i ingenierÍa sanitaria tratamiento de agua potable de agua potable.pdfcaracteristicas del agua el...

100
I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE Actividad Diagnóstica El tratamiento del recurso agua se puede dividir en dos categorías, según sea si se trata de agua dulce que no ha sido utilizada para cubrir las necesidades del hombre, o de agua que éste ha emitido como residuo después de usarla: Tratamiento de aguas continentales de origen superficial o subterráneo. Tratamiento de aguas residuales de origen doméstico o industrial. El agua pura no se encuentra en forma natural porque está normalmente contaminada por el aire y el suelo. Docente: Carlos Campos M .Página 1 03/01/2008

Upload: others

Post on 14-Mar-2020

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Actividad Diagnóstica

El tratamiento del recurso agua se puede dividir en dos categorías, según sea si se trata de agua dulce que no ha sido utilizada para cubrir las necesidades del hombre, o de agua que éste ha emitido como residuo después de usarla: Tratamiento de aguas continentales de origen superficial o subterráneo. Tratamiento de aguas residuales de origen doméstico o industrial. El agua pura no se encuentra en forma natural porque está normalmente contaminada por el aire y el suelo.

Docente: Carlos Campos M .Página 1 03/01/2008

Page 2: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Las impurezas pueden ser orgánicas y/o inorgánicas ya sea disueltas, o en forma de material particulado. Estas impurezas pueden provenir de la degradación biológica de sustancias orgánicas que producen ácidos grasos, carbohidratos, aminoácidos e hidrocarburos; de sustancias inorgánicas como metales tóxicos, material particulado como arcillas y sedimentos y de microorganismos como bacterias, virus y protozoos. Los contaminantes químicos corrientes son metales pesados como hierro, manganeso, plomo, mercurio, arsénico, cobre, cinc, compuestos nitrogenados tales como amoníaco, nitrito y nitrato, carbonato o bicarbonato de calcio y magnesio, aniones como cloruro, fluoruro, sulfato y silicatos y las mencionadas, sustancias orgánicas. Aparte de estas sustancias, existen otros contaminantes de carácter antropogénico tales como cianuros, fenoles, cromo y detergentes.

Los contaminantes biológicos del agua y sus efectos se dan en la siguiente tabla:

Microorganismo Nombre Enfermedad Bacteria Salmonella tiphi tifus Bacteria Vibrio cholerae cólera Bacteria Shigellas disentería

Bacteria Grupo de salmonella gastroenteritis

Virus - hepatitis

Ameba Entamoeba hystolica

disentería amébica

Lombriz Taenia saginata triquinosis

Docente: Carlos Campos M .Página 2 03/01/2008

Page 3: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

El agua para beber debe cumplir con una serie de requisitos de calidad física, química y biológica. Desde el punto de vista físico el agua debe ser traslúcida, con una turbiedad y color mínimo -según normas de las autoridades de Salud-, inodora e insípida. Los requisitos de calidad química implican que el agua potable no debe contener los siguientes elementos o compuestos en concentraciones totales mayores que las indicadas en la tabla a continuación.

Sustancia Expresado como

Límite máximo

mg/l Amoníaco N 0,25 Arsénico As 0,05 Cadmio Cd 0,01 Cianuro CN- 0,20 Cloruros CL- 250* Cobre Cu 1,0* Compuestos fenólicos Fenol 0,002 Cromo hexavalente Cr 0,05 Detergente SAAM 0,50 Flúor F- 1,5 Hierro Fe 0,3* Magnesio Mg 125 Manganeso Mn 0,10* Mercurio Hg 0,001 Nitratos N 10*

Docente: Carlos Campos M .Página 3 03/01/2008

Page 4: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Nitritos N 1,0 Plomo Pb 0,05 Residuos sólidos filtrables - 1000*

Selenio Se 0,01 Sulfatos SO4

2- 250* Cinc Zn 5,0*

* El ministerio de Salud puede aceptar un contenido mayor de estas sustancias.

Para asegurar la salud de la población, al agua potable se le exige que no contenga microorganismos patógenos. Como no es práctico examinar todos éstos, se recurre a examinar bacterias del grupo coliforme, indicativa de la contaminación de animales y de la bacteria Escherichia coli, indicativa de contaminación fecal.

Coliformes Cantidad NMP/100mL

totales <5 fecales <5

NMP: número más probable.

Muchas de estas impurezas, incluyendo los microorganismos patógenos, los ácidos húmicos que son corrientemente responsables del color, los ácidos fúlvicos y los complejos arcilla-metal están en el rango del tamaño coloidal: 1 nm a 10 µm (1 namómetro = 10-9m; 1 micrómetro = 10-6m). Los coloides son partículas de tamaño intermedio entre las moléculas y las partículas

Docente: Carlos Campos M .Página 4 03/01/2008

Page 5: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

suspendidas que tarde o temprano decantan por efecto de la gravedad. Es decir el estado coloidal está entre las soluciones y las suspensiones que terminan precipitando. Aunque las partículas coloidales son muy pequeñas, son

lo suficientemente grandes como para dispersar la luz (efecto Tyndall) por lo que estas partículas

comunican aspecto turbio u opaco al agua, a menos que estén muy diluidas. La mayoría de los coloides están cargados negativamente, por lo que en agua son estables debido a la repulsión electrostática entre estas partículas invisibles. Esta repulsión sobrepasa las fuerzas de atracción de van der Waals, por lo que no se aglomeran y por lo tanto no precipitan.

El objetivo para obtener un agua limpia y sana, potable, de un agua natural, es remover los sólidos suspendidos, aglomerar y decantar los coloides y desinfectarla de organismos patógenos.

El agua natural, cruda o impura, puede provenir de ríos, lagos, embalses o de fuentes subterráneas. El tratamiento de estas aguas suele constar de varias etapas. En el caso de aducción superficial, el tratamiento

Docente: Carlos Campos M .Página 5 03/01/2008

Page 6: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

comprende las etapas de filtración gruesa, sedimentación mediante el proceso físico´químico de coagulación-floculación, filtración por arena y desinfección. Después de la filtración gruesa a través de rejas y mallas donde quedan piedras, ramas y otras impurezas que flotan o se arrastran, el agua se deja reposar en estanques desarenadores en los cuales se asienta la arena fina y otras partículas pequeñas. Luego el agua se hace pasar a otros estanques en los cuales coagulan las partículas muy finas, como las arcillas coloidales, mediante la adición de sulfato de aluminio o cloruro o sulfato férrico, sales que producen la aglomeración de los coloides con formación de agregados coloidales, o flóculos que pueden decantar debido a su mayor tamaño y peso. La coagulación implica tres etapas: adición de coagulante, desestabilización de la partícula coloidal y formación de flóculos. La adición de sales coagulantes como las ya dichas sulfato de aluminio, sulfato férrico o cloruro férrico, produce cationes poliméricos tales como [Al13O4(OH)24]7+ y [Fe3(OH)4]5+ cuyas cargas positivas neutralizan las cargas negativas

Docente: Carlos Campos M .Página 6 03/01/2008

Page 7: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

de los coloides, permitiendo que las partículas se unan formando aglomerados pequeños denominados flóculos.

La reunión de estos flóculos pe

queños en conglomerados mayores (floculación) se realiza con ayuda de polímeros polielectrolíticos, que permiten la decantación a velocidades altas de sedimentación. Debido a que la coagulación y la inmediata etapa de floculación ocurren muy rápidamente, en la práctica poco se distinguen. Las dosis de coagulantes son mayores a 0,03 milimoles/litro como Fe y mayores a 0,05 mmol/L como Al y el pH más cercano al neutro, es el más adecuado. Los polielectrolitos más usuales son las poliacrilamidas con grupos carboxilato.

Una vez decantados y filtrados los flóculos, a través de arena, el agua se somete a desinfección. El principal desinfectante que se emplea es el cloro. La disolución de este gas en agua a 25°C y 1 atmósfera de presión es

Docente: Carlos Campos M .Página 7 03/01/2008

Page 8: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA

Docente: Carlos Campos M .Página 8 03/01/2008

POTABLE

aproximadamente 7g/L. Cuando el cloro se disuelve en agua, reacciona con ésta para formar ácido hipocloroso (HOCl):

CI2 + H2O HOCI + H++CI-

A su vez el ácido hipocloroso se disocia parcialmente:

HOCI H++ CIO-

De todas estas especies que se generan por reacción con agua, sólo el ClO- y HOCl son bactericidas, por lo que para cualquier tratamiento de desinfección es preciso operar a un pH que permita la máxima concentración de estas especies.

El agua desinfectada se filtra y debe quedar al menos con 0,2 mg/L de cloro residual para prevenirla de contaminación biológica en el camino de la planta al consumidor.

El siguiente esquema muestra el tratamiento para la potabilización de aguas crudas.

Page 9: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

El abastecimiento de agua potable para cerca de 5.000.000 del total de personas que habitan en la Región Metropolitana, lo realiza la Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias (EMOS) que produce 1.400.000 m3 de agua potable al día. El agua cruda que en un 85% es de origen superficial, se libera de piedras y otros materiales, para luego pasar a estanques desarenadores. El agua así tratada se conduce a la planta de coagulación y floculación donde el movimiento lento de ella ayuda a la formación de flóculos. El proceso de coagulación-floculación se repite por lo que luego de una segunda decantación , el agua se hace pasar por debajo de estaques, donde hay capas de arena y carbón. Finalmente se somete a cloración.

Docente: Carlos Campos M .Página 9 03/01/2008

Page 10: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

CARACTERISTICAS DEL AGUA Y PROCESOS DE POTABILIZACION

Docente: Carlos Campos M .Página 10 03/01/2008

Page 11: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE CARACTERISTICAS DEL AGUA

El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos, etc.) y constituye del 50% al 90% por peso, de todas las plantas y animales; Su gravedad específica es: 1. Calor específico: 1. A presión atmosférica normal hierve a 100° C y se congela a 0° C; Alcanza su densidad máxima a los 4° C (un gramo por cm3), en las propiedades del agua se han basado múltiples medidas físicas, como la graduación del termómetro, el peso específico, el calor especifico, etc. El agua es indispensable para la vida, por sus muchas reacciones químicas en las que entra, de las cuales la mas importante es la hidrólisis de los hidratos de carbono, grasas y proteínas, paso esencial en la digestión y asimilación de alimentos.

Se sabe que el origen de la vida estuvo en el agua, donde se desarrollaron los primeros organismos, que, al evolucionar, pudieron colonizar la Tierra.

El agua es igualmente el constituyente mayor de los seres vivos, estando incorporada a sus tejidos y órganos. Así, y a modo de ejemplo, podemos indicar que el tejido adiposo contiene entre un 22% y un 34% de agua, y en el hígado y corazón la proporción oscila entre un 70% y 80%. El tejido con mayor contenido en agua es el nervioso, con una proporción entre el 82% y 94%.

El agua, en el cuerpo se encuentra en cantidades considerables y en mayor proporción en los tejidos que tienen mayor actividad, En el tejido óseo sólo en un 22%,, mientras que en el nervioso hasta en un 85%. Puede estar libre, conteniendo sustancias minerales u orgánicas en disolución o combinada con ciertos cuerpos. También se presenta retenida, por absorción, por ciertas sustancias dentro de las células, Su papel es muy importante, hasta el punto que una pérdida de agua del 15% produce graves trastornos en los animales superiores. En los inferiores, da lugar al enquistamiento, o a la adopción del estado de vida latente. Es el medio de disolución de los componentes minerales y orgánicos del protoplasma celular y gracias a ella pueden realizar las siguientes acciones:

1. Construir el medio de dispersión de los coloides del protoplasma;

2. Hacer posible la mayoría de las reacciones que tienen lugar dentro de las células.

3. Servir de vehículo de transporte para las sustancias alimenticias al

Docente: Carlos Campos M .Página 11 03/01/2008

Page 12: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

interior del organismo.

4. Servir, asimismo, de vehículo para los intercambios materiales intraorgánicos y para la eliminación de los productos de desecho sólidos.

5. Contribuye a regular la temperatura del cuerpo en los animales homeotermos, debido a su gran capacidad calorifíca.

6. Al disociarse en sus iones H+ y OH- aumenta la concentración de hidrogeniones en el protoplasma. El estado de los coloretes del protoplsma depende de esta concentración capaz de hacer variar el pH. El pH que debe ser constante en los seres vivos se altera por las numerosas reacciones del metabolismo, pero por su sistema regulador que depende de la concentración de iones H+, volver a su estado normal.

7. Al disociarse el agua en sus elementos hace variar la presión parcial de estos dos gases en el organismo. Este Fenómeno tiene importancia fisiológica, sobre todo en los fenómenos respiratorios.

El agua no tratada se llama "agua natural" y el agua tratada se le llama "agua Depurada", También: "El agua potable no debe tener sabor ni olor extraños. Desde luego, conviene que el agua contenga cierta cantidad de sal, pues, en caso contrario, resulta insípida".001

El agua potable no debe tener sabor ni olor extraños, así, por ejemplo, en el agua que contenga hierro puede formarse ácido sulfhídrico.

"Debe ser inodora, tanto en frío como en caliente desprende leve alcanización-, debe poseer un sabor agradable que le confieren las sales y gases disueltas en ella", 002

La temperatura óptima del agua es de 5°C a l5°C, e agua demasiado fría puede ser perjudicial a la salud y demasiado caliente no resulta refrescante.

