando esto ocurre, los contaminantes formancomponentes #idrofóbicos que se precipitan !o flotan ! se pueden remover fácilmente por algún método de separación de tipo secundario.N6<

lectro6flotación

*liminación de contaminantes de un agua residual mediante un sistema de flotación congeneración de burbuas en el seno de la disolución mediante la reacción de electrólisis delagua.

Descripción1 *l sistema de electroflotación se realiza en un tanque por el que pasa elefluente a tratar. *n el fondo de éste, se localizan los electrodos de modo que el cátodo

queda por encima del ánodo. / través de estos electrodos, circula una corriente eléctricaque provoca la electrólisis del agua con la consiguiente formación de peque&as burbuasde o-ígeno 7en el ánodo8 ! de #idrógeno 7en el cátodo8.

Dic#as burbuas arrastrarán en sutra!ectoria ascendente #acia la superficie,las peque&as partículas que se encuentrenen suspensión en el efluente a tratar. 4arafavorecer la eliminación de loscontaminantes se utilizan floculantes antesde tratar el agua en el sistema de

electroflotación.

lectro6o4idación

La idea básica de estos procesos es la o-idación total 7mineralización8 o parcial7conversión de la materia orgánica a compuestos más sencillo más fácilmentedegradables ! menos contaminantes8 de la materia orgánica utilizando la corrienteeléctrica. *stos procesos están íntimamente relacionados con procesos anódicos. Sedividen en 9 tipos de o-idación1

Directas1 en este caso el contaminante es o-idado directamente en la superficie delánodo mediante la generación de o-igeno activo fisisorbido en la superficie del ánodo7radicales #idro-ilo $, adsorbidos en la superficie del ánodo8 o o-igeno activoquimisorbido en la superficie del ánodo .*l primero de estos procesos , o-ígeno activofisisorbido produce la combustión completa de los compuestos orgánicos, mientras que elo-igeno activo quimisorbido produce una o-idación parcial de los compuestos orgánicos.



'ndirectos1 La o-idación no ocurre en la superficie del ánodo, en estos caso en el ánodose generan especies o-idantes como peró-ido de #idrógeno, ozono o cloro, provenientede la o-idación de los cloruros presentes en el agua, que son liberados al agua ! sonéstos los que realmente o-idan a la materia orgánica presente en el agua

lectro6desinfección8

*n este tipo de reacción es similar a la o-idación indirecta, en el ánodo se genera cloro !gas por la o-idación de los iones cloruros, que disuelto en el agua genera#ipoclorito#ipocloroso, el verdadero desinfectante. La ma!or parte de las aguascontienen suficiente cantidad de iones cloruro para lograr la desinfección.

FILTRACIÓN PARA ELIMINAR SEDIMENTOS DEDIFERENTES TAMAÑOS.

S$(.#,&S< S$(.#,AC(-# = F(L,'AC(-#

5n sedimento es cualquier materia particulada que puede ser transportada por un fluido !que se deposita como una capa de partículas sólidas en el fondo del agua o cualquier otrolíquido.

La sedimentación es la deposición de materia suspendida.

*n una planta de tratamiento de aguas estas partículas puede ser derivadas de lacorrosión de las tuberías del agua, granos de arena, peque&as partículas de materia

orgánica, partículas arcillosas u otra partícula peque&a que este presente en el aguasuministrada ! que la #agan indeseable o inapta para el consumo #umano.



La filtración es una operación unitaria de gran importanciadentro de un sistema de tratamiento ! acondicionamientode aguas.

"eneralmente la filtración se efectúa después dela separación de la ma!oría de los sólidossuspendidos por sedimentación, aunquedependiendo de las características del agua, esposible que ésta entre directamente a la etapa defiltración, sin ser sedimentada previamente.

L.#,&S +" (#,'1(## # LA F(L,'AC(-#

5n medio filtrante5n fluido con sólidos en suspensión

5na fuerza, una diferencia de presión que obligue alfluido a avanzar

5n dispositivo mecánico, llamado filtro que sostiene elmedio filtrante, contiene el fluido ! permite la aplicaciónde la fuerza.

