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TRATAMIENTO DE AGUAS
LEONID ANTONIO BURGOS ALVAREZ
DOCENTE UNICORDOBA
TRATAMIENTO DE AGUAS
 OBJETIVO
 Fijar las especificaciones que deben
cumplir las aguas que se utilizan en las
embotelladoras para uso general así
como para las calderas y los circuitos
de refrigeración.
TRATAMIENTO DE AGUAS
 La Tierra contiene aproximadamente 1,4
millones de kilómetros cúbicos de agua.
 97,4 por ciento de ella es agua de mar o
agua salada.
 Tres cuartas partes del 2,6 por ciento
restante están encerradas en casquetes
polares y glaciares.
 El agua dulce disponible se reduce al
0,001 por ciento del total
TRATAMIENTO DE AGUAS
 Las aguas subterráneas o freáticas
Constituyen el 97 por ciento de toda el
agua dulce del planeta, excluyendo el
agua contenida en los casquetes polares.
 Por lo menos 1.500 millones de
habitantes en todo el mundo dependen de
ella para su abastecimiento de agua
potable, por lo que resulta un recurso
fundamental para la vida humana y para el
desarrollo económico
TRATAMIENTO DE AGUAS
 Si dividimos esta cantidad por el número
total de habitantes del planeta puede
parecer que se trata de una cantidad
suficiente para cubrir todas las
necesidades fundamentales para la
supervivencia humana.
 Se estima que hay agua dulce suficiente
para abastecer a unos 20.000 millones de
habitantes
TRATAMIENTO DE AGUAS
 En 1990, 20 países sufrían escasez de
agua. En 1996, ya eran 26 (230 millones de
personas) .
 El número de países con problemas de
agua puede elevarse a 41 en el año 2020.
 El Programa de las Naciones Unidas para
el Medio Ambiente (PNUMA) calcula que
de aquí al año 2027, aproximadamente un
tercio de los habitantes del mundo sufrirá
escasez de agua.
TRATAMIENTO DE AGUAS
Las razones para ello son evidentes:
 la mayor demanda sobre los recursos de
agua dulce provocada por las crecientes
poblaciones humanas;
 el empeoramiento de la calidad de los
recursos acuíferos existentes debido a la
contaminación y las necesidades creadas
por la dinámica expansión industrial y
agrícola
TRATAMIENTO DE AGUAS
 El agua puede encontrarse en la naturaleza
en sus tres estados, sólido, líquido y gas,
pudiendo existir en un momento dado en
equilibrio entre sus tres formas.
 El hielo tiene una densidad inferior a la del
agua líquida, (0.92 veces)
 El calor específico del agua es muy alto
(1 cal/gr.ºC)
 El calor latente de vaporización del agua es
muy grande: a 20ºC hay que comunicar 585
cal. para evaporar un gramo de agua
TRATAMIENTO DE AGUAS
 La conductividad térmica del agua es la
mayor de todos los líquidos, con la única
excepción del mercurio.
 La estructura molecular del agua es un
dipolo: su constante dieléctrica es muy
alta, mayor que para cualquier otro
líquido, lo que le confiere la propiedad de
disolver cualquier sustancia aunque sea
en cantidades extremadamente pequeñas.
Ello hace que el agua no sea nunca
químicamente pura, llevando siempre
diversas sustancias, como gases, sales o
grasas, disueltas.
TRATAMIENTO DE AGUAS
 El agua es débilmente ionizable,
conteniendo siempre algunos iones
hidrógeno, dando un pH próximo a 6.
 Este conjunto de propiedades es lo que
hace que el agua sea un excelente
disolvente de sales y gases, y por ello es
causa de problemas de incrustaciones,
sedimentos, corrosiones y picaduras en
las tuberías y calderas, cuya prevención
exige tratamientos específicos para cada
instalación en función del tipo de agua
que se utiliza y del fin a que se destina.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL
AGUA
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
TURBIEDAD.
 Obstrucción optica de la luz a travez de una
muestra de agua.
 Se produce por materia inorgánica u orgánica
insoluble en suspensión.
 Se mide en unidades estandar de una escala
arbitraria:
 1 unidad = absorción optica de la luz causada
por 1ppm de sílice insoluble en agua destilada.
 Se retira por coagulación, sedimentación y
filtración.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 COLOR
 Aparente: Se debe a sustancias solubles y
 suspendidas.
 Verdadero: Se debe sólo a presencia de
 sustancias solubles.
 Se mide por comparación de su intensidad
con un estandar.
 1 Unidad de color = Color de 1 ppm de
cloroplatinato de potasio en agua destilada.
 Se elimina por: Coagulación, filtración,
cloración, adsorción por carbón.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 ALCALINIDAD
 Es la medida de los constituyentes básicos
del agua.
 Hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos.
 Formación de espuma y generan arrastre de
sólidos con el vapor en las calderas.
Provocan fragilidad caustica en los tubos de
las calderas.
 Los bicarbonatos y carbonatos forman CO2
en el vapor ocacionando corrosión
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 Se elimina por: Tratamiento con cal y
cal soda ash, tratamiento ácido,
desmineralización, desalcalinización por
intercambio iónico, destilación.
 Alcalinidad a la fenoltaleina:
 OH- + H+ H2O
 CO3
= + H+ HCO3
- F.F
 Alcalinidad al metil naranja:
 HCO- + H+ H2O + CO2 M.N.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 Alcalinidad OH- CO3= HCO3-
 FF=0 0 0 MN
 FF=MN MN 0 0
 FF=1/2MN 0 MN 0
 FF<1/2MN 0 2FF MN-2FF
 FF>1/2MN 2FF-MN 2(MN-FF) 0
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 DUREZA
 Presencia de sales de calcio, magnesio,
hierro, aluminio y manganeso.
 Fuente de incrustaciones en equipos de
intercambio de calor, calderas, tuberías, etc.
 Las aguas de alta dureza son menos
corrosivas que las blandas, pero por
calentamiento precipitan carbonatos y
sulfatos, ocacionando incrustaciones.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 Dureza de carbonatos o temporal: Se debe a
bicarbonatos. Se reduce por ebullición.
 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
 Dureza de no-carbonatos o permanente: Se
debe a la presnecia de sulfatos, cloruros o
nitratos. No se reduce por ebullición.
 Se elimina por: Ablandamiento, destilación,
proceso cal soda.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 DUREZA CLASIFICACION
 Menos de 15 ppm CaCO3 Muy blanda
 15-50 ppm CaCO3 Blanda
 50-100 ppm CaCO3 Medianamente blanda
 100-200 ppm CaCO3 Dura
 Más de 200 ppm CaCO3 Muy dura
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 MN = DZT Todas las bases estan como
sales de calcio y magnesio.
 MN > DzT Hay sales básicas de Na y K
 Toda la dureza está en forma de carbonatos.
 MN < DzT Hay sales de Ca y Mg que no
 son carbonatos.