"Los límites aceptables varían entre 5 y 15°C, pero la temperatura óptima debe considerarse la comprendida en el intervalo de 10 a 12°C".002

Condiciones bacteriológicas del agua: El agua potable debe tener escasas bacterias, el agua de buena calidad presenta el límite admisible de 100 bacterias por centímetro cúbico de agua. Desde el punto de vista bacteriológico, el agua potable debe de tener menos de 200 colonias bacterianas de mesofílicos aeróbicos por mililitro de muestra. Un máximo de dos organismos coliformes totales en 100 ml de muestra y no contener organismos coliformes fecales en 100 ml de muestra. Fuentes de agua pueden ser: Los embalses, formados a partir de ríos caudalosos y los manantiales y los pozos, que constituyen uno de los métodos más antiguos para la obtención del agua. Cuanto más profundo es el pozo,

Docente: Carlos Campos M .Página 12 03/01/2008

Page 13: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

mejor calidad física y bacteriológica tiene el agua, porque conforme va atravesando las diferentes capas de suelo y del subsuelo se va eliminando las impurezas.

"En todo momento de nuestro quehacer diario debemos estar conscientes de que, aunque hoy este recurso nos parece muy abundante, puede ocurrir, que en un futuro cercano llegue a escasear seriamente",003

La potabilización: serie de procesos para hacer el agua apta para bebida comprende: Coagulación, ablandamiento, eliminación de hierro y manganeso, eliminación de olor y sabor, sedimentación, filtración, control de corrosión, evaporación y desinfección.

El agua potable que procede de aguas superficiales es preciso esterilizarla, la desinfección debe aplicarse en el uso de agua potable, para liberarla de gérmenes patógenos en forma habitual y patente. Podemos tratarla utilizando métodos como filtración, ebullición, desinfección. El proceso de Desinfección es cuando se elimina completamente los microorganismos del agua por métodos como adición de cloro, ozono a por radiación de luz ultravioleta entre otros.

La ebullición del Agua, es aplicable para pequeñas cantidades de agua, por ejemplo, en los usos domésticos. Después de hacer hervirla y cuando se enfríe, es recomendable hacerse pasar varias veces de un recipiente o otro. De esta manera con el aire, se convierte en una sustancia digestiva. Sedimentar es asentar por efecto gravitacional las partículas sólidas que hay, en el agua y se puede hacer de varias maneras. Sedimentación: Es el aislamiento por gravedad de las partículas sólidas contenidas en el agua, puede ser simple o secundaria.

PROCESOS DE POTABILIZACION Cloración es el nombre que se da al procedimiento para desinfectar el agua más comúnmente usado, utilizando el cloro o algunos de sus derivados como los hipocloritos de sodio o de calcio. En los abastecimientos de agua potable se emplea el gas cloro mientras que para abastecimientos medianos o pequeños se utilizan hipocloritos.

El proceso mas sencillo de esterilización y barato es la cloración, la acción del cloro es de poca profundidad y las partículas en suspensión la dificultan. Punto critico de cloración, si en la cloración sobrepasa el mínimo de cloro, se habla de cloración critica, dañina para la salud y causante de enfermedades tales como cáncer.

Irradiación Ultravioleta, por medio de una lampara de cuarzo llena de vapor de mercurio, se pueden producir rayos ultravioleta. Estos rayos

Docente: Carlos Campos M .Página 13 03/01/2008

Page 14: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

matan a las bacterias, desintegrándolas.

Ozonización, el ozono en contacto con sustancias oxidables se descompone rápidamente en oxígeno naciente y oxígeno diatómico inactivo. El primero destruye la materia orgánica.

Si el agua no se encuentra muy cargada de materias en suspensión, puede bastar un filtrado como única depuración. Para cantidades pequeñas se fabrican filtros portátiles que pueden transportarse con todos sus accesorios.

Los filtros de arenas y multimedias minerales son lentos y poseen cierta acción eliminadora de bacterias pero necesitan mucho espacio para la purificación de aguas fluviales. Estos filtros retienen tierra, arena y algunas impurezas, pero dejan pasar algunos microorganismos y las sustancias químicas disueltas.

Filtros de carbón activado: Empleado como material filtrante elimina olor, sabor y color del agua.

Depósitos de decantación: se emplean en la purificación previa de aguas muy sucias, por ejemplo, corrientes superficiales haciéndolas pasar antes, en caso necesario, a través de rejillas y desarenadores.

Las plantas de filtración para agua potable, utilizan un tratamiento de agua que se compones de Filtro Multimedia, Filtro de carbón activado, Suavizadores, Filtración por Osmosis Inversa y Desinfección.

El agua recibe varios tratamientos para eliminar los microorganismos y sustancias químicas dañinas, que causan serias enfermedades en los seres humanos, evitar que tenga color, olor y sabor desagradables, disminuir el efecto corrosivo que daría los utensilios de cocina, bloquea las tuberías y hace que las cañerías se dañen rápidamente.

Para equipar debidamente las plantas de tratamiento de agua y las estaciones accesorias de bombeo con los controles necesarios, es preciso tener un conocimiento adecuado y profundo de las mediciones y controles a fin de lograr un diseño sintetizado. Así se pueden lograr plantas de tratamiento bien perfeccionadas fáciles de operar, aseguren mejores productos y menos trabajo.

Una planta de tratamiento nunca satisface en directo la demanda, trabaja constantemente y almacena en caso de que las demandas futuras sean enormes, esto es que el diseño de la planta de Tratamiento de Agua nunca debe ser igual a la demanda actual, sino por el contrario se debe preparar para crecimientos futuros programados, ya sea de capacidad instalada mayor y/o modular.

Docente: Carlos Campos M .Página 14 03/01/2008

Page 15: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

001 Calidad de las aguas y su tratamiento, Wolibang Púrschel, editorial, URMO.

002 Hombre, Ciencia y Tecnología, editorial BRITANICA.

003 El agua potable, "http://www.netsalud.sa.cr/aya/club/chapt05.html"

Potabilización de Aguas

La potabilización es el proceso consistente en la eliminación de los sólidos suspendidos, aglomeración, decantación de los coloides y desinfección de organismos patógenos mediante la coagulación, el ablandamiento, la eliminación de hierro y manganeso, la eliminación de olor y sabor, la sedimentación, la filtración, el control de corrosión, la evaporación y la desinfección, todo ello realizado en las estaciones de tratamiento de agua potable

Docente: Carlos Campos M .Página 15 03/01/2008

Page 16: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE (ETAP). La potabilización tiene por objetivo hacer el agua apta para su consumo.

Esquema de funcionamiento de ETAP

1. TOMA DEL RIO. Punto de captación de las aguas; REJA. Impide la penetración de elementos de gran tamaño (ramas, troncos, peces, etc.).

2. DESARENADOR. Sedimenta arenas que van suspendidas para evitar dañar las bombas.

3. BOMBEO DE BAJA (Bombas también llamadas de baja presión). Toman el agua directamente de un río, lago o embalse, enviando el agua cruda a la cámara de mezcla.

4. CAMARA DE MEZCLA. Donde se agrega al agua productos químicos. Los principales son los coagulantes (sulfato de alúmina), alcalinizantes (cal).

5. DECANTADOR. El agua llega velozmente a una pileta muy amplia donde se reposa, permitiendo que se depositen las impurezas en el fondo. Para acelerar esta operación, se le agrega al agua coagulantes que atrapan las impurezas formando pesados coágulos. El agua sale muy clarificada y junto con la suciedad quedan gran parte de las bacterias que contenía.

6. FILTRO. El agua decantada llega hasta un filtro donde pasa a través de sucesivas capas de arena de distinto grosor. Sale prácticamente potable.

Docente: Carlos Campos M .Página 16 03/01/2008

Page 17: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

7. DESINFECCIÓN. Para asegurar aún más la potabilidad del agua, se le agrega cloro que elimina el exceso de bacterias y lo que es muy importante, su desarrollo en el recorrido hasta las viviendas.

8. BOMBEO DE ALTA. Toma el agua del depósito de la ciudad.

9. DEPÓSITO. Desde donde se distribuye a toda la ciudad.

10. CONTROL FINAL. Antes de llegar al consumo, el agua es severamente controlada por químicos expertos, que analizan muestras tomadas en distintos lugares del sistema.

Potabilización del Agua El tratamiento del recurso agua se puede dividir en dos categorías, según sea si se trata de agua dulce que no ha sido utilizada para cubrir las necesidades del hombre, o de agua que éste ha emitido como residuo después de usarla: Tratamiento de aguas continentales de origen superficial o subterráneo. Tratamiento de aguas residuales de origen doméstico o industrial.

El agua pura no se encuentra en forma natural porque está normalmente contaminada por el aire y el suelo. Las impurezas pueden ser orgánicas y/o inorgánicas ya sea disueltas, o en forma de material particulado. Estas impurezas pueden provenir de la

Docente: Carlos Campos M .Página 17 03/01/2008

Page 18: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE degradación biológica de sustancias orgánicas que producen ácidos grasos, carbohidratos, aminoácidos e hidrocarburos; de sustancias inorgánicas como metales tóxicos, material particulado como arcillas y sedimentos y de microorganismos como bacterias, virus y protozoos.

Los contaminantes químicos corrientes son metales pesados como hierro, manganeso, plomo, mercurio, arsénico, cobre, cinc, compuestos nitrogenados tales como amoníaco, nitrito y nitrato, carbonato o bicarbonato de calcio y magnesio, aniones como cloruro, fluoruro, sulfato y silicatos y las mencionadas, sustancias orgánicas. Aparte de estas sustancias, existen otros contaminantes de carácter antropogénico tales como cianuros, fenoles, cromo y detergentes.

Los contaminantes biológicos del agua y sus efectos se dan en la siguiente tabla:

Microorganismo Nombre Enfermedad Bacteria Salmonella tiphi tifus Bacteria Vibrio cholerae cólera Bacteria Shigellas disentería

Bacteria Grupo de salmonella gastroenteritis

Virus - hepatitis

Ameba Entamoeba hystolica

disentería amébica

Docente: Carlos Campos M .Página 18 03/01/2008

Page 19: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Lombriz Taenia saginata triquinosis

El agua para beber debe cumplir con una serie de requisitos de calidad física, química y biológica. Desde el punto de vista físico el agua debe ser traslúcida, con una turbiedad y color mínimo -según normas de las autoridades de Salud-, inodora e insípida. Los requisitos de calidad química implican que el agua potable no debe contener los siguientes elementos o compuestos en concentraciones totales mayores que las indicadas en la tabla a continuación.

Sustancia Expresado

como

Límite máximo

mg/l Amoníaco N 0,25 Arsénico As 0,05 Cadmio Cd 0,01 Cianuro CN- 0,20 Cloruros CL- 250* Cobre Cu 1,0* Compuestos fenólicos Fenol 0,002 Cromo hexavalente Cr 0,05 Detergente SAAM 0,50 Flúor F- 1,5 Hierro Fe 0,3* Magnesio Mg 125

Docente: Carlos Campos M .Página 19 03/01/2008

Page 20: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Manganeso Mn 0,10* Mercurio Hg 0,001 Nitratos N 10* Nitritos N 1,0 Plomo Pb 0,05 Residuos sólidos filtrables - 1000*

Selenio Se 0,01 Sulfatos SO4

2- 250* Cinc Zn 5,0*

* El ministerio de Salud puede aceptar un contenido mayor de estas sustancias.

Para asegurar la salud de la población, al agua potable se le exige que no contenga microorganismos patógenos. Como no es práctico examinar todos éstos, se recurre a examinar bacterias del grupo coliforme, indicativa de la contaminación de animales y de la bacteria Escherichia coli, indicativa de contaminación fecal.

ColiformesCantidad

NMP/100mLtotales <5 fecales <5

NMP: número más probable.

Docente: Carlos Campos M .Página 20 03/01/2008

Page 21: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Muchas de estas impurezas, incluyendo los microorganismos patógenos, los ácidos húmicos que son corrientemente responsables del color, los ácidos fúlvicos y los complejos arcilla-metal están en el rango del tamaño coloidal: 1 nm a 10 µm (1 namómetro = 10-9m; 1 micrómetro = 10-6m). Los coloides son partículas de tamaño intermedio entre las moléculas y las partículas suspendidas que tarde o temprano decantan por efecto de la gravedad. Es decir el estado coloidal está entre las soluciones y las suspensiones que terminan precipitando. Aunque las partículas coloidales son muy pequeñas, son lo suficientemente grandes como para dispersar la luz (efecto Tyndall) por lo que estas partículas comunican aspecto turbio u opaco al agua, a menos que estén muy diluidas. La mayoría de los coloides están cargados negativamente, por lo que en agua son estables debido a la repulsión electrostática entre estas partículas invisibles. Esta repulsión sobrepasa las fuerzas de atracción de van der Waals, por lo que no se aglomeran y por lo tanto no precipitan.

El objetivo para obtener un agua limpia y sana, potable, de un agua natural, es remover los sólidos suspendidos, aglomerar y decantar los coloides y desinfectarla de organismos patógenos.

El agua natural, cruda o impura, puede provenir de ríos, lagos, embalses o de fuentes subterráneas. El tratamiento de estas aguas suele constar de varias etapas. En el caso de aducción superficial, el tratamiento comprende las etapas de filtración

Docente: Carlos Campos M .Página 21 03/01/2008

Page 22: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE gruesa, sedimentación mediante el proceso físico´químico de coagulación-floculación, filtración por arena y desinfección. Después de la filtración gruesa a través de rejas y mallas donde quedan piedras, ramas y otras impurezas que flotan o se arrastran, el agua se deja reposar en estanques desarenadores en los cuales se asienta la arena fina y otras partículas pequeñas. Luego el agua se hace pasar a otros estanques en los cuales coagulan las partículas muy finas, como las arcillas coloidales, mediante la adición de sulfato de aluminio o cloruro o sulfato férrico, sales que producen la aglomeración de los coloides con formación de agregados coloidales, o flóculos que pueden decantar debido a su mayor tamaño y peso.