F"'/A $ F(L,'AC(-#

*l fluido atravesará el medio filtrante sólo cuando se le aplique una fuerza, que puede ser causada por la gravedad, la centrifugación, la aplicación de una presión sobre el fluido por encima del filtro, o de un vacío debao del mismo o por una combinación de estas doscosas.

*l sedimento queda retenido, saliendo el líquido clarificado.

*n filtraciones lentas, se aplica en el laboratorio muc#as veces un vacío parcial. Lama!oría de las filtraciones industriales se realizan con a!uda de la presión o el vacío,dependiendo del tipo de filtro usado.

,(P&S $ F(L,'&S

Se pueden clasificar, de acuerdo con la naturaleza de la fuerza que causa la filtración, enfiltros de gravedad, de presión ! de vacío.

)ambién se clasifican, según sus características mecánicas, en filtros de platos ! marcos,de tambor rotatorio, de discos, de lec#o de arena ! de pre6capa, entre otros.



3iltros de gravedad1 Son los más antiguos ! sencillos; entre ellos, citaremos los filtros delec#o de arena, instalados en las plantas depuradoras de agua de las ciudades, quefuncionan con un e-celente rendimiento. *stán formados por tanques o cisternas quetienen en su parte inferior una reilla o falso fondo sobre el que #a! una capa de arena ograva de igual tama&o.

3iltros de presión o de vacío1 Son los más usados en la industria, con preferencia a los degravedad. La fuerza impulsora es suplida por presión o vacío ! es muc#as veces ma!or que la de la gravedad, lo que permite más altos rendimientos de filtración. *l tipo máscomún de filtros de presión es el filtro prensa, del que #a! diferentes tipos.

Dispone de una elevada superficie filtrante en poco espacio, por lo que su eficacia es mu!grande.

3'L)S D* S*D'%*()S

5n filtro de sedimentos actúa como pantalla para remover estas partículas. *s importante

tener en cuenta que los filtros de sedimentos reducen sedimentos e-clusivamente, ! por lo tanto no reducen la cantidad de químicos o metales pesados ni tampoco sirven paratratar el olor o sabor del agua.

/0SL5)1 Literalmente el término absoluto indicaque ninguna partícula ma!or que el rango establecido7micras \m8 podrá pasar a través del filtro, donde seretiene un N==J de las partículas.

(%'(/L1 *l rango nominal se refiere a la capacidad del filtro de captar partículas sólidasma!ores que un tama&o de micra establecido.Las micras 7\m81 Se refiere al tama&o del poro de las partículas por eemplo un cabello#umano mide G= micras, la tierra o barro unas Z= micras.



*ntre más peque&o el número de micras máspeque&o es su tama&o.

/sí, un filtro de G micras nominal puede atrapar un ]GJ de partículas de tama&o de cinco micras !ma!or; mientras un filtro de G micras absolutopuede atrapar II.IJ de partículas de G micras omás.

Los filtros de sedimentos pueden ser de distintos materiales, entre ellos1 ?ound String ocord 7teido enrollado de distintos materiales8, polipropileno, poliéster, celulosa, cerámica,fibra de cristal, ! algodón entre otros.*ntre los tipos de filtros e-isten1

3iltros de sedimento de superficie

3iltros de sedimento profundo

4ara la ma!oría de las aplicaciones, un filtro nominal es suficiente, sin embargo cuandose requieren un grado mu! alto de retención de partículas, entonces quizás sea necesariola utilización de un filtro absoluto.

Los filtros de sedimentos pueden ser de distintos materiales,entre ellos1 ?ound String o cord 7teido enrollado de distintosmateriales8, polipropileno, poliéster, celulosa, cerámica, fibra decristal, ! algodón entre otros.

3'L)S D* S*D'%*() D* S54*3'+'*

Los filtros de superficie solo van a filtrar partículas ma!ores a las micras definidas del

filtro. *ntre los filtros superficiales tenemos los plegados lavables. *stos son de diferentestama&os N=F, 9=F, <=F ! P= Ede largo por 9 ^F de anc#o ! de N=F ! 9=F de largo en P ^F.*n diferentes micraes1 =.<G, N , G, 9=, G= ! N== micras.