 Dz Carbonatos = MN
 Dz no Carbonatos = DzT - MN
Desmineralización
Ca SO4 Ca H2SO4
Mg 2Cl + 2HZ Z Mg + 2HCL
2Na 2HCO3 2Na 2H2CO3
2NO3 2HNO3
H2SO4 SO4
2HCL +2 ZOH Z 2Cl + 2H2O
2HNO3 2NO3
Resina Catiónica
Resina Aniónica
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 SALES DE SODIO Y POTASIO
 Son extremadamente solubles, no se
depositan sino en concentraciones muy altas.
 No causan problemas en usos doméstico o
industrial, a menos que se desee calidad de
agua destilada.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 SILICE
 En las aguas naturales se encuentra sílice en
solución hasta unas 100 ppm.
 Forma incrustaciones muy duras en las
calderas de alta presión y en los sistemas de
enfriamiento de agua.
 Es arrastrada por el vapor y forma depósitos
vidriosos en las turbinas.
 Se elimina por intercambio con resinas
aniónicas de base fuerte, destilación y
proceso cal- soda.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 AMONIACO, NITRITOS Y NITRATOS
 La presencia de pequeñas cantidades
(trazas), no es peligrosa, pero indica reciente
contaminación. Por lo que estas sustancias,
son de significado considerable en una
evaluación biológica de agua.
 El amoniaco acasiona corrosión en las
aleaciones de cobre y zinc por la formación
de ion complejo soluble.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 HIERRO
 Se encuentra en todas las aguas naturales.
 Se presenta, en general en cuatro formas:
 1. Bicarbonato ferroso, incoloro, en aguas de
pozos profundos.
 2. Hidróxido férrico, proveniente de la
corrosión de tuberías o por precipitación
ocasionada por aireación de agua de pozos.
 3. Hierro soluble en forma orgánica o
coloidal.
 4. Sulfato ferroso producto de contaminación
industrial.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 SULFURO DE HIDRÓGENO
 Producto de acción bacterial sobre materia
orgánica en condición anaeróbica.
 Corrosivo para la mayoría de los metales.
 DIOXIDO DE CARBONO
 Ocasiona corrosión en las tuberías de agua y
lineas de condensados y vapor.
 Se encuentra en la mayoría de aguas
naturales. El agua lluvia contiene de 0.5 a 2
ppm
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 OXIGENO
 Ocasiona corrosión en las lineas de
conducción de agua, intercambiadores de
calor, calderas, lineas de retorno de
condensados etc..
 Se elimina por: Desaireación, sulfito de sodio,
inhibidores de corrosión.
SUSTANCIAS DISUELTAS
EN EL AGUA
 OTRAS SUSTANCIAS MÁS COMUNES
DISUELTAS EN EL AGUA
 Metales como: aluminio, manganeso, cromo,
cobalto etc.. Los cuales son de importancia
para procesos industriales específicos.
 Se deben cuantificar para verificar que no
esten en niveles no permisibles, según el uso
del agua.
PROCESOS DE
PURIFICACION
 Dependen del uso y de las características del
agua.
 Propósito: Eliminar impurezas suspendidas o
 disueltas
 Eliminar o inactivar bacterias

PROCESOS DE
PURIFICACION
 TRATAMIENTO:
 1. Aireación
 2. Sedimentación.
 3. Clarificación Coagulación
 Floculación
 Asentamiento
 4. Filtración.
 5. Desinfección.
TRATAMIENTOS
 AIREACIÓN
 1. Introducir oxígeno al agua. Eliminar hierro
y manganeso.
 4Fe(HCO3)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3+8CO2
 2Mn(HCO3)2+O2 2MnO2+4CO2+2H2O
 2. Permitir escapes de gases disueltos,
CO2,H2S.
 3. Disminuir sabores y aromas
 El agua debe tener 7 a 10 ppm de O2
disuelto, CO2 de 3 a 5 ppm y Cero de H2S.
TRATAMIENTOS
 SEDIMENTACION
 Permitir el asentamiento natural de las
partículas en tanque llamados desarena-
 dores.
 Reduce el consumo de reactivos floculantes.
 Vsed. = 18.5D2(S1-S2)/Z D= Diámetro Part.
 S1= Dens. Part.
 S2= Dens. Fl.
 Z= Viscos. Fl.
TRATAMIENTOS
 CLARIFICACION
 Objeto: Transformar los sólidos
suspendidos, sólidos finamente
divididos y materiales coloidales en
partículas grandes facilmente
removibles.
 .
TRATAMIENTOS
 La coagulación, del latín coagulare que
significa solidificar lo líquido, es por
definición, el fenómeno de
desestabilización de las partículas
coloidales, que se puede conseguir por
medio de la neutralización de sus
cargas eléctricas negativas. Este
proceso es producto de la adición de un
reactivo químico llamado coagulante
TRATAMIENTOS
 La coagulación óptima ocurre cuando el
potencial Zeta es cero, a esto se llama
el punto isoeléctrico. Sin embargo, en la
práctica esto no ocurre, sino que se
obtiene a valores de +/- 0.5 mV.

TRATAMIENTOS
 Se da el nombre de potencial Z a la
diferencia de potencial entre la
superficie que separa la parte fija y el
seno del líquido. Z es un potencial
electrocinético, por oposición al
potencial termodinámico E, calculable
por la fórmula de Nernst.
TRATAMIENTOS
 FLOCULACION
 Se inicia cuando las partículas neutralizadas
se agrupan creciendo su tamaño.
 Para esto se requiere agitación suave y
tiempo de retención para permitir el
crecimento de las partículas.
TRATAMIENTOS
 Floculación del latín floculare, que significa
formador de flóculos, es el siguiente estado
de formación después de la
desestabilización, y consiste en agrupar las
partículas descargadas para aglomerarlas.
En contraste con la coagulación, donde la
fuerza primaria es electrostática, o
interionica, la floculación ocurre por la
formación de un puente químico o por la
creación de una red física (Metcalf & Eddy,
1979)
TRATAMIENTOS
 La coagulación-floculación remueve sólidos
orgánicos e inorgánicos. Su mayor dificultad
de aplicación es con la materia orgánica,
debido a la amplia gama de componentes
que tienen un amplio intervalo de tamaños
moleculares. Se considera que las moléculas
orgánicas con alto peso molecular (104) son
removidas con hierro o aluminio, si se
emplea el pH y dosis óptima; pero partículas
con peso molecular inferiores a 1000 o 1500,
según su naturaleza química, prácticamente
no son removidas
TRATAMIENTOS
 COAGULANTES INORGANICOS
 Sulfato de aluminio (alumbre) Al2(SO4)3.18H2O
 Aluminato de sodio Na2Al2O4
 Sulfato ferroso FeSO4.7H2O
 Sulfato férrico Fe2(SO4)3
 Cloruro férrico FeCl3
 Hidroxicloruro de Aluminio Al2(OH)5Cl2.5H2O
 [Al(OH)mCl3-m]n
TRATAMIENTOS
 Reacciones del aluminio o hierro con la alcalinidad
natural o agregada del agua, para formar flocs de
hidróxidos:
 Al2(SO4)3 + 6NaHCO3 3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2
 Fe2(SO4)3+ 6NaHCO3 3Na2SO4+2Fe(OH)3+6CO2
 Na2Al2O4 + 4H2O 2NaOH + 2Al(OH)3
 El sulfato ferroso debe ser oxidado previamente, para
lo cual se rquiere cloración o Ph>8.0.