La coagulación implica tres etapas: adición de coagulante, desestabilización de la partícula coloidal y formación de flóculos. La adición de sales coagulantes como las ya dichas sulfato de aluminio, sulfato férrico o cloruro férrico, produce cationes poliméricos tales como [Al13O4(OH)24]7+ y [Fe3(OH)4]5+ cuyas cargas positivas neutralizan las cargas negativas de los coloides, permitiendo que las partículas se unan formando aglomerados pequeños denominados flóculos.

La reunión de estos flóculos pequeños en conglomerados mayores (floculación) se realiza con ayuda de polímeros polielectrolíticos, que permiten la

Docente: Carlos Campos M .Página 22 03/01/2008

Page 23: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE decantación a velocidades altas de sedimentación. Debido a que la coagulación y la inmediata etapa de floculación ocurren muy rápidamente, en la práctica poco se distinguen.

Las dosis de coagulantes son mayores a 0,03 milimoles/litro como Fe y mayores a 0,05 mmol/L como Al y el pH más cercano al neutro, es el más adecuado. Los polielectrolitos más usuales son las poliacrilamidas con grupos carboxilato.

Una vez decantados y filtrados los flóculos, a través de arena, el agua se somete a desinfección. El principal desinfectante que se emplea es el cloro. La disolución de este gas en agua a 25°C y 1 atmósfera de presión es aproximadamente 7g/L. Cuando el cloro se disuelve en agua, reacciona con ésta para formar ácido hipocloroso (HOCl):

CI2 + H2O HOCI + H++CI-

A su vez el ácido hipocloroso se disocia parcialmente:

HOCI H++ CIO-

Docente: Carlos Campos M .Página 23 03/01/2008

Page 24: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE De todas estas especies que se generan por reacción con agua, sólo el ClO- y HOCl son bactericidas, por lo que para cualquier tratamiento de desinfección es preciso operar a un pH que permita la máxima concentración de estas especies.

El agua desinfectada se filtra y debe quedar al menos con 0,2 mg/L de cloro residual para prevenirla de contaminación biológica en el camino de la planta al consumidor.

El siguiente esquema muestra el tratamiento para la potabilización de aguas crudas.

DIAGRAMA DEL PROCESO DE POTABILIZACION

Docente: Carlos Campos M .Página 24 03/01/2008

Page 25: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

PROCESO:

1. Dosificación de productos químicos 2. Medidor parshall (mezcla rápida) 3. Sistema de abastecimiento 4. Presedimentación 5. Caja de mezcla 6. Filtración 7. Desinfección 8. Almacenamiento 9. Bombeo a la ciudad

CRIBADO:

Retención de sólidos flotantes como hierbas acuáticas, basura, madera, etc., a la entrada de la planta.

Docente: Carlos Campos M .Página 25 03/01/2008

Page 26: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE DOSIFICACIÓN:

El pimer punto de dosificación de productos químicos se lleva a cabo en el canal alimentador antes del punto de medición, adicionando polímero o sulfato de aluminio para iniciar el proceso de Coagulación-Floculación.

PRESEDIMENTACIÓN:

Se cuenta con 2 tanques presedimentadores, con una capacidad de 43,000 m³ c/u con un tiempo de retención de 10 horas, trabajando en paralelo teniendo como principales funciones la de almacenamiento y sedimentación de sólidos.

CAJA DE MEZCLA:

Este elemento proporciona un flujo equitativo a los módulos de filtración, así como una buena mezcla de los productos químicos que se deseen dosificar (según requiera el tratamiento).

FILTRACIÓN:

El medio filtrante consta de antracita y gravas de soporte. El retrolavado de filtros se lleva a cabo con flujo proveniente de las unidades y un vertedor, el cual proporciona la carga necesaria para realizar el proceso.

Docente: Carlos Campos M .Página 26 03/01/2008

Page 27: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

DESINFECCIÓN:

En este proceso se eliminan por completo todas las bacterias patógenas que pudiera traer el agua y que causan enfermedades al hombre, como la amiba de vida libre. Para desinfectar se emplea el cloro, mundialmente utilizado por su alto poder germicida, fácil manejo y seguridad.

REGULACIÓN:

El propósito de los tanques de almacenamiento y regulación de agua potabilizada, es el de proveer el tiempo de contacto del cloro para la desinfección y contar con volumen disponible para cubrir altas demandas.

BOMBEO A LA RED:

Catorce equipos verticales y cuatro horizontales de bombeo disponibles para suministrar la energía necesaria, en forma de presión, para hacer llegar el agua potabilizada a cada uno de los usuarios en la red de distribución.

OTROS EJEMPLOS DE PLANTAS POTABILIZADORAS

Docente: Carlos Campos M .Página 27 03/01/2008

Page 28: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Docente: Carlos Campos M .Página 28 03/01/2008

Page 29: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Los comentarios y dudas que tenga las podemos resolver en breve, atendiéndole de manera cordial y

directa.

Docente: Carlos Campos M .Página 29 03/01/2008

Page 30: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Contaminacion y Purificacion del Agua

El agua es un líquido indispensable para la vida, por lo que es importante que esté libre de contaminación para evitar enfermedades. Se tratarán temas de la importancia, purificación y contaminación del agua.

LA IMPORTANCIA DEL AGUA El agua es uno de los recursos naturales fundamentales y es uno de los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo, junto con el aire, la tierra y la energía. El agua es el compuesto químico más abundante del planeta y resulta indispensable para el desarrollo de la vida. Está formado por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, y su fórmula química es H2O. En la naturaleza se encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso. El agua pura es un recurso renovable, sin embargo puede llegar a estar tan contaminada por las actividades humanas, que ya no sea útil, sino nociva, de calidad deficiente. La evaluación de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas

Docente: Carlos Campos M .Página 30 03/01/2008

Page 31: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE enfermedades infecciosas; sin embargo hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua está fuera de toda duda. La importancia que ha cobrado la calidad del agua ha permitido evidenciar que entre los factores o agentes que causan la contaminación de ella están: agentes patógenos, desechos que requieren oxígeno, sustancias químicas orgánicas e inorgánicas, nutrientes vegetales que ocasionan crecimiento excesivo de plantas acuáticas, sedimentos o material suspendido, sustancias radioactivas y el calor. La contaminación del agua es el grado de impurificación, que puede originar efectos adversos a la salud de un número representativo de personas durante períodos previsibles de tiempo. Se considera que el agua está contaminada, cuando ya no puede utilizarse para el uso que se le iba a dar, en su estado natural o cuando se ven alteradas sus propiedades químicas, físicas, biológicas y/o su composición. En líneas generales, el agua está contaminada cuando pierde su potabilidad para consumo diario o para su utilización en actividades domésticas, industriales o agrícolas. Para evitar las consecuencias del uso del agua contaminada se han ideado mecanismos de control temprano de la contaminación. Existen normas que establecen los rangos permisibles de contaminación, que buscan asegurar que el agua que se utiliza no

Docente: Carlos Campos M .Página 31 03/01/2008

Page 32: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE sea dañina. Cada país debe tener una institución que se encargue de dicho control. En Estados Unidos existen parámetros mencionados en la Farmacopea de los Estados Unidos(USP) que norman en relación a las especificaciones de todo tipoen el agua potable, en el área microbiológica se toman en cuenta niveles de alerta y niveles de acción. A pesar del control y prevención que se persigue en muchos países, se reportan aguas contaminadas con coliformes lo que hace que la calidad del agua no sea la deseada, si bien muchos países tienen agua en grandes cantidades, el aumento poblacional, la contaminación de las industrias, el uso excesivo de agroquímicos, la falta de tratamiento de aguas negras y la erosión de suelos por la deforestación hacen que ese recurso sea escaso. En Guatemala cada año se producen 380 millones de metros cúbicos de aguas negras y de ellos, sólo 19 millones son tratados. El resto llega con toda su carga contaminante a los ríos y lagos. La provisión de agua dulce está disminuyendo a nivel mundial, 1200 millones de habitantes no tienen acceso a una fuente de agua potable segura. Las enfermedades por aguas contaminadas matan más de 4 millones de niños al año y 20% de todas las especies acuáticas de agua fresca están extintas o en peligro de desaparecer.

Ver Comentarios o Información Adicional 9 Comentarios

Docente: Carlos Campos M .Página 32 03/01/2008

Page 33: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE DEFINICION, COMPOSICION Y PROPIEDADES DEL AGUA El agua es un líquido incoloro, inodoro e insípido que está compuesto por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). A la presión atmosférica normal (760 mm de mercurio), el punto de congelación del agua es a los 0 °C y su punto de ebullición, a los 100 °C. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4 °C y se expande al congelarse. Sus propiedades físicas se utilizan como patrones para definir, por ejemplo, escalas de temperatura. El agua es uno de los agentes ionizantes más conocidos. Puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en agua, se le conoce frecuentemente como el disolvente universal. El agua se combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de los metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas importantes.

Ver Comentarios o Información Adicional 5 Comentarios

FUNCIONES BIOLOGICAS DEL AGUA El agua es el componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos. Es esencial para todos los tipos de vida, incluso para aquellos organismos que la evolución condujo a tierra firme, el agua resulta indispensable, de modo que una buena parte de sus

Docente: Carlos Campos M .Página 33 03/01/2008

Page 34: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE estrategias de adaptación tienden al mantenimiento de un cierto grado de humedad en su interior. Pueden resumirse en cinco las principales funciones biológicas del agua: • Es un excelente disolvente, especialmente de las sustancias iónicas y de los compuestos polares. Incluso muchas moléculas orgánicas no solubles como los lípidos o un buen número de proteínas forman, en el agua, dispersiones coloidales, con importantes propiedades biológicas. • Participa por sí misma, como agente químico reactivo, en la hidratación, hidrólisis y oxidación-reducción, facilitando otras muchas reacciones. • Permite el movimiento en su seno de las partículas disueltas (difusión) y constituye el principal agente de transporte de muchas sustancias nutritivas reguladoras o de excreción. • Gracias a sus notables características térmicas (elevados calor específico y calor de evaporación) constituye un excelente termorregulador, una propiedad que permite el mantenimiento de la vida de los organismos, en una amplia gama de ambientes térmicos. • Interviene, en especial en las plantas, en el mantenimiento de la estructura y la forma de las células y de los organismos.

Docente: Carlos Campos M .Página 34 03/01/2008

Page 35: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Ver Comentarios o Información Adicional 8 Comentarios

TIPOS DE AGUA Existen diferentes tipos de agua, de acuerdo a su procedencia y uso: de manantial, potable y residual. El agua de manantial es el flujo natural de agua que surge del interior de la tierra desde un solo punto o por un área restringida. Puede aparecer en tierra firme o ir a dar a cursos de agua, laguna o lagos. Su localización está en relación con la naturaleza de las rocas, la disposición de estratos permeables e impermeables y el perfil del relieve, ya que un manantial tiene lugar donde un nivel freático se corta con la superficie. Los manantiales pueden ser permanentes o intermitentes, y tener origen atmosférico (agua de lluvia que se filtra en la tierra y surge en otro lugar a menor altitud) o ígneo, dando lugar a manantiales de agua caliente o aguas termales, calentadas por contacto con rocas ígneas. La naturaleza a través del ciclo del agua, trabaja para limpiarla, sin embargo no tiene la capacidad suficiente para eliminar todas las sustancias y contaminantes que se vierten al agua. Por ello el agua captada de los ríos es llevada por una línea de conducción, a una planta de tratamiento para purificarla y hacerla potable y apta para el consumo humano. Ya potable el agua es conducida a tanques de distribución que a través de redes de distribución

Docente: Carlos Campos M .Página 35 03/01/2008

Page 36: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE surten a los diferentes sectores de la ciudad. Cuando un producto de desecho se incorpora al agua, el líquido resultante recibe el nombre de agua residual. Las aguas residuales pueden tener origen doméstico, industrial, subterráneo o meteorológico y reciben los siguientes nombres respectivamente: domésticas, industriales, de infiltración y pluviales.

Ver Comentarios o Información Adicional 0 Comentarios

PURIFICACION DE AGUA POR SEDIMENTACION La sedimentación consiste en dejar el agua de un contenedor en reposo, para que los sólidos que posee se separen y se dirijan al fondo. La mayor parte de las técnicas de sedimentación se fundamentan en la acción de la gravedad. La sedimentación puede ser simple o secundaria. La sedimentación simple se emplea para eliminar los sólidos más pesados sin necesidad de otro tratamiento especial; mientras mayor sea el tiempo de reposo mayor será el asentamiento y consecuentemente la turbidez será menor, haciendo el agua más transparente. El reposo natural prolongado también ayuda a mejorar la calidad del agua, pues provee oportunidad de la acción directa del aire y los rayos solares, lo cual mejora el sabor y elimina algunas sustancias nocivas del agua. La sedimentación secundaria ocurre cuando se aplica

Docente: Carlos Campos M .Página 36 03/01/2008

Page 37: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE un coagulante para producir el asiento de la materia sólida contenida en el agua.

Ver Comentarios o Información Adicional 0 Comentarios

PURIFICACION DE AGUA POR FILTRACION La filtración es el proceso de separar un sólido del líquido en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso (filtro) que retiene al sólido y por el cual el líquido puede pasar fácilmente. Se emplea para obtener una mayor clarificación, generalmente se aplica después de la sedimentación para eliminar las sustancias que no salieron del agua durante su decantación.

Ver Comentarios o Información Adicional 5 Comentarios

PURIFICACION DE AGUA POR DESINFECCION Se refiere a la destrucción de los microorganismos patógenos del agua ya que su desarrollo es perjudicial para la salud. Se puede realizar por medio de ebullición que consiste en hervir el agua durante 1 minuto y para mejorarle el sabor se pasa de un envase a otro varias veces, proceso conocido como aireación, después se deja reposar por varias horas y se le agrega una pizca de sal por cada litro de agua. Cuando no se puede hervir el agua se puede hacer por medio de un tratamiento químico comunmente con cloro o yodo.

