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TRATAMIENTO DE AGUA DE RÍO

El agua proveniente de ríos incluye muchas impurezas sólidas que deben ser 

eliminadas antes de ser potabilizada. En general se usan productos coagulantes y

floculantes tales como sulfato de aluminio, cloruro férrico y polielectrolitos. Estos

productos aglutinan las sustancias no deseadas y facilitan la decantación para su

posterior tratamiento. Las bombas dosificadoras de las serie D! son ideales duranteeste proceso por su robustez y por ser f"cilmente automatizables desde los

controladores de la serie L#$.

1.0 FUENTES DE ABASTECIMIENTO: El origen o fuentes de abastecimiento y suministro de agua paraconsumo como agua potable son muy importantes en lo referente a sucalidad y composición. Se pueden dividir las fuentes de abastecimientoen fuentes superciales y fuentes subterráneas.

Fuentes superfci!es:Las aguas que se encuentran en ríos, lagos y lagunas son susceptibles

de emplearse con o sin tratamiento previo, para su consumo como aguapotable. Hace aos y !asta nes del siglo "#", era com$n tener unafuente de suministro de este tipo y era posible consumir esta agua deuna manera segura sin ning$n tratamiento previo, y sin requerir siquieradesinfección ya que el agua estaba libre de microorganismos patógenos.

El crecimiento de la población con el consiguiente incremento en laproducción de desec!os que se integran a estas fuentes superciales, yla revolución industrial, tuvieron como consecuencia el deterioro de lacalidad del agua de las fuentes de suministro más inmediata que son lasaguas superciales.

%ctualmente un río, lago o laguna no contaminada por substanciasorgánicas, inorgánicas o por bacterias patógenas es algo raro o inusual,por lo que todas estas aguas requieren de un tratamiento previo, para!acerla cumplir con los parámetros de calidad de agua potable. Aun"ueests #uentes $e %steci&ient' s'n !s &(s c'nt&in$st&%i)n s'n !s "ue re"uieren $e &en'r in#restructur pr sue*trcci+n , c'nsu&'- p'r !' "ue cun$' se tienen $isp'ni%!es ,en %un$nci- es &e'r 'pci+n "ue ! per#'rci+n $e p'/'s pre*trcci+n $e u su%terr(ne. Las aguas naturales se caracteri&anpor ciertos parámetros que denen sus propiedades y calidad. Esta

caracteri&ación se !ace en virtud de sus propiedades físicas y químicas.

Fuentes su%terr(nes: Las fuentes subterráneas son aquellas en las que el agua se encuentraba'o la supercie y para e(traerse se requiere de la perforación de unpo&o. La calidad de estas aguas es me'or que las que se encuentran enla supercie, ya que es difícil o poco probable que )stas seancontaminadas por residuos y aguas residuales generadas por la actividaddel !ombre.

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1.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE AS AGUAS 2OTABES:

S3IDOS EN SUS DIFERENTES FORMAS:

Los sólidos en las aguas potables y de proceso tienen gran importancia.En las aguas potables indican la calidad de la misma. En las aguas deproceso es conveniente conocer la cantidad de sólidos que contiene yaque el agua es empleada en procesos tales como alimentación acalderas, sistemas de enfriamiento o como agua integrada al mismoproducto.

S+!i$'s t't!es: Los sólidos totales es la suma de los sólidos disueltos y

en suspensión que la muestra de agua pueda contener. Se puede decirque las aguas naturales son un con'unto de agua con sólidos disueltos ysuspendidos.

