CALIDAD DEL AGUA Introduccin En este documento se presentan algunas opciones tecnolgicas para el tratamiento del agua de uso y consumo humano y desinfeccin en funcin de la calidad del agua. Se inicia con una descripcin de las aguas superficiales y subterrneas como fuentes de abastecimiento, sus problemas de calidad y tratamientos necesarios. Especial atencin se da a la desinfeccin porque en zonas rurales es, en muchos casos, el nico tratamiento que recibe el agua de consumo y puede evitar muchas enfermedades infecciosas de carcter agudo que afectan a la poblacin. Adems se presentan opciones de tratamiento que se pueden utilizar para mejorar la calidad de agua, de acuerdo a las caractersticas que presente esta, como es el caso de la presencia de contaminantes inorgnicosmetales pesados- cuya remocin puede ser muy dificultosa. Consideraciones generales

a) Aguas subterrneas

La mayor parte del agua subterrnea se origina del agua de lluvia infiltrada hasta los acuferos despus de fluir a travs del subsuelo. Durante la infiltracin, el agua puede cargar muchas impurezas; tales como, partculas orgnicas e inorgnicas, detritus de plantas y animales, microorganismos, pesticidas, fertilizantes, etc. Sin embargo, durante su recorrido por el subsuelo mejora significativamente su calidad: las partculas suspendidas y microorganismos se retienen por filtracin natural y las sustancias orgnicas se degradan por oxidacin. Por otro lado, las sales disueltas, causantes de problemas como dureza y salinidad, no se remueven e incluso, se pueden incrementar considerablemente por la disolucin de minerales del subsuelo. Otras sustancias o elementos frecuentemente presentes en las aguas subterrneas son: sulfatos, nitratos, fierro y manganeso, arsnico y flor. En muchos casos el agua es de buena calidad y puede usarse y beber directamente sin tratamiento, aunque siempre es preferible la desinfeccin como barrera de seguridad para prevenir contaminacin durante el manejo del agua. Las aguas de pozos pueden contener contaminacin microbiolgica proveniente de letrinas cercanas, tanques spticos, pastoreo de ganado o contaminacin de sustancias orgnicas sintticas de productos agroqumicos.

b) Aguas superficiales

Las fuentes de agua superficiales son los ros, arroyos, lagos y presas. Su origen puede ser el agua subterrnea que aflora a la superficie a travs de manantiales o el agua de lluvia que fluye sobre la superficie del terreno hacia los cuerpos receptores. Si el agua superficial tiene su origen en el subsuelo, sta contendr slidos disueltos; el agua que escurre por la

superficie contribuye a la contaminacin de los ros o lagos principalmente con turbiedad y materia orgnica (como sustancias hmicas que dan color al agua), as como con microorganismos patgenos. Los ros y arroyos se caracterizan por tener rpidos cambios de calidad. Durante la poca de lluvias se presentan incrementos en la turbiedad y otras sustancias orgnicas e inorgnicas debido al lavado y arrastre de los suelos. En lagos y embalses, el cambio estacional en la calidad del agua es gradual y menos drstico que en los ros. En los meses de verano el agua se estratifica creando condiciones anxicas y reductivas en el fondo del embalse que ocasiona la solubilizacin del fierro y el manganeso, en caso de estar presentes en los sedimentos, creando problemas de color y sabor. Las capas superiores son susceptibles de presentar un alto crecimiento de algas cuando las condiciones de nutrientes y temperatura son favorables (eutroficacin).

c) Definiciones

Calidad del agua El trmino calidad del agua es relativo y slo tiene importancia universal si est relacionado con el uso del recurso. Esto quiere decir que una fuente de agua suficientemente limpia que permita la vida de los peces puede no ser apta para la natacin y un agua til para el consumo humano puede resultar inadecuada para la industria. Para decidir si un agua califica para un propsito particular, su calidad debe especificarse en funcin del uso que se le va a dar. Bajo estas consideraciones, se dice que un agua est contaminada cuando sufre cambios que afectan su uso real o potencial. Calidad bacteriolgica del agua En localidades donde el suministro de agua no es continuo o se extraen directamente desde las fuentes (superficial o subterrnea), los pobladores lo almacenan -en el nivel domiciliario- en recipientes de cualquier tipo con el fin de atender sus necesidades bsicas de bebida, alimentacin, aseo y otros. El criterio principal de seleccin del recipiente es su comodidad para la extraccin y el acarreo del agua, antes que la conservacin de su calidad bacteriolgica. Diversos estudios demuestran que la mayor parte de las veces, la calidad bacteriolgica del agua en la fuente no es apta para bebida. Adems el constante manipuleo intradomiciliario realizado para su extraccin desde los recipientes de almacenamiento, conlleva a la recontaminacin y al consiguiente deterioro de su calidad bacteriolgica, aumentando de esta manera la probabilidad de que el agua se convierta en la causa del brote de algn tipo de enfermedad gastrointestinal, principalmente entre la poblacin no atendida con servicios adecuados de disposicin de excretas.

Ante esta situacin, el consumo de agua de buena calidad bacteriolgica, constituye una de las intervenciones ms importantes para interrumpir la va de transmisin de enfermedades gastrointestinales hacia el hombre. La instalacin de sistemas pblicos de abastecimiento de agua que funcionen ininterrumpidamente y suministren agua de buena calidad bacteriolgica es la alternativa ms eficaz para el control de las enfermedades gastrointestinales. Otros importantes factores de riesgo, dentro de la multicausalidad de las enfermedades gastrointestinales, son los alimentos que se consumen crudos y la falta de aplicacin de adecuadas prcticas de higiene. Por las razones expuestas, los sistemas de mejoramiento de la calidad del agua constituyen una premisa fundamental para la salud de la poblacin. El objetivo del tratamiento es proveer a la poblacin de agua de buena calidad para beber, cocinar, lavar la vajilla y para la higiene bucal, as como para desinfectar los alimentos que se consumen crudos, y de esta manera, contribuir al control de las enfermedades de origen hdrico. Calidad qumica del agua El agua es el constituyente ms importante del organismo humano y del mundo en el que vivimos. Tiene una gran influencia en los procesos bioqumicos que ocurren en la naturaleza. Esta influencia no slo se debe a sus propiedades fisicoqumicas como molcula bipolar sino tambin a los constituyentes orgnicos e inorgnicos que se encuentran en ella. Se considera que el agua es un solvente universal, debido a que es capaz de disolver o dispersar la mayora de sustancias con las que tiene contacto, sean estas slidas, lquidas o gaseosas, y de formar con ellas iones, complejos solubles e insolubles, coloides o simplemente partculas dispersas de diferente tamao y peso. La presencia de sustancias qumicas disueltas e insolubles en el agua que pueden ser de origen natural o antropognico define su composicin fsica y qumica. Por otro lado, la contaminacin de los recursos hdricos superficiales es un problema cada vez ms grave, debido a que estos se usan como destino final de residuos domsticos e industriales, sobre todo en las reas urbanas e incluso en numerosas ciudades importantes del continente. Estas descargas son las principales responsables de la alteracin de la calidad de las aguas naturales, que en algunos casos llegan a estar tan contaminadas que su potabilizacin resulta muy difcil y costosa.