TRATAMIENTOS
 Alumbre: Al2(SO4)3.18H2O
 Reacciona con la alcalinidad formando Al(OH)3.
 Este hidróxido es insoluble en un rango de Ph de
5.7 a 7.5.
 Presenta comportamiento anfótero: Se disuelve y
ioniza como un ácido positivo a Ph<5.7 y como
compuesto alcalino a Ph>7.5.
 1ppm de alumbre disminuye 0.45ppm de
alcalinidad natural. (Aprox.)
TRATAMIENTOS
 Si la alcalinidad es baja, se debe agregar cal
o soda ash.(0.4ppm-0.5ppm/ppm alumbre
que exceda el balance con la alcalinidad
natural.)
 Aguas con alcalinidad < 100 ppm, floculan
mejor a Ph 5.7 a 7.0
 Aguas con alcalinidad > 100 ppm, floculan
mejor a Ph 7.0 a 7.5
TRATAMIENTOS
 Al2(SO4)3 14H2O + 3Ca(HCO3)2 × - 2Al(OH)3
+ CaSO4 + 6CO2 + 14H2O
 Al2(SO4)3 14H2O + 6NaHCO3 × -- 2Al(OH)3 +
3Na2SO4 + 6CO2 + 14H2O
 Al2(SO4)3 14H2O + 3Na2CO3 × -- 2Al(OH)3
Na2SO4 + 14H2O
 Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 × ---- 2Al(OH)3 +
3CaSO4 + 14H2O
TRATAMIENTOS
 En términos cuantitativos, las reacciones
anteriores expresan lo siguiente:
 1 mg/L de aluminio reacciona con
 - 0.5 mg/L de alcalinidad natural, expresada
como CaCO3
 - 0.33 mg/L de cal viva como CaO
 - 0.39 mg/L de cal hidratada como Ca(OH)2
 - 0.54 mg/L de soda ash como CaCO3
TRATAMIENTOS
 Aluminato de sodio Na2Al2O4
 Es oxido de aluminio estabilizado con soda
caustica.
 Es importante cuando se requiere ablandar
aguas duras.
 Combinado con alumbre se aplica para
remover color.
 Se emplea con cal y soda ash en procesos
de ablandamiento a alto Ph.
TRATAMIENTOS
 Sulfato ferroso FeSO4.7H2O
 Es usado con cloro para oxidarlo a sulfato
férrico y a cloruro férrico.
 6FeSO4 + 3Cl2 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3

 Su mejor acción ocurre a Ph 8.5 a 11.0
TRATAMIENTOS
 Sulfato férrico Fe2(SO4)3
 Trabaja bien en aguas de alta turbiedad.
 Rango de Ph 4.0 a 11.0, siendo el Ph optimo
8.0.
 Remueve color a bajos pHs.
TRATAMIENTOS
 Fe2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 --- 2 Fe(OH)3+ 3 CaSO4 +
6 CO2
 Fe2(SO4)3 + 6 NaHCO3 ---- 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4 +
6 CO2
 Fe2(SO4)3 + 3 Na2CO3 + 3H2O --- 2 Fe(OH)3 + 3
Na2SO4 + 3 CO2
 Fe2(SO4)3 + 6 NaOH ----- 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4
 Fe2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 --- 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4
TRATAMIENTOS
 Cloruro férrico FeCl3
 Usado especialmente para la clarificación de
aguas de desecho.
 Se emplea en floculadores continuos.
 Se comporta bien a Ph 5.0.
 Remueve color a Ph entre 3.8 a 4.7
 2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2 2Fe(OH)3+3CaCl2
 + 6CO2
 2FeCl3 +3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + CaCl2
TRATAMIENTOS
 1 mg/L de Cloruro férrico reacciona con:
 - 0.92 mg/L de alcalinidad natural,
expresada como CaCO3
 - 0.72 mg/L de cal hidratada
 La carga del flóculo es positiva en la
zona ácida y negativa en la alcalina,
con una mezcla de cargas en el
intervalo 6.5 a 8.
TRATAMIENTOS
 Hidroxicloruro de Aluminio Al2(OH)5Cl2.5H2O
 Tiene mayor capacidad coagulante que las sales
de aluminio simples. Requiere menores dosis.
 Su capacidad coagulante no es afectada por la
temperatura.
 Se emplea en aguas de turbiedad insual- mente
alta.
 Su floc es de precipitación rápida. Modifica
menos el Ph que el alumbre.
 Su Ph de trabajo está entre 7.0 a 9.0.
TRATAMIENTOS
 El PAC, o policloruro de aluminio, es muy
empleado en Europa para el tratamiento de
aguas y en la producción de papel. Los
diferentes PACs elaborados se tipifican por
tres parámetros:
 a) Contenido de aluminio, expresado en % de
Al2O3.
 b) Contenido de sulfatos, expresado en %
SO4.
 c) Contenido de hidróxido, expresado en
basicidad.
TRATAMIENTOS
 Con este último parámetro se clasifican
diferentes grupos;
 El más importante es el que tiene de 50-60%
de basicidad, conteniendo del 8 al 10% de
Al2O3, con 0.2% de Calcio y 2.7% de sulfatos.
 El segundo grupo con una basicidad de 40 a
50%, 16.5 a 17.5% de Al2O3, que no
contienen sulfato, calcio ni sodio.
TRATAMIENTOS
 CAL Ca(OH)2
 La cal es un producto barato y fácilmente
accesible, por lo que se emplea con
frecuencia en el tratamiento del agua. Sin
embargo la cal no es un coagulante
verdadero, ya que su eficiencia se debe a la
reacción con la alcalinidad de bicarbonatos,
para precipitar carbonato de calcio, o con los
ortofosfatos para precipitar hidroapatita
cálcica.
 La desventaja de tratar el agua con cal, es
que genera un pH elevado
TRATAMIENTOS
 FILTRO DE ARENA
– Capas de soporte (Gravas).
– Medio filtrante: Arena gruesa + fina 60 cm.
– Rata de filtración: 4 a 5 GPM/pie2
– Retrolavados - 10 GPM/pie2.
– Desinfección con vapor y ácido fosfórico.
– Mantenimiento de los lechos.
TRATAMIENTOS
 Especificaciones de un lecho filtrante:
 Tamaño efectivo: Tamaño teórico de una
malla en mm, a través de la cual pasa el 10%
en peso de la arena.
 Arena fina 0.35 – 0.45 mm
 Arena media 0.45 - 0.55 mm (más utilizada)
 Arena gruesa > 055 mm
 Coeficiente de uniformidad.
 mm Malla pasa 60%/mm Malla pasa 10%
FILTRO DE ARENA
Salida agua
Entrada agua
Arena Fina
Arena Gruesa
Grava Fina
Grava Media
Grava Gruesa
60%
COLECTOR
COLECTOR
TRATAMIENTOS
 FILTRO DE CARBON
– Capas de soporte (Gravas).
