presentación aguas- química industrial

8/17/2019 Presentación Aguas- Química Industrial

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Tratamiento de aguaspara consumo humano

Pretratamiento,coagulación-foculación,

decantación, ltración y

• Universidad Nacional de la

Patagonia San uan !osco• "acultad de #ngenier$a• %&tedra 'u$mica #ndustrial


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Cribado o cernido◦ Consiste en la eliminación de los sólidos de gran tamaño

Hojas, ramas de árbol, piedras, etc.◦ Utilización de: Tamices Rejas

◦ Desarenadores (si el contenido de arena es eleado!

"ireación◦ #ncrementa la proporción de $% dis&elto, 'acilitando la dep&ración pormedio de bacterias aerobias Dejando caer el ag&a como &na cascada #ngresando el ag&a a la c&ba o tan&e por medio de in)ección por debajo de

*ste

$+idación primaria◦ Destr&)e las s&stancias prec&rsoras de trialometanos (tambi*n

act&ando como etapa de predesin'ección! "j&ste de pH

◦ -ara acidicar: HCl, H/0$1◦ -ara alcalinizar: 2a($H!, Ca($H!%

Pretratamiento


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"gentes coag&lantes &e dan l&gar acationes m&ltialentes con cargaspositias &e compensan la carganegatia de part3c&las coloidales

eliminan 4rep&lsión

'acilitan coalescencia

part3c&las de 5 tamaño◦ 0ales trialentes de ierro o al&minio

"gentes 6oc&lantes &e agl&tinan

part3c&las 'ormadas en la coag&lación part3c&las de 5 tamaño

"gitación lenta para ind&cir los 6óc&los

%oagulación- foculación


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Decantación◦ 7n esta etapa los 6óc&los sedimentan en

tan&es, obteni*ndose por la parte s&perior elag&a claricada ) e+tra)*ndose por debajo el

lodo 8ariante: decantación lastrada

◦ 0e &tilizan part3c&las de arena para incrementarel peso ) tamaño de los 6óc&los 9 elocidad

de decantación 4lotación

◦ 0e in)ecta dimin&tas b&rb&jas de airepres&rizadas (elean los 6óc&los!

(ecantación)fotación


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7l ag&a pasa por &n leco ltrante &e separa materia de menortamaño en s&spensión ) l3&ido◦

"rena◦ Carbón actiado (gran&lar o en polo! "demás de prod&cir la separación, se elimina por adsorción

s&stancias orgánicas eita olores ) sabores en ag&a ltrada◦ embranas de ltración icroltración: tamaño de poro desde ;.;/ &m asta


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0e ablanda el ag&a. 0e eliminan◦ 0ales minerales de calcio◦ 0ales minerales de magnesio◦ Radón◦ "rs*nico

-rocedimiento◦ 0e agrega cal◦ 7sto elea el pH proocando la precipitación de

CaCo/◦ -osteriormente se red&ce el pH ) el ag&a se ltra

con medios gran&lares.

*+pcional landamiento concal


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7+tracción, desactiación o eliminación de los microorganismospatógenos &e e+isten en el ag&a.

◦ Cloración: &tiliza Cl o deriados. 8entajas: bajo costo. Desentajas:

s&bprod&ctos (alometanos! carcinógenos. =2aCl$>? @A (&na

gotaB ag&a!. 0& e'ectiidad permanece d&rante % .

◦ Cl$%: gas inestable (se sintetiza in sit&!. 2o prod&ce s&bprod&ctos◦ $/: el poder de desin'ecciones /;;; eces s&perior al Cl. 2o

prod&ce trialometanos. Tiene más costo ) s& e'ectiidad

desaparece a los /;E

◦

&z &ltraioleta (U8!: entre


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7n'ermedades de tipo◦ 8irósica

Hepatitis "◦ -arasitariaCriptosporidiosis

◦ Gacteriana Ti'oideaCólera

%on la desinección eliminamosalgunos patógenos /ue generan0


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1U P2 US+ #N(UST2#3

-arámetros de calidad

) g como ppm de carbonatos.•) Distintos tipos:

• D&reza temporal• D&reza permanente


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%! 0ólidos en s&spensión

/! Concentración de s3lice1! Concentración de ierro ) manganeso@! Concentración de sodio ) potasio! "lcalinidad! Iases dis&eltos

• C$%• $%• H%0

• 2H/J! pHK! icroorganismos

t


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•

• $+3geno$+idación 'orzosa, as3 precipitan como idró+ido

'*rrico o dió+ido de manganeso.