3'L)S D* S*D'%*() 435(D



La retención de partículas es ma!or en ellos.*ntre éstos se encuentran los filtros de cartuc#o como1 los %elt 0lo_n ! los #ilosbobinados ! los filtros de %icro 2 72eolitas8.

3'L)S D* +/)5+$ %*L) 0L?(

Son fabricados en polipropileno soplado, lo que leda ma!or resistencia.*-isten en tama&os de N=F, 9=F, <=F ! P= Ede largopor 9 ^F de anc#o ! de N=F ! 9=F de largo en P ^F.*n micraes desde N, G, 9=, G= ! N== micras.

3'L)S D* +/)5+$ D* $'L*stos son de polipropileno bobinado, lo que le dan laapariencia de un #ilo.

/!udan además de la reducción de sedimentos areducir turbidez.*-isten cartuc#os tanto para agua fría como para agua

caliente que soportan una temperatura má-ima de I< `+.Los cartuc#os N=F, 9=F, <=F ! P= Ede largo por 9 ^F de anc#o tanto para agua fría ! aguacaliente e-cepto los cartuc#os de P=F ! de N=F ! 9=F de largo en P ^F solo para agua fría.*n micraes desde N, G, 9=, G= ! N== micras para agua fría ! G, 9= ! G= micras para aguacaliente.

3'L)S %'+ 2 72*L')/8

%icro 2 es un medio filtrante con 9.] ma!or capacidad de retención de sólidos que otrosmedios filtrantes como arena.

emueve partículas más peque&as de #asta Gmicras, mientras que la arena #asta de 9= micras !multimedia de #asta N9 micras, además le a!uda ala remoción de la turbidez.



*stos filtros poseen el sistema de retrolavado, esto es paraque el medio filtrante pueda lavarse ! limpiarse de toda lasuciedad a la que #a estado en contacto ! pueda seguirseutilizando por un periodo de < a G a&os sin necesidad de estar cambiando, como los filtros de cartuc#o, una vez listo elperiodo de lavado, el filtro queda listo para seguir utilizándose.

F(L,'AC(&# (#$"S,'(AL

*n la purificación de aguas industriales, se utilizan los filtros mono ! multicapa para laeliminación de partículas en suspensión en el agua de uso industrial; estos filtros están

compuestos normalmente por una o varias capas de arena de sílice lavada, degranulometría adecuada para los sólidos a eliminar.

*stos equipos se pueden utilizar para la clarificación de las aguas de suministro o para lareutilización de aguas tratadas en una depuradora físico6química.

APL(CAC(&#S

+ualquier industria con necesidades de agua de calidad para susprocesos productivos.

'ndustria farmacéutica

'ndustria alimentaria

Lacado ! anodizado de aluminio

*l tipo de sistema filtrante utilizado depende de factores talescomo los parámetros generales del proceso 7caudal, presión !temperatura8, los niveles de contenido contaminante ! el gradode pureza requerido.

*emplos de filtración industrial 7filtros comerciales8

*liminación de )urbidez1 *liminación de materia en suspensión. /lto caudal de servicio !recomendado para la filtración final de agua municipal o pozo. (o recomendado para lafiltración primaria de aguas con alta turbidez.



*liminación de /cidez1 5n solo medio filtrante constituido por neutralite. *liminación de +9 ! neutralización.

*liminación de Sabores ! lores1 5n solo medio filtranteconstituido por carbón activado. *liminación de cloro, olores !sabores.

*liminación de %ateria rgánica1 *liminación de orgánicos,pesticidas.

*liminación de $ierro ! %anganeso1 *liminación de #ierro !manganeso. (o necesita regenerarse con permangato. 4ara untrabao efectivo requiere que el agua esté aireada ! con un p$entre Z,]1].

*liminación de /rsénico1 (o necesita regeneración. 5na vez agotado seretira ! sustitu!e.

3iltros metálicos1 4ermite el lavado del medio filtrante con aire6agua.

3iltros automáticos de malla1 3iltros recomendados para aguas de baacontaminación 7menores de G= ppm8, posibilidad de montarsemodularmente para conseguir grandes caudales.