Debido a la amplia gama de contaminantes, a los diferentes niveles de contaminacin, as como a la cintica qumica de las sustancias, elementos, materia orgnica y microorganismos que se incorporan en el cuerpo de agua, es indispensable conocer las caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas del agua antes de seleccionarla como fuente de agua cruda. El agua potable Se conoce con este nombre al agua que ha sido tratada con el objetivo de hacerla apta para el consumo humano, teniendo en cuenta todos sus usos domsticos.

a) Aspectos fisicoqumicos

Algunas especies biolgicas y fisicoqumicas pueden afectar la aceptabilidad del agua para consumo humano. Por ejemplo: Su apariencia esttica: turbiedad, olor, color y sabor, espuma. Su composicin qumica: acidez, alcalinidad, aceites y grasas, compuestos orgnicos e inorgnicos en general. Es necesario, asimismo, considerar las transformaciones qumicas y bioqumicas a que estn expuestos los contaminantes del ambiente acutico. Las alteraciones qumicas pueden afectar su disponibilidad biolgica o txica (aumentarla o disminuirla). Poco se sabe acerca de estos procesos qumicos, fsicos y biolgicos y sus mecanismos, a pesar de que son indispensables para comprender los efectos en la salud del consumidor. Por citar un ejemplo, an no se entiende bien la relacin que existe entre la dureza del agua y las trazas metlicas y los efectos en el organismo del consumidor, pero se sabe que estos factores pueden influir en la salud y tal vez estar relacionados con algunas enfermedades de la poblacin en diferentes reas geogrficas. Criterio de calidad del agua potable Aspectos fisicoqumicos. Las normas de calidad fisicoqumica del agua potable son muy estrictas respecto a sus regulaciones. Solo aquellas relacionadas con la preservacin de la vida acutica son ms exigentes.

a) Presencia de metales en las fuentes de agua

La presencia de metales en el agua se debe, a la capacidad que tiene esta de disolver o dispersar la mayora de sustancias con las que tiene contacto, sean estas slidas, lquidas o gaseosas, y de formar con ellas iones, complejos solubles e insolubles, coloides o simplemente partculas dispersas de diferente tamao y peso.

Por otro lado, la contaminacin de los recursos hdricos superficiales es un problema cada vez ms grave, debido a que estos se usan como destino final de residuos domsticos e industriales, sobre todo en las reas urbanas e incluso en numerosas ciudades importantes del continente. Estas descargas son las principales responsables de la alteracin de la calidad de las aguas naturales, que en algunos casos llegan a estar tan contaminadas que su potabilizacin resulta muy difcil y costosa. Entre los contaminantes se tiene el plomo, mercurio, cadmio, cromo y arsnico, que son algunos de los metales pesados que producen las industrias de productos dentales, mineras, fungicidas y de bateras de plomo, as como las plantas de recubrimientos electrolticos y recicladoras de bateras. Estos metales, al ser desechados a los cuerpos de agua, son capaces de alterar la cadena de vida de varias especies. Debido a la amplia gama de contaminantes, a los diferentes niveles de contaminacin, as como a la cintica qumica de las sustancias que se incorporan en el cuerpo de agua, es indispensable conocer las caractersticas fisicoqumicas y biolgicas del agua antes de seleccionarla como fuente de agua cruda. Uno de los requisitos importantes para la realizacin de los tratamientos es el acondicionamiento del agua a un pH determinado (generalmente pH>7), es por ello que se tendr en cuenta el proceso de alcalinizacin. Alcalinizacin Comenzaremos por definir que es la alcalinidad y pH:

a) Alcalinidad.

Es la capacidad del agua de neutralizar cidos. Sin embargo, aniones de cidos dbiles (bicarbonatos, carbonatos, hidrxido, sulfuro, bisulfuro, silicato y fosfato) pueden contribuir a la alcalinidad. La alcalinidad est influenciada por el pH, la composicin general del agua, la temperatura y la fuerza inica. Por lo general, est presente en las aguas naturales como un equilibrio de carbonatos y bicarbonatos con el cido carbnico, con tendencia a que prevalezcan los iones de bicarbonato. De ah que un agua pueda tener baja alcalinidad y un pH relativamente alto o viceversa. La alcalinidad es importante en el tratamiento del agua porque reacciona con coagulantes hidrolizables (como sales de hierro y aluminio) durante el proceso de coagulacin. Adems, este parmetro tiene incidencia sobre el carcter corrosivo o incrustante que pueda tener el agua y, cuando alcanza niveles altos, puede tener efectos sobre el sabor.

Durante el tratamiento, las aguas crudas de muy baja alcalinidad pueden requerir la adicin de un alcalinizante primario (como el hidrxido de calcio). La EPA no hace recomendaciones respecto a la alcalinidad en fuentes de agua, ya que esta se liga a factores como el pH y la dureza, pero concluye que una fuente no debe mostrar cambios bruscos o repentinos en el contenido de la alcalinidad, pues esto podra indicar un cambio en la calidad del agua.

b) pH.

El pH influye en algunos fenmenos que ocurren en el agua, como la corrosin y las incrustaciones en las redes de distribucin. Aunque podra decirse que no tiene efectos directos sobre la salud, s puede influir en los procesos de tratamiento del agua, como la coagulacin y la desinfeccin. Por lo general, las aguas naturales (no contaminadas) exhiben un pH en el rango de 5 a 9. Se considera que el pH de las aguas tanto crudas como tratadas debera estar entre 5,0 y 9,0. Por lo general, este rango permite controlar sus efectos en el comportamiento de otros constituyentes del agua. Las guas canadienses han establecido el rango de pH 6,5 a 8,5 para el agua potable. Con la ayuda de los conceptos anteriormente descritos, se puede decir que, la alcalinizacin es un proceso en la cual se adiciona un lcali (por lo general, cal - CaO), cuando se tratan aguas cidas o se quiere modificar el pH y as optimizar los procesos de coagulacin. Alcalinizantes La cal virgen o viva, la cal hidratada o extinta y la cal dolomtica son denominaciones comerciales del xido de calcio (CaO), del hidrxido de calcio [Ca(OH)2] y de mezclas derivadas tales como el xido de magnesio (MgO) y el hidrxido de magnesio [Mg(OH)2] en proporciones que pueden alcanzar el 50%. Los efectos de la neutralizacin del CaO o MgO, Ca(OH) o Mg(OH)2 son tericamente equivalentes. En la prctica, en la correccin final del pH, la parte de magnesio de la mezcla tiene menor solubilidad que la del calcio. Inicialmente, se presenta en el agua como turbidez. La parte de calcio se solubiliza y acta hasta alcanzar el pH deseado. La turbidez de magnesio (de solubilidad retardada), al solubilizarse en la tubera, vuelve a producir el pH. Otras remociones obtenidas por control del pH con la adicin de cal: Bario: Por otro lado, un control adecuado del pH en la planta de ablandamiento del agua mediante cal puede lograr una remocin de 90% del bario. Boro: Estudios realizados en plantas piloto han demostrado gran eficiencia de remocin de boro en los procesos de ablandamiento cal-

soda a pH 8,511,3 (98%) y, en menor grado, en la coagulacin con sulfato frrico. Cadmio: Se ha encontrado que los procesos de coagulacin remueven el cadmio, pero una variable importante es el pH. Al usar sales de aluminio y regular el pH, es posible la remocin de 90% de cadmio en aguas turbias. El sulfato de hierro puede remover 90% de cadmio a pH 7,5. El proceso de ablandamiento cal-soda puede tener una efectividad cercana a 100%, debido a que se lleva a cabo a pH alto.

