Gaston Mendoza Gámez Ingeniero Civil Fecha: 1986-08-21

1. 4o/3
ACADEMIA MEXICANA DE INGENIERIA
CONTROL DE CALIDAD DEL AGUA
EN UN ABASTECIMIENTO MUNICIPAL
ING. GASTON MENDOZA GAMEZ.
México, D. F., 21 de Agosto de 1986.

2. En general, el desarrollo de los sistemas de abastecimiento de agua para las comu-
nidades se ha basado principalmente en el atributo cantidad, buscando satisfacer -
las demandas de los distintos usuarios sin considerar el segundo atributo, calidad, -
con el nivel de importancia que esto requiere.
En esta presentación se hará un diagnóstico de las condiciones que guardan los sis-
temas de abastecimiento de agua a centros urbanos del país y en particular de los-
sistemas de control de calidad, y un planteamiento de los criterios que pueden - -
aplicarse en los proyectos de plantas potabilizadoras que permitan mejorar la cali--
dad del agua producida y simplificar la operación y el mantenimiento de las insta-
laciones.
En México existe un rezago en los servicios de agua y alcantarillado a las pobla -
ciones. A pesar de los grandes esfuerzos en materia de obras realizadas, creación
de fondos financieros y adecuación de leyes y reglamentos, no se ha podido ac- -
tuar con el ritmo que requiere el proceso crecimiento-demanda de agua y por - -
tanto las metas a alcanzar en distintos decenios, seg6n acuerdos tomados en reu--
niones internacionales auspiciadas por la Organización Panamericana de la Salud, -
no se han logrado.
Entre 1940 y 1980, se incrementaron los servicios de agua y alcantarillado, pero el
n6mero de habitantes sin servicios aumentó. En esos 40 a?íos se pasó de un 30 por
ciento de la población con servicio de agua a un 54 porciento, pero la población -
sin servicio Dasó de 14 millones a 31 millones.
De 1980 a 1984 se dió servicio de agua a 15 millones más, pero principalmente a
habitantes de noblaciones urbanas. La población rural sin servicio aumentó en ese-
Deriodo.

3. 2
Varios son los factores que inciden en este rezago. Por una parte, los recursos de
agua son limitados, estan mal distribuidos en el espacio y en el tiempo y hay pro-
blemas de competencia con otros usuarios. Las fuentes se estan agotando en mu -
chas regiones y la calidad de las aguas está sufriendo modificaciones, sea por so--
brexplotación de acuíferos o por contaminaci6n con residuos líauidos o s6lidos muni
cipales, industriales o agrícolas, lo que complica y encarece las soluciones. Por --
otra parte, en muchos casos la magnitud de las obras exige un proceso de madu-
raciSn y ejecuci6n de ms de cinco años por lo general, teniéndose un aumento --
acelerado de los costos de las obras, inversiones que usualmente no se recuperan-
y hacen difícil desarrollar y sostener programas de financiamiento.
Al hablar de rezago en los sistemas de agua a las comunidades queda implícito el-
nivel de servicio en cuanto a cantidad, calidad y presi6n necesarias, el cual por -
lo general es deficiente, tanto por carencias en las acciones de operaci6n y mante
nimiento por parte de los organismos operadores como por el abuso que se hace en
el empleo del recurso por los usuarios, en un caso, las deficiencias en la opera- -
ci6n y el mantenimiento se manifiestan en fugas de agua, falta de medici6n de --
caudales recibidos y distribuidos, mala calidad del agua, discontinuidad en el ser -
vicio, etcétera, provocadas principalmente por limitaciones de recursos econ6micos
e insuficiencia de personal calificado; en el otro caso, el uso del agua con dispen-
dio se debe al empleo de tecnologías absoletas en muebles y accesorios hidr.ulicos-
y sanitarios aue consumen mucha agua, a la falsa creencia de que el recurso es un
bien gratuito al aue todos tenemos derecho sin ninguna medida y que es inagota- -
ble, y a que las tarifas de agua, por lo general, no reflejan el costo del servicio.
A todo esto, se aunan las normas y criterios de proyecto que se han basado en
experiencias de otros países con condiciones sociales y econ6micas muy distintas - -

4. al nuestro, lo que en algunos casos han dado como resultado sistemas sobrados con
altos costos de capital y de operación; asimismo, como no se evalúa en forma - -
organizada y sistemática la operación de los sistemas en nuestro país, se carece -
de estadísticas aue pudieran servir para definir, según los distintos casos, los par
metros de proyecto de ampliaciones de los sistemas o de nuevas obras.
El desarrollo de los sistemas de abastecimiento de agua de aquí al fin de siglo no-
es muy halagüeflo, dados los antecedentes que se comentan. La necesidad de resol
ver el suministro de agua y la recolección y alejamiento de las aguas residuales --
para la mayoría de los mexicanos requiere de un enorme esfuerzo de construcción-
de obras apoyado en un programa financiero, flexible y ágil.
Considerando que para el a?io 2000, la república mexicana tenga 130 millones de
habitantes, y de acuerdo con diferentes metas de cobertura del servicio de agua,-
se tendrá:
Si se mantiene el mismo porcentaje de población servida a fines de este si -
gb, esto es 66 porciento, que correspondería a 86 millones de habitantes --
(35 millones de nuevos habitantes servidos), se requeriría un programa de --
obras en 14 aflos, equivalente a las realizadas en el país hasta 1980, con un
costo de inversión a precios actuales del orden de 875 mil millones de pesos
para las obras de captación, potabilización, conducción y distribución de - -
100 m 3 /s adicionales. Se considera un costo promedio por habitante de 25 -
mil pesos.
Si se continua con el ritmo de servicio que se tuvo en el período 80-84, en-
los próximos 14 afios la población servida aumentaría en 52 millones, esto es,
en el afio 2000, se suministraría agua a 103 millones de habitantes, oue --
correspondería a 79 porciento de la población total. De esta manera, las -

5. 4
obras requeridas seri'an ecuivalentes a las realizadas hasta la fecha. El costo
de inversión sería de 1.3 billones de pesos para producir 150 m 3 Is más de --
agua.
c) Si se quisiera dar servicio a la totalidad de la población, en 14 aíos se reque
riría aumentar la cobertura para dar servicio a 79 millones de nuevos habitan
tes; esto es, hacer 2.5 veces más en ese período que lo que se hizo de 1940
a 1980. El costo de inversión sería de dos billones de pesos para producir --
230 m 3 /s más de agua.
Cualquiera de estas variantes requiere de políticas y estrategias de ejecución
muy concretas, ya que seguramente a nivel regional o local se agudizarán --
los problemas de competencia por el recurso; además de tener que contarse-
con un programa de producción de materiales, equipos y accesorios, para --
disponer de ellos en su momento, un flujo financiero expedito y recursos --
humanos capacitados.
Este panorama es aún más crítico si se considera la calidad del agua sumi -
nistrada. En 1982, de 4 mil sistemas de abastecimiento municipales, sólo --
contaban con desinfección el 10 porciento, que es el mínimo tratamiento re-
ouerido, tenióndose 130 plantas potabilizadoras, principalmente de clarifica -
ción. En muchos sistemas no se controla la calidad del agua.
Como parte constituyente de los sistemas de abastecimiento de agua, tam -
bión las plantas potabilizadoras adolecen de condiciones precarias para ope -
rar y mantener las instalaciones. La carencia de personal especializado y --
capacitado para operar estas fábricas de agua potable es crítica, además del
sinnúmero de equipos e instrumentos que estan fuera de operación por falta-

6. 5
de recursos económicos, de piezas de repuesto o de servicios especializados
en mantenimiento y reparación. Los laboratorios de control son limitados-
con problemas de inventarios porque muchos productos químicos e instrumen
tos son de importación. A esto se aunan las soluciones que se han dado a-
los proyectos de las plantas, que en muchos de los casos estan basados en -
patentes, con eQuipos e instrumentos de importación y que hacen difícil su-
operación cuando se presentan cambios en la calidad del agua por la limita-
da flexibilidad que tienen para ajustar algunos procesos a esos cambios.
Consideramos que para superar paulatinamente los problemas que afrontan -
los sistemas de abastecimiento de agua se recuiere:
- Que los cambios en la estructura orgánica institucional no afecten los -
programas de desarrollo de los centros de población y en particular la --
ejecución de los correspondientes a los servicios de agua.
- Que las organizaciones administradoras de los servicios de agua estón - -
bien estructuradas, sean sanas financieramente, con recursos humanos --
bien capacitados y remunerados, que les permita planificar debidamente-
el crecimiento de los sistemas y mantener niveles de servicio satisfac -
torios para todos los usuarios.
- Fortalecer los programas acadómicos de especialización en sistemas hi- -
drulicos y sanitarios urbanos.
- Desarrollar programas sistemáticos de capacitación de personal de opera -
ción.
- Adecuar las normas y especificaciones de proyecto y construcción a las -

7. condiciones regionales prevalecientes en cuanto a los recursos de agua, --
las características físicas de las poblaciones, los aspectos socioeconómicos,
los materiales disponibles, etcótera, a fin de lograr sistemas económicos,
con capacidad suficiente y confiables.
- Hacer efectivos los programas para manejar y usar el agua eficientemente
a nivel de operación del servicio y del usuario.
- Que los costos de capital y de operación se cubran por medio de las cuo-
tas de agua.
- Desarrollar programas sistemáticos de monitoreo y control de la calidad -
del agua suministrada.
- Que en los proyectos de plantas potabilizadoras se tomen en cuenta los -
adelantos tecnológicos aue hacen mós eficiente y económica la operación
y se limite el equipamiento e instrumentación a un mínimo indispensa- -
ble, orientndolos para que las distintas partes constitutivas de las plan -
tas básicamente tengan un funcionamiento hidráulico mas que mecánico.
- Impulsar la investigación aplicada y el desarrollo de tecnología en potabi-
lización de agua, que haga factible el desarrollo de sistemas de control--
de calidad del agua de suministro acordes con las condiciones socioeconó-
micas prevalecientes en el país.
- Prevenir y controlar la contaminación de los recursos de agua, con base-
en un desarrollo sistem.tico de los sistemas de alcantarillado de los cen-
tros de población y de las plantas de tratamiento de aguas residuales.

8. 7
De estos requisitos se hará una exposición sobre algunos criterios convenientes de
considerar en los proyectos de plantas potabilizadoras.
Los proyectos de plantas potabilizadoras que se realizan en el país se basan en el
Reglamento Federal sobre Obras de Provisión de Agua Potable viente desde el -
2 de julio de 1953. Esto tiene una gran limitante ya que las características físi--
cas, ouímicas y bacteriológicas incluídas en las normas y sus valores a satisfacer-
respectivos, se establecieron de acuerdo con el conocimiento que se tenía sobre -
los elementos o sustancias uue pudieran ser potencialmente dañinas a la salud del
consumidor, al estado aue tenía la tecnología analítica y los procesos de trata --
miento, considerndose tambión aue las fuentes de abastecimiento estaban prote -
gidas contra la contaminación.
Realmente las condiciones prevalecientes de las fuentes de agua son muy diferen-
tes, ya que en muchas cuencas hidrográficas se presentan acuíferos sobrexplotados
expuestos a contaminación por aguas residuales, lo que ha ocasionado cambios - -
drásticos en la calidad de las aguas, con contenidos de elementos o sustancias --
que pueden ser tóxicas o causar interferencias en los procesos convencionales de -
tratamiento de agua. Esto lleva a la necesidad de investigar y desarrollar nuevas
tecnologías de tratamiento y a fortalecer los laboratorios de control, así como a-
establecer criterios de calidad específicos no contemplados en las normas en vigor

9. a fin de asegurar una calidad potable en las aguas de suministro. En estas condi-
ciones, la soluci6n a muchos proyectos de plantas potabilizadoras se debe basar en
estudios realizados en plantas piloto a fin de obtener los parámetros de los proce-
sos básicos aue den como resultado una operaci6n eficiente.
En nuestro país no se ha avanzado en estos aspectos como sería deseable, aunque-
ya se han hecho esfuerzos en algunos sistemas de abastecimiento para evaluar ms
racionalmente procesos de tratamiento no convencionales, adecuados a agua de - -
muy mala calidad.
Existe un contrasentido, por un lado las normas de calidad vigentes son limitadas-
ya que no incluyen a elementos y sustancias que se han investigado en los 6ltimos
20 o 25 años y que pueden ser potencialmente dañinas a la salud del consumidor -
y oue en muchas fuentes de abastecimiento se han detectado; y por el otro, en --
muchos servicios de agua no se puede cumplir ni siquiera con las normas vigentes.
¿ Que es recomendable hacer al respecto ? Consideramos que por una parte es -
indispensable uue se le de prioridad al atributo calidad del agua en todos los pro-
yectos nuevos o de ampliaci6n de sistemas de abastecimiento de agua, reforzan-
do la organizaci6n administrativa con personal bien capacitado y remunerado y --
con medios econ6micos que permitan sostener un nivel de servicio adecuado a -
las necesidades básicas de los usuarios. Por otra parte, los niveles de calidad-
para agua potable se deben basar en evaluaciones de los resultados de control de
la calidad en los sistemas en operaci6n, en el conocimiento que se tiene de ele-
mentos o sustancias peligrosas a la salud del usuario, en el estado que guarda la
tecnología analítica y la de los procesos de potabilizaciSn, en las condiciones en-
particular uue presentan las fuentes de abastecimiento en explotaci6n y potencia-
les en cuanto a cambios de la calidad por descargas de aguas residuales y en --

10. una revisión crítica de las normas vigentes. De ósta manera, los criterios y Ii
neamientos para establecer niveles de calidad se podrán fundamentar mejor, sin
perder de vista la necesidad de mantener una calidad de agua que proteja la sa
lud del consumidor, con límites estrictos en aquellos parámetros que potencial -
mente puedan ser peligrosos y límites flexibles en los que no afecten los usos -
del agua y donde las costumbres de los consumidores y las características regio
nales influyan en su caso.
Los parámetros que conforman la calidad del agua son: físicos, químicos, micro
biológicos y de control.
Los parámetros físicos incluyen: turbiedad, color, olor y sabor
Los parámetros químicos se pueden subdividir en: generales, inorgánicos y org-
nicos. Entre los generales se consideran el potencial hidrógeno (pI -l), el resi --
duo filtrable y el no filtrable. Los inorgánicos a su vez se pueden agrupar por
sus efectos: (a). En la economía del sistema: alcalinidad y dureza, (b). --
Fisiológicos: magnesio, sodio, cloruro, sulfato, nitrato, y (c). Potencialmen
te tóxicos: Trazas de elementos, principalmente metales pesados; orgánicos, -
entre ellos: Detergentes, fenoles, plaguicidas, herbicidas y otras sustancias - -
sintóticas difíciles de degradar.
Los parámetros microbiológicos son: Bacteriológicos y virológicos.
Los parámetros de control son: Residuo del desinfectante aplicado y la estabili
dad auímica del agua.
Los caractóres físicos no tienen significancia fisiológica, pero si psicológica, pues
el consumidor rechazará un agua turbia o con color, con el peligro que consuma -
agua de otra fuente no controlada y que microbiológicamente pueda no ser satis-

11. 'It
factoria. Además, las partículas coloidales y en suspensión causan interferencia -
a la acción de los desinfectantes, por lo que estos caracteres se deben conside- -
rar en los criterios de calidad.
De los par.metros químicos, el pH debe estar en un ámbito que evite sabores - -
cáusticos o kidos del agua. Este parámetro es básico en la evaluación de la - -
estabilidad Química del agua.
El residuo filtrable se debe a sustancias en solución que proporcionan sabor al -- -
agua. El residuo no filtrable se debe a sustancias en suspensión. Por el efecto -
psicológico oue produce un agua con materia en suspensión y porque es factible- -
controlarla, no se debe aceptar en agua para bebida.
La alcalinidad es básica en la evaluación de la estabilidad química del agua.
La dureza es un factor económico; por una parte, a valores altos se presentan --
depósitos en tanaues y tuberías del sistema de abastecimiento de agua, con la con
secuente alteración del funcionamiento hidróulico, y se tienen altos consumos de -
jabón e ineficiencia en los usos del agua; por la otra, las aguas muy blandas tien
den a corroer las tuberías y los accesorios metálicos. La ponderación de estos --
efectos debe servir de guía para establecer los límites recomendables regionalmen-
te.
El magnesio en altas concentraciones puede producir efectos catárticos en el con-
sumidor, sobretodo cuando está presente el radical sulfato.
Las concentraciones altas de sodio pueden afectar a los consumidores con padeci-
mientos cardiovasculares o renales.
El ión cloruro y el radical sulfato afectan el sabor del agua, aunque esto depen-

12. de de la sensibilidad del consumidor y la presencia de otras sustancias.
Los nitratos en el agua se deben a la disoluciSn de suelos que contienen desechos
de origen animal y a la contaminaci6n de acuíferos por retornos de agua de cam-
pos agrícolas fertilizados. Las concentraciones que se alcanzan por condiciones
naturales no son significativos para la salud.
Los elementos traza deben controlarse, sobretodo los metales pesados, de los cua
les los aue tienen un potencial muy alto de toxicidad son: arsénico, cadmio, cro
mo hexavalente, mercurio y plomo. Por los efectos que causan en la operación-
de los sistemas de abastecimiento de agua y en los usos de los consumidores, des
tacan el hierro, el manganeso y el cinc.
De los orgánicos, la presencia de sulfonato de alquil benceno (ABS) que es la - -
sustancia tensoactiva del detergente que se emplea en el país, es signo de conta-
minaci6n con aguas residuales. Como es un compuesto no biodegradable produce-
turbiedad, mal sabor, espuma e interfiere en el proceso de coagulación del agua.
Las sustancias orgánicas t6xicas en el agua se deben principalmente a contamina-
ci6n por aguas residuales de origen industrial y agrícola. En particular, los feno-
les no tienen efectos en la salud, pero producen sabores desagradables en el agua
de abastecimiento aue se ha desinfectado con cloro.
En los parámetros microbiol6gicos la prueba de coliformes es el medio ms pr.c-
tico y útil para controlar la calidad bacteriológica del agua.
En cuanto a los virus en agua, se siguen estudiando mejores técnicas para con -
centrarlos y detectarlos. Entretanto, se tiene oue confiar en los procesos - -
de tratamiento sobretodo el de desinfección para considerar oue no existe pre -
sencia de virus en el agua de suministro.

13. 12
Se conoce nue la incidencia de enfermedades producidas por virus es ms baja en
sistemas de abastecimiento de agua de muy buena calidad; por ejemplo, en un --
agua con menos de 0.2 unidades de turbiedad, la eficiencia de la cloración aumen
ta considerablemente.
Entre los parámetros de control de agua distribuida es básica la acci6n de los de
sinfectantes y el residuo que queda después de un cierto tiempo de contacto con-
el agua. En nuestro país el desinfectante que ms se emplea es el cloro.
Con la estabilidad química del agua se val6an las condiciones corrosivas o incrus
tantes del líquido.
Objetivo de la potabilizaci6n del agua.
Al sujetar a un agua a una serie de procesos de tratamiento se busca tener un --
producto seguro para consumo humano y que sea estéticamente aceptable. El - -
agua de suministro debe estar libre de organismos pat6genos y no debe contener-
sustancias aufmicas en concentraciones aue puedan ser fisiol6gicamente daíiinas. -
Para ello, la.s plantas potabilizadoras deben proyectarse apropiadamente y estar --
bien operadas; de ésta manera es posible esperar un producto de buena calidad --
uniforme, independientemente de las variaciones que pueda presentar la calidad --
del agua cruda. Al usuario se le debe proporcionar agua potable en su domicilio-
y no solo a la salida de la planta, por lo oue es necesario la preservaci6n de la--
calidad en el sistema de distribución.
Procesos de tratamiento.
Para la potabilización del agua se puede emplear una variedad amplia de procesos

14. 13
de tratamiento para controlar su calidad física, química y microbiológica, organi-
zndolos en diferentes combinaciones de acuerdo con la calidad del agua cruda, --
los requisitos del agua producto y las condiciones económicas del centro de pobla--
ción. Para ello se requiere conocer los alcances y limitaciones de los procesos, -
la influencia de las variables involucradas y sus interrelaciones, aplicar criterios --
de proyecto de acuerdo con la tecnología y el mercado de equipos, materiales y -
productos auímicos en el país, establecer el tren de tratamiento con apoyo en es-
tudios de laboratorio, instalaciones piloto o en plantas en operación, que permitan
una ejecución racional del proyecto y se pueda esperar una operación eficiente de-
la planta potabilizadora al menor costo posible.
Proyectos de plantas potabilizadoras.
Tradicionalmente los proyectos han sido de dos tipos, uno para acondicionar la ca-
lidad de agua superficial, principalmente para reducir turbiedad, color, olor, sa --
hor y microrganismos, considerando aue las fuentes de agua no están contaminadas
y por tanto los constituyentes del agua son de origen natural. En esta forma las-
plantas en operación incluyen procesos de coagulación, floculación, sedimentación,
filtración y desinfección. En algunos casos se incluye la aireación con el fin de -
eliminar sustancias volti1es o gases como el bióxido de carbono o el ácido sulfh'i-
drico. En los casos de aguas muy turbias se ha incluído la presedimentación sim-
ple para reducir el consumo de productos químicos en el proceso de coagulación.
El otro tipo de plantas es para acondicionar la calidad de agua subterránea en - -
cuanto a reducción de la dureza y de elementos como el hierro y el manganeso,--
considerndose tambión oue los acuíferos no están contaminados. Así, los proce -
sos b.sicos en este tipo de plantas son: aireación, precipitación auímica, sedimen
tación, recarbonatación, filtración y desinfección. En este tren de procesos pue--

15. 14
de haber variantes para hacer ms eficiente el proceso de ablandamiento del agua
dura.
En los casos en que la calidad del agua satisface las normas y criterios relativos,
es recomendable asegurar la calidad microbiol6gica del agua hasta que llegue al -
último consumidor del sistema de abastecimiento, para lo cual el tratamiento mí--
nimo reouerido es el de desinfeccliSn.
Estas condiciones ya no se presentan en la mayoría de las fuentes de abastecimien
to pues los cambios en la calidad son notorios. En el caso de fuentes superficia--
les, como dos y lagos, la calidad se ve afectada por las prácticas inadecuadas de
uso del suelo oue provoca erosi6n, arrastre de material y grandes volúmenes de se
dimento como fuente importante de contaminaci6n y por las descargas de aguas re
siduales con contaminantes de origen doméstico, industrial y agrícola que en mu --
chas cuencas han sobrepasado la capacidad de asimilaci6n de los cuerpos de agua.
La sobrexplotación de los acuíferos tiene un efecto adverso en la calidad química--
del agua, incrementándose los s6lidos disueltos y la concentraci6n de hierro y man
ganeso; en los casos de explotaci6n de agua en zonas de turbas la presencia de --
materia orgánica nitrogenada, metales, color y olor es frecuente . A todo esto--
se aúna también la contaminaci6n de los acuíferos por la descarga de aguas resi--
duales al suelo en zonas sin alcantarillado y a la infiltración de líquidos en áreas-
de tiraderos de basura, lo que trae como consecuencia agua con contenido de ma-
teria orgánica difícil de degradar y con elementos tSxicos.
Estas condiciones llevan a muchos sistemas de abastecimiento de agua o enfrentar
se con nuevos y complejos oroblemas para el proyecto y operaciún de plantas po--
tabilizadoras, pero a pesar de los cambios de calidad del agua es factible contro-
lar una calidad potable. Para ello, se debe partir del hecho de ctue los proyec--

16. 51
tos convencionales son limitados para esta calidad de agua y de que los plantea
mientos aue se hagan deben considerar procesos avanzados y nuevas tecnologfas-
y metodologfas de control para lograr sistemas que produzcan agua de calidad -
satisfactoria.
Uno de los factores que ha tendido a retardar el avance tecnol6gico en los pro -
yectos ha sido la falta de evaluaci6n formal, sistemática de las plantas potabili-
zadoras en operachSn. Esta condici6n y la carencia de plantas piloto de investi -
gaci6n han llevado a aplicar, en la mayorfa de los casos, criterios de proyecto -
conservadores u orientados por firmas comerciales.
El panorama aue presenta la calidad del agua en muchas fuentes de abastecimien
to obliga a llegar a soluciones racionales dentro de lo econ6micamente posible --
y deseable. Se deben aprovechar los avances tecnol6gicos que han partido de -
la reformulaci6n de una serie de conceptos tradicionales y la adopciin de nuevos
parámetros basados en el conocimiento de medios ms eficientes de control de -
la calidad del agua, lo que hace factible seleccionar mejor los procesos, su se--
cuencia, los eouipos reouerídos y el control de las operaciones.
El planteamiento de un proyecto de planta potabilizadora debe tomar en cuenta -
la interrelaci6n que existe entre la fuente, la planta propiamente dicha y el sis-
tema de distribuciSn del agua, ya que aunque la planta tiene el papel de produc
tora de agua de calidad potable, tanto la fuente como el sistema de distribuci6n
estan involucrados con la calidad del agua. En el proyecto, cada parte del - -
sistema de abastecimiento se debe considerar junto con la planta potabilizadora -
a fin de lograr una producci6n econSmica de agua potable. Así, el cuidado que se
tenga en la selecci6n, localizaci6n y diseño de la obra de toma de la fuente de -
abastecimiento, redundará en menores reauisitos para la potabilizaci6n y en el lo-

17. gro de una mejor eficiencia global. De la misma manera, el proyecto adecuado
del sistema de distribuci6n ayudará a preservar la calidad del agua desde la plan
ta hasta el 6ltimo consumidor, con lo que se logrará evitar o limitar los proble-
mas de operación de la planta y gastos innecesarios. Esto es, la calidad del - -
agua no sólo es responsabilidad de la planta potabilizadora sino que depende en -
gran medida de cada componente del sistema de abastecimiento.
De esta manera, la explotaci6n de agua de la mejor calidad posible, el trata- -
miento conveniente para producir agua que satisfaga las normas o requisitos de ca
lidad y la operaci6n adecuada del sistema de abastecimiento dará como resultado-
un suministro de agua seguro desde este punto de vista.
Todo proyecto de planta potabilizadora debe basarse en estudios a nivel de labo--
ratono o de una planta piloto. En el primer caso se puede evaluar la sensibi -
lidad del agua a diversos procesos de tratamiento que se establecen en forma pre
liminar de acuerdo con la calidad del agua problema. Por lo general se emplean
sistemas cerrados (batch) para evaluar los procesos. Los resultados obtenidos pue
den orientar el proyecto de la planta, pero se requiere la experiencia y criterio--
del ingeniero especialista para llegar a un proyecto racional. Las instalaciones-
piloto se realizan a partir de los resultados de los estudios de laboratorio. En -
los casos aue se justifique económicamente, es conveniente instalar plantas pilo--
to a fin de generar informaci6n ms precisa sobre los procesos a emplear, su se
cuencia y los parámetros de dise?io, que conduzcan a un buen proyecto ejecutivo
y por tanto a mejorar el funcionamiento de las plantas.

18. 17
Los resultados de estos estudios básicos deben asimismo proporcionar información
sobre los costos de operación que tendrá el prototipo para diversas combinacio--
nes de procesos y por tanto de niveles de calidad. En función de esto, se debe
tomar una decisión para establecer las condiciones del proyecto de planta que --
produzca un agua con determinada calidad.
La ejecución de un proyecto de planta potabilizadora que deba producir sístem-
ticamente un agua de calidad determinada será factible si se toman en cuenta -
los siguientes aspectos:
Reducir convenientemente la inversión inicial estableciendo un programa --
por etapas, con la posibilidad de hacer ampliaciones futuras.
Construir las diversas partes de la planta en forma económica pero con am-
plia vida útil.
Simplificar el acomodo de las unidades de los procesos a fin de tener el - -
máximo posible de muros comunes en las estructuras, limitando el volumen -
de óstas y la extensión de conductos e interconexiones para reducir costos -
de obra y facilitar la operación y el mantenimiento.
11
Disefiar las unidades de los diversos procesos de acuerdo con las caracterís--
ticas de los materiales disponibles en el mercado nacional.
Limitar en lo posible el equipamiento y la instrumentación, basndose en el
desarrollo tecnológico del país en ósta especialidad y en el mercado de equi
pos. Asimismo, se debe tomar en cuenta que el mayor porcentaje de los--
instrumentos para el control de las plantas es de importación y por tanto -
su adquisición no se haró con facilidad ni las partes de repuesto se obten--
drn cuando se necesiten, aderns de que los servicios de ingeniería de man

19. 18
tenimiento son limitados.
Simplificar la operaciSn de la planta buscando centralizar el control de los --
principales procesos e instalando el menor número de unidades por equipo, pe
ro suficientes para proporcionar capacidad de reserva.
Contar con recursos humanos altamente calificados para la operaci6n de la --
planta.
Cubrir los costos de operaci6n, reparaciún y reposición de las instalaciones --
xr medio de las cuotas de agua.
En la medida que se satisfagan estos aspectos será factible la construcci6n, pues-
ta en marcha y operaci5n de las plantas potabilizadoras que aseguren con un buen
nivel de confiabilidad la producciSn de agua con una calidad aceptable.
Comentarios sobre algunas nuevas tecnologías factibles de aplicar en México.
El mayor conocimiento te6rico oue se tiene de los procesos físicos y químicos pa-
ra la potabilizaci6n del agua, las reformulaciones planteadas y las evaluaciones --
oue se han hecho de las interrelaciones entre procesos, permiten aplicar nuevas -
técnicas aue conducen a plantas ms econúmicas y eficientes.
Estas tknicas no se aplican aún con la amplitud que sería deseable en nuestro -
medio. En el caso de los proyectos de tanaues de sedimentaci6n se siguen dan--
do soluciones basadas en la experiencia y criterio del ingeniero sin considerar --
oue la evoluciún de la tknica de sedimentaci6n permite una reducci6n en el - -
tiempo de retenci6n de los reactores adoptando altas cargas superficiales (Rela--

20. ción del gasto al área superficial del tancue). De esta manera se tiene un au-
mento en la capacidad de producción de agua sedimentada lo oue se traduce en
una reducción del costo de producción, con eficiencias iguales o superiores a las
oue se logran con unidades convencionales.
El proceso de alta carga se basa en los planteamientos teóricos de Nazen (1904)
y Camp (1946) para el escurrimiento ideal que se tiene en un tanque rectangu--
lar con movimiento uniforme a travós de su sección transversal, donde todas las
partículas siguen una trayectoria rectilínea.
El desarrollo de la tecnología se basa en el modelo de Camp, empleando pla--
cas paralelas separadas unos cuantos centímetros o tubos inclinados de diámetro
peciueño, donde se crea un flujo laminar al paso del agua y cortas trayectorias
de las partículas para alcanzar y retenerse en el fondo de los módulos.
En cuanto al proceso de filtración, poco se ha adelantado en el país, pues con-
tináan realizándose proyectos convencionales con tasas de filtración bajas y cons
t.an-tes, empleando un lecho simple de arena fina., lo oue se traduce en carreras-
cortas de filtración, deficiente calidad en el efluente y por tanto, una produc- -
ción de agua. limitada.
Con este tipo de proyectos se busca eliminar la mayor cantidad de materia en -
suspensión con la secuencia de los procesos de coagulación-floculaciónsedimen__
tación seguidos de una filtración en arena. La experiencia que se tiene al res--
ecto es uue en la floculación y sedimentación de agua de baja turbiedad, el yo
lumen de materia en suspensión en el efluente del sedimentador y que entra al-
filtro, con frecuencia es mayor oue el del agua cruda. Este material se retie
ne principalmente en la superficie del lecho filtrante lo que provoca un rápido -

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aumento de la pórdida de carga en esa porción del filtro. A esto contribuye --
tambión la tradicional graduación del lecho en el sentido del flujo, de granos fi-
nos a gruesos, pues la mayor retención se tiene en el medio fino.
La tecnología actual busca aumentar la eficiencia cuantitativa y cualitativa del -
proceso a travós de modificaciones en la constitución y operación de los filtros-
a fin de lograr una reducción en el costo del agua producida.
Las modificaciones están relacionadas con el proceso de coagulación donde es po-
sible mejorar la resistencia y densidad de los flóculos generados, permitiendo una
sedimentación ms eficiente, con la posibilidad de emplear tasas de filtración---
mayores oue las convencionales y donde sea factible, eliminando la sedimenta- --
ción
El mayor conocimiento que se tiene de los mecanismos del proceso de filtración-
ha hecho posible el desarrollo de filtros modernos ms eficientes y económicos,-
constituídos por medios filtrantes con diversos materiales de diferente densidad a
fin de oue el proceso se lleve a cabo desde los granos gruesos a los finos y así-
tener una mejor distribución de la materia retenida. Esto permite hacer mejo -
res proyectos y tambión satisfacer las necesidades de ampliación de la capacidad
de producción de plantas en operación, al transformar las unidades existentes de
filtración. Como estas transformaciones requieren la utilización de otros medios
filtrantes además de la arena silícea, tales como la antracita y el granate, es -
fundamental la importancia económica de contar con estos materiales, convenien
temente oreparados para este objeto.
La producción y preparación de la antracita y el granate o de los materiales ca-
oaces de sustituírlos, exige el conocimiento de tócnicas de selección de granulo--

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metría, espesores y proporciones convenientes que deben adoptarse en los filtros
modernos a fin de lograr la eficiencia deseada.
Estas técnicas hacen factible proyectar los filtros con tasas hidráulicas de ms -
del doble que las convencionales, permitiendo una acción tanto superficial como-
prof unda de los lechos en la retenci6n de s5lidos, ciclos ms largos de filtra- -
ci6n y por tanto una mayor producciSn de agua por unidad de área y por ciclo,-
y con una calidad del agua filtrada mejor que la producida por un lecho simple.
Estos son s6lo dos ejemplos de procesos donde la tecnología que se ha desarro -
liado y probado en muchas partes, es factible de aplicar ampliamente en nues--
tro medio.
Dadas las condiciones que guardan los sistemas de abastecimiento de agua a los
centros de poblaci6n y en particular los sistemas de control de calidad, es indis
pensable que los ingenieros especialistas en este campo estén al día en las inno-
vaciones tecnol6gicas y modifiouen actitudes y criterios a fin de lograr proyec--
tos factibles y econ6micos, adecuados a las condiciones regionales del país, y -
que dentro de las prioridades de desarrollo en el campo tecnol6gico que tiene -
el país tenga un lugar importante el impulso a la investigaci6n aplicada para --
que en el tiempo se logre crear una tecnología propia en el tratamiento de - -
agua y así desarrollar equipos y productos que puedan comercializarse para limi
tar la dependencia del exterior.
Además de esto, es fundamental desarrollar laboratorios regionales para el con-
trol de la calidad del agua y fortalecer los programas académicos de formaci6n
de especialistas y de capacitaci6n de técnicos responsables de los sistemas de -
control de la calidad del agua oue se suministra a las poblaciones.

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En la medida que esto se logre y se tengan políticas muy precisas en los progra
mas de desarrollo de los sistemas de abastecimiento de agua a los centros de --
poblaci6n, se podrán esperar servicios con calidad segura y confiableS
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ING. GASTON MENDOZA GAMEZ