S+!i$'s $isue!t's: Los sólidos disueltos lo constituyen las sales que seencuentran presentes en el agua y que no pueden ser separados dellíquido por alg$n medio físico, tal como* sedimentación, ltración, etc. Lapresencia de estos sólidos no es detectable a simple vista, por lo que sepuede tener un agua completamente cristalina con un alto contenido desólidos disueltos. La presencia de estos sólidos solo se detecta cuando elagua se evapora y quedan las sales residuales en el medio que

originalmente contiene el líquido. +ambi)n es posible cuanticar lossólidos disueltos midiendo la conductividad del agua* los sólidosdisueltos se encuentran en forma de cationes y aniones, por lo que )stoscomo partículas con carga pueden conducir la corriente el)ctrica, y así pueden ser cuanticados indirectamente, con cierta precisión, midiendola conductividad del agua como se describe posteriormente.

S+!i$'s en suspensi+n: Los sólidos en suspensión es el material que seencuentra en fase sólida en el agua en forma de coloides o partículassumamente nas, y que causa en el agua la propiedad de turbide&.uanto mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el

grado de turbide&. % diferencia de los sólidos disueltos, estos puedensepararse con mayor o menor grado de dicultad por procesosmecánicos como son la sedimentación y la ltración. Las partículas osólidos suspendidos se componen de material orgánico e inorgánico. Elmaterial orgánico es principalmente algas o microorganismos y elinorgánico son* arcillas, silicatos, feldespatos, etc.

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1.4 CARACTERÍSTICAS 5UÍMICAS 6 FISICO5UÍMICAS:

Cinur's: La to(icidad del cianuro se debe a que el radical -/ se liga a la!emoglobina irreversiblemente y con mayor fuer&a que el o(ígeno y lapersona o animal de sangre caliente muere de as(ia ya que no !aytransporte de o(igeno.El limite má(imo permitido de este contaminante en aguas potables esde 0.1 mg2L

R$i'cti7i$$:Estas emisiones son nocivas a los órganos de los seres vivos por el dao

que producen estas partículas. Estos son principalmente* deformacionescong)nitas, inducción a la formación de tumores y otros daos más anivel celular. Estos elementos radiactivos pueden ser radio, uranio yotros elementos químicos emisores de partículas alfa y beta.El límite má(imo permitido de radiación emitida en el agua potable es de34 picourios2L.

p8: El potencial !idrogeno o pH, es un parámetro de suma importanciatanto para aguas naturales como aguas residuales. El rango de pH en elcual pueden interactuar los ecosistemas y sobrevivir las especies que loconforman, está sumamente restringido, por lo cual si este valor es

alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabopueden ser perturbados y2o in!ibidos y las consecuencias son adversas.5or denición pH es el logaritmo inverso de la concentración de ion!idrogeno.

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p89 !';8< =9!'>1?;8< =@

En aguas naturales y residuales el valor del pH dene si las condiciones deesta son ácidas o básicas. 6n pH menor de 7.0 indica acide& en el agua,cuanto menor sea el valor del pH mayor es la concentración de iones!idrogeno y mayor es la acide&. 5or encima de un pH de 7.0 se tienencondiciones básicas en el agua. La concentración de iones !idrogeno es ba'ay se dice que el agua es alcalina. uando el pH es de 7.0 se dice que el pHes neutro y el agua no tiene características ácidas ni alcalinas. En las aguasnaturales y residuales el valor del pH está en el rango de 8.0 a 9.0 unidades

de pH, y estos valores son los más adecuados para la actividad biológica delos ecosistemas.

• El pH aumenta con el aumento de temperatura !asta en un 9: por lo

que debe referirse a la temperatura de medida in situ.• 5or regla general el pH de las aguas naturales se mantiene entre 8.4 y

9, aunque e(cepcionalemente puede variar entre ; y 33• El pH 'uega un papel importante en muc!os procesos quimicos y

biológicos de las aguas subterráneas naturales <equilibrio carbonatado.procesos redo(. etc.=. Es fácilmente alterable por lo que sudeterminación debe !acerse en el momento de la toma de muestra.

• >ariación del pH. Estas variaciones desemperian un papel importanteen procesos de solubili&ación de diversas substancias a trav)s de suin?uencia sobre las condiciones de !idrolisis, procesos redo(.fenómenos de adsorción. etc. La disolución de carbonatos y la !idrolisisde silicatos. así como la formación de iones comple'os que puedetraducirse en marcadas variaciones de solubilidad. están controladaspor el rango de pH en que estos procesos se desarrollan.