Ver Comentarios o Información Adicional 0 Comentarios

Docente: Carlos Campos M .Página 37 03/01/2008

Page 38: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE PURIFICACION DE AGUA POR CLORACION Cloración es el procedimiento para desinfectar el agua utilizando el cloro o alguno de sus derivados, como el hipoclorito de sodio o de calcio. En las plantas de tratamiento de agua de gran capacidad, el cloro se aplica después de la filtración. Para obtener una desinfección adecuada, el cloro deberá estar en contacto con el agua por lo menos durante veinte minutos; transcurrido ese tiempo podrá considerarse el agua como sanitariamente segura. Para desinfectar el agua para consumo humano generalmente se utiliza hipoclorito de sodio al 5.1%. Se agrega una gota por cada litro a desinfectar.

Ver Comentarios o Información Adicional 4 Comentarios

PURIFICACION DE AGUA POR OZONO Es el desinfectante más potente que se conoce, el único que responde realmente ante los casos difíciles (presencia de amebas, etc.). No comunica ni sabor ni olor al agua; la inversión inicial de una instalación para tratamiento por ozono es superior a la de cloración pero posee la ventaja que no deja ningún residuo.

Ver Comentarios o Información Adicional 1 Comentarios

PURIFICACION DE AGUA POR RAYOS ULTRAVIOLETA La desinfección por ultravioleta usa la luz como fuente encerrada en un estuche protector, montado de manera que, cuando pasa el flujo de agua a través

Docente: Carlos Campos M .Página 38 03/01/2008

Page 39: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE del estuche, los rayos ultravioleta son emitidos y absorbidos dentro del compartimiento. Cuando la energía ultravioleta es absorbida por el mecanismo reproductor de las bacterias y virus, el material genético (ADN/ARN) es modificado, de manera que no puede reproducirse. Los microorganismos se consideran muertos y el riesgo de contraer una enfermedad, es eliminado. Los rayos ultravioleta se encuentran en la luz del sol y emiten una energía fuerte y electromagnética. Están en la escala de ondas cortas, invisibles, con una longitud de onda de 100 a 400 nm ( 1 nanometro=10-9m).

Ver Comentarios o Información Adicional 1 Comentarios

CAUSAS DE LA CONTAMINACION DEL AGUA Las fuertes concentraciones de población contribuyen a la rápida contaminación del agua y otros tipos de contaminación. Agua contaminada es el agua a la que se le incorporaron materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales o de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos. Los principales contaminantes del agua son: • Agentes patógenos: bacterias, virus, protozoarios y parásitos que entran al agua proveniente de desechos orgánicos.

Docente: Carlos Campos M .Página 39 03/01/2008

Page 40: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE • Desechos que requieren oxígeno: los desechos orgánicos pueden ser descompuestos por bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando así las formas de vida acuáticas. • Sustancias químicas inorgánicas: ácidos, compuestos de metales tóxicos (mercurio, plomo) que envenenan el agua. • Los nutrientes vegetales que pueden ocasionar el crecimiento excesivo de plantas acuáticas que después mueren y se descomponen, agotando el oxígeno del agua y de este modo causan la muerte de las especies marinas (zona muerta). • Sustancias químicas orgánicas: petróleo, plásticos, plaguicidas y detergentes que amenazan la vida. • Sedimentos o materia suspendida: partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de contaminación. • Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitos y cáncer. • Calor: ingresos de agua caliente disminuyen el contenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.

Docente: Carlos Campos M .Página 40 03/01/2008

Page 41: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Ver Comentarios o Información Adicional 4 Comentarios

ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR LA CONTAMINACION DEL AGUA De las 37 enfermedades más comunes entre la población de América Latina, 21 están relacionadas con la falta de agua y con agua contaminada. En todo el mundo estas enfermedades representan 25 millones de muertes anuales. Las enfermedades transmitidas por medio del agua contaminada pueden originarse por agua estancada con criadero de insectos, contacto directo con el agua, consumir agua contaminada microbiológica o químicamente y usos inadecuados del agua. Las enfermedades transmitidas por medio de aguas contaminadas, insectos y bacterias son: cólera, tifoidea y paratifoidea, disentería bacilar y amebiana, diarrea, hepatitis infecciosa, parasitismo, filariasis, malaria, tripanosomiasis, oncocercosis, schistosomiasis, tracoma, conjuntivitis y ascariasis; entre otras. El agua de piscina también puede transmitir enfermedades como pie de atleta, garganta séptica, infecciones del oído y ojos. La enfermedad transmitida, los síntomas y su tratamiento dependen del tipo de microorganismo presente en el agua y de su concentración. Las bacterias más comunes seguidos por la enfermedad/infección causada y los síntomas

Docente: Carlos Campos M .Página 41 03/01/2008

Page 42: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE son: Aeromonas sp. Enteritis Diarrea muy líquida, con sangre y moco Campylobacter jejuni Campilobacteriosis Gripe, diarreas, dolor de cabeza y estómago, fiebre, calambres y náuseas Escherichia coli Infecciones del tracto urinario, meningitis neonatal, enfermedades intestinales Diarrea acuosa, dolores de cabeza, fiebre, uremia, daños hepáticos Plesiomonas shigelloides Plesiomonas-infección Náuseas, dolores de estómago y diarrea acuosa, a veces fiebre, dolores de cabeza y vómitos Salmonella typhi Fiebre tifoidea Fiebre Salmonella sp. Salmonelosis Mareos, calambres intestinales, vómitos, diarrea y a veces fiebre leve Streptococcus sp.

Docente: Carlos Campos M .Página 42 03/01/2008

Page 43: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Enfermedad (gastro) intestinal Dolores de estómago, diarrea y fiebre, a veces vómitos Vibrio El Tor (agua dulce) Cólera (forma leve) Fuerte diarrea Las protozoos más comunes seguidos por la enfermedad causada y los síntomas son: Amoeba Disenteria ameboide Fuerte diarrea, dolor de cabeza, dolor abdominal, escalofríos, fiebre; si no se trata puede causar abscesos en el hígado, perforación intestinal y muerte Cryptosporidium parvum Criptosporidiosis Sensación de mareo, diarrea acuosa, vómitos, falta de apetito Giardia lamblia Giardiasis Diarrea, calambres abdominales, flatulencia, eructos, fatiga Toxoplasma gondii Toxoplasmosis Gripe, inflamación de las glándulas linfáticas;

Docente: Carlos Campos M .Página 43 03/01/2008

Page 44: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE en mujeres embarazadas, aborto e infecciones cerebrales.

Ver Comentarios o Información Adicional 4 Comentarios

FUENTE: 1. --------. (2004). “Agua”. La Enciclopedia. España: Salvat Editores, Vol. 1. pp. 203 – 213. 2. EcoPortal. (12 de febrero de 2005). Crisis Mundial del Agua. http://www.ecoportal.net/noti02/n922.htm 3. InfoAgua. (12 de febrero de 2005). El Agua. http://www.infoagua.org 4. Gómez, Adela. (19 de noviembre de 2004). Contaminación del Agua. http://eureka.ya.com/ecositio/cont_agua.htm 5. Morea, Lucas. (12 de febrero de 2005). Contaminación del Agua. http://www.monografias.com/trabajos/contamagua/contamagua.shtml 6. Ramírez, Alberto. (4 de marzo de 2004). Recursos Naturales en Grave Deterioro. http://www.cepredenac.org/05_nove/a_prensa/2004/mar_04/mar_04d.htm 7. Discovery Communications Inc. (13 de febrero de 2005). La Contaminación del Agua. http://www.tudiscovery.com/water/

Docente: Carlos Campos M .Página 44 03/01/2008

Page 45: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE 8. EMPAGUA. (2001). Agua Para Vivir. Guatemala: Tercero & Asociados Comunicaciones. pp. 2-6. 9. Excel Water Technologies. (9 de abril de 2005). Desinfección por Ultravioleta. http://www.excelwater.com/spa/b2c/uvprocess.php 10. Putzeys de David, Licda. Evelyn. (2 de abril de 2005). Desinfección e Identificación de Organismos. Entrevista Personal. 11. --------. (1989). “Agua”. Diccionario Enciclopédico Océano Uno. España: Ediciones Océano. 12. --------. (2003). “Contaminación del Agua”. Enciclopedia Microsoft Encarta. Estados Unidos: Microsoft Corporation. CD Rom. 13. Bros, Marialba. (10 de abril de 2005). La Purificación del Agua. http://html.rincondelvago.com/la-purificacion-del-agua.html 14. A.T. Export. (9 de abril de 2005). Desinfección. http://www.atexport.com/pagesp/info/desinfpis.htm 15. --------. (9 de abril de 2005). FAQ de la Microbiología del Agua. Preguntas frecuentes. http://www.lenntech.com/espanol/FAQ-microbiologia-del-agua.htm

Docente: Carlos Campos M .Página 45 03/01/2008

Page 46: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE 16. Urbieta, Jissel. (12 de febrero de 2005). Contaminación y Purificación del Agua. http://www.monografias.com/trabajos12/conpurif/conpurif.shtml

Ver Comentarios o Información Adicional 0 Comentarios

Contacto OMS Unesco Gems Amigos Cables para Moviles Cáncer de Piel Eventos Empresa Descargar eMule El candil El Tiempo en Canarias Escritas desde abril Ganar Dinero Lo que hay de nuevo Televisión Digital Terrestre Intercambia enlaces con esta web Enláces de interés Atitlan Guatemala

Docente: Carlos Campos M .Página 46 03/01/2008

Page 47: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Calculadoras y Conversores Capa de ozono Christmas songs lyrics Guate Games Guate Videos Hablar en publico Leyes gestalticas Medical Coding Schools PHP Nuke español Posicionamiento Web Pedro responde Recetas Fáciles Tipos de Contaminacion

Temas • LA IMPORTANCIA DEL AGUA • DEFINICION, COMPOSICION Y

PROPIEDADES DEL AGUA • FUNCIONES BIOLOGICAS DEL AGUA • TIPOS DE AGUA • PURIFICACION DE AGUA POR

SEDIMENTACION • PURIFICACION DE AGUA POR FILTRACION • PURIFICACION DE AGUA POR

DESINFECCION • PURIFICACION DE AGUA POR CLORACION • PURIFICACION DE AGUA POR OZONO • PURIFICACION DE AGUA POR RAYOS

ULTRAVIOLETA Archivos

Docente: Carlos Campos M .Página 47 03/01/2008

Page 48: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

• Otros Temas

Enlázame <a href="http://c

Es importante realizar un control del agua potable pues al constituirse un medio de satisfacción de necesidades al consumidor, es imperativo garantizar su buen estado para prevenir posibles focos de infección y riesgo de contraer enfermedades. A los que proporcionan servicio de agua se les recomienda realizar estudios al agua potable, especialmente microbiológicos, ya que es la contaminación más difícil de notar. A los ministerios respectivos en cada país correspondientes a la salud pública y asistencia social se les sugiere promover programas educativos sobre higiene sanitaria. A las Municipalidades o a quien proporcione el agua potable se le recomienda promover programas informativos sobre el almacenamiento, manejo y purificación del agua; que garanticen la salud de sus vecinos.

La contaminación del agua se debe al crecimiento demográfico, desarrollo industrial y urbanización.

Docente: Carlos Campos M .Página 48 03/01/2008

Page 49: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Estos tres factores evolucionan rápidamente y se dan uno en función de otro. En décadas recientes miles de lagos, ríos y mares, se han contaminado mas debido alas actividades humanas. Las fuentes de contaminación del agua pueden ser naturales o artificiales, la contaminación natural la genera el ambiente, y la artificial el ser humano. Purificación del agua. La forma más pura del agua es la que procede de la lluvia por que no contiene sales disueltas. El agua que bebemos es sometida a uno o más de los procesos de purificación según las impurezas que contenga. En conclusión el agua es el elemento fundamental para la vida, pues donde hay agua se pueden desarrollar diferentes formas de vida, dada su importancia merece toda nuestra atención, para crear un cultura del cuidado del agua, pues aunque el agua nunca se acabará el agua potable si se puede acabar.

Docente: Carlos Campos M .Página 49 03/01/2008

Page 50: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Purificación del agua 1

1. Introducción. 2. Agua 3. Propiedades 4. Estado natural 5. El agua en la vida 6. Ciclo natural del agua 7. Contaminación del Agua 8. Purificación del agua 9. Desalinización del agua 10. Proceso de potabilización 11. Conclusión 12. Bibliografía

Introducción.

En el siguiente trabajo desarrollare los diferentes tipos de contaminación del agua en todos sus componentes, así también como sus diferentes formas de purificación para que sea apta para el consumo. El Agua es una sustancia muy sencilla, pero posee un conjunto de propiedades que la hacen única lo que, unido a su abundancia, le otorgan una gran importancia en el ciclo biológico del planeta. La misma puede encontrarse en la naturaleza en sus tres estados, sólido, líquido y vapor, pudiendo existir

Docente: Carlos Campos M .Página 50 03/01/2008

Page 51: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE en un momento dado en equilibrio entre sus tres formas. La estructura molecular del agua es un dipolo: su constante dieléctrica es muy alta, mayor que para cualquier otro líquido, lo que le confiere la propiedad de disolver cualquier sustancia aunque sea en cantidades extremadamente pequeñas. Ello hace que el agua no sea nunca químicamente pura, llevando siempre diversas sustancias, como gases, sales o grasas, disueltas. El agua es débilmente ionizable, conteniendo siempre algunos iones hidrógeno, dando un pH próximo a 6. La concentración de iones en el agua es muy importante para los organismos.