3iltros de cartuc#o de polipropileno1 *specialmenterecomendado para usar en aplicaciones en agua de

mar ! ambientes químicos, debido a su gran resistencia a la

corrosión.

3iltros de cartuc#o acero ino-idable1 4robada dureza ! resistencia a lacorrosión, dise&ados para altas presiones ! temperaturas de I<Y+.

.ateriales filtrantes

Síle-

"rava/ntracita filtrante2eolita natural+arbón activo de cáscara de coco+arbón activo especial para eliminación de pesticidas orgánicos"ranate+alcite4irolusita



/dsorbsia ") para eliminación de arsénico"reensand 4lus para eliminación de manganeso Diatomeas

1#,A2AS = $S1#,A2AS $ L&S F(L,'&S $ A!"A

Seguridad1 Los sistemas de filtrado de agua son una de las pocas formas que tenemos deasegurarnos de que el agua que bebemos es pura ! no está contaminada.

+osto1 4ara el presupuesto promedio de cualquier #ogar, las botellas de aguas puedenresultar costosas ! un filtro de agua puede a!udar a reducir los costosos.

0eneficios para la salud1 0eber agua saludable es beneficioso para todas las personas,especialmente para las mueres embarazadas ! para los ni&os que son más susceptiblesa las bacterias ! a las enfermedades.

%antenimiento1 *l cartuc#o de carbón, el componente principal del filtro de agua, se debecambiar de acuerdo a lo que recomiende el fabricante, generalmente depende del nivel deuso que se le dé.

0acterias1 Si no se mantiene apropiadamente, los filtros de agua pueden acumular bacterias; #a! estudios que demuestran que el nivel de bacterias que #a! en el agua queproviene de filtros de agua que no recibieron buen mantenimiento puede ser #asta 9.===veces más alto que en agua que no fue filtrada.

OXIGENACIÓN

¿+ué es la o4igenación?

*s un método sumamente empleado para impulsar elcrecimiento de desarrollo de bacterias beneficiosasaeróbicas en el tratamiento de aguas ! lodos

Aplicaciones del o4igeno

*l o-ígeno aumenta la capacidad de tratamiento de lasplantas depuradoras, pudiendo utilizarse además en la estabilización aerobia de fangos !en la o-idación de los sulfuros para eliminar los olores desagradables que éstosproducen.

*n plantas potabilizadoras, permite la eliminación de #ierro ! manganeso.



4ara producir ozono, que tiene múltiples aplicaciones tanto en las plantas depuradorascomo potabilizadoras.

Depuración 0iológica por fangos activos

5na de las principales utilidades del o-ígeno puro en la depuración de aguas residuales

es su in!ección en el tratamiento biológico por fangos activos.

1enta>as

%eorar el rendimiento de la depuración en reactores con deficiencias de o-igenación, !aque todos los microorganismos están en condiciones óptimas de o-igenación.

%eorar la sedimentación de los fangos, aportando sólo la agitación específica necesaria !evitando la sobre agitación que produce la rotura de los flóculo.

educir la producción de fangos #asta en un NGJ. +on o-ígeno puro los flóculos adoptanuna forma más esférica ! tienden a agruparse aumentando de densidad.

/daptar en cada momento la cantidad de o-ígeno necesario con un coste energéticoconstante.

*vitar la emisión de olores, por la ausencia de aerosoles con compuestos orgánicosvolátiles.

4ara reducir el volumen de obra civil ! equipos en plantas de nuevo dise&o. Se puedereducir el volumen de la balsa biológica al menos en un P=J, ! la superficie deldecantador en un 9=J, con una menor inversión.

+onseguir un alto rendimiento de transferencia de o-ígeno.4ara #acer posible la nitrificación.

Factores ue alteran el ni%el de o4ígeno

)emperatura1 a ma!or temperatura menor concentración de o-ígeno en el agua.

4resión atmosférica1 *n este caso, la relación esdirectamente proporcional; a ma!or presión ma!or concentración de o-ígeno.

Aireación artificial



Siempre que el ecosistema demande más o-ígeno del que el intercambio superficialpueda aportar, necesitaremos aportar o-ígeno por medios e-ternos o artificiales.