C'n$ucti7i$$:

La conductividad es una medida indirecta de la cantidad de sales ó sólidosdisueltos que tiene un agua natural. Los iones en solución tienen cargaspositivas y negativas@ esta propiedad !ace que la resistencia del agua al?u'o de corriente el)ctrica tenga ciertos valores. Si el agua tiene un n$merogrande de iones disueltos su conductividad va a ser mayor. uanto mayorsea la conductividad del agua, mayor es la cantidad de sólidos o salesdisueltas en ella.

Es posible estimar la concentración de sales midiendo la conductividad delagua y relacionar este valor con la cantidad total de sales disueltas, peropara esto se deberán tener ciertas reservas* la conductividad del agua es la

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suma de las conductividades individuales de cada uno de los iones que seencuentran en la solución acuosa.

En aguas naturales es conveniente e(presar su conductividad en <AS2cm=.

BLa conductividad en microsiemens2cm es apro(imadamente igual a los S+Cen partes por millón multiplicado por dosD.

Ani$ri$' cr%'nic' !i%re

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Dure/: a y g

La dure&a del agua se debe a la presencia de cationes como* calcio,magnesio, estroncio, bario, erro aluminio, y otros metales que seencuentran presentes en forma de sólidos disueltos. Ce )stos- e! c!ci' ,e! &nesi' s'n !'s &s %un$ntes- por lo que casi siempre la dure&aestá directamente relacionada con la concentración de )stos dos elementos.Cesde el punto de vista sanitario, la dure&a del agua no tiene ninguna

relación con la salud, por lo que es irrelevante consumir agua de alta o ba'adure&a, sin embargo, el e(ceso de dure&a !acen el agua desagradable parasu empleo en servicios y en la industria.

Si la cantidad de calcio y magnesio es muy alta, cuando el agua se evaporao cuando cambian sus condiciones, se satura la solución y se forma unprecipitado de carbonato de calcio y de !idró(ido de magnesio que causanformación de sarro en equipos y tuberías y en algunos equipos industrialesdaan )stos irreversiblemente. 5ara disminuir la dure&a a valoresadecuados, se emplean resinas de intercambio iónico o se emplea elproceso de precipitación química de calcio y magnesio., como se describiráposteriormente.

1. COM2ONENTES INDESEABES EN E AGUA- CONTAMINACI3N 6SAUD:

%unque erróneamente algunas personas suponen que el agua potable es

químicamente pura, el agua potable o que se considera adecuada para su

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consumo, contiene variables cantidades de sales minerales, principalmentede calcio, magnesio, sodio y potasio. Estas sales minerales que siempre se

Las aguas naturales que se consumen en la industria, los servicios y enotros usos, como ya se !a mencionado, pueden ser de fuentes subterráneasy fuentes superciales. Las fuentes superciales son las mas susceptibles de

contaminación ya que frecuentemente se vierten las aguas residualesdomesticas e industriales a los ríos, lagos y lagunas Las aguas subterráneasson menos susceptibles a la acción depredadora del !ombre, pero ya escom$n y sobre todo en aos recientes, detectar la contaminación de losacuíferos por actividades antropog)nicas. La presencia de cantidadesrelativamente altas de fósforo y nitrógeno en las aguas potablessuperciales y subterráneas, se debe a la actividad agrícola y forestal, en lacual se emplean cantidades e(ageradas y no controladas de fertili&antes, locual causa la eutrocación en los mantos acuíferos y la presencia decantidades altas de nitratos que como se !a mencionado anteriormente nosolo representa un desequilibrio en el ecosistema sino que tambi)n genera

un problema de salud.

Los tiposde contaminantes se dividen en*

C'nt&inntes in'r(nic's: +ales como* cromo, ars)nico, plomo ymercurio.