Este conjunto de propiedades, apenas esbozadas, hacen que el agua sea un excelente disolvente de sales y gases, y por ello es causa de problemas de incrustaciones, sedimentos, corrosiones y picaduras en las tuberías y calderas, cuya prevención exige tratamientos específicos para cada instalación en función del tipo de agua que se utiliza y del fin a que se destina.

Estos son algunos de los métodos de tratamientos del agua:

• La filtración o la decantación es indispensable si hay arrastres de barros o limos.

• El ablandamiento tiene como objeto evitar la presencia de sales de calcio y magnesio, responsables de las incrustaciones.

Docente: Carlos Campos M .Página 51 03/01/2008

Page 52: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE La desmineralización evita un elevado contenido en sales disueltas. Algunos métodos tienen fines específicos, como evitar la presencia de sílice, hierro o manganeso, etc.

• La desgasificación elimina gases disueltos, generalmente oxígeno y anhídrido carbónico, que producirán corrosiones.

• La ósmosis mediante membranas semipermeables está adquiriendo gran

importancia en la desalinización de aguas con elevado contenido salino y

estabilización de aguas problemáticas.

Agua

Nombre común que se aplica al estado líquido del compuesto de hidrógeno y oxígeno H2O. Abunda en la naturaleza, y más o menos pura, forma la lluvia, los ríos y los mares

Docente: Carlos Campos M .Página 52 03/01/2008

Page 53: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Propiedades

El agua pura es un líquido inodoro e insípido. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad, el punto de congelación del agua es de 0 °C y su punto de ebullición de 100 °C. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4 °C y se expande al congelarse. Como muchos otros líquidos, el agua puede existir en estado sobreenfriado, es decir, que puede permanecer en estado líquido aunque su temperatura esté por debajo de su punto de congelación; se puede enfriar fácilmente a unos -25 °C sin que se congele. Sus propiedades físicas se utilizan como patrones para definir, por ejemplo, escalas de temperatura.

El agua es uno de los agentes ionizantes más conocidos. Puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en agua, se le conoce frecuentemente como el disolvente universal. El agua combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de los metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas importantes.

Estado natural

El agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia, o sea, sólido, líquido y gas. Como sólido o

Docente: Carlos Campos M .Página 53 03/01/2008

Page 54: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE hielo se encuentra en los glaciares y los casquetes polares, así como en las superficies de agua en invierno; también en forma de nieve, granizo y escarcha, y en las nubes formadas por cristales de hielo. Existe en estado líquido en las nubes de lluvia formadas por gotas de agua, y en forma de rocío en la vegetación. Además, cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre en forma de pantanos, lagos, ríos, mares y océanos. Como gas, o vapor de agua, existe en forma de niebla, vapor y nubes. El vapor atmosférico se mide en términos de humedad relativa, que es la relación de la cantidad de vapor de agua en el aire a una temperatura dada respecto a la máxima que puede contener a esa temperatura. El agua está presente también en la porción superior del suelo, en donde se adhiere, por acción capilar, a las partículas del mismo. En este estado, se le denomina agua ligada y tiene unas características diferentes del agua libre. Por influencia de la gravedad, el agua se acumula en los intersticios de las rocas debajo de la superficie terrestre formando depósitos de agua subterránea que abastecen a pozos y manantiales, y mantienen el flujo de algunos arroyos durante los periodos de sequía.

El agua en la vida

El agua es el componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos. El protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una disolución de grasas, carbohidratos, proteínas, sales

Docente: Carlos Campos M .Página 54 03/01/2008

Page 55: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE y otros compuestos químicos similares en agua. El agua actúa como disolvente transportando, combinando y descomponiendo químicamente esas sustancias. La sangre de los animales y la savia de las plantas contienen una gran cantidad de agua, que sirve para transportar los alimentos y desechar el material de desperdicio. El agua desempeña también un papel importante en la descomposición metabólica de moléculas tan esenciales como las proteínas y los carbohidratos. Este proceso, llamado hidrólisis, se produce continuamente en las células vivas.

Ciclo natural del agua

La hidrología es la ciencia que estudia la distribución del agua en la Tierra, sus reacciones físicas y químicas con otras sustancias existentes en la naturaleza, y su relación con la vida en el planeta. El movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmósfera se conoce como ciclo hidrológico. Se produce vapor de agua por evaporación en la superficie terrestre y en las masas de agua, y por transpiración de los seres vivos. Este vapor circula por la atmósfera y precipita en forma de lluvia o nieve. Al llegar a la superficie terrestre, el agua sigue dos trayectorias. En cantidades determinadas por la intensidad de la lluvia, así como por la porosidad, permeabilidad, grosor y humedad previa del suelo, una parte del agua se vierte directamente en los riachuelos y arroyos, de donde pasa a los océanos y a las masas de agua continentales; el resto se infiltra en el suelo. Una parte del agua infiltrada constituye la

Docente: Carlos Campos M .Página 55 03/01/2008

Page 56: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE humedad del suelo, y puede evaporarse directamente o penetrar en las raíces de las plantas para ser transpirada por las hojas. La porción de agua que supera las fuerzas de cohesión y adhesión del suelo, se filtra hacia abajo y se acumula en la llamada zona de saturación para formar un depósito de agua subterránea, cuya superficie se conoce como nivel freático. En condiciones normales, el nivel freático crece de forma intermitente según se va rellenando o recargando, y luego declina como consecuencia del drenaje continuo en desagües naturales como son los manantiales.

Contaminación del Agua

El agua pura es un recurso renovable, sin embargo puede llegar a estar tan contaminada por las actividades humanas, que ya no sea útil, sino más bien nociva.

¿Qué contamina el agua? Agentes patógenos.- Bacterias, virus, protozoarios, parásitos que entran al agua provenientes de desechos orgánicos. Desechos que requieren oxígeno.- Los desechos orgánicos pueden ser descompuestos por bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando así las formas de vida acuáticas.

Sustancias químicas inorgánicas.- Acidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio, Plomo), envenenan el agua.

Docente: Carlos Campos M .Página 56 03/01/2008

Page 57: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Los nutrientes vegetales pueden ocasionar el crecimiento excesivo de plantas acuáticas que después mueren y se descomponen, agotando el oxígeno del agua y de este modo causan la muerte de las especies marinas (zona muerta).

Sustancias químicas orgánicas.- Petróleo, plásticos, plaguicidas, detergentes que amenazan la vida. Sedimentos o materia suspendida.- Partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de contaminación.

Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitos y cáncer. Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.

Fuentes Puntuales Y No Puntuales Las fuentes puntuales descargan contaminantes en localizaciones específicas a través de tuberías y alcantarillas. Ej. : Fábricas, plantas de tratamiento de aguas negras, minas, pozos petroleros, etc.

Las fuentes no puntuales son grandes áreas de terreno que descargan contaminantes al agua sobre una región extensa. Ej. : Vertimiento de sustancias químicas, tierras de cultivo, lotes para pastar ganado, construcciones, tanques sépticos.

Contaminación De Ríos Y Lagos Las corrientes fluviales debido a que fluyen se recuperan rápidamente del exceso de calor y los

Docente: Carlos Campos M .Página 57 03/01/2008

Page 58: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE desechos degradables. Esto funciona mientras no haya sobrecarga de los contaminantes, o su flujo no sea reducido por sequía, represado, etc.

Contaminación Orgánica.- En los lagos, rebalses, estuarios y mares, con frecuencia la dilución es menos efectiva que en las corrientes porque tienen escasa fluencia, lo cual hace a los lagos más vulnerables a la contaminación por nutrientes vegetales (nitratos y fosfatos) (eutroficación).

Contaminación Térmica De Corrientes Fluviales Y Lagos El método más usado para enfriar las plantas de vapor termoeléctricas consiste en tirar agua fría desde un cuerpo cercano de agua superficial, hacerlo pasar a través de los condensadores de la planta y devolverla calentada al mismo cuerpo de agua. Las temperaturas elevadas disminuyen el oxígeno disuelto en el agua. Los peces adaptados a una temperatura particular pueden morir por choque térmico (cambio drástico de temperatura del agua).

La contrapartida de la contaminación térmica es el enriquecimiento térmico, es decir, el uso de agua caliente para producir estaciones más larga de pesca comercial, y reducción de las cubiertas de hielo en las áreas frías, calentar edificios, etc.

Contaminación Del Océano El océano es actualmente el "basurero del mundo", lo cual traerá efectos negativos en el futuro. La mayoría de las áreas costeras del mundo están

Docente: Carlos Campos M .Página 58 03/01/2008

Page 59: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE contaminadas debido sobre todo a las descargas de aguas negras, sustancias químicas, basura, desechos radiactivos, petróleo y sedimentos. Los mares más contaminados son los de Bangladesh, India, Pakistán, Indonesia, Malasia, Tailandia y Filipinas.

Delfines, leones marinos y tortugas de mar, mueren cuando ingieren o quedan atrapados por tazas, bolsas, sogas y otras formas de basura plástica arrojadas al mar.

Contaminación Con Petróleo Los accidentes de los buque-tanques, los escapes en el mar (petróleo que escapa desde un agujero perforado en el fondo marino), y petróleo de desecho arrojado en tierra firme que termina en corrientes fluviales que desembocan en el mar.

Contaminación Del Agua Freática Y Su Control El agua freática o subterránea es una fuente vital de agua para beber y para el riego agrícola. Sin embargo es fácil de agotar porque se renueva muy lentamente. Cuando el agua freática llega a contaminarse no puede depurarse por sí misma, como el agua superficial tiende a hacerlo, debido a que los flujos de agua freática son lentos. También hay pocas bacterias degradadoras, porque no hay mucho oxígeno.

Debido a que el agua freática no es visible hay poca conciencia de ella. Fuentes De Contaminación Del Agua Subterránea

Docente: Carlos Campos M .Página 59 03/01/2008

Page 60: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Escapes o fugas de sustancias químicas desde tanques de almacenamiento subterráneo. Infiltración de sustancias químicas orgánicas y compuestos tóxicos desde rellenos sanitarios, tiraderos abandonados de desechos peligrosos y desde lagunas para almacenamiento de desechos industriales localizados por arriba o cerca de los acuíferos. Infiltración accidental en los acuíferos desde los pozos utilizados para inyección de gran parte de los desechos peligrosos profundamente bajo tierra.

Control De La Contaminación Del Agua Superficial Contaminación por fuentes no puntuales. La principal fuente no puntual de la contaminación del agua en la agricultura. Los agricultores pueden reducir drásticamente el vertimiento de fertilizantes en las aguas superficiales y la infiltración a los acuíferos, no usando cantidades excesivas de fertilizantes. Además deben reducir el uso de plaguicidas.

Contaminación Por Fuentes Puntuales: Tratamiento De Aguas De Desecho En muchos lugares, las aguas negras y los desechos industriales no son tratados. En vez de eso, son descargados en la vía de agua más cercana o en lagunas de desechos donde el aire, luz solar y los microorganismos degradan los desechos. El agua permanece en una de esas lagunas durante 30 días. Luego, es tratada con cloro y bombeada para uso en

Docente: Carlos Campos M .Página 60 03/01/2008

Page 61: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE una ciudad o en granjas. En la mayor parte de los desechos de las fuentes puntuales se depuran en grados variables. En áreas rurales y suburbanas las aguas negras de cada casa generalmente son descargadas en una fosa séptica.

En las áreas urbanas, la mayoría de los desechos transportados por agua desde las casas, empresas, fábricas y el escurrimiento de las lluvias, fluyen a través de una red de conductos de alcantarillado, y van a plantas de tratamiento de aguas de desecho. Algunas ciudades tienen sistemas separados para el desagüe pluvial, pero en otros los conductos para estos dos sistemas están combinados, ya que esto resulta más barato. Cuando las intensas lluvias ocasionan que los sistemas de alcantarillado combinados se derramen, ello descarga aguas negras no tratadas directamente a las aguas superficiales.

Cuando las aguas negras llegan a una planta de tratamiento, pueden tener hasta tres niveles de purificación. El tratamiento primario de aguas negras es un proceso para separar desechos como palos, piedras y trapos.

El tratamiento secundario de aguas negras es un proceso biológico que utiliza bacterias aerobias. El tratamiento avanzado de aguas negras es una serie de procesos químicos y físicos especializados, que disminuye la cantidad de contaminantes específicos que quedan todavía después del tratamiento primario y secundario.

Docente: Carlos Campos M .Página 61 03/01/2008

Page 62: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Antes de que el agua sea descargada desde una planta de tratamiento de aguas negras se desinfecta. El método usual es la cloración. Otros desinfectantes son el ozono, peróxido de hidrógeno y luz ultravioleta. El tratamiento común de las aguas negras ha ayudado a reducir la contaminación del agua de la superficie, pero los ambientalistas señalan que es un método de salida limitado e imperfecto, que eventualmente es sobrepasado por más personas que producen más desechos.

Purificación del agua

Las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural impiden que ésta sea adecuada para numerosos fines. Los materiales indeseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos. Otro método es el tratamiento con ciertos compuestos, como el carbón activado, que eliminan los sabores y olores desagradables. También se puede purificar el agua por filtración, o por cloración o irradiación que matan los microorganismos infecciosos.

En la ventilación o saturación de agua con aire, se hace entrar el agua en contacto con el aire de forma que se produzca la máxima difusión; esto se lleva a cabo normalmente en fuentes, esparciendo agua en el aire. La ventilación elimina los olores y sabores producidos por la descomposición de la materia orgánica, al igual que los desechos industriales como los fenoles, y gases volátiles como el cloro. También

Docente: Carlos Campos M .Página 62 03/01/2008

Page 63: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE convierte los compuestos de hierro y manganeso disueltos en óxidos hidratados insolubles que luego pueden ser extraídos con facilidad.