*n una unidad de volumen de agua, apenas puede contenerse el cinco por ciento delo-ígeno que puede contener una unidad de volumen de aire.

"so de la aireación

*n actividades como la acuicultura

emoción de sustancias volátiles de una corriente líquida

)ratamiento de aguas residuales

*l uso de la aireación en el tratamiento de aguas residuales es bastante común, estepuede ser utilizado en sistemas de lodos activados, tanque de #omogenización, lagunasaireadas. +ada una de las aplicaciones anteriores buscan como es natural, latransferencia del o-ígeno del ambiente a la fase líquida.

Consideraciones en la Selección de euipo de aireación

Demanda de o-ígeno del proceso

+onsiderar en qué grado es necesaria la mezcla

La suspensión de sólidos !o transferencia de calor entre las corrientes

+ondiciones que dependen de manera mu! específica de la unidad de tratamiento ! delas características del dise&o #idráulico.

Clasificación de sistemas de aireación

De manera mu! general podemos clasificar los sistemas de aireación de acuerdo a laforma en la que incorporan el aire en la fase líquida, es decir en como promueven elcontacto de las fases aire6líquido para generar la fuerza motriz de la difusión del o-ígeno#acia el líquido, pueden ser de tres tipos1

%ecánicos

Difusión

$íbridos

%ecánicos1 Los sistemas mecánicos, utilizan el aire como la fase continua, el agua comola fase discontinua, los sistemas de aireación mecánicos, dispersan el agua 7fasediscontinua8, en el aire 7fase continua8, la capacidad de transferencia en este caso está enfunción del tama&o de las gotas del líquido disperso, del tiempo de residencia 7altura8 ! lacapacidad de bombeo 7masa de líquido dispersa por unidad de tiempo8.



Difusión1 Los difusores, de manera contraria tiene una fase continua líquida ! unadiscontinua gaseosa, análogamente la capacidad de transferencia depende del tama&o delas burbuas de gas dentro del líquido, tiempo de retención 7altura de la columna delíquido8, capacidad de bombeo 7masa de aire difundida dentro del líquido8.

$íbridos1 Los sistemas #íbridos pueden reunir características de los dos sistemasanteriores, los equipos disponibles con estas características son bastante amplios por loque el funcionamiento de estos es variado ! austable a necesidades mu! específicas; #a!que #acer notar que estos equipos al atender necesidades mu! específicas, por lo generalestán dise&ados para ma-imizar !a sea transferencia o la mezcla u otras características,ofreciendo rendimientos mu! altos para una característica específica, pero sacrificandootros aspectos.

Aireador

*l uso del aireador suele ser malinterpretado, !a que sus burbuas casi no aportano-ígeno al agua directamente, sino que lo #acen de manera indirecta.

Cómo funciona el aireador

*l agua en movimiento 7en la superficie8 absorbe más o-ígeno de la atmósfera.

Las burbuas causan ondulaciones en la superficie, esto aumenta el área de contactoentre el agua ! el aire. Las burbuas deberán ser peque&as ! las ondulaciones ensuperficie moderadas. La agitación moderada del agua favorece la fotosíntesis.

La corriente generada por el aireador en el acuario distribu!e el o-ígeno de manerauniforme, especialmente al fondo, donde se encuentran las bacterias.

*l polvillo del aire que se asienta en la superficie forma una capa delgada que frena laabsorción de o-ígeno, el movimiento del agua rompe esa película.

*l an#ídrido carbónico se ubica en la superficie del agua, dificultando el intercambiogaseoso, por lo que el movimiento de agua es importante para el desprendimiento delan#ídrido.

TRATAMIENTO DE AGUA PARA REMOCIÓN DEARSÉNICO MEDIANTE ADSORCIÓN SOBRE

ZEOLITA NATURAL ACONDICIONADA



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La presencia de arsénico en las fuentes de

abastecimiento de agua es indeseable por sus efectosnegativos a la salud.

7(% N96SS/N6NIIP8

medio adsorbente que consiste de zeolita natural7clinoptilolita8 recubierta con ó-idos de #ierro, para remover arsénico de aguas naturales.

La fiación de los ó-idos de #ierro en la superficie del material filtrante es un medio decontacto efectivo para remover arsénico.

*s un tratamiento de bao costo ! relativamente fácil de operar.

La zeolita naturales es un e-celente soporte de estos ó-idos.

+oagulación6filtración, intercambio iónico, adsorción en alúmina activada ! ósmosisinversa 7altos costos de inversión ! mantenimiento, el requerimiento de personal calificadopara la operación de las plantas ! la generación de desec#os tó-icos8.

$SA''&LL& @P'(.#,AL

4reparación de la zeolita recubierta con ó-idos de #ierro

La zeolita 7!acimiento de *tla, a-aca8

el material granular se seleccionó mediante tamizado para obtener una muestra cu!osdiámetros estuvieran entre =.]Z ! N.< mm.

*l material !a separado se lavó con agua desionizada para eliminar el polvo, se escurrióel e-ceso de agua ! se secó en una superficie e-tendida.

Se utilizaron dos tipos de acondicionamiento combinados con tres sales de #ierro 7nitratoférrico

3e7(<8<I$9, cloruro férrico 3e+l<Z$9 ! sulfato ferroso 3eSP$98 para lograr una película de ó-idos de #ierro sobre la zeolita natural, obteniéndose seis muestras

diferentes de zeolita preparada.

*l acondicionamiento tipo N consistió en poner en contacto la zeolita natural, durante dos#oras, con una solución de #ierro 7N mg 3emL8 preparada con alguna de las sales antesmencionadas con el fin de permitir el intercambio de cationes de la zeolita 7(a[, [ !+a9[8 por los iones 3e9[ ! 3e<[ de la solución. 4osteriormente se enuagó la zeolita ! sesumergió en una solución de #ipoclorito de sodio durante una #ora. 3inalmente se retiró elsobrenadante ! se secó la zeolita a temperatura ambiente.



*l acondicionamiento tipo 9 consistió en la precipitación de ó-idos de #ierro sobre elmineral, mediante evaporación a N==Y+ de una solución de compuestos de #ierro. 5navez frío el material se lavó con agua desionizada ! se secó a temperatura ambiente. *steprocedimiento también fue probado con los tres reactivos antes mencionados con lavariante que la concentración usada fue =.G % de #ierro.

Los seis materiales obtenidos se analizaron para determinar su potencial electrocinético,p2, a diferentes valores de p$, con el fin de conocer su carga superficial; ! se determinóel contenido de #ierro en la superficie del medio.

Prue*as de adsorción de arsénico

4ara las pruebas de adsorción se utilizó una solución con una concentración de arsénicode =.G mgL preparada con agua desionizada ! arsenato de sodio, (a9$/sP$9.

+on el propósito de evaluar la #abilidad para adsorber arsénico de los materialesacondicionados con ó-idos de #ierro se realizó un plan e-perimental con cada uno deellos. *l dise&o de e-perimentos utilizado es del tipo factorial 9M , es decir M factores condos niveles cada uno de ellos. La finalidad de utilizar esta #erramienta es considerar lainformación que se conoce sobre los factores que influ!en en el fenómeno de adsorciónde arsénico sobre los ó-idos metálicos, de tal forma de tomar en cuenta como cambia larespuesta del e-perimento con las variaciones detales factores para seleccionar elmaterial que arroe los resultados más convenientes de remoción.

Los valores susceptibles de ser estudiados se obtuvieron de e-periencias anteriores enlaboratorio sobre el proceso de adsorción en ó-idos metálicos ! de una revisión

documental sobre la química del arsénico en medio acuoso. De acuerdo a la informaciónencontrada en dic#os trabaos1 el p$ del agua, la cantidad de sorbente ! el tiempo decontacto del sorbente 7zeolita acondicionada8 con la solución que contiene el sorbato7arsénico8 son algunos de los factores más importantes que pueden favorecer latransferencia del arsénico de la fase acuosa a la fase sólida.

*l parámetro que se estableció como indicador de la eficiencia de adsorción fue elporcentae de arsénico inicial adsorbido en cada prueba.

expo aguas.docx

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