PLANTAS POTABILIZADORAS DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO

Las Plantas Potabilizadoras de Agua para consumo humano, requieren siempre de un paso previo al tratamiento bacterolgico y/o qumico del fluido: "la etapa de clarificacin".

La filtracin mecnica es la retencin y consecuente remocin de materiales en partculas, de origen orgnico o inorgnico. Este proceso tambin es importante para mantener la claridad del agua y reducir la materia orgnica biodegradable (MOB) en el sistema.

Consiste en la remocin de las partculas que se encuentran en el agua en estado coloidal o en solucin.

Las plantas de este tipo estn bsicamente constituidas por las unidades de: inyeccin de qumicos (floculantes), agitadores, floculadores, decantadores y filtros.

Luego de cumplida esta etapa y dependiendo del tipo de contaminante detectado, se procede al tratamiento bacteriolgico y/o remocin de inorgnicos fuera de los parmetros aceptables. (Precloracin, irradiacin ultravioleta, resinas de intercambio inico, osmosis inversa, etc)

PILETONES PARA FLOCULACION

En estos piletones se realiza el proceso de floculacin: mediante la inyeccin de qumicos floculantes (polielectrolitos), se logra que todas las partculas en estado coloidal, se asocien entre s constituyendo el "flculo" o precipitado. Estas unidades estn compuestas por varias secciones que reproducen velocidades decrecientes que ayudan fsicamente a la formacin del floculo. El agua circula por los compartimientos o cmaras en forma vertical. Las pantallas para formar los compartimentos en cada canal, son tambin de hormign armado. Su funcionamiento es totalmente hidrulico, por lo que la operacin es ms confiable y menos costosa al no requerir de energa elctrica.

PILETONES PARA DECANTACION

Estas unidades o piletones sirven para que una vez que se ha formado el flculo, al aumentar su peso molecular se "decanta o sedimenta" en cada compuerta de cisterna (las compuertas se regulan con llaves desde la parte superior).

Aquellas partculas cuyo micronaje no result con un peso especfico suficiente para decantar, ser retenida durante la etapa siguiente en los lechos filtrantes.

PILETONES PARA FILTRACION RAPIDA

Este piletn consta de tres compartimientos operando en serie, con velocidades y tamaos de grava decrecientes entre el primero y el ltimo.

El afluente ingresa a los compartimientos por vertederos ubicados por encima del nivel mximo de operacin de la unidad.

Cada compartimiento consta de un tanque de seccin rectangular lleno de grava de tamao uniforme. La tasa de velocidad depende de la calidad del agua y del tamao de grava seleccionado.

El sistema de drenaje es similar al del prefiltro horizontal. La estructura de salida de cada compartimiento consta de un canal que se comunica con el compartimiento de la grava a travs del sistema de drenaje; de tal manera que el agua percola a travs de la grava, pasa por el canal de drenaje y asciende por el canal de salida, hasta alcanzar el vertedero que comunica con el siguiente compartimiento de la unidad.

PILETONES PARA FILTRACION LENTA

Un filtro lento consta de un piletn que contiene una capa sobrenadante de agua cruda, manto filtrante de arena, drenaje y un juego de llaves para la regulacin y control. El filtro lento tiene las siguientes caractersticas: La estructura de ingreso consiste en una cmara de distribucin con vertederos rectangulares para distribuir el caudal uniformemente a todas las unidades del sistema y vlvula de limpieza. Si no se han considerado piletones previos para acondicionar la calidad del agua, en esta cmara se incluir el sistema de ajuste y medicin de caudal, consistente en una vlvula y un vertedero triangular. Las cajas de las cisternas debern ser, por lo menos, dos y estarn compuestas de un sistema de drenaje, una capa de grava graduada, una capa de arena, una capa de agua y el borde libre. La estructura de salida es comn a dos unidades y comprende un vertedero de control de nivel mximo de operacin, una caja de desage, dos cmaras de salida cada una con un vertedero de control de nivel mnimo, una vlvula para comunicar la cmara de salida con la de desage, una vlvula para intercomunicar las cmaras de salida, una cmara de reunin del efluente y dos vlvulas para eliminar el efluente inicial

ABLANDAMIENTO DEL AGUA INTRODUCCION. El agua es una sustancia utilizada ampliamente en la industria desempeando diversas funciones: produccin de energa por vaporizacin, transferencia de calor, transporte de materias primas, fabricacin de productos, lavado, entre otros; por tal motivo esta tiene que someterse a una serie de procesos que la acondicionen. A nivel industrial las aguas duras presentan grandes inconvenientes principalmente en equipos donde la temperatura del agua es alta y se producen incrustaciones, provocando una menor eficiencia debido a la reduccin de la conductividad trmica y con ello, un mayor consumo de energa; otro aspecto a considerar es el consumo de detergentes, ya que la dureza del agua, evita la formacin de espuma debido a la presencia de sales insolubles. La dureza es un factor importante en el sabor del agua, aunque por encima de 500 mg/l el agua comienza a tener un sabor desagradable. La Organizacin Mundial de la Salud establece una concentracin mxima recomendada de 500 mg/l en el agua potable en base a fundamentos estticos, no de salud. En 1957, se observ que la incidencia de enfermedades cardiovasculares en la poblacin estaba relacionada con la acidez del agua (ZOETMAN y BRINKMAN, 1976). Desde aquella poca, un considerable nmero de estudios, principalmente en USA, han indicado una correlacin entre dureza de slidos disueltos totales y mortalidad, especialmente enfermedades cardiovasculares. Es tambin una regla general que la toxicidad de los contaminantes es significativamente menor en aguas duras que en aguas blandas. El consenso general es que un agua moderadamente dura es buena para usted, pero origina incrustaciones en las tuberas de distribucin y domsticas, y reduce la eficiencia de las calderas, originando un alto consumo de combustible. Si el agua contiene ms de 300 mg/l de CaC03 entonces la compaa de suministro de agua tender a ablandar el agua. Definicin de dureza La dureza del agua se define como la concentracin de todos los cationes metlicos no alcalinos presentes (iones de calcio, estroncio, bario y magnesio en forma de carbonatos y bicarbonatos) y se expresa en miligramos de carbonato de calcio por litro (mg/l CaCO3) y constituye un parmetro muy significativo en la calidad de agua. Esta cantidad de sales afecta a la capacidad de formacin de espuma de detergentes en contacto con agua y representa una serie de problemas de incrustacin en equipo industrial y domstico, adems de resultar nociva para el consumo humano.