C'nt&inntes 'r(nic's: Fue incluye pesticidas, !erbicidas,tri!alometanos, solventes y otros compuestos orgánicos.

Tur%i$e/: La cual se debe a la presencia de partículas coloidales ensuspensión.

C'nt&inntes &icr'%i'!+ic's: +ales como bacterias, virus yproto&oarios.

C'nt&inci+n r$i'!+ic: La cual se debe a la emisión de radiaciones

de alta energía por efectos naturales o por la acción del !ombre.

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La composición de los diferentes tipos de agua dulce son diferentes,dependiendo de por donde pase arrastra diferentes minerales.

Los parámetros para diferenciar el agua son:

-Cantidad de sales.

-Composición iónica.

El agua dulce es más variable, pero los iones más importantes son el Ca 2+ (aproimadamente

!"#$ % bicarbonato (aproimadamente &'-"#$.

)or lo tanto

-%gua dulce  principales iones a1G y H;-.

En el agua dulce puede variar de !- % puede ser variable en función deltipo % cantidad de sales *ue encontramos. Es poco tamponada % con poca

capacidad de resistir los cambios de p.)or debao de !" asta ", se disminu%e la productividad de los estan*ues.

Las aguas ácidas suelen ser poco productivas. / p menor de "" no podránreproducirse. )or debao de ' es letal.

)or encima de 0-1 asta 11, a% una disminución de la productividad %, por encima de 11 seguro *ue es letal.

El l3mite de vida normal va de " a 1

Cado que la solubilidad vendrá denida como la cantidad de a1G presenteen el equilibrio <esto es, la cantidad disuelta=, y dado que, en este caso, segeneran por cada mol)cula de carbonato de calcio un ion calcio y un ion

carbonato, se tendrá que S I Ja1GK I J; 1 K y, por tanto, Mps I S 1 .

a; a1G G ; 1 Mps I Ja1GKJ; 1 K

Cado que la solubilidad vendrá denida como la cantidad de a1G presenteen el equilibrio <esto es, la cantidad disuelta=, y dado que, en este caso, segeneran por cada mol)cula de carbonato de calcio un ion calcio y un ioncarbonato, se tendrá que S I Ja1GK I J; 1 K y, por tanto, Mps I S 1 .omo conocemos el valor de Mps <estos valores tambi)n están tabuladospara un gran n$mero de compuestos= es fácil deducir que, 4C- S 9 - 10H M. Habitualmente, las unidades en las que se e(presa la solubilidadson g2L por lo simplemente nos quedaría multiplicar por el peso molecular>2M@ $e! CCO >100-0@  para saber qu) cantidad de esta sal seencuentra disuelta <obviamente !ay el mismo n$mero de moles de a1Gque de a; solubili&ado y de a!í que empleemos el 5 de la sal=. 5ortanto, la solubilidad, a 14N, será igualmente 8,O P 30; g2L. >ene"ui!i%ri'@

Cado que el ion carbonato act$a como base en agua, el equilibrio al que nosreferimos vendrá denido por la Mb del carbonato.

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En un proceso natural real, lo normal es que tanto la disolución de la cali&acomo el proceso de !idrólisis est)n acoplados entre sí dando origen a un

nuevo proceso que no es sino la suma de ambos*

Es decir, que la solubilidad del carbonato cálcico en agua a 14N !a variadode unos 7 mg2L a 30 mg2L al considerar la !idrólisis del carbonato.

En general, un agua va a ser nalmente rica en bicarbonatos ya qu e todoslos equilibrios conducen a su formación. 5ue un u se fn!&ente!ier&ente %(sic- c'&' es !' %itu! en un u ntur!- se$e%e %(sic&ente ! e*istenci $e &(s cr%'nt's en $is'!uci+n"ue (ci$' cr%+nic'- !' "ue ce "ue e! r$' $e i$r+!isis pr $r

O8H se superi'r.