– Medio filtrante: Carbón 60-100 cm.
– Rata de filtración: 4 a 5 GPM/pie2.
– Prueba organoléptica.
– Retrolavados diarios.
– Desinfección con vapor y ácido fosfórico.
– Mantenimiento de los lechos.
FILTRO DE CARBON
Salida agua
Entrada agua
Carbón Granulado
Arena Gruesa
Grava Fina
Grava Media
Grava Gruesa
60%
TRATAMIENTOS
 FILTROS PULIDORES
– TIPOS DE FILTROS.
 Poro no fijo: Bobinas, fieltro estopas,
etc. El tamaño de poro aumenta con
presión diferencial
 De poro fijo: Filtros de Polipropileno,
Polisulfona, celulosa, fibra de vidrio.
Tamaño de poro estable.
– GRADO DE FILTRACION.
 Nominal: retención del 98%
 Absoluta: retención 99.9%
DESINFECCION
 CLORACION
 El cloro se hidroliza en el agua así:
 Cl2 + H2O HOCl + HCl
 El ácido hipocloroso se ioniza:
 HOCl H+ + OCL-
 El agente oxidante primario es el ácido
hipocloroso y en mucho menor grado el ión
hipoclorito.
DESINFECCION
 Sustancias que influyen en la cloración:
 Sólidos suspendidos: Crean barrera.
 Materia orgánica: Reacciona con el cloro.
 Amoniaco: Forma cloraminas (mono, di, tri),
de propiedades desinfectantes bajas.
 Ph y alcalinidad: Aguas de baja alcalinidad y
bajo Ph son más fáciles para desinfectar.
 Nitritos: Reaccionan con el cloro libre lo
eliminan. Producen color falso con ortoto –
lidina.
 Manganeso y hierro > 1 ppm interfieren la
determinación.

Curva de Demanda de cloro.
 . Cloro residual deseado
Cloro residual
ppm
Cloro agregado ppm
o
S
N
C
B
A
D
OA= Cloro residual combinado
A,B= Puntos de quiebre
BC= Cloro residual libre
N= Demanda de Cloro
ON= Cloro agregado para la demanda necesaria
NS= Cloro agregado que permanece como residual
DESINFECCION
CLORO OZONO
Olor Desagradable Limpio (oxígeno)
Sabor Desagradable Ninguno
Color Amarillento Incoloro
Poder oxidante Bueno Inferior sólo al fluor
Antiviral Casi nula Excelente
Antibacteriana Variable Espectro muy amplio
Algas y protozoos Débil Elevada
Hongos Débil Elevada
Esporas y quistes Débil Elevada
Fenoles,deterg. Débil Elevada
Olores y sabores Nula Elevada
Reacción cloraminas oxigenación del
clorofenoles, etc agua.
DESINFECCION
 Prácticas de desinfección en los Estados
Unidos
 Desinfectante Porcentaje*
 Gas cloro 87,0
 Ningún amoníaco 67,0
 Amoníaco agregado 20,0
 Cloro e hipoclorito 4,5
DESINFECCION
 Desinfectante Porcentaje
 Cloro y dióxido de cloro 3,0
 Cloro y dióxido de cloro y Nitrógeno
amoniacal 1,5
 Hipoclorito 1,5
 Cloro e hipoclorito y Nitrógeno
 Amoniacal 0,75
 Cloro y dióxido de cloro e Hipoclorito 0,37
[Subtotal: usan los desinfectantes
 basados en cloro] 98,6
 Ozono 0,37
DESINFECCION
 OTROS METODOS DE DESINFECCION
 Ion plata: Adición de 0.1 ppm
 Irradiación UV = El rango más eficiente está
entre 250 y 280 nm.
 Oxidación anódica= Retira la energía libre de
la sustancia biológica por la aplicación de
una corriente eléctrica equivalente. Genera
oxígeno atómico libre que produce la
esterilización.
 Filtración estéril: Sistemas de ultrafiltros
hasta 0.2 micras absolutas.
AGUA PARA CALDERAS
SUAVIZA-
DA
DESMINERA-
LIZADA
CONDENSA-
DO
ALIMEN-
TACION
PURGA
Sulfitos ppm
SO3
20 - 40
A G U A
CALDERA
0-300 PSI
Alcalinidad FF,
ppm CaCO3
0 300 -400
Alcalinidad MN,
ppm CaCO3
5, máximo 400 -600
Cloruros ppm Cl 2, máximo
Dureza ppm
CaCO3
5, máximo 5, máximo 5, máximo 5, máximo
Sílice ppm SiO4 2, máximo 2, máximo 150, Máx
Fosfatos ppm
PO4
30 - 60
Hierro, ppm Fe 5, máx.
SUAVIZA-
DA
DESMINERA-
LIZADA
CONDENSA-
DO
ALIMEN-
TACION
PURGA
Sulfitos ppm SO3 20 - 40
A G U A
CALDERAS
300-450 PSI
Alcalinidad FF,
ppm CaCO3
0 300 -400
Alcalinidad MN,
ppm CaCO3
5, máximo 400 -600
Cloruros ppm Cl 2, máximo
Dureza ppm
CaCO3
5, máximo 5, máximo 5, máximo 5, máximo
Sílice ppm SiO4 2, máximo 2, máximo 2, máximo 60, máx.
Fosfatos ppm
PO4
30 - 60
Hierro, ppm Fe 3, máx.
DESMINERA-
LIZADA
CONDENSA-
DO
ALIMENTA-
CION
PURGA
Sulfitos ppm SO3 20 - 30
A G U A
CALDERAS
600 – 750 PSI
Alcalinidad FF,
ppm CaCO3
0 100 - 150
Alcalinidad MN,
ppm CaCO3
5, máximo 150 - 200
Cloruros ppm Cl 2, máximo
Dureza ppm
CaCO3
No detectable * 1, máximo 1, máximo
Sílice ppm SiO4 1, máximo 1, máximo 1, máximo 30, máx.
Fosfatos ppm
PO4
20 - 40
Hierro, ppm Fe 3, máx.
Agua circuitos enfriamiento
 El agua del circuito de enfriamiento de
máquinas y la utilizada en los circuitos
cerrados de los condensadores evaporativos
de los sistemas de amoníaco , deben cumplir
los siguientes requisitos:
– La compensación (Make-up) debe realizarse con
agua suavizada, la cual tiene la misma
especificación del agua suavizada para calderas.
– El agua del circuito, tomada de la purga continua
del sistema, debe mantener el Indice de
Estabilidad de Ryznar entre 6.0 y 7.0
Indice de Estabilidad de
Ryznar
 Es un valor adimensional, que indica la
tendencia del agua a ser corrosiva o
incrustante. Está definido por la ecuación:
 I.R. = 2 pHs – pH
 pHs: pH de saturación de carbonatos. Es un
valor empírico calculado en función de la
temperatura del agua, su alcalinidad total, su
dureza al calcio y los sólidos totales de la
misma.
 pH :es el potencial de hidrógeno del agua
Indice de Estabilidad de
Ryznar
 pHs = 9.3 + (A+B) – (C+D)
A = f(sólidos totales) [ 0.1-0.2]
B = f(temperatura) [ 2.6-1.2]
C = f(dureza al calcio) [ 0.6-2.6]
D = f(alcalinidad total) [ 1.0-3.0]
 Si el I.R. es mayor de 7, se dice que
al agua tiene tendencia corrosiva; si
es menor de 6, la tendencia será
incrustante. En consecuencia, el I.R.
debe mantenerse entre 6 y 7.