La dureza de las aguas naturales es producida sobre todo por las sales de calcio y magnesio, y en menor proporción por el hierro, el aluminio y otros metales. La que se debe a los bicarbonatos y carbonatos de calcio y magnesio se denomina dureza temporal y puede eliminarse por ebullición, que al mismo tiempo esteriliza el agua. La dureza residual se conoce como dureza no carbónica o permanente. Las aguas que poseen esta dureza pueden ablandarse añadiendo carbonato de sodio y cal, o filtrándolas a través de ceolitas naturales o artificiales que absorben los iones metálicos que producen la dureza, y liberan iones sodio en el agua. Los detergentes contienen ciertos agentes separadores que inactivan las sustancias causantes de la dureza del agua.

El hierro, que produce un sabor desagradable en el agua potable, puede extraerse por medio de la ventilación y sedimentación, o pasando el agua a través de filtros de ceolita. También se puede estabilizar el hierro añadiendo ciertas sales, como los polifosfatos. El agua que se utiliza en los laboratorios, se destila o se desmineraliza pasándola a través de compuestos que absorben los iones.

Desalinización del agua Para satisfacer las crecientes demandas de agua dulce, especialmente en las áreas desérticas y semidesérticas, se han llevado a cabo numerosas

Docente: Carlos Campos M .Página 63 03/01/2008

Page 64: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE investigaciones con el fin de conseguir métodos eficaces para eliminar la sal del agua del mar y de las aguas salobres. Se han desarrollado varios procesos para producir agua dulce a bajo costo.

Tres de los procesos incluyen la evaporación seguida de la condensación del vapor resultante, y se conocen como: evaporación de múltiple efecto, destilación por compresión de vapor y evaporación súbita. En este último método, que es el más utilizado, se calienta el agua del mar y se introduce por medio de una bomba en tanques de baja presión, donde el agua se evapora bruscamente. Al condensarse el vapor se obtiene el agua pura.

La congelación es un método alternativo que se basa en los diferentes puntos de congelación del agua dulce y del agua salada. Los cristales de hielo se separan del agua salobre, se lavan para extraerles la sal y se derriten, convirtiéndose en agua dulce. En otro proceso, llamado ósmosis inversa, se emplea presión para hacer pasar el agua dulce a través de una fina membrana que impide el paso de minerales. La ósmosis inversa sigue desarrollándose de forma intensiva. La electrodiálisis se utiliza para desalinizar aguas salobres. Cuando la sal se disuelve en agua, se separa en iones positivos y negativos, que se extraen pasando una corriente eléctrica a través de membranas aniónicas y catiónicas

Un problema importante en los proyectos de desalinización son los costos para producir agua dulce.

Docente: Carlos Campos M .Página 64 03/01/2008

Page 65: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE La mayoría de los expertos confían en obtener mejoras sustanciales para purificar agua ligeramente salobre, que contiene entre 1.000 y 4.500 partes de minerales por millón, en comparación a las 35.000 partes por millón del agua del mar. Puesto que el agua resulta potable si contiene menos de 500 partes de sal por millón, desalinizar el agua salobre es comparativamente más barato que desalinizar el agua del mar.

Proceso de Potabilización: A pesar de la definición química del agua como una sustancia constituida exclusivamente por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, en la naturaleza no se encuentra nunca en ese grado de pureza sino que está siempre impurificada con una serie de componentes inorgánicos y orgánicos.

Potentes bombas la impulsan a través de una cañería hasta el establecimiento, pasa por un canal transportador donde sé afora, se agrega los productos químicos y se produce el mezclado rápido. De allí es conducida a los decantadores, que son grandes piletas compuestas de dos partes, floculador y decantador.

El floculador posee paletas mecánicas que son las encargadas de mezclar íntimamente el agua con los productos químicos y formar así los flóculos, que al cobrar tamaño y peso precipitarán al fondo del decantador. Este tiene una tolva que es encargada de eliminar el barro floculado, este proceso se hace diariamente.

Docente: Carlos Campos M .Página 65 03/01/2008

Page 66: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE El agua tarda dos horas en recorrer estas piletas donde al final es recogida por una canaleta donde cae en forma de lluvia para incorporarle oxígeno. Por esta canaleta el agua es conducida a filtros compuestos por mantos de arena de distinta granulometría, comenzando con arena fina hasta terminar con piedra.

De los filtros el agua pasa a la reserva, que es una cisterna subterránea de quinientos mil litros en donde se la agrega cloro para su desinfección, terminado aquí el proceso de Potabilización ya que se encuentra en condiciones óptimas para el consumo humano.

Una vez cumplido este paso el agua es elevada por medio de bombas comandadas con un tablero eléctrico por el personal de guardia al tanque de distribución, con una capacidad de un millón de litros, elevado del suelo 18,50 m. para dar impulso a la salida del agua por gravedad y así llegar a toda la ciudad.

El agua es controlada siguiendo todos los pasos de la purificación por un Laboratorio donde se efectúan los análisis químicos y bacteriológicos.

Todo este proceso, desde que entra el agua al Establecimiento hasta que sale en condiciones óptimas para el consumo, transcurre en cinco horas, este tiempo ha sido empleado para que nadie se quede sin agua.

Docente: Carlos Campos M .Página 66 03/01/2008

Page 67: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Conclusión

El objetivo de este trabajo fue analizar el estado del agua, su utilización, su relación con el medio ambiente, las posibles soluciones, etc.

Mi opinión es que el problema de la contaminación del agua es uno de los mayores problemas que en la actualidad enfrenta la sociedad, y es uno de los que más rápidamente necesita ser solucionado.

Me he dado cuenta de que la posibilidad de tener agua potable es de unos pocos, esto debido a las pocas posibilidades que tiene cierta gente en el mundo. Lo mejor para la solución de este problema seria hacer campañas de concientización y también se podrían tirar propuestas como por ejemplo no derrochar el agua, debemos cuidarla lo más posible, arreglando las canillas cuando estas gotean, no dejarla abierta durante todo el tiempo que nos cepillamos los dientes, o dándonos duchas de veinte minutos por ejemplo, y también, porque no, concientizando de esto a nuestros allegados. Finalizando, debemos cuidar el agua potable, ya que si en unos años no la poseemos, será otras de las tantas cosas de las que privaremos a nuestras generaciones futuras.

Bibliografía

- Enciclopedia Microsoft Encarta ’99. - Microsoft Internet Explorer buscador Yahoo.

Docente: Carlos Campos M .Página 67 03/01/2008

Page 68: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE - Microsoft Internet Explorer buscador Ciudad. - Guía Práctica de la Ecología Urbana. - Diccionario Enciclopédico Sopena.

- Enciclopedia Temática Océano.

Docente: Carlos Campos M .Página 68 03/01/2008

Page 69: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Recursos Naturales Purificación 2 del agua

Indice 1. Introducción 2. Contaminación del Agua 3. Purificación del agua 4. Conclusiones 5. Bibliografía

1. Introducción

En el siguiente trabajo desarrollaremos los diferentes tipos de contaminación del agua en todos sus componentes, así también como sus diferentes formas de purificación para que sea apta para el consumo. A continuación comenzaremos con el desarrollo explicando todos los términos mencionados en esta introducción.

Propiedades del agua Introducción química: El Agua es una sustancia muy sencilla, pero posee un conjunto de propiedades que la hacen única lo que, unido a su abundancia, le otorgan una gran importancia en el ciclo biológico del planeta.

Docente: Carlos Campos M .Página 69 03/01/2008

Page 70: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Entre sus notables propiedades se encuentran:

- El agua puede encontrarse en la naturaleza en sus tres estados, sólido, líquido y vapor, pudiendo existir en un momento dado en equilibrio entre sus tres formas. - El hielo tiene una densidad inferior a la del agua líquida, (0.92 veces) y flota, lo que tiene gran importancia para la vida en mares, lagos, etc. - El calor específico del agua es muy alto (1 cal/gr. ºC) - El calor latente de vaporización del agua es muy grande: a 20ºC hay que comunicar 585 cal. para evaporar un gramo de agua. - La conductividad térmica del agua es la mayor de todos los líquidos, con la única excepción del mercurio. - La estructura molecular del agua es un dipolo: su constante dieléctrica es muy alta, mayor que para cualquier otro líquido, lo que le confiere la propiedad de disolver cualquier sustancia aunque sea en cantidades extremadamente pequeñas. Ello hace que el agua no sea nunca químicamente pura, llevando siempre diversas sustancias, como gases, sales o grasas, disueltas. - El agua es débilmente ionizable, conteniendo siempre algunos iones hidrógeno, dando un pH próximo a 6. La concentración de iones en el agua es muy importante para los organismos.

Este conjunto de propiedades, apenas esbozadas, hacen que el agua sea un excelente disolvente de

Docente: Carlos Campos M .Página 70 03/01/2008

Page 71: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE sales y gases, y por ello es causa de problemas de incrustaciones, sedimentos, corrosiones y picaduras en las tuberías y calderas, cuya prevención exige tratamientos específicos para cada instalación en función del tipo de agua que se utiliza y del fin a que se destina.

La FILTRACIÓN o la DECANTACIÓN es indispensable si hay arrastres de barros o limos. El ABLANDAMIENTO tiene como objeto evitar la presencia de sales de calcio y magnesio, responsables de las incrustaciones. La DESMINERALIZACIÓN evita un elevado contenido en sales disueltas. Algunos métodos tienen fines específicos, como evitar la presencia de sílice, hierro o manganeso, etc. La DESGASIFICACIÓN elimina gases disueltos, generalmente oxígeno y anhídrido carbónico, que producirán corrosiones. La ÓSMOSIS mediante membranas semipermeables está adquiriendo gran importancia en la desalinización de aguas con elevado contenido salino y estabilización de aguas problemáticas.

2. Contaminación del Agua

El agua pura es un recurso renovable, sin embargo puede llegar a estar tan contaminada por las actividades humanas, que ya no sea útil, sino más bien nociva.

¿Qué contamina el agua? Agentes patógenos.- Bacterias, virus, protozoarios,

Docente: Carlos Campos M .Página 71 03/01/2008

Page 72: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE parásitos que entran al agua provenientes de desechos orgánicos. Desechos que requieren oxígeno.- Los desechos orgánicos pueden ser descompuestos por bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando así las formas de vida acuáticas.

Sustancias químicas inorgánicas.- Acidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio, Plomo), envenenan el agua. Los nutrientes vegetales pueden ocasionar el crecimiento excesivo de plantas acuáticas que después mueren y se descomponen, agotando el oxígeno del agua y de este modo causan la muerte de las especies marinas (zona muerta).

Sustancias químicas orgánicas.- Petróleo, plásticos, plaguicidas, detergentes que amenazan la vida. Sedimentos o materia suspendida.- Partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de contaminación.

Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitos y cáncer. Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.

Fuentes Puntuales Y No Puntuales Las fuentes puntuales descargan contaminantes en localizaciones específicas a través de tuberías y

Docente: Carlos Campos M .Página 72 03/01/2008

Page 73: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE alcantarillas. Ej. : Fábricas, plantas de tratamiento de aguas negras, minas, pozos petroleros, etc.

Las fuentes no puntuales son grandes áreas de terreno que descargan contaminantes al agua sobre una región extensa. Ej. : Vertimiento de sustancias químicas, tierras de cultivo, lotes para pastar ganado, construcciones, tanques sépticos.

Contaminación De Ríos Y Lagos Las corrientes fluviales debido a que fluyen se recuperan rápidamente del exceso de calor y los desechos degradables. Esto funciona mientras no haya sobrecarga de los contaminantes, o su flujo no sea reducido por sequía, represado, etc.

Contaminación Orgánica.- En los lagos, rebalses, estuarios y mares, con frecuencia la dilución es menos efectiva que en las corrientes porque tienen escasa fluencia, lo cual hace a los lagos más vulnerables a la contaminación por nutrientes vegetales (nitratos y fosfatos) (eutroficación).

Contaminación Térmica De Corrientes Fluviales Y Lagos El método más usado para enfriar las plantas de vapor termoeléctricas consiste en tirar agua fría desde un cuerpo cercano de agua superficial, hacerlo pasar a través de los condensadores de la planta y devolverla calentada al mismo cuerpo de agua. Las temperaturas elevadas disminuyen el oxígeno disuelto en el agua. Los peces adaptados a una

Docente: Carlos Campos M .Página 73 03/01/2008

Page 74: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE temperatura particular pueden morir por choque térmico (cambio drástico de temperatura del agua).

La contrapartida de la contaminación térmica es el enriquecimiento térmico, es decir, el uso de agua caliente para producir estaciones más larga de pesca comercial, y reducción de las cubiertas de hielo en las áreas frías, calentar edificios, etc.

Contaminación Del Océano El océano es actualmente el "basurero del mundo", lo cual traerá efectos negativos en el futuro. La mayoría de las áreas costeras del mundo están contaminadas debido sobre todo a las descargas de aguas negras, sustancias químicas, basura, desechos radiactivos, petróleo y sedimentos. Los mares más contaminados son los de Bangladesh, India, Pakistán, Indonesia, Malasia, Tailandia y Filipinas.

Delfines, leones marinos y tortugas de mar, mueren cuando ingieren o quedan atrapados por tazas, bolsas, sogas y otras formas de basura plástica arrojadas al mar.

Contaminación Con Petróleo Los accidentes de los buque-tanques, los escapes en el mar (petróleo que escapa desde un agujero perforado en el fondo marino), y petróleo de desecho arrojado en tierra firme que termina en corrientes fluviales que desembocan en el mar.

Docente: Carlos Campos M .Página 74 03/01/2008

Page 75: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Contaminación Del Agua Freática Y Su Control El agua freática o subterránea es una fuente vital de agua para beber y para el riego agrícola. Sin embargo es fácil de agotar porque se renueva muy lentamente. Cuando el agua freática llega a contaminarse no puede depurarse por sí misma, como el agua superficial tiende a hacerlo, debido a que los flujos de agua freática son lentos. También hay pocas bacterias degradadoras, porque no hay mucho oxígeno.