La accin de la dureza sobre los jabones de sodio y potasio produce un precipitado, al reaccionar el jabn soluble con dichos cationes para formar un jabn insoluble, esto inhibe la formacin de espuma capaz de englobar grasas, partculas de polvo, etc., entorpeciendo la capacidad limpiadora del jabn, por lo que cuando se emplean aguas duras para lavar, es necesario gastar ms jabn, ya que el que primero se disuelve se transforma en sal insoluble y precipita.

2C17-H35-COONa (estearato sodico) + Ca+2 (C17H35COO)2 Ca + 2 Na+1 En general, por cada 10mg/l de CaCO3 de un agua se desperdician aproximadamente 120mg/l de jabn. Clases de dureza: total, temporal y permanente. Modernamente se tiende a prescindir de las distintas expresiones de la dureza, indicando nicamente la cantidad de calcio y magnesio presente en un agua en mg/l. Se llama dureza total a la que da la totalidad de las sales de calcio y de magnesio disueltas en un agua, expresadas en carbonato de calcio. Dureza temporal, tambin llamada de carbonatos, es la que corresponde a la dureza que proporcionan los bicarbonatos de calcio y de magnesio. Dureza permanente o de no carbonatos, es la debida a la presencia de sulfatos, cloruros nitratos de calcio y de magnesio disueltos en el agua. Clasificacin del agua Considerando la dureza, las aguas naturales pueden ser clasificadas en 5 categoras: Dureza (mg/l como CaCO3)

Menor a 75 Muy blanda

75 -150 Blanda

150 a 300 Relativamente dura

300 a 450 Dura

Mayor a 450 Muy dura Ablandamiento de las aguas (reduccin de la dureza calcica y magnesica) El ablandamiento de un agua se basa en la transformacin de los productos solubles que son responsables de la dureza del agua, en compuestos insolubles con el uso de compuestos qumicos o resinas.

Estos compuestos qumicos se utilizan en caliente y en fro. Tambin se realiza el ablandamiento por intercambio inico. Los dos primeros procedimientos son procedimientos qumicos, lo cuales estn basados en la formacin de un precipitado en el agua a tratar, como consecuencia de producirse una reaccin qumica entre los reactivos aadidos y las sustancias en solucin. En estos casos se produce un estado de sobresaturacin en relacin al carbonato de calcio e hidrxido de magnesio, sobrepasndose el producto de solubilidad y producindose la precipitacin, logrndose, como consecuencia, una disminucin del in calcio y magnesio o de ambos a la vez. En general para realizar un proceso de ablandamiento se deben hacer las operaciones siguientes: calculo de las cantidades de productos qumicos requeridos; mezcla rpida de las cantidades determinadas de reactivos con el agua a tratar; floculacin y sedimentacin y por ultimo extraccin del agua clarificad por filtracin o decantacin. En la eliminacin de la dureza temporal por ebullicin, ocurre que parte de las sustancias en solucin ven alterado su equilibrio qumico en el agua, por efecto del calor (descomposicin trmica de los bicarbonatos). Las reacciones que se realizan son las siguientes:

Ca+2 + 2 HCO3 -1 CaCO3 + H2O + CO2 Tcnicas de ablandamiento del agua dura. Osmosis inversa La osmosis inversa esta basada en la bsqueda fundamental del equilibrio, si dos fluidos que contiene diferente concentracin de slidos disueltos (sales) son puestos en contacto estos se mezclaran hasta que la concentracin sea uniforme. Cuando estos fluidos estn separados por una membrana semipermeable, uno de ellos (el de menor concentracin) se mover a travs de la membrana hacia el fluido que tenga una mayor concentracin de slidos disueltos (sales). Despus de un tiempo el nivel de agua ser mayor a uno de los lados de la membrana. Usando esta tcnica, se elimina la mayor parte del contenido de sales del agua. Por lo que, segn los resultados obtenidos en los anlisis de aguas tratadas principalmente en los sistemas de osmosis inversa, su uso continuado podra no ser beneficioso para los usuarios. Intercambio inico La separacin con intercambio inico utiliza resinas, normalmente zeolitas naturales que son silicatos de aluminio y sodio (Hiu_y LORCH, 1987). Las zeolitas intercambian los iones sodio por iones de calcio y magnesio. La dureza es por lo tanto eliminada y se adhiere a la

resina mientras que el sodio, que no produce dureza, ocupa el lugar del calcio y el magnesio en el agua hacindola ms blanda. Una vez que la resina est agotada y no hay ms iones de sodio disponibles para el intercambio, entonces la columna de intercambio se pone fuera de servicio y se regenera la resina. Esto se realiza bombeando una disolucin concentrada de sal a travs de la resina, la cual retira todos los iones calcio y magnesio retenidos en la columna, remplazndolos por sodios de nuevo y dejndola lista para posteriores ablandamientos. El proceso de regeneracin produce una indeseada disolucin concentrada de cloruros calcio y magnesio que debe ser eliminada. Si Na2R es una resina de intercambio de sodio (R es la base compleja) entonces el ablandamiento del agua se representa por:

Mg+2 + Na2R MgR + 2Na+ Ca+2 + Na2R CaR + 2Na+

Agua dura + Resina Resina + Agua blanda

Regeneracin:

Ca/Mg (zeolita) + 2NaCI Na2 (zeolita) + CaCL/MgCI2 Resina agotada + Disolucin salina Resina regenerada + Disolucin de desecho

Los procesos de intercambio inico son reversibles y la direccin de la reaccin depende de las concentraciones y del nivel de saturacin de la resina de sodio. El proceso de ablandamiento del agua no separa toda la dureza, ya que se precisan unos valores mnimos por razones sanitarias. Se han desarrollado materiales sintticos de intercambio inico para dar mayor capacidad de intercambio inico que los compuestos naturales como las zeolitas. Precipitacin qumica El ablandamiento por precipitacin convierte las sales solubles en otras insolubles, de forma que puedan ser eliminadas en una subsiguiente sedimentacin o filtracin. Se utilizan normalmente cal o hidrxido de sodio para eliminar la dureza, aunque el mtodo exacto de adicin depende del tipo de dureza presente. La cal es la ms empleada, pero como los hidrxidos, producen un gran volumen de lodos que hay que deshacerse de ellos. Este proceso emplea el producto de solubilidad de un compuesto que contiene un in o radical que es considerado perjudicial y que, en consecuencia debe ser eliminado. El ablandamiento con cal es el proceso de precipitacin usado con mayor frecuencia, consiste en la reduccin de la dureza por la adicin de cal hidratada al agua para precipitar

al CO3, Mg(OH)2 o ambos. El radical hidroxilo es el componente reactivo de la cal que convierte CO2, y HCO3 -1, en CO3 -2. Precipitndose CaCO3 como se muestra en las siguientes reacciones:

Ca (OH)2 Ca+2 + 2 OH-1 Ca (OH)2 + 2 CO2 Ca (HCO3)