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Tratamiento de aguas: purificación y especificaciones

  • 1. TRATAMIENTO DE AGUAS LEONID ANTONIO BURGOS ALVAREZ DOCENTE UNICORDOBA
  • 2. TRATAMIENTO DE AGUAS  OBJETIVO  Fijar las especificaciones que deben cumplir las aguas que se utilizan en las embotelladoras para uso general así como para las calderas y los circuitos de refrigeración.
  • 3. TRATAMIENTO DE AGUAS  La Tierra contiene aproximadamente 1,4 millones de kilómetros cúbicos de agua.  97,4 por ciento de ella es agua de mar o agua salada.  Tres cuartas partes del 2,6 por ciento restante están encerradas en casquetes polares y glaciares.  El agua dulce disponible se reduce al 0,001 por ciento del total
  • 4. TRATAMIENTO DE AGUAS  Las aguas subterráneas o freáticas Constituyen el 97 por ciento de toda el agua dulce del planeta, excluyendo el agua contenida en los casquetes polares.  Por lo menos 1.500 millones de habitantes en todo el mundo dependen de ella para su abastecimiento de agua potable, por lo que resulta un recurso fundamental para la vida humana y para el desarrollo económico
  • 5. TRATAMIENTO DE AGUAS  Si dividimos esta cantidad por el número total de habitantes del planeta puede parecer que se trata de una cantidad suficiente para cubrir todas las necesidades fundamentales para la supervivencia humana.  Se estima que hay agua dulce suficiente para abastecer a unos 20.000 millones de habitantes
  • 6. TRATAMIENTO DE AGUAS  En 1990, 20 países sufrían escasez de agua. En 1996, ya eran 26 (230 millones de personas) .  El número de países con problemas de agua puede elevarse a 41 en el año 2020.  El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) calcula que de aquí al año 2027, aproximadamente un tercio de los habitantes del mundo sufrirá escasez de agua.
  • 7. TRATAMIENTO DE AGUAS Las razones para ello son evidentes:  la mayor demanda sobre los recursos de agua dulce provocada por las crecientes poblaciones humanas;  el empeoramiento de la calidad de los recursos acuíferos existentes debido a la contaminación y las necesidades creadas por la dinámica expansión industrial y agrícola
  • 8. TRATAMIENTO DE AGUAS  El agua puede encontrarse en la naturaleza en sus tres estados, sólido, líquido y gas, pudiendo existir en un momento dado en equilibrio entre sus tres formas.  El hielo tiene una densidad inferior a la del agua líquida, (0.92 veces)  El calor específico del agua es muy alto (1 cal/gr.ºC)  El calor latente de vaporización del agua es muy grande: a 20ºC hay que comunicar 585 cal. para evaporar un gramo de agua
  • 9. TRATAMIENTO DE AGUAS  La conductividad térmica del agua es la mayor de todos los líquidos, con la única excepción del mercurio.  La estructura molecular del agua es un dipolo: su constante dieléctrica es muy alta, mayor que para cualquier otro líquido, lo que le confiere la propiedad de disolver cualquier sustancia aunque sea en cantidades extremadamente pequeñas. Ello hace que el agua no sea nunca químicamente pura, llevando siempre diversas sustancias, como gases, sales o grasas, disueltas.
  • 10. TRATAMIENTO DE AGUAS  El agua es débilmente ionizable, conteniendo siempre algunos iones hidrógeno, dando un pH próximo a 6.  Este conjunto de propiedades es lo que hace que el agua sea un excelente disolvente de sales y gases, y por ello es causa de problemas de incrustaciones, sedimentos, corrosiones y picaduras en las tuberías y calderas, cuya prevención exige tratamientos específicos para cada instalación en función del tipo de agua que se utiliza y del fin a que se destina.
  • 12. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA TURBIEDAD.  Obstrucción optica de la luz a travez de una muestra de agua.  Se produce por materia inorgánica u orgánica insoluble en suspensión.  Se mide en unidades estandar de una escala arbitraria:  1 unidad = absorción optica de la luz causada por 1ppm de sílice insoluble en agua destilada.  Se retira por coagulación, sedimentación y filtración.
  • 13. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  COLOR  Aparente: Se debe a sustancias solubles y  suspendidas.  Verdadero: Se debe sólo a presencia de  sustancias solubles.  Se mide por comparación de su intensidad con un estandar.  1 Unidad de color = Color de 1 ppm de cloroplatinato de potasio en agua destilada.  Se elimina por: Coagulación, filtración, cloración, adsorción por carbón.
  • 14. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  ALCALINIDAD  Es la medida de los constituyentes básicos del agua.  Hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos.  Formación de espuma y generan arrastre de sólidos con el vapor en las calderas. Provocan fragilidad caustica en los tubos de las calderas.  Los bicarbonatos y carbonatos forman CO2 en el vapor ocacionando corrosión
  • 15. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  Se elimina por: Tratamiento con cal y cal soda ash, tratamiento ácido, desmineralización, desalcalinización por intercambio iónico, destilación.  Alcalinidad a la fenoltaleina:  OH- + H+ H2O  CO3 = + H+ HCO3 - F.F  Alcalinidad al metil naranja:  HCO- + H+ H2O + CO2 M.N.
  • 16. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  Alcalinidad OH- CO3= HCO3-  FF=0 0 0 MN  FF=MN MN 0 0  FF=1/2MN 0 MN 0  FF<1/2MN 0 2FF MN-2FF  FF>1/2MN 2FF-MN 2(MN-FF) 0
  • 17. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  DUREZA  Presencia de sales de calcio, magnesio, hierro, aluminio y manganeso.  Fuente de incrustaciones en equipos de intercambio de calor, calderas, tuberías, etc.  Las aguas de alta dureza son menos corrosivas que las blandas, pero por calentamiento precipitan carbonatos y sulfatos, ocacionando incrustaciones.
  • 18. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  Dureza de carbonatos o temporal: Se debe a bicarbonatos. Se reduce por ebullición.  Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O  Dureza de no-carbonatos o permanente: Se debe a la presnecia de sulfatos, cloruros o nitratos. No se reduce por ebullición.  Se elimina por: Ablandamiento, destilación, proceso cal soda.
  • 19. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  DUREZA CLASIFICACION  Menos de 15 ppm CaCO3 Muy blanda  15-50 ppm CaCO3 Blanda  50-100 ppm CaCO3 Medianamente blanda  100-200 ppm CaCO3 Dura  Más de 200 ppm CaCO3 Muy dura
  • 20. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  MN = DZT Todas las bases estan como sales de calcio y magnesio.  MN > DzT Hay sales básicas de Na y K  Toda la dureza está en forma de carbonatos.  MN < DzT Hay sales de Ca y Mg que no  son carbonatos.  Dz Carbonatos = MN  Dz no Carbonatos = DzT - MN
  • 21. Desmineralización Ca SO4 Ca H2SO4 Mg 2Cl + 2HZ Z Mg + 2HCL 2Na 2HCO3 2Na 2H2CO3 2NO3 2HNO3 H2SO4 SO4 2HCL +2 ZOH Z 2Cl + 2H2O 2HNO3 2NO3 Resina Catiónica Resina Aniónica
  • 22. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  SALES DE SODIO Y POTASIO  Son extremadamente solubles, no se depositan sino en concentraciones muy altas.  No causan problemas en usos doméstico o industrial, a menos que se desee calidad de agua destilada.
  • 23. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  SILICE  En las aguas naturales se encuentra sílice en solución hasta unas 100 ppm.  Forma incrustaciones muy duras en las calderas de alta presión y en los sistemas de enfriamiento de agua.  Es arrastrada por el vapor y forma depósitos vidriosos en las turbinas.  Se elimina por intercambio con resinas aniónicas de base fuerte, destilación y proceso cal- soda.
  • 24. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  AMONIACO, NITRITOS Y NITRATOS  La presencia de pequeñas cantidades (trazas), no es peligrosa, pero indica reciente contaminación. Por lo que estas sustancias, son de significado considerable en una evaluación biológica de agua.  El amoniaco acasiona corrosión en las aleaciones de cobre y zinc por la formación de ion complejo soluble.
  • 25. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  HIERRO  Se encuentra en todas las aguas naturales.  Se presenta, en general en cuatro formas:  1. Bicarbonato ferroso, incoloro, en aguas de pozos profundos.  2. Hidróxido férrico, proveniente de la corrosión de tuberías o por precipitación ocasionada por aireación de agua de pozos.  3. Hierro soluble en forma orgánica o coloidal.  4. Sulfato ferroso producto de contaminación industrial.
  • 26. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  SULFURO DE HIDRÓGENO  Producto de acción bacterial sobre materia orgánica en condición anaeróbica.  Corrosivo para la mayoría de los metales.  DIOXIDO DE CARBONO  Ocasiona corrosión en las tuberías de agua y lineas de condensados y vapor.  Se encuentra en la mayoría de aguas naturales. El agua lluvia contiene de 0.5 a 2 ppm
  • 27. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  OXIGENO  Ocasiona corrosión en las lineas de conducción de agua, intercambiadores de calor, calderas, lineas de retorno de condensados etc..  Se elimina por: Desaireación, sulfito de sodio, inhibidores de corrosión.
  • 28. SUSTANCIAS DISUELTAS EN EL AGUA  OTRAS SUSTANCIAS MÁS COMUNES DISUELTAS EN EL AGUA  Metales como: aluminio, manganeso, cromo, cobalto etc.. Los cuales son de importancia para procesos industriales específicos.  Se deben cuantificar para verificar que no esten en niveles no permisibles, según el uso del agua.
  • 29. PROCESOS DE PURIFICACION  Dependen del uso y de las características del agua.  Propósito: Eliminar impurezas suspendidas o  disueltas  Eliminar o inactivar bacterias 
  • 30. PROCESOS DE PURIFICACION  TRATAMIENTO:  1. Aireación  2. Sedimentación.  3. Clarificación Coagulación  Floculación  Asentamiento  4. Filtración.  5. Desinfección.
  • 31. TRATAMIENTOS  AIREACIÓN  1. Introducir oxígeno al agua. Eliminar hierro y manganeso.  4Fe(HCO3)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3+8CO2  2Mn(HCO3)2+O2 2MnO2+4CO2+2H2O  2. Permitir escapes de gases disueltos, CO2,H2S.  3. Disminuir sabores y aromas  El agua debe tener 7 a 10 ppm de O2 disuelto, CO2 de 3 a 5 ppm y Cero de H2S.
  • 32. TRATAMIENTOS  SEDIMENTACION  Permitir el asentamiento natural de las partículas en tanque llamados desarena-  dores.  Reduce el consumo de reactivos floculantes.  Vsed. = 18.5D2(S1-S2)/Z D= Diámetro Part.  S1= Dens. Part.  S2= Dens. Fl.  Z= Viscos. Fl.
  • 33. TRATAMIENTOS  CLARIFICACION  Objeto: Transformar los sólidos suspendidos, sólidos finamente divididos y materiales coloidales en partículas grandes facilmente removibles.  .
  • 34. TRATAMIENTOS  La coagulación, del latín coagulare que significa solidificar lo líquido, es por definición, el fenómeno de desestabilización de las partículas coloidales, que se puede conseguir por medio de la neutralización de sus cargas eléctricas negativas. Este proceso es producto de la adición de un reactivo químico llamado coagulante
  • 35. TRATAMIENTOS  La coagulación óptima ocurre cuando el potencial Zeta es cero, a esto se llama el punto isoeléctrico. Sin embargo, en la práctica esto no ocurre, sino que se obtiene a valores de +/- 0.5 mV. 
  • 36. TRATAMIENTOS  Se da el nombre de potencial Z a la diferencia de potencial entre la superficie que separa la parte fija y el seno del líquido. Z es un potencial electrocinético, por oposición al potencial termodinámico E, calculable por la fórmula de Nernst.
  • 37. TRATAMIENTOS  FLOCULACION  Se inicia cuando las partículas neutralizadas se agrupan creciendo su tamaño.  Para esto se requiere agitación suave y tiempo de retención para permitir el crecimento de las partículas.
  • 38. TRATAMIENTOS  Floculación del latín floculare, que significa formador de flóculos, es el siguiente estado de formación después de la desestabilización, y consiste en agrupar las partículas descargadas para aglomerarlas. En contraste con la coagulación, donde la fuerza primaria es electrostática, o interionica, la floculación ocurre por la formación de un puente químico o por la creación de una red física (Metcalf & Eddy, 1979)
  • 39. TRATAMIENTOS  La coagulación-floculación remueve sólidos orgánicos e inorgánicos. Su mayor dificultad de aplicación es con la materia orgánica, debido a la amplia gama de componentes que tienen un amplio intervalo de tamaños moleculares. Se considera que las moléculas orgánicas con alto peso molecular (104) son removidas con hierro o aluminio, si se emplea el pH y dosis óptima; pero partículas con peso molecular inferiores a 1000 o 1500, según su naturaleza química, prácticamente no son removidas
  • 40. TRATAMIENTOS  COAGULANTES INORGANICOS  Sulfato de aluminio (alumbre) Al2(SO4)3.18H2O  Aluminato de sodio Na2Al2O4  Sulfato ferroso FeSO4.7H2O  Sulfato férrico Fe2(SO4)3  Cloruro férrico FeCl3  Hidroxicloruro de Aluminio Al2(OH)5Cl2.5H2O  [Al(OH)mCl3-m]n
  • 41. TRATAMIENTOS  Reacciones del aluminio o hierro con la alcalinidad natural o agregada del agua, para formar flocs de hidróxidos:  Al2(SO4)3 + 6NaHCO3 3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2  Fe2(SO4)3+ 6NaHCO3 3Na2SO4+2Fe(OH)3+6CO2  Na2Al2O4 + 4H2O 2NaOH + 2Al(OH)3  El sulfato ferroso debe ser oxidado previamente, para lo cual se rquiere cloración o Ph>8.0.
  • 42. TRATAMIENTOS  Alumbre: Al2(SO4)3.18H2O  Reacciona con la alcalinidad formando Al(OH)3.  Este hidróxido es insoluble en un rango de Ph de 5.7 a 7.5.  Presenta comportamiento anfótero: Se disuelve y ioniza como un ácido positivo a Ph<5.7 y como compuesto alcalino a Ph>7.5.  1ppm de alumbre disminuye 0.45ppm de alcalinidad natural. (Aprox.)
  • 43. TRATAMIENTOS  Si la alcalinidad es baja, se debe agregar cal o soda ash.(0.4ppm-0.5ppm/ppm alumbre que exceda el balance con la alcalinidad natural.)  Aguas con alcalinidad < 100 ppm, floculan mejor a Ph 5.7 a 7.0  Aguas con alcalinidad > 100 ppm, floculan mejor a Ph 7.0 a 7.5
  • 44. TRATAMIENTOS  Al2(SO4)3 14H2O + 3Ca(HCO3)2 × - 2Al(OH)3 + CaSO4 + 6CO2 + 14H2O  Al2(SO4)3 14H2O + 6NaHCO3 × -- 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 6CO2 + 14H2O  Al2(SO4)3 14H2O + 3Na2CO3 × -- 2Al(OH)3 Na2SO4 + 14H2O  Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 × ---- 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 14H2O
  • 45. TRATAMIENTOS  En términos cuantitativos, las reacciones anteriores expresan lo siguiente:  1 mg/L de aluminio reacciona con  - 0.5 mg/L de alcalinidad natural, expresada como CaCO3  - 0.33 mg/L de cal viva como CaO  - 0.39 mg/L de cal hidratada como Ca(OH)2  - 0.54 mg/L de soda ash como CaCO3
  • 46. TRATAMIENTOS  Aluminato de sodio Na2Al2O4  Es oxido de aluminio estabilizado con soda caustica.  Es importante cuando se requiere ablandar aguas duras.  Combinado con alumbre se aplica para remover color.  Se emplea con cal y soda ash en procesos de ablandamiento a alto Ph.
  • 47. TRATAMIENTOS  Sulfato ferroso FeSO4.7H2O  Es usado con cloro para oxidarlo a sulfato férrico y a cloruro férrico.  6FeSO4 + 3Cl2 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3   Su mejor acción ocurre a Ph 8.5 a 11.0
  • 48. TRATAMIENTOS  Sulfato férrico Fe2(SO4)3  Trabaja bien en aguas de alta turbiedad.  Rango de Ph 4.0 a 11.0, siendo el Ph optimo 8.0.  Remueve color a bajos pHs.
  • 49. TRATAMIENTOS  Fe2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 --- 2 Fe(OH)3+ 3 CaSO4 + 6 CO2  Fe2(SO4)3 + 6 NaHCO3 ---- 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4 + 6 CO2  Fe2(SO4)3 + 3 Na2CO3 + 3H2O --- 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4 + 3 CO2  Fe2(SO4)3 + 6 NaOH ----- 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4  Fe2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 --- 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4
  • 50. TRATAMIENTOS  Cloruro férrico FeCl3  Usado especialmente para la clarificación de aguas de desecho.  Se emplea en floculadores continuos.  Se comporta bien a Ph 5.0.  Remueve color a Ph entre 3.8 a 4.7  2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2 2Fe(OH)3+3CaCl2  + 6CO2  2FeCl3 +3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + CaCl2
  • 51. TRATAMIENTOS  1 mg/L de Cloruro férrico reacciona con:  - 0.92 mg/L de alcalinidad natural, expresada como CaCO3  - 0.72 mg/L de cal hidratada  La carga del flóculo es positiva en la zona ácida y negativa en la alcalina, con una mezcla de cargas en el intervalo 6.5 a 8.
  • 52. TRATAMIENTOS  Hidroxicloruro de Aluminio Al2(OH)5Cl2.5H2O  Tiene mayor capacidad coagulante que las sales de aluminio simples. Requiere menores dosis.  Su capacidad coagulante no es afectada por la temperatura.  Se emplea en aguas de turbiedad insual- mente alta.  Su floc es de precipitación rápida. Modifica menos el Ph que el alumbre.  Su Ph de trabajo está entre 7.0 a 9.0.
  • 53. TRATAMIENTOS  El PAC, o policloruro de aluminio, es muy empleado en Europa para el tratamiento de aguas y en la producción de papel. Los diferentes PACs elaborados se tipifican por tres parámetros:  a) Contenido de aluminio, expresado en % de Al2O3.  b) Contenido de sulfatos, expresado en % SO4.  c) Contenido de hidróxido, expresado en basicidad.
  • 54. TRATAMIENTOS  Con este último parámetro se clasifican diferentes grupos;  El más importante es el que tiene de 50-60% de basicidad, conteniendo del 8 al 10% de Al2O3, con 0.2% de Calcio y 2.7% de sulfatos.  El segundo grupo con una basicidad de 40 a 50%, 16.5 a 17.5% de Al2O3, que no contienen sulfato, calcio ni sodio.
  • 55. TRATAMIENTOS  CAL Ca(OH)2  La cal es un producto barato y fácilmente accesible, por lo que se emplea con frecuencia en el tratamiento del agua. Sin embargo la cal no es un coagulante verdadero, ya que su eficiencia se debe a la reacción con la alcalinidad de bicarbonatos, para precipitar carbonato de calcio, o con los ortofosfatos para precipitar hidroapatita cálcica.  La desventaja de tratar el agua con cal, es que genera un pH elevado
  • 56. TRATAMIENTOS  FILTRO DE ARENA – Capas de soporte (Gravas). – Medio filtrante: Arena gruesa + fina 60 cm. – Rata de filtración: 4 a 5 GPM/pie2 – Retrolavados - 10 GPM/pie2. – Desinfección con vapor y ácido fosfórico. – Mantenimiento de los lechos.
  • 57. TRATAMIENTOS  Especificaciones de un lecho filtrante:  Tamaño efectivo: Tamaño teórico de una malla en mm, a través de la cual pasa el 10% en peso de la arena.  Arena fina 0.35 – 0.45 mm  Arena media 0.45 - 0.55 mm (más utilizada)  Arena gruesa > 055 mm  Coeficiente de uniformidad.  mm Malla pasa 60%/mm Malla pasa 10%
  • 58. FILTRO DE ARENA Salida agua Entrada agua Arena Fina Arena Gruesa Grava Fina Grava Media Grava Gruesa 60%
  • 61. TRATAMIENTOS  FILTRO DE CARBON – Capas de soporte (Gravas). – Medio filtrante: Carbón 60-100 cm. – Rata de filtración: 4 a 5 GPM/pie2. – Prueba organoléptica. – Retrolavados diarios. – Desinfección con vapor y ácido fosfórico. – Mantenimiento de los lechos.