Debido a que el agua freática no es visible hay poca conciencia de ella. Fuentes De Contaminación Del Agua Subterránea Escapes o fugas de sustancias químicas desde tanques de almacenamiento subterráneo. Infiltración de sustancias químicas orgánicas y compuestos tóxicos desde rellenos sanitarios, tiraderos abandonados de desechos peligrosos y desde lagunas para almacenamiento de desechos industriales localizados por arriba o cerca de los acuíferos. Infiltración accidental en los acuíferos desde los pozos utilizados para inyección de gran parte de los desechos peligrosos profundamente bajo tierra.

Control De La Contaminación Del Agua Superficial Contaminación por fuentes no puntuales. La principal fuente no puntual de la contaminación del agua en la agricultura. Los agricultores pueden reducir drásticamente el vertimiento de fertilizantes en las aguas superficiales y la infiltración a los

Docente: Carlos Campos M .Página 75 03/01/2008

Page 76: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE acuíferos, no usando cantidades excesivas de fertilizantes. Además deben reducir el uso de plaguicidas.

Contaminación Por Fuentes Puntuales: Tratamiento De Aguas De Desecho En muchos lugares, las aguas negras y los desechos industriales no son tratados. En vez de eso, son descargados en la vía de agua más cercana o en lagunas de desechos donde el aire, luz solar y los microorganismos degradan los desechos. El agua permanece en una de esas lagunas durante 30 días. Luego, es tratada con cloro y bombeada para uso en una ciudad o en granjas. En la mayor parte de los desechos de las fuentes puntuales se depuran en grados variables. En áreas rurales y suburbanas las aguas negras de cada casa generalmente son descargadas en una fosa séptica.

En las áreas urbanas, la mayoría de los desechos transportados por agua desde las casas, empresas, fábricas y el escurrimiento de las lluvias, fluyen a través de una red de conductos de alcantarillado, y van a plantas de tratamiento de aguas de desecho. Algunas ciudades tienen sistemas separados para el desagüe pluvial, pero en otros los conductos para estos dos sistemas están combinados, ya que esto resulta más barato. Cuando las intensas lluvias ocasionan que los sistemas de alcantarillado combinados se derramen, ello descarga aguas negras no tratadas directamente a las aguas superficiales.

Docente: Carlos Campos M .Página 76 03/01/2008

Page 77: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Cuando las aguas negras llegan a una planta de tratamiento, pueden tener hasta tres niveles de purificación. El tratamiento primario de aguas negras es un proceso para separar desechos como palos, piedras y trapos.

El tratamiento secundario de aguas negras es un proceso biológico que utiliza bacterias aerobias. El tratamiento avanzado de aguas negras es una serie de procesos químicos y físicos especializados, que disminuye la cantidad de contaminantes específicos que quedan todavía después del tratamiento primario y secundario. Antes de que el agua sea descargada desde una planta de tratamiento de aguas negras se desinfecta. El método usual es la cloración. Otros desinfectantes son el ozono, peróxido de hidrógeno y luz ultravioleta. El tratamiento común de las aguas negras ha ayudado a reducir la contaminación del agua de la superficie, pero los ambientalistas señalan que es un método de salida limitado e imperfecto, que eventualmente es sobrepasado por más personas que producen más desechos.

3. Purificación del agua Las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural impiden que ésta sea adecuada para numerosos fines. Los materiales indeseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos. Otro método es el tratamiento con ciertos compuestos, como el carbón activado, que

Docente: Carlos Campos M .Página 77 03/01/2008

Page 78: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE eliminan los sabores y olores desagradables. También se puede purificar el agua por filtración, o por cloración o irradiación que matan los microorganismos infecciosos.

En la ventilación o saturación de agua con aire, se hace entrar el agua en contacto con el aire de forma que se produzca la máxima difusión; esto se lleva a cabo normalmente en fuentes, esparciendo agua en el aire. La ventilación elimina los olores y sabores producidos por la descomposición de la materia orgánica, al igual que los desechos industriales como los fenoles, y gases volátiles como el cloro. También convierte los compuestos de hierro y manganeso disueltos en óxidos hidratados insolubles que luego pueden ser extraídos con facilidad.

La dureza de las aguas naturales es producida sobre todo por las sales de calcio y magnesio, y en menor proporción por el hierro, el aluminio y otros metales. La que se debe a los bicarbonatos y carbonatos de calcio y magnesio se denomina dureza temporal y puede eliminarse por ebullición, que al mismo tiempo esteriliza el agua. La dureza residual se conoce como dureza no carbónica o permanente. Las aguas que poseen esta dureza pueden ablandarse añadiendo carbonato de sodio y cal, o filtrándolas a través de ceolitas naturales o artificiales que absorben los iones metálicos que producen la dureza, y liberan iones sodio en el agua. Los detergentes contienen ciertos agentes separadores que inactivan las sustancias causantes de la dureza del agua.

Docente: Carlos Campos M .Página 78 03/01/2008

Page 79: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE El hierro, que produce un sabor desagradable en el agua potable, puede extraerse por medio de la ventilación y sedimentación, o pasando el agua a través de filtros de ceolita. También se puede estabilizar el hierro añadiendo ciertas sales, como los polifosfatos. El agua que se utiliza en los laboratorios, se destila o se desmineraliza pasándola a través de compuestos que absorben los iones.

Desalinización del agua Para satisfacer las crecientes demandas de agua dulce, especialmente en las áreas desérticas y semidesérticas, se han llevado a cabo numerosas investigaciones con el fin de conseguir métodos eficaces para eliminar la sal del agua del mar y de las aguas salobres. Se han desarrollado varios procesos para producir agua dulce a bajo costo.

Tres de los procesos incluyen la evaporación seguida de la condensación del vapor resultante, y se conocen como: evaporación de múltiple efecto, destilación por compresión de vapor y evaporación súbita. En este último método, que es el más utilizado, se calienta el agua del mar y se introduce por medio de una bomba en tanques de baja presión, donde el agua se evapora bruscamente. Al condensarse el vapor se obtiene el agua pura.

La congelación es un método alternativo que se basa en los diferentes puntos de congelación del agua dulce y del agua salada. Los cristales de hielo se separan del agua salobre, se lavan para extraerles la sal y se derriten, convirtiéndose en agua dulce. En

Docente: Carlos Campos M .Página 79 03/01/2008

Page 80: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE otro proceso, llamado ósmosis inversa, se emplea presión para hacer pasar el agua dulce a través de una fina membrana que impide el paso de minerales. La ósmosis inversa sigue desarrollándose de forma intensiva. La electrodiálisis se utiliza para desalinizar aguas salobres. Cuando la sal se disuelve en agua, se separa en iones positivos y negativos, que se extraen pasando una corriente eléctrica a través de membranas aniónicas y catiónicas

Un problema importante en los proyectos de desalinización son los costos para producir agua dulce. La mayoría de los expertos confían en obtener mejoras sustanciales para purificar agua ligeramente salobre, que contiene entre 1.000 y 4.500 partes de minerales por millón, en comparación a las 35.000 partes por millón del agua del mar. Puesto que el agua resulta potable si contiene menos de 500 partes de sal por millón, desalinizar el agua salobre es comparativamente más barato que desalinizar el agua del mar.

Proceso de Potabilización: A pesar de la definición química del agua como una sustancia constituida exclusivamente por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, en la naturaleza no se encuentra nunca en ese grado de pureza sino que está siempre impurificada con una serie de componentes inorgánicos y orgánicos.

Potentes bombas la impulsan a través de una cañería hasta el establecimiento, pasa por un canal

Docente: Carlos Campos M .Página 80 03/01/2008

Page 81: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE transportador donde sé afora, se agrega los productos químicos y se produce el mezclado rápido. De allí es conducida a los decantadores, que son grandes piletas compuestas de dos partes, floculador y decantador.

El floculador posee paletas mecánicas que son las encargadas de mezclar íntimamente el agua con los productos químicos y formar así los flóculos, que al cobrar tamaño y peso precipitarán al fondo del decantador. Este tiene una tolva que es encargada de eliminar el barro floculado, este proceso se hace diariamente.

El agua tarda dos horas en recorrer estas piletas donde al final es recogida por una canaleta donde cae en forma de lluvia para incorporarle oxígeno. Por esta canaleta el agua es conducida a filtros compuestos por mantos de arena de distinta granulometría, comenzando con arena fina hasta terminar con piedra.

De los filtros el agua pasa a la reserva, que es una cisterna subterránea de quinientos mil litros en donde se la agrega cloro para su desinfección, terminado aquí el proceso de Potabilización ya que se encuentra en condiciones óptimas para el consumo humano.

Una vez cumplido este paso el agua es elevada por medio de bombas comandadas con un tablero eléctrico por el personal de guardia al tanque de distribución, con una capacidad de un millón de litros,

Docente: Carlos Campos M .Página 81 03/01/2008

Page 82: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE elevado del suelo 18,50 m. para dar impulso a la salida del agua por gravedad y así llegar a toda la ciudad.

El agua es controlada siguiendo todos los pasos de la purificación por un Laboratorio donde se efectúan los análisis químicos y bacteriológicos.

Todo este proceso, desde que entra el agua al Establecimiento hasta que sale en condiciones óptimas para el consumo, transcurre en cinco horas, este tiempo ha sido empleado para que nadie se quede sin agua.

4. Conclusiones Este trabajo lo hicimos con el objetivo de analizar el estado del agua, su utilización, su relación con el medio ambiente, las posibles soluciones, etc.

Nuestra opinión es que el problema de la contaminación del agua es uno de los mayores problemas que en la actualidad enfrenta la sociedad, y es uno de los que más rápidamente necesita ser solucionado.

Nos hemos dado cuenta de que la posibilidad de tener agua potable es de unos pocos, esto debido a la poca cantidad que existe en el mundo. Lo mejor para la solución de este problema seria hacer campañas de concientización y también se podrían tirar propuestas como por ejemplo no derrochar el agua, debemos cuidarla lo más posible, arreglando las canillas cuando estas gotean, no dejarla abierta

Docente: Carlos Campos M .Página 82 03/01/2008

Page 83: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE durante todo el tiempo que nos cepillamos los dientes, o dándonos duchas de veinte minutos por ejemplo, y también, porque no, concientizando de esto a nuestros allegados. Finalizando, debemos cuidar el agua potable, ya que si en unos años no la poseemos, será otra de las tantas cosas de las que privaremos a nuestras generaciones futuras.

5. Bibliografía Enciclopedia Microsoft Encarta ’99. Microsoft Internet Explorer buscador Yahoo. Guía Práctica de la Ecología Urbana. Enciclopedia Áreas Consultor Didáctico Tomo de "Ciencias Naturales"

Docente: Carlos Campos M .Página 83 03/01/2008

Page 84: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE

Purificación del agua 3

¿Qué métodos específicos hay para la purificación del agua? El agua que se distribuye en ciudades o las comunidades es tratada extensivamente. Las medidas específicas de purificación del agua se toman para hacer que el agua alcance los estándares actuales de calidad requeridos. Los métodos de purificación se pueden dividir en la deposición de materia suspendida, tratamiento físico/químico de coloides y el tratamiento biológico. Todos estos métodos de

Docente: Carlos Campos M .Página 84 03/01/2008

Page 85: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE tratamiento tienen varias aplicaciones diferentes.

¿Cómo trabajan los métodos específicos de la purificación del agua? 1 purificación física del agua La purificación física del agua se refiere sobre todo a técnicas de filtración. La filtración es un instrumento de purificación para quitar los sólidos de los líquidos. Hay varios tipos de técnicas de filtración. Un filtro típico consiste en un tanque, los medios de filtro y un regulador para permitir la expulsión. Pantallas

La filtración a través de las pantallas se hace generalmente al principio del proceso de la purificación del agua. La forma de las pantallas depende de las partículas que tienen que ser eliminadas. Filtración de la arena

La filtración de la arena es un método usado con frecuencia, muy robusto para quitar los sólidos suspendidos del agua. El medio de filtro consiste en una capa múltiple de arena con

Docente: Carlos Campos M .Página 85 03/01/2008

Page 86: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE una variedad de tamaño y gravedad específica. Cuando el agua atraviesa el filtro, los sólidos suspendido en el agua precipitan en la arena donde quedan como residuo y en el agua se reduce los sólidos suspendidos, esta fluye del filtro. Cuando los filtros se cargan con las partículas se invierte la dirección de filtración, para regenerarlo. Los sólidos suspendidos más pequeños tienen la capacidad de pasar a través de un filtro de arena, a menudo se requiere la filtración secundaria. Filtración de flujo cruzado

La filtración de membrana con flujo cruzado quita las sales y materia orgánica disuelta, usando una membrana permeable que impregne solamente los contaminantes. El concentrado permanece mientras que el flujo pasa adelante a través de la membrana. Hay diversas técnicas de filtración con membranas, éstas son: microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y osmosis inversa (OI). Cuál de estas técnicas se pone en ejecución depende de la clase de compuestos que necesiten ser quitados y su tamaño de partícula. Debajo, las técnicas de filtración de membrana están clarificadas.

1) microfiltración La microfiltración es una técnica de separación

Docente: Carlos Campos M .Página 86 03/01/2008

Page 87: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE con membrana en la cual las partículas muy finas u otras materias suspendidas, con acción en partículas de radio de 0,1 a 1,5 micras, se separan de un líquido. Es capaz de quitar los sólidos suspendidos, las bacterias u otras impurezas. Las membranas de la microfiltración tienen un tamaño nominal de poro de 0,2 micras.

