agua

1. CLASE 03
TRATAMIENTO DE AGUA

2. AGUAS PARA ALIMENTAR UNA CALDERA
Son aquellas aguas de cualquier procedencia que pueden
utilizarse con ventaja y seguridad para alimentar calderas.
El agua en general procede de los ríos, lagos, pozos y agua de
lluvia. Para los efectos de alimentación de generadores de vapor y
fines industriales en general tienen primordial importancia los ríos
y pozos.
Por la misma índole de su procedencia no se puede evitar que ella
arrastre y disuelva impurezas que la hacen inapta para el consumo
humano y por supuesto para uso industrial.

3. CONDICIONES QUE DEBE CUMPLIR
a) Debe ser clara, cuando esta turbia, debe ser
sometida a filtración.
b) Debe estar totalmente exenta de dureza no
carbónica.
c) La dureza total no debe exceder de 35 ppm.
d) Debe estar prácticamente exenta de aceites.
e) Debe estar prácticamente exenta de oxígeno.
f) Debe tener un bajo contenido de sílice.

4. La dureza temporal[1] es debida a los
bicarbonatos de calcio y magnesio
presentes en el agua, se
llama temporal porque esta dureza se
pierde al hervir el agua.
Estos bicarbonatos precipitan cuando se
calienta el agua transformándose en
carbonatos insolubles.

5. La ebullición promueve la formación de carbonato a partir
del bicarbonato y precipita el carbonato cálcico de la
solución, dejando agua más blanda al enfriarse.

6. La dureza permanente[2] es la que queda después de
la ebullición del agua, se debe a las sales de calcio y
magnesio procedentes de sulfatos, cloruros, etc
Dureza permanente: debida a la presencia de sulfatos
(SO4
-2), nitratos (NO3
-) y cloruros de calcio (CