TRATAMIENTO DE AGUAS II

Revisin del concepto:

Caracterizacin

Aspectos de la calidad del agua

Muestreo

Oxgeno disuelto

DBO5

DQO

Carbono orgnico total

Turbidez

Color, olor y sabor

pH

Alcalinidad

Slidos

Nitrgeno

Fsforo

Patgenos

Metales pesados

Otros compuestos orgnicos

Muestreo

La mayora de los anlisis de agua se realiza en laboratorio, aunque unos cuantos se tienen que

realizar in situ.

El proceso por el cual se toma la muestra, influencia en gran medida el resultado del

anlisis.

Usualmente, el proceso de muestreo es ms descuidado que el de los anlisis.

Los tipos de muestras son: simples, compuestas

Oxgeno disuelto Es uno de los parmetros ms importantes para

evaluar la calidad del agua.

Aunque es poco soluble en agua, es bsico para la vida.

La cantidad mxima de oxgeno disuelto, a 0 C, es 14,6 mg/L.

Oxgeno disuelto

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

0 5 10 15 20 25 30 35

T C

DEL

AG

UA

CONCENTRACIN DE SATURACIN MG/L

Solubilidad del oxgeno en el agua

DBO5 Ms que un contaminante, es una medida de la

cantidad de oxgeno requerido por bacterias y otros

microorganismos encargados de estabilizar la materia

orgnica por un periodo de tiempo especfico.

Una DBO baja puede indicar un agua poco contaminada, o bien, la presencia de un contaminante

txico o poco biodegradable.

Naci como un estndar britnico, a partir de las caractersticas geogrficas de la regin.

DBO5

El uso del oxgeno en el agua es comnmente denominado como DBO5

DQO La oxidacin de los componentes de la muestra se

realiza qumicamente, lo que acelera el proceso.

Los valores de DQO son siempre ms altos que los de la DBO5.

Ejemplo, la celulosa puede ser fcil y rpidamente oxidada qumicamente, pero biolgicamente el

proceso se vuelve muy lento.

Carbono orgnico total La combustin de una muestra puede dar una relacin

indirecta con la demanda bioqumica de oxgeno, ya

que en ambas, el producto es CO2.

Se determina oxidando el carbn orgnico a CO2, por combustin o por contacto con un oxidante fuerte,

midiendo el CO2 por un analizador infrarojo.

Inters en formacin de subproductos de la desinfeccin del agua:

Formacin de trihalometanos, por la adicin de cloro a un agua alta en carbono orgnico.

Turbidez Se relaciona con la transmisin de la luz en el agua.

Varios materiales pueden producir turbidez, como arcillas, algas y materia orgnica.

Un agua con turbidez puede dificultar el proceso de desinfeccin.

Se mide con un turbidmetro, en unidades nefelomtricas de turbidez (NTU), con el polmero de

formazina como patrn.

Turbidez

Escala de estndares de formazina.

Color, olor y sabor Importantes aspectos estticos de la calidad del agua.

Compuestos como el hierro en solucin, algas o compuestos hmicos, pueden afectar seriamente el

aspecto del agua.

Color: se compara visualmente con una escala Platino-Cobalto o por barrido en Uv-Vis.

Color aparente Vs Color verdadero.

Olor y sabor son aspectos cualitativos que se miden con personas como instrumentos de medicin.

Color, olor y sabor

Comparador de color

pH El pH de una solucin es una medida de la

concentracin del in hidrgeno, lo cual a su vez, es

una medida de la acidez.

H20 H+ + OH-

Un exceso de iones hidrgeno produce una solucin cida, mientras que un exceso de iones hidroxilo

producen una solucin bsica.

Se mide con potencimetro, con un electrodo sensible al in H+, o con tiras reactivas.

pH

Se mide con potencimetro, con un electrodo sensible al in H+, o con tiras reactivas.

pH Es importante porque:

Asegura un tratamiento ptimo en desinfeccin, tratamiento y control de la corrosin.

Los organismos acuticos son sensibles a cambios en el pH.

Pocos organismos toleran pHs debajo de 4 y por arriba de 10.

Descargas de minas, descargas industriales cidas o bsicas, o deposicin de cidos de la atmsfera

pueden afectar la vida acutica.

Alcalinidad

A: solucin con baja

alcalinidad.

B: solucin con alta

alcalinidad

Alcalinidad

Sistema de equilibrio carbonato/bicarbonato

Alcalinidad La alcalinidad mide la capacidad de amortiguamiento

del agua, cuando ocurren cambios en el pH.

Aguas con alta alcalinidad pueden soportar adiciones importantes de cidos o bases, sin cambiar su pH de

manera significativa, y viceversa.

El sistema de amortiguamiento es producido por la relacin carbonato/bicarbonato.

Slidos ST

STV

STF

SST

SSTV

SSTF

SDT

SDV

SDF

Nitrgeno y Fsforo Son nutrientes esenciales para el desarrollo de la vida.

El nitrgeno se encuentra en 5 fases formas principales:

Nitrgeno orgnico

Nitrgeno amoniacal

Nitrgeno de nitritos

Nitrgeno de nitratos

Gas nitrgeno disuelto

El Fsforo se encuentra principalmente como fosfato orgnico y ortofosfato inorgnico o polifosfato.

Nitrgeno y Fsforo

Se puede saber la edad del contaminante con la

relacin de

concentraciones de las

diferentes formas de

nitrgeno.

Nitrgeno y Fsforo

Nitrgeno Total Kjeldahl (NTK)

Nitrgeno y Fsforo El fsforo como ortofosfato es un indicador de

contaminacin, ya que es fcil y rpidamente utilizado

por los microorganismos, y es poco probable

encontrarlo en un cuerpo sin contaminar.

Ambos nutrientes producen el fenmeno de eutrofizacin.

Analticamente, ambos pueden ser cuantificados espectrofotomtricamente, por titulacin o por in

selectivo.

Patgenos Son un aspecto bsico de la calidad del agua, ya que

muchas enfermedades pueden ser transportadas en el

agua por microorganismos patgenos.

Patgenos

Hacer una deteccin de la

presencia de

todos los

patgenos, es

casi imposible en

la prctica, por lo

que se

determinan

microorganismos

indicadores.

Patgenos

Hacer una deteccin de la

presencia de

todos los

patgenos, es

casi imposible en

la prctica, por lo

que se

determinan

microorganismos

indicadores.

Metales pesados Los metales pueden causar serios daos a los organismos

acuticos.

Pueden ser bioacumulables en la cadena alimenticia, incluso si la concentracin en el medio es relativamente

baja.

Por lo anterior, los mtodos de deteccin y cuantificacin deben ser altamente sensibles:

AAS, GFAAS, ICP-OES, ICP-MS, HR-ICP-MS.

Contaminantes orgnicos Es uno de los grupos de contaminantes ms diversos, y

por lo tanto, ms difciles de evaluar.

Ejemplos: productos secundarios de la desinfeccin, pesticidas, herbicidas, detergentes, qumicos

industriales, hidrocarburos y productos de degradacin

qumica o biolgica.

Mtodos de anlisis:

HPLC, GC-MS, MS-MS.

MMMmmmmm. Hasta aqu, slo unos ejemplos de los contaminantes

ms importantes, y mencin general de sus mtodos de

anlisis.

Se han desarrollado cientos de anlisis para el conjunto de analitos de inters, que deben ser ejecutados por

personal experto y con equipos e instrumentos

especiales.

Entendiendo esto, y aceptando la complejidad, variaciones y objetivos de la medicin de

contaminantes.

MMMmmmmm. Si alguien les lleva una muestra en un envase

cualquiera, qu responder si les pregunta:

Est agua est contaminada?

MMMmmmmm.

An ms:

Cmo la puedo tratar para quitarle la contaminacin?