  • 62. FILTRO DE CARBON Salida agua Entrada agua Carbón Granulado Arena Gruesa Grava Fina Grava Media Grava Gruesa 60%
  • 63. TRATAMIENTOS  FILTROS PULIDORES – TIPOS DE FILTROS.  Poro no fijo: Bobinas, fieltro estopas, etc. El tamaño de poro aumenta con presión diferencial  De poro fijo: Filtros de Polipropileno, Polisulfona, celulosa, fibra de vidrio. Tamaño de poro estable. – GRADO DE FILTRACION.  Nominal: retención del 98%  Absoluta: retención 99.9%
  • 64. DESINFECCION  CLORACION  El cloro se hidroliza en el agua así:  Cl2 + H2O HOCl + HCl  El ácido hipocloroso se ioniza:  HOCl H+ + OCL-  El agente oxidante primario es el ácido hipocloroso y en mucho menor grado el ión hipoclorito.
  • 65. DESINFECCION  Sustancias que influyen en la cloración:  Sólidos suspendidos: Crean barrera.  Materia orgánica: Reacciona con el cloro.  Amoniaco: Forma cloraminas (mono, di, tri), de propiedades desinfectantes bajas.  Ph y alcalinidad: Aguas de baja alcalinidad y bajo Ph son más fáciles para desinfectar.  Nitritos: Reaccionan con el cloro libre lo eliminan. Producen color falso con ortoto – lidina.  Manganeso y hierro > 1 ppm interfieren la determinación. 
  • 66. Curva de Demanda de cloro.  . Cloro residual deseado Cloro residual ppm Cloro agregado ppm o S N C B A D OA= Cloro residual combinado A,B= Puntos de quiebre BC= Cloro residual libre N= Demanda de Cloro ON= Cloro agregado para la demanda necesaria NS= Cloro agregado que permanece como residual
  • 67. DESINFECCION CLORO OZONO Olor Desagradable Limpio (oxígeno) Sabor Desagradable Ninguno Color Amarillento Incoloro Poder oxidante Bueno Inferior sólo al fluor Antiviral Casi nula Excelente Antibacteriana Variable Espectro muy amplio Algas y protozoos Débil Elevada Hongos Débil Elevada Esporas y quistes Débil Elevada Fenoles,deterg. Débil Elevada Olores y sabores Nula Elevada Reacción cloraminas oxigenación del clorofenoles, etc agua.
  • 68. DESINFECCION  Prácticas de desinfección en los Estados Unidos  Desinfectante Porcentaje*  Gas cloro 87,0  Ningún amoníaco 67,0  Amoníaco agregado 20,0  Cloro e hipoclorito 4,5
  • 69. DESINFECCION  Desinfectante Porcentaje  Cloro y dióxido de cloro 3,0  Cloro y dióxido de cloro y Nitrógeno amoniacal 1,5  Hipoclorito 1,5  Cloro e hipoclorito y Nitrógeno  Amoniacal 0,75  Cloro y dióxido de cloro e Hipoclorito 0,37 [Subtotal: usan los desinfectantes  basados en cloro] 98,6  Ozono 0,37
  • 70. DESINFECCION  OTROS METODOS DE DESINFECCION  Ion plata: Adición de 0.1 ppm  Irradiación UV = El rango más eficiente está entre 250 y 280 nm.  Oxidación anódica= Retira la energía libre de la sustancia biológica por la aplicación de una corriente eléctrica equivalente. Genera oxígeno atómico libre que produce la esterilización.  Filtración estéril: Sistemas de ultrafiltros hasta 0.2 micras absolutas.
  • 72. SUAVIZA- DA DESMINERA- LIZADA CONDENSA- DO ALIMEN- TACION PURGA Sulfitos ppm SO3 20 - 40 A G U A CALDERA 0-300 PSI Alcalinidad FF, ppm CaCO3 0 300 -400 Alcalinidad MN, ppm CaCO3 5, máximo 400 -600 Cloruros ppm Cl 2, máximo Dureza ppm CaCO3 5, máximo 5, máximo 5, máximo 5, máximo Sílice ppm SiO4 2, máximo 2, máximo 150, Máx Fosfatos ppm PO4 30 - 60 Hierro, ppm Fe 5, máx.
  • 73. SUAVIZA- DA DESMINERA- LIZADA CONDENSA- DO ALIMEN- TACION PURGA Sulfitos ppm SO3 20 - 40 A G U A CALDERAS 300-450 PSI Alcalinidad FF, ppm CaCO3 0 300 -400 Alcalinidad MN, ppm CaCO3 5, máximo 400 -600 Cloruros ppm Cl 2, máximo Dureza ppm CaCO3 5, máximo 5, máximo 5, máximo 5, máximo Sílice ppm SiO4 2, máximo 2, máximo 2, máximo 60, máx. Fosfatos ppm PO4 30 - 60 Hierro, ppm Fe 3, máx.
  • 74. DESMINERA- LIZADA CONDENSA- DO ALIMENTA- CION PURGA Sulfitos ppm SO3 20 - 30 A G U A CALDERAS 600 – 750 PSI Alcalinidad FF, ppm CaCO3 0 100 - 150 Alcalinidad MN, ppm CaCO3 5, máximo 150 - 200 Cloruros ppm Cl 2, máximo Dureza ppm CaCO3 No detectable * 1, máximo 1, máximo Sílice ppm SiO4 1, máximo 1, máximo 1, máximo 30, máx. Fosfatos ppm PO4 20 - 40 Hierro, ppm Fe 3, máx.
  • 75. Agua circuitos enfriamiento  El agua del circuito de enfriamiento de máquinas y la utilizada en los circuitos cerrados de los condensadores evaporativos de los sistemas de amoníaco , deben cumplir los siguientes requisitos: – La compensación (Make-up) debe realizarse con agua suavizada, la cual tiene la misma especificación del agua suavizada para calderas. – El agua del circuito, tomada de la purga continua del sistema, debe mantener el Indice de Estabilidad de Ryznar entre 6.0 y 7.0
  • 76. Indice de Estabilidad de Ryznar  Es un valor adimensional, que indica la tendencia del agua a ser corrosiva o incrustante. Está definido por la ecuación:  I.R. = 2 pHs – pH  pHs: pH de saturación de carbonatos. Es un valor empírico calculado en función de la temperatura del agua, su alcalinidad total, su dureza al calcio y los sólidos totales de la misma.  pH :es el potencial de hidrógeno del agua
  • 77. Indice de Estabilidad de Ryznar  pHs = 9.3 + (A+B) – (C+D) A = f(sólidos totales) [ 0.1-0.2] B = f(temperatura) [ 2.6-1.2] C = f(dureza al calcio) [ 0.6-2.6] D = f(alcalinidad total) [ 1.0-3.0]  Si el I.R. es mayor de 7, se dice que al agua tiene tendencia corrosiva; si es menor de 6, la tendencia será incrustante. En consecuencia, el I.R. debe mantenerse entre 6 y 7.