Tambin pueden usarse otros compuestos hidrxidos (NaOH o KOH), sin embargo el costo de la cal es ms bajo. Este mtodo no es tan simple como aparenta, ya que se forman pares de iones y en virtud de las interferencias impide su precipitacin en el tiempo normal de la reaccin. El equipo empleado lo conforma un tanque con capacidad diseada de acuerdo a las necesidades y requiere un tiempo de retencin. Esta tcnica constituye uno de los mtodos generales que se emplean a nivel industrial para ablandar el agua. Este proceso consiste en aplicar cal y carbonato de sodio al agua cruda. La cal reacciona con los bicarbonatos solubles de calcio y de magnesio, que son los que causan la dureza por carbonatos y forman carbonato de calcio e hidrxido de magnesio que son insolubles. El carbonato reacciona con los compuestos solubles no carbonatados de calcio y de magnesio que causan la dureza por no carbonatos, precipitando compuestos insolubles de calcio y de magnesio y dejando en solucin compuestos de sodio que no consumen jabn. La separacin por coagulacin puede ser una buena alternativa cuando el agua presenta turbidez y su calidad es variable, o cuando la recalcinacin de lodos puede llevarse a cabo. Se sugiere efectuar una presedimentacin cuando el agua est muy turbia, la aglomeracin de carbonato de calcio es rpida cuando los cristales de CaCO3 estn libres de coloides orgnicos. DESCPIPCIN DEL PROCESO La remocin de dureza mediante la adicin de sosa custica e hidrxido de calcio puede resumirse en las siguientes reacciones:

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (1)

La cal reacciona con el dixido de carbono. Esta es la primera reaccin y se presenta antes de que el pH se eleve tanto dando lugar a que otras reacciones ocurran. Aunque el dixido

de carbono no se le considera como dureza, esta reaccin debe ser considerada al calcular la dosis de cal y la generacin de lodos. Si el dixido de carbono est presente en altas concentraciones, generalmente arriba de los 10mg/l, se debe considerar mtodos alternativos de remocin de dixido de carbono, tales como la aireacin.

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2H2O (2) La cal reacciona con la dureza del carbonato, expresada como bicarbonato de calcio. Un mol de cal es requerida por cada mol de calcio removido.

Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 CaCO3 + MgCO3 + 2H2O (3) MgCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + Mg(OH)2 (4)

La dureza del bicarbonato de magnesio se convierte a carbonato de magnesio en la reaccin 3, despus se precipita como hidrxido de magnesio en la reaccin 4. Dos moles de cal son requeridas por cada mol de magnesio removido. La segunda reaccin requiere un exceso de cal para aumentar el pH.

MgSO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + Mg(OH)2 (5) CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4 (6)

Para remover la dureza de compuestos no carbonatados, se requieren tanto la cal como el carbonato de sodio. Un mol de cada una se requieren para remover un mol de dureza nocarbonatada. En la reaccin 5, se produce dureza no-carbonatada de calcio. No hay un cambio en la dureza en la reaccin 5. Entonces, se agrega el carbonato de sodio para precipitar esta dureza de calcio, tal como se muestra en la reaccin 6. La dureza producida por carbonatos y no carbonatos puede ser removida con la adicin de hidrxido de sodio (NaOH):

CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O (7) Ca (HCO3)2 + 2 NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2 H2O (8)

Mg (HCO3)2 + 4 NaOH Mg (OH)2 + 2 Na2CO3 + 2 H2O (9) MgSO4 + 2 NaOH Na2SO4 + Mg (OH)2 (10)

Cabe mencionar que el sulfato de calcio puede reaccionar con el carbonato de sodio formado y precipitarse como carbonato de calcio (ver ecuacin 6). El ablandamiento de agua cruda es regularmente saturada con carbonato de calcio a valores de pH altos, posteriormente el agua debe estabilizarse antes de someterse a una filtracin a la que se adiciona dixido de carbono o cido.

CaCO3 + CO2 + H2O Ca (HCO3)2 (11) 2 CaCO3 + H2SO4 Ca (HCO3)2 + CaSO4 (12)

2 CaCO3 + 2 HCl Ca (HCO3)2 + CaCl2 (13)

Estas ltimas reacciones son esencialmente de ajuste de pH. El empleo de CO2 para la estabilizacin es muy comn, de ah el trmino recarbonatacin. La razn principal del uso preferencial de CO2 con respecto a los cidos se debe a que stos ltimos incrementan la disolucin de slidos en el agua final. As mismo el CO2 logra llevar el pH a 9.5 aproximadamente, en este punto se presenta la mxima precipitacin del carbonato de calcio. El proceso de ablandamiento puede ser selectivo en cuanto a la remocin de dureza de calcio y magnesio. El agua que contiene magnesio en bajas concentraciones puede ser tratada con cal para remover el carbonato de calcio que se forma, un exceso de cal es suficiente para remover el magnesio. Cuando se tienen grandes cantidades de magnesio, es necesario agregar cal suficiente para estabilizar el pH en 10.5 por lo menos, que es el punto de mxima precipitacin del hidrxido de magnesio. En caso de tratarse de un no carbonato, ste puede reducirse mediante la adicin de Na2CO3 y el hidrxido de sodio puede sustituirse por cal y Na2CO3. En caso de adicionar, Ca (OH)2 se precipita CaCO3 adems de Ca(HCO3)2, si se elige la adicin de cal mas carbonato de sodio se produce CaCO3 como precipitado, as como Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaSO4, y MgSO4. En la etapa de recarbonatacin el carbonato de calcio se convierte en Ca(HCO3)2. El proceso de ablandamiento de agua mediante la adicin de cal produce grandes cantidades de lodos, el volumen de stos es aproximadamente 2.5 veces mayor a la cantidad de cal empleada inicialmente, debido a la combinacin de cal con el calcio y magnesio contenidos en el agua y aunado a la formacin de lodos en la etapa de coagulacin posterior al ablandamiento. La disposicin de estos lodos generalmente se realiza en lagunas. Es necesario deshidratar los lodos de cal carbonatos resultantes para lograr su adecuada disposicin, mientras menor sea el volumen de lodos, menor ser el costo. Estos lodos secan en tiempos razonables en lechos al sol, dichos lechos contienen membranas impermeables para proteger el suelo y evitar que se infiltre algo a los mantos freticos. Cuando los lodos se secan, se remueven corno finas capas que se llevan a un tratamiento posterior.

TRATAMIENTO DE AGUAS CON PRESENCIA DE HIERRO Y MANGANESO Las fuentes de abastecimiento de agua subterrnea son las que se ms ven afectadas por la presencia de hierro (Fe) y manganeso (Mn), los cuales se encuentran en forma soluble, que al oxidarse, ya sea al momento de la cloracin o con el oxgeno del aire, se precipitan generando un color oscuro que provoca el rechazo de los consumidores, manchan la ropa, obstruyen tuberas, accesorios y bombas. Hasta el momento no se conocen efectos nocivos para la salud de estos elementos. Sin embargo, las concentraciones elevadas de manganeso pueden acelerar el crecimiento biolgico en los sistemas de distribucin y contribuir a los problemas de sabor y olor en el agua, as mismo aumentan la demanda de cloro u otros oxidantes aplicados en la desinfeccin. El hierro tiene ms demanda que el manganeso, aunque, por lo general, se utilizan simultneamente. Las aguas almacenadas en represas en cuyo fondo quedan sumergidas formaciones mangano-ferruginosas, tienden a acumular hierro y manganeso debido a que la descomposicin de la materia orgnica acumulada en la parte ms profunda de la presa resulta en la eliminacin del oxgeno y CO2, de tal manera que los compuestos de hierro y manganeso existentes en el suelo y en las rocas sumergidas se convierten en compuestos solubles. Las aguas prximas a la superficie de las represas probablemente tienen menos hierro y manganeso.

a) Hierro

El hierro es un constituyente normal del organismo humano (forma parte de la hemoglobina). Por lo general, sus sales no son txicas en las cantidades comnmente encontradas en las aguas naturales. La presencia de hierro puede afectar el sabor del agua, producir manchas indelebles sobre los artefactos sanitarios y la ropa blanca. Tambin puede formar depsitos en las redes de distribucin y causar obstrucciones, as como alteraciones en la turbiedad y el color del agua. Tiene gran influencia en el ciclo de los fosfatos, lo que hace que su importancia sea muy grande desde el punto de vista biolgico. En la naturaleza se presenta en dos formas: asimilable y no asimilable. En las aguas superficiales, el hierro puede estar tambin en forma de complejos organofrricos y, en casos raros, como sulfuros. Es frecuente que se presente en forma coloidal en cantidades apreciables. Las sales solubles de hierro son, por lo general, ferrosas (Fe II) y la especie ms frecuente es el bicarbonato ferroso: Fe (HCO3)2.

Este metal en solucin contribuye con el desarrollo de microorganismos que pueden formar depsitos molestos de xido frrico en la red de distribucin. Por consideraciones de sabor y debido a que los tratamientos convencionales pueden eliminar el hierro en estado frrico pero no el hierro soluble Fe (II), las guas de calidad de la OMS recomiendan que en las aguas destinadas al consumo humano no se sobrepase 0,3 mg/L de hierro.

b) Manganeso

El manganeso es un elemento esencial para la vida animal; funciona como un activador enzimtico. Sin embargo, grandes dosis de manganeso en el organismo pueden causar daos en el sistema nervioso central. Su presencia no es comn en el agua, pero cuando se presenta, por lo general est asociado al hierro. Comnmente se encuentra en el agua bajo su estado reducido, Mn (II), y su exposicin al aire y al oxgeno disuelto lo transforma en xidos hidratados menos solubles. En concentraciones mayores a 0,15 mg/L, las sales disueltas de manganeso pueden impartir un sabor desagradable al agua. La presencia de manganeso en el agua provoca el desarrollo de ciertas bacterias que forman depsitos insolubles de estas sales, debido a que se convierte, por oxidacin, de manganeso en solucin al estado mangnico en el precipitado. Esta accin es similar en el hierro. Las Guas de Calidad para Aguas de Consumo Humano de la OMS establecen como valor provisional 0,5 mg/L.

c) Remocin de hierro y manganeso

La remocin del hierro de las aguas crudas superficiales es relativamente fcil con los procesos comunes de remocin de la turbiedad, mediante los cuales su concentracin puede bajar de 10 mg/L a 0,3 mg/L, que est por debajo de la concentracin recomendada para el agua de consumo. Sin embargo, es posible que haya problemas si el hierro est presente en complejos orgnicos inestables. Por lo general, en el agua es ms difcil de controlar el manganeso que el hierro. Su remocin se realiza formando sales insolubles, para lo cual, en muchos casos, es necesario el uso de oxidantes y un pH alto. Es necesario elevar el pH de 8,5 a 10,0, pero la precipitacin es mejor cuando la aeracin est acompaada por un contacto de dixido de manganeso o un lecho de mineral de pirolusita.

Cuando se remueve el hierro y el manganeso, estos se pueden acumular en los sistemas de distribucin, transmitir sabor y olor al agua, darle color, interferir en la determinacin del residual de cloro y provocar manchas en la ropa y en los sanitarios. Entre los procesos de remocin tenemos:

AireacinFiltracin El proceso de aireacin-filtracin se recomienda para agua con alta concentracin de hierro (mayor de 5 mg/L) con el fin de disminuir los costos en reactivos. El equipo usado en este proceso incluye comnmente un aireador, un tanque de retencin y filtros. El oxgeno de la atmsfera reacciona con las formas solubles de hierro y manganeso (Fe+2 y Mn+2) del agua cruda para producir xidos relativamente insolubles (Fe+3 y Mn+4) de estos elementos. La velocidad de reaccin depende del Ph de la solucin, siendo ms rpida a valores de pH altos. Ya que el manganeso tiene una velocidad de oxidacin muy lenta va el O2 (ac) esta tcnica no es muy efectiva para la remocin de Mn+2, excepto a valores de pH mayores de 9,5. Para disminuir las concentraciones de manganeso al nivel deseado se requieren frecuentemente un tiempo de reaccin y un tratamiento qumico adicionales. Dependiendo de las caractersticas del agua cruda puede ser necesario un tiempo de reaccin hasta de algunas horas despus de la aireacin. Si las concentraciones de hierro y manganeso total son altas, algunas veces se usan tanques de sedimentacin con dispositivos de coleccin y remocin de lodos en vez de tanques de retencin simples. Las principales desventajas del proceso de aireacin-filtracin son el costo inicial alto, y el requerimiento de un tiempo de retencin y tratamiento qumico adicionales si la concentracin de Mn soluble del agua a tratar es mayor a 1 mg/L.

Oxgeno En contacto con el oxgeno disuelto en el agua, las sales ferrosas se convierten en frricas por oxidacin y se precipitan en forma de hidrxido frrico. Esta precipitacin es inmediata con un pH superior a 7,5. Con un pH mayor de 2,2, el hidrxido frrico es insoluble. El in ferroso lo es con un pH mayor de 6. De acuerdo con ello, las aguas subterrneas que, por estar fuera del contacto con el aire, se encuentran en un medio natural fuertemente reductor podrn tener en solucin cantidades notables de hierro ferroso.

Mtodos de aeracin La aireacin se efecta mediante cadas de agua en escaleras, cascadas, chorros y tambin aplicando el gas a la masa de agua mediante aspersin o burbujeo.

Se usa en la remocin de hierro y manganeso, as como tambin de anhdrido carbnico, cido sulfhdrico y sustancias voltiles, para controlar la corrosin y olores. En la aeracin, el hierro se puede oxidar, pero en la remocin del manganeso, la aeracin sola no es suficiente. Aeradores de cascada: El principio general consiste en esparcir el agua al mximo y dejarla correr sobre obstculos para producir turbulencia. La estructura ms simple es la de escaleras, las cuales esparcen el agua y permiten la cada de un nivel a otro.

Oxidacin-Filtracin El proceso de oxidacin-filtracin consiste normalmente de un sistema de dosificacin de productos qumicos y filtros. Algunas veces se requiere un tanque de retencin y un sistema de ajuste de pH con hidrxido de sodio (NaOH), hidrxido de calcio o cal hidratada Ca(OH)2 o carbonato de sodio (Na2CO3). Este proceso opera a pH mayor o de precipitados coloidales que pasan a travs del filtro. Como agentes oxidantes pueden usarse: Cloro: El cloro, oxidante poderoso, es, sin duda alguna, el desinfectante ms importante que existe, debido a que rene todas las ventajas requeridas, incluyendo su fcil dosificacin y costo conveniente. La coagulacin convencional mediante el sulfato de aluminio, especialmente cuando se practica la precloracin, remueve el fierro y el manganeso. Se obtienen mejores resultados cuando se utiliza sulfato de hierro II clorado o sal de hierro III con cal como coagulante para la coagulacin en valores altos de pH. Dixido de cloro: La accin oxidante del dixido de cloro a menudo mejora el gusto, olor y color del agua. El dixido de cloro reacciona en el agua con compuestos fenlicos, sustancias hmicas, sustancias orgnicas e iones metlicos. El dixido de cloro reacciona con sustancias orgnicas, generalmente por oxidacin, y forma pocos compuestos orgnicos clorados. Los compuestos fenlicos presentes en el agua potable se deben principalmente a la contaminacin proveniente de fuentes industriales. Estas molculas, aun cuando estn en concentraciones de microgramos por litro, dan un olor y sabor desagradables. El dixido de cloro reacciona rpidamente con los fenoles. Ozono: Por lo general la ozonizacin suele utilizarse cuando se requiere emplear su propiedad ms importante: su elevado potencial oxidante, lo cual permite eliminar los compuestos orgnicos que dan un color, sabor y/u olor desagradable al agua como son la presencia de fierro y manganeso en el agua y al mismo tiempo inactivar a los microorganismos patgenos del agua. A pesar de sus excelentes propiedades, su uso se ha restringido a ciudades grandes con fuentes de agua altamente contaminadas, y se ha empleado muy poco en comunidades pequeas y de porte medio. El inconveniente principal para las comunidades pequeas ha sido el costo inicial y el de operacin, as como las dificultades operacionales y de mantenimiento. Sin embargo, en circunstancias, cuando todas las fuentes de agua accesibles estn muy contaminadas (biolgica y/o qumicamente), puede ser el mtodo ms recomendable para la oxidacin de las sustancias orgnicas y desinfeccin primaria, siempre que cuente con la adicin de un sistema de cloracin secundario para mantener un efecto residual durante su distribucin. Adems como un

proceso alternativo de remocin tenemos el ablandamiento, que es un proceso que se aplica para eliminar la dureza del agua, donde la remocin del Fe y Mn es un efecto secundario. Dicho proceso consiste en elevar el pH del agua para precipitar al calcio y magnesio, originando que se oxide el Fe y Mn y coprecipiten con los carbonatos (a valores de pH mayores de 11). Este mtodo no es muy eficiente, ya que se forman precipitados de manganeso de tamao coloidal que pasan a travs de los filtros cuando no se agregan coagulantes.

TRATAMIENTO DE AGUAS CON PRESENCIA DE FLUOR El flor es un componente normal en las muestras de agua naturales. Su concentracin, vara significativamente dependiendo de la fuente de agua. Aunque las fuentes geolgicas y artificiales contribuyen a la presencia de flor en el agua, la contribucin principal viene de recursos geolgicos. Excepto en casos aislados, las aguas superficiales raramente tienen niveles de flor mayor de 0,3 mg/l. Ejemplos comunes son corrientes de agua que fluyen sobre granito rico en minerales y los ros que reciben el flor de aguas residuales industriales sin tratar.

Flor Elemento esencial para la nutricin del hombre. Su presencia en el agua de consumo a concentraciones adecuadas combate la formacin de caries dental, principalmente en los nios (0,8 a 1,2 mg/L). Sin embargo, si la concentracin de fluoruro en el agua es alta, podra generar manchas en los dientes (fluorosis dental) y daar la estructura sea. Las principales fuentes de concentraciones contaminantes de flor en el agua son los efluentes de fbricas de acero y metales o de fbricas de plsticos y fertilizantes. Los procesos convencionales de coagulacin con aluminio no son efectivos para la remocin de fluoruros. Debido a que la concentracin de fluoruros en el agua est en funcin de la temperatura del agua, la EPA recomienda un rango mximo de 4 mg/L en aguas para consumo humano. Las guas de calidad de agua para consumo humano de la OMS, indica como valor gua 1,5 mg/L. Remocin de flor Si la concentracin del flor en el abastecimiento de agua de una comunidad est perceptiblemente y constantemente ms all del nivel permitido, es esencial considerar medidas remediadoras para combatirlo. Para ello existe el tratamiento central del agua en la fuente.

TRATAMIENTO DE AGUAS CON PRESENCIA DE ARSNICO El arsnico es el vigsimo elemento ms abundante en la corteza terrestre. Normalmente se encuentra disuelto en el agua superficial y el agua subterrnea en orden de magnitud de microgramos por el litro (g/L). Es un elemento altamente txico, pero cuando est disuelto en agua es descolorido, inodoro e inspido y no puede ser detectado fcilmente. En general, el tratamiento de agua potable est orientado a remover color, turbiedad y microorganismos de origen fecal. Esta remocin se logra a travs de una combinacin adecuada de procesos de coagulacin-floculacin- sedimentacin-filtracin y desinfeccin. Pero cuando se desea remover elementos qumicos del agua, como el arsnico, es necesario recurrir a mtodos ms complejos. Qumica del arsnico en el agua Numerosos estudios acerca de la movilidad del arsnico en el medio ambiente describen aspectos fundamentales de su comportamiento, distribucin de especies qumicas de arsnico en diversos entornos, reacciones de equilibrio fundamentales, rol de las interacciones del arsnico en interfaces slidos-agua en la distribucin, su acumulacin en organismos, etc. En el ambiente acutico las valencias ms comunes del arsnico en el agua son +3 (arsenito) y +5 (arsenato) tal formando las especies hidrolizadas inorgnicas H3AsO3, H2AsO-3, HAsO2-3 y AsO3-3 (valencia +3), H3AsO4, H2AsO-4, HAsO2-4 y AsO3-4 (valencia +5). El arsnico tambin se encuentra presente en menores concentraciones en forma orgnica. Se asume que la formacin de estos compuestos proviene exclusivamente de la actividad de organismos vivos. Solo en aguas de origen antropognico se pueden esperar otras formas de arsnico diferentes de +3 y +5. Debido a las marcadas diferencias en el comportamiento qumico de ambas formas del arsnico, es altamente recomendable conocer su distribucin para un tratamiento eficiente de remocin de arsnico del agua. Existen varias similitudes entre el comportamiento del arsnico y el fsforo en aguas naturales cuando el arsnico est presente como arsenato. Remocin de arsnico Las tecnologas para la remocin de arsnico se basan en uno proceso fisicoqumico o en la combinacin de varios. Los mtodos ms conocidos de tratamiento de agua para remover arsnico se clasifican en a) Procesos de coagulacin y precipitacin, b) Intercambio inico, c) Adsorcin en lechos granulares de materiales que retienen

arsnico, y d) Otros procesos. Para todos los procesos mencionados anteriormente se requiere de una oxidacin completa de As (III). Esto se debe a que el As (III) se remueve en menor proporcin que el As (V).

REMOCIN DE LA TURBIEDAD Turbiedad La turbiedad es originada por las partculas en suspensin o coloides (arcillas, limo, tierra finamente dividida, etc.). La turbiedad es causada por las partculas que forman los sistemas coloidales; es decir, aquellas que por su tamao, se encuentran suspendidas y reducen la transparencia del agua en menor o mayor grado. La medicin de la turbiedad se realiza mediante un turbidmetro o nefelmetro. Las unidades utilizadas son, por lo general, unidades nefelomtricas de turbiedad (UNT). Aunque no se conocen los efectos directos de la turbiedad sobre la salud, esta afecta la calidad esttica del agua, lo que muchas veces ocasiona el rechazo de los consumidores. Sedimentacin La sedimentacin es el proceso mediante el cual se eliminan o se separan las partculas suspendidas ms pesadas que el agua. Cuando las impurezas son separadas del agua por la accin de la gravedad y sin la ayuda de agentes qumicos, la operacin se denomina SEDIMENTACION SIMPLE. Finalmente, cuando se utilizan agentes qumicos para eliminar impurezas en solucin, la operacin se denomina PRECIPITACIN QUMICA. En el tratamiento del agua se aplica en la eliminacin de impurezas floculadas, tales como el color y la turbidez. As como en la eliminacin de impurezas precipitadas, tales como la dureza, el fierro y el manganeso. Coagulacin, mezcla y floculacin La coagulacin es un proceso en el sustancias qumicas son aadidas a un sistema de agua con el objeto de crear u originar agregados de elementos finamente divididos, para que sedimenten rpidamente. La mayora de las partculas que se presentan en aguas naturales son compuestas de slice, o minerales similares, con una gravedad especfica de 2,65. La slice en la forma de arena (0,1 a 2 mm) sedimenta rpidamente en agua. Sin embargo, en estado fino la separacin por gravedad es lenta.

Se denomina mezcla rpida a las condiciones de intensidad de agitacin y tiempo de retencin que debe reunir la masa de agua en el momento en que se dosifica el coagulante, con la finalidad de que las reacciones de coagulacin se den en las condiciones ptimas correspondientes al mecanismo de coagulacin predominante. El objetivo principal de la floculacin es reunir las partculas desestabilizadas para formar aglomeraciones de mayor peso y tamao que sedimenten con mayor eficiencia. Filtracin A pesar de la aplicacin de los procesos mencionados, el agua an contiene slidos en suspensin, es por ello que se debe utilizar la filtracin. La filtracin consiste en la remocin de partculas suspendidas y coloidales presentes en una suspensin acuosa que escurre a travs de un medio poroso. En general, la filtracin es la operacin final de clarificacin que se realiza en una planta de tratamiento de agua y, por consiguiente, es la responsable principal de la produccin de agua de calidad coincidente con los estndares de potabilidad. El avance logrado por la tcnica de filtracin es el resultado de un esfuerzo conjunto dirigido a lograr que la teora exprese los resultados de las investigaciones experimentales, de tal modo que sea posible prever, en el diseo, cmo va a operar la unidad de filtracin en la prctica.

DESINFECCIN DEL AGUA La desinfeccin es el proceso que se lleva a cabo para eliminar o controlar los microorganismos en el agua que pudieran afectar negativamente su calidad, causando, entre otras cosas, enfermedades debidas a la actividad microbiana. Debe notarse la diferencia entre desinfeccin y esterilizacin, la cual destruye todos los organismos. La desinfeccin implica la exposicin de los microorganismos a condiciones fsicas o qumicas a fin de destruirlos o detener su crecimiento. En realidad, lo que se observa son poblaciones de organismos y no individuos y esto resulta en un efecto cintico en trminos de la tasa de mortalidad, donde el criterio de muerte de un microorganismo es la prdida irreversible de la habilidad para reproducirse. Hasta hace poco tiempo se consideraba que para establecer la calidad bacteriolgica del agua era suficiente con determinar la cuenta de organismos coliformes totales y fecales. Sin embargo, se ha encontrado que existe una escasa correlacin entre la presencia de estas bacterias con la de otros organismos patgenos. En 1986, en Estados Unidos de Norteamrica, las reformas al Acta del Agua Segura para el Consumo (SDWA, por su sigla en ingls), fijaron como objetivos adicionales de la desinfeccin, antes de la distribucin, los siguientes: - Asegurar la inactivacin del 99.9% (3 log) y 99.99% (4 log) de quistes de Giardia lamblia y virus entricos, respectivamente. - Asegurar el control de otros microorganismos dainos. - No impartir toxicidad al agua desinfectada. - Minimizar la formacin de subproductos indeseables en la desinfeccin. - Cumplir con los niveles mximos de contaminantes para los desinfectantes utilizados y los subproductos que pudieran formar. La difusin de mtodos alternativos como la adicin de sustancias qumicas, el tratamiento con ozono o luz ultravioleta, la ebullicin y algunos tipos de filtracin se ve limitada debido a los problemas asociados con la confiabilidad, operacin, mantenimiento, costos, sabor resultante y particularmente, en el caso de la ebullicin, la disponibilidad de fuentes de abastecimiento de combustible. Uno de los mtodos ms simples y menos costosos de proveer de agua segura para el consumo humano a las comunidades rurales es el uso de la radiacin solar para inactivar bacterias y otros patgenos.

Desinfeccin qumica con hipoclorito de sodio Es un lquido de color amarillento, con un promedio de 15% de cloro activo. Su estabilidad depende de las condiciones de almacenamiento, en especial, de su contacto con la luz. Por ser una solucin, la estabilidad es menor y puede llegar a los tres meses. El mtodo ms corriente para manufacturar hipoclorito de sodio de grado industrial es burbujeando gas cloro a travs de soluciones de soda custica. Se obtienen concentraciones del orden del 12% al 14%, este hipoclorito concentrado es tambin de manejo altamente peligroso y es muy inestable su concentracin ya que siendo muy vido a la oxidacin su concentracin se pierde rpidamente en funcin del tiempo. Tambin pierde rpidamente su concentracin por la temperatura, luz y material del tanque de almacenamiento. No es raro adquirir un tanque de hipoclorito de 14% de concentracin que al llegar a su destino de aplicacin ha perdido un 1% y en una semana est a niveles del 10-12%. La tecnologa de los generadores de hipoclorito de sodio in-situ es muy sencilla y confiable. Parte del principio de la electrlisis del agua salada o el paso de electricidad entre el nodo y el ctodo a travs del agua salda el cual hace que el H2O y el ClNa reaccionen y formen el ClONa liberando hidrgeno en su reaccin en la parte catdica.