1(C$/H!% 4e 5 $% 5%H%$ 14e($H!/ 5JC$%%n55 5$% 5%H%$ %n$% 5 1H5

• Cloro• -ermanganato potásico0i el ierro ) el manganeso están 'ormados por&n complejo orgánico se recomienda:

– Coag&lación ) 6oc&lación

perac ones un tar as etratamiento


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◦ Descarbonatación ) ablandamiento con cal"dición de cal en 'r3o para red&cir la alcalinidad )

ablandar el ag&a de alimentación a las calderas

C$%HF 5 $HF C$/FF 5 H%$

C$/FF5 Ca55 CaC$/

0i a) magnesio presente

g55 5 Ca($H!% 5 Ca55


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%! 0eparaciones sólidoFl3&ido 0edimentación, decantación

Hidrociclones

Centr3'&gas

4iltración

Ultraltración


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#ntercambio iónico0e &tilizan resinas &e en contacto con la sol&ciónac&osa elimina selectiamente los iones dis&eltos.

Tipos de resinas:Catiónica '&erte: elimina todos los cationes del ag&aCatiónica d*bil: captan calcio ) magnesio"niónica '&erte: eliminan todos los aniones del ag&a

"niónica d*bil: captan ClF

, 0$1FF

, 2$/F

Separaciones de gases y sólidosdisueltos


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Desgasicación-roceso de trans'erencia de masa

Lsmosis inersa-roceso en el c&al el solente de &na sol&ción

pasa tra*s de &na membrana semipermeable

7lectrodiálisis0eparación por membranas selectias, las c&ales

dejan pasar los iones pero no el ag&a

Destilación

ra am en os e agua para


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• Tratamiento e+terno preio

• Tratamiento interno: c&)o objetio es red&cir )eitar: – 4ormación de incr&staciones

– Corrosión – "rrastre

• Control de calidad del ag&a en el ciclo de

reaporizaciónFcondensación mediante &na p&rga

ra am en os e agua paracalderas


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Tratamiento interno anti incr&stante◦ Ca&sas: Contaminantes presentes en el ag&a de

aporte Corrosión interna del sistema Contaminantes introd&cidos en el condensado

como '&gas

◦ Consec&encias: -rod&ce recalentamiento del metal &e p&ede

llegar a la rot&ra

◦ 0ol&ción: Uso de pol3meros. 2o reaccionan, '&ncionan

por adsorción sobre la s&percie de los

precipitados eitando s& aglomeración


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Tratamiento interno anti corrosio◦ Ca&sas

"ta&e al acero del o+3geno. "celerado a altas

TM ) bajo pH

◦ 0ol&ciones antener el niel de o+3geno lo mas bajo

posible Controlar el pH Con el desgasicador e+terno se p&eden

alcanzar bajos nieles de o+3geno, pero en

caso de &e este 'alle, se &tiliza además &nred&ctor &3mico (sec&estrante!, como porejemplo: 0&lto 0ódico

Hidrazina (cancer3geno!


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Tratamiento interno para eitar arrastre

◦ 0ol&ciones: Controlar el contenido de sólidos 7itar la 'ormación de esp&mas -roc&rar b&ena separación ) generación de

apor sin gotas de ag&a.

T t i t d


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-roblemas◦

Corrosión◦ #ncr&staciones◦ Crecimiento microbiológico◦ Depósito de 'angosBlodos

Tratamiento, depende del sistema deen'riamiento◦ Un solo paso, no es económico )a &e &tiliza

grandes olNmenes de ag&a◦ "biertos, si se emplea ag&a de calidad )a &e

las p*rdidas son pe&eñas.