2) ultrafiltración La ultrafiltración es una técnica de separación con membrana en la cual las partículas muy finas u otras materias suspendidas, con acción en partículas de radio de 0,005 a 0,1 micras, se separan de un líquido. Es capaz de quitar las sales, las proteínas y otras impurezas dentro de su gama. Las membranas de la ultrafiltración tienen un tamaño nominal de poro de 0,0025 a 0,1 micras. 3) Nanofiltración Nanofiltration es una técnica de separación con membrana en la cual las partículas muy finas u otras materias suspendidas, con un tamaño de partícula en la gama de aproximadamente 0,0001 a 0,005 micras, se separan de un líquido. Es capaz de quitar virus, pesticidas y herbicidas. 4) Osmosis inversa (OI)

Docente: Carlos Campos M .Página 87 03/01/2008

Page 88: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE La osmosis inversa, o la OI, es la técnica disponible más fina de separación con membrana. La OI separa partículas muy finas u otras materias suspendidas, con un tamaño de partícula hasta 0,001 micras, de un líquido. Es capaz de quitar iones de metal y eliminar completamente las sales en disolución.

Más en el OI Filtración de cartucho

Las unidades de filtración de cartucho consisten en fibras. Funcionan generalmente con más eficacia económica en los usos que tienen niveles de contaminación de menos de 100 PPM. Para usos donde la contaminación es más alta, los cartuchos se utilizan normalmente como filtro en las etapas finales. 2 purificación con productos químicos La purificación química del agua se refiere a muchos y diversos métodos. Qué método aplicar depende de la clase de contaminación hay en el agua. Abajo se resumen muchas de estas técnicas químicas de purificación. Adición química

Docente: Carlos Campos M .Página 88 03/01/2008

Page 89: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Hay varias situaciones en las cuales se agregan productos químicos, por ejemplo para prevenir la formación de ciertos productos de la reacción. Debajo, se resumen algunas de estas adiciones: - Los agentes quelatos se agregan a menudo al agua, para prevenir los efectos negativos de la dureza, causados por la deposición del calcio y del magnesio. - los agentes que oxidan se agregan al agua como biocida, o para neutralizar agentes de reducción. - los agentes de reducción se agregan para neutralizar agentes que oxidan, tales como ozono y cloro. También ayudan a prevenir la degradación de las membranas de purificación. Clarificación

La clarificación es un proceso de multi-pasos para quitar los sólidos suspendidos. Primero, se agregan los coagulantes. Los coagulantes reducen la carga de iones, de modo que acumulan las partículas en formas más grandes llamadas flóculos. Los flóculos se depositan por gravedad en tanques de filtración o se quitan mientras que el agua atraviesa un filtro de gravedad. Las partículas más grandes que 25 micras son quitadas con eficacia por la clarificación. Agua que es tratada con la clarificación puede contener

Docente: Carlos Campos M .Página 89 03/01/2008

Page 90: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE algunos sólidos suspendidos y por lo tanto necesita un tratamiento adicional. Desionizar y ablandar

La desionización se procesa comúnmente con intercambio de ion. Los sistemas de intercambio de ion consisten en un tanque con bolas pequeñas de resina sintética, que son tratadas para absorber selectivamente ciertos cationes o aniones y para substituirlos por los iones contaminadores. El proceso de intercambio de ion dura, hasta que todos los espacios disponibles se llenan de los iones. El dispositivo del intercambiador de iones tiene que ser regenerado por productos químicos convenientes. Uno de los intercambiadores posiblemente más comúnmente usado es un suavizador de agua. Este dispositivo quita iones de calcio y de magnesio del agua dura, substituyéndolos por otros iones positivamente cargados. Desinfección

La desinfección es uno de los pasos más importantes de la purificación del agua de ciudades y de comunidades. Responde al propósito de matar a los actuales microorganismos indeseados en el agua; por lo tanto los desinfectantes se refieren a menudo

Docente: Carlos Campos M .Página 90 03/01/2008

Page 91: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE como biocidas. Hay una gran variedad de técnicas disponibles para desinfectar los líquidos y superficies, por ejemplo: desinfección con ozono, desinfección con cloro y desinfección UV.

El cloro cuando es dejado caer: puede reaccionar las cloraminas y los hidrocarburos tratados con cloro, que son agentes carcinógenos peligrosos. Para prevenir este problema el dióxido de cloro puede ser aplicado. El dióxido de cloro es un biocida eficaz a bajas concentraciones tales como 0,1 PPM y excelentes en una gama ancha de pH. El ClO2 penetra la pared de la célula de las bacterias y reacciona con aminoácidos vitales en el citoplasma de la célula para matar al organismo. El subproducto de esta reacción es clorito. Los estudios toxicológicos han demostrado que el subproducto de la desinfección del dióxido de cloro, clorito, no tiene ningún riesgo adverso significativo para la salud humana.

El ozono se ha utilizado para la desinfección del agua potable en la industria del agua municipal en Europa por cientos de años y es utilizado por una gran cantidad de compañías de agua, donde es común capacidades del generador del ozono de hasta el radio de acción de cientos kilogramos por hora. Cuando

Docente: Carlos Campos M .Página 91 03/01/2008

Page 92: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE el ozono hace frente a olores, a bacterias o a virus, el átomo adicional del oxígeno los destruye totalmente por la oxidación. Durante este proceso el átomo adicional del oxígeno se destruye y no hay olores, bacterias o átomos adicionales dejados. El ozono es no solamente un desinfectante eficaz, es también particularmente seguro de utilizar.

La radiación-UV también se utiliza para la desinfección hoy en día. Cuando están expuestos a la luz del sol, se matan los gérmenes y las bacterias y los hongos se previenen de reproducirse. Este proceso natural de la desinfección se puede utilizar con más eficacia posible aplicando la radiación UV de una manera controlada. Destilación

La destilación es la colección de vapor de agua, después de hervir las aguas residuales. Con un retiro correctamente diseñado del sistema de contaminantes orgánicos e inorgánicos y de impurezas biológicas puede ser obtenido, porque la mayoría de los contaminantes no se vaporizan. El agua pasará al condensador y los contaminantes permanecerán en la unidad de evaporación.

Docente: Carlos Campos M .Página 92 03/01/2008

Page 93: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Electro diálisis

La electro diálisis es una técnica que emplea las membranas actuales y especiales eléctricas, que son semipermeables a los iones, basadas en su carga. Membranas cargadas de cationes y las membranas cargadas de aniones se colocan alternativamente, con los canales del flujo entre ellos, y los electrodos se colocan en cada lado de las membranas. Los electrodos atraen a los iones contrarios a través de las membranas, para eliminarlos del agua. Ajuste del pH

El agua municipal necesita un ajuste de pH a menudo, para prevenir la corrosión de las tuberías y prevenir la disolución del plomo en los abastecimientos de agua. El pH es llevado hacia arriba o hacia abajo a través de la adición del cloruro de hidrógeno, en caso de que un líquido sea básico, o del hidróxido de sodio, en caso de un líquido ácido. El pH será convertido a aproximadamente 7 ó 7,5, después de la adición de ciertas concentraciones de estas sustancias. Barrido La mayoría de los compuestos orgánicos

Docente: Carlos Campos M .Página 93 03/01/2008

Page 94: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE naturalmente nos encontramos tienen una carga levemente negativa. El barrido orgánico es hecho por la adición de la resina del anión de una base-fuerte. Los compuestos orgánicos llenarán la resina y cuando se carga totalmente se regenera con altas concentraciones de cloruro de sodio. 3 purificación biológica del agua La purificación de biológica del agua se realiza para bajar la carga orgánica de compuestos orgánicos disueltos. Los microorganismos, principalmente bacterias, hacen la descomposición de estos compuestos. Hay dos categorías principales de tratamiento biológico: tratamiento aerobio y tratamiento anaerobio. La demanda biológica de oxígeno (DBO) define la carga orgánica. En sistemas aerobios el agua se airea con aire comprimido (con oxígeno en algunos casos simplemente), mientras que los sistemas anaerobios funcionan bajo condiciones libres de oxígeno.

¿Qué es la depuración del agua? Depuración del agua generalmente significa liberar al agua de cualquier clase de impureza

Docente: Carlos Campos M .Página 94 03/01/2008

Page 95: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE que contenga, por ejemplo contaminantes o microorganismos. La depuración del agua no es un proceso unilateral; el proceso de la depuración contiene muchos pasos. Los pasos que necesitan ser progresados dependen de la clase de impurezas que se encuentre en el agua. Esto puede diferir mucho según el tipo de agua. ¿De qué maneras se trata el agua contaminada? Sedimentador Antes de que el proceso de la depuración comience algunos contaminantes, tales como aceite, pueden ser depositado en el tanque de sedimentación. Ellos pueden que sean eliminados fácilmente después de que hayan alcanzado el fondo del depósito. Retiro de microorganismos peligrosos El agua contaminada a menudo tiene que ser liberada de microorganismos. El agua es entonces desinfectada, generalmente por medio de la desinfección con cloro.

Docente: Carlos Campos M .Página 95 03/01/2008

Page 96: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE Retiro de sólidos disueltos Los microorganismos no son solamente una amenaza en el tratamiento del agua; pueden también ser una ventaja cuando se usan en procesos de depuración del agua. Pueden convertir contaminantes dañinos en sustancias inofensivas. Este proceso conlleva generalmente un tiempo largo y se utiliza solamente para el agua que está contamina con contaminantes que los microorganismos, generalmente bacterias, pueden convertir. Técnicas físicas/químicas Cuando el tratamiento por microorganismos no es una opción utilizamos a menudo diversas técnicas de tratamiento, llamadas técnicas físicas/químicas de tratamiento. El tratamiento químico se ocupa a menudo por medio de la adición de ciertos productos químicos, para cerciorarse de que los contaminantes cambian la estructura y puedan ser eliminados más fácilmente. Los fertilizantes tales como nitratos se quitan de esta manera. El retiro de contaminantes se puede también hacer con procesos químicos específicos más difíciles. Lleva mucha educación entender completamente estos pasos de depuración. El

Docente: Carlos Campos M .Página 96 03/01/2008

Page 97: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE tratamiento físico se ocupa generalmente de pasos de la depuración tales como filtración.

Más información sobre productos químicos del tratamiento de aguas

Proceso del tratamiento de la contaminación del agua

Descripciones más detalladas de los pasos de la purificación del agua están disponibles aquí

¿Cómo se pueden las bacterias quitar del agua? Las bacterias y otros microorganismos se

Docente: Carlos Campos M .Página 97 03/01/2008

Page 98: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE quitan del agua con la desinfección. Esto significa que ciertas sustancias están disponibles para matar a las bacterias, estos se llaman biocidas. La desinfección se puede también hacer a veces con la UV-luz. Más información sobre la desinfección ¿Qué es el tratamiento aerobio del agua? Cuando las bacterias se utilizan para la depuración del agua hay dos clases de transferencia; una de estas es transferencia aerobia. Esto significa, que las bacterias dependen del oxígeno para convertir los contaminantes del agua. Las bacterias aerobias solo pueden convertir compuestos cuando hay mucho oxígeno presente, porque lo necesitan para realizar cualquier clase de conversión química. Generalmente los productos en los que convierten los contaminantes son dióxido de carbono y agua. ¿Qué es el tratamiento anaerobio del agua? Cuando las bacterias se utilizan para la purificación del agua hay dos clases de conversión; uno de estos es transferencia anaerobia. Esto significa, que las bacterias que

Docente: Carlos Campos M .Página 98 03/01/2008

Page 99: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE no son dependientes del oxígeno para convertir los contaminantes del agua. Las bacterias anaerobias pueden convertir solamente cuando los niveles de oxígeno son bajos, porque utilizan otras clases de sustancias para realizar la conversión química. Las bacterias anaerobias apenas producen el dióxido de carbono y el agua durante la conversión, sino gas metano. Esto se puede utilizar para mantener la maquinaria que soporta el proceso de purificación. La conversión anaerobia de una sustancia requiere más pasos que la conversión aerobia, pero el resultado final es a menudo menos satisfactorio. Después de que el proceso anaeróbico con bacterias generalmente la conversión aeróbica (bacterias que utilizan oxígeno) necesita acabar el proceso, porque el agua no está bastante limpia todavía. ¿Cómo se quitan los fertilizantes del agua? Los fertilizantes tales como fosfato se quitan a través de la adición de otro producto químico, generalmente hierro. Las sustancias se convierten en sólidos precipitados, de esta forma pueden ser filtrados del agua. El retiro del amonio y de los nitratos es un

Docente: Carlos Campos M .Página 99 03/01/2008

Page 100: I INGENIERÍA SANITARIA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE de agua potable.pdfCARACTERISTICAS DEL AGUA El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos,

I INGENIERÍA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUA

POTABLE poco más complicado; es un proceso de la depuración que requiere conversión aerobia y anaerobia para quitarlos. En la etapa aerobia de la conversión hay dos especies bacterianas implicadas. Bacterias llamadas Nitrosamonas que convierten el amoniaco a nitrito y las bacterias llamadas Nitrobacteras que convierten el nitrito a nitrato después de las primeras. Aunque el nitrato no representa una amenaza directa para la salud de la mayoría de los pescados, los altos niveles siguen siendo indeseables. Aparte de animar el crecimiento de las algas a extremos anormales, ahora se cree que los altos niveles del nitrato están implicados en enfermedades de algunos pescados. Esto significa que el proceso no se puede parar aquí. Las bacterias anaerobias asumen el control; convierten el nitrato a nitrógeno atmosférico gaseoso. Este proceso ocurre solamente en ausencia de oxígeno. La primera etapa es al revés del proceso de la nitrificación, el nitrato es de nuevo convertido a nitrito. La segunda etapa de la desnitrificación convierte el nitrito al gas del nitrógeno (N 2). Este gas se escapa libremente en la atmósfera sin causar daño ambiental.

Docente: Carlos Campos M . Página 100 03/01/2008