Tratamiento de agua paraenriamiento


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Control de la corrosión◦ Uso de &na mezcla de inibidores


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Control de depósitos◦ Red&cen la eciencia )a &e actNan como

aislantes◦ "celeran la corrosión


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Control microbiológico


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Tratamiento de

guas 2esiduales•Consiste en &na serie de procesos '3sicos, &3micos )

biológicos &e b&scan eliminar los contaminantes enel ag&a resid&al. 0e lo s&ele llamar dep&ración deag&as resid&ales para disting&irlo del tratamiento deag&as potables.

•$bjetio: prod&cir ag&a limpia (o e6&ente tratado! ore&tilizable en el ambiente ) &n resid&o sólido o'ango (tambi*n llamado biosólido o lodo!conenientes para s& disposición o re&so.


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7l @KA del cons&mo total de ag&a en lospa3ses desarrollados se destina a &soind&strial, el /;A a cons&mo agr3cola ) &n


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Tipos de guas 2esiduales


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7l proceso de tratamiento del ag&aresid&al se p&ede diidir en c&atro etapas:

-retratamiento

-rimaria 0ec&ndaria Terciaria "lg&nos a&tores llaman a las etapas

preliminar ) primaria &nidas como etapaprimaria

5tapas del proceso


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5s/uema de Planta de


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5s/uema de Planta deTratamiento


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#ncl&)en: rejillas, tamices, trit&radores,desgrasadores ) desarenadores.

0e p&ede realizar preaireación para:

a! 7liminar los comp&estos olátiles presentesen el ag&a serida(malolientes!.

b! "&mentar el contenido de o+3geno del ag&a,

lo &e dismin&)e la prod&cción de malosolores en las etapas sig&ientes del procesode tratamiento.

Tratamiento preliminar


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7liminan los sólidos en s&spensión por mediode &n proceso de sedimentación simple porgraedad o asistida por coag&lantes )6oc&lantes.

0e p&eden agregar comp&estos &3micos(sales de ierro, al&minio ) polielectrolitos6oc&lantes! con el n de precipitar el 'ós'oro,los sólidos en s&spensión m&) nos o a&ellos

en estado de coloide. #ncl&)e: cribado, mallas de barreras, 6otacióno eliminación de grasas ) la sedimentación.

TratamientoPrimario


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%riado

(esarenad

or


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5stan/ues desedimentación oclaricadores

primarios7stán diseñados para s&primira&ellas part3c&las &e tienen tasasde sedimentación de ;,/ a ;, mmBs.

7l per3odo de retención es de < a %. Con estos parámetros, lapro'&ndidad del estan&e 6&ctNaentre % a @ m.

0e elimina por precipitaciónalrededor del ; al ;A de lossólidos en s&spensión. 0& 'ormap&ede ser circ&lar, c&adrada arectang&lar.


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Tratamiento


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7liminan la materia orgánica en disol&ción ) en estado coloidal

mediante &n proceso de o+idación de nat&raleza biológicaseg&ido de sedimentación.

os tratamientos sec&ndarios son procesos biológicos, en los&e la dep&ración de la materia orgánica biodegradable del

ag&a resid&al se e'ectNa por la act&ación de microorganismos('&ndamentalmente bacterias!, &e se mantienen ens&spensión en el ag&a o bien se adieren a &n soporte sólido'ormando &na capa de crecimiento.

os procesos biológicos p&eden ser de dos tipos principales:aerobios ) anaerobios (en a&sencia de aire!P en general, paraag&as con alta carga orgánica (ind&strias agroalimentarias,resid&os ganaderos, etc.! se emplean sistemas anaerobios )para ag&as no m&) cargadas, sistemas aerobios.

TratamientoSecundario


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7ntre las ariables a controlar se enc&entran la temperat&ra(en

anaerobios esencialmente!, o+3geno dis&elto, el pH, n&trientes,sales ) la presencia de inibidores de las reacciones.

Tratamientos aerobios: lodos actiados ) tratamientos debajo coste: ltros percoladores, biodiscos, biocilindros,lecos de t&rba, ltros erdes. a materia orgánica sedescompone conirti*ndose en dió+ido de carbono, ) enespecies minerales o+idadas.

Tratamientos anaerobios. a descomposición de la materiaorgánica por las bacterias se realiza en a&sencia de aire

(reactores cerrados!, la ma)or3a de las s&stancias orgánicasse conierte en dió+ido de carbono ) metano. os prod&ctosnales de la digestión anaerobia son el biogás (mezclagaseosa de metano, dió+ido de carbono, idrógeno, nitrógeno) s&l'&ro de idrógeno!, &e se p&ede aproecar para laprod&cción energ*tica, ) los lodos de digestión.


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0&primen alg&nos contaminantesespec3cos presentes en el ag&a resid&altales como los 'os'atos &e proienen del&so de detergentes dom*sticos e

ind&striales ) c&)a descarga en c&rso deag&a 'aorece la e&trozación, es decir, &ndesarrollo incontrolado ) acelerado de laegetación ac&ática &e agota el o+3geno, )mata la 'a&na e+istente en la zona.

TratamientoTerciario


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"rrastre con apor de ag&a o aire Qstripping: eliminación decomp&estos orgánicos olátiles (C$8!, como disolentesclorados (tricloroetileno, clorobenceno, dicloroetileno, etc.! o

contaminantes gaseosos (amon3aco, etc.!.

-rocesos de membrana: el ag&a resid&al pasa a tra*s de&na membrana porosa, mediante la adición de &na '&erzaimp&lsora, consig&iendo &na separación en '&nción del

tamaño de las mol*c&las presentes en el e6&)ente ) deltamaño de poro de la membrana.

#ntercambio iónico: eliminan sales minerales, las c&ales soneliminadas del ag&a resid&al &e atraiesa &na resina, porintercambio con otros iones (H5 en las resinas deintercambio catiónico ) $HF en las de intercambio aniónico!contenidos en la misma.


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"dsorción con carbón actio: eliminan comp&estosorgánicos. 0e p&ede &tilizar en 'orma gran&lar (col&mnas de

carbón actiado gran&lar: I"C! ) en polo (-"C!.

-rocesos de o+idación: eliminan o trans'orman materiaorgánica ) materia inorgánica o+idable.

os principales procesos de o+idación se p&eden clasicar en: -rocesos conencionales de o+idación: -rocesos de o+idación aanzada: -rocesos a alta temperat&ra ) presión

Deto+icación solar -rocesos de red&cción -recipitación &3mica:


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0e b&sca: Red&cción de ol&men: concentración del

'ango para acer más 'ácil s& manejo. Red&cción del poder de 'ermentación:

red&cción de materia orgánica ) depatógenos, para eitar la prod&cción deolores ) la eol&ción del lodo sin control.

Tratamiento de angos

5t d l t t i t d


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5spesamiento0 red&cción de ol&men en tan&es de

sedimentación o 6otación. (igestión: para 'angos de nat&raleza orgánica. 7n procesosde carácter aerobio (similar a 'angos actios! o anaerobio(aproecamiento energ*tico!.

(eshidratación y secado0 para eliminar lo más &e se

p&eda el ag&a del 'ango. *todos más &tilizados: ltros de ac3o, ltros prensa,ltros banda, centr3'&gas, eaporación t*rmica o en eras desecado.

5vacuación0 depósito o destino nal de los lodos.

*todos principales: ertedero de seg&ridad o de resid&ossólidos &rbanosP incineración con o sin adición decomb&stible adicional segNn el poder calor3co de los lodos,descomposición biológica controlada de la materia orgánica,en condiciones aerobias, con el n de obtener Qcompost.

5tapas del tratamiento deangos


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presentación aguas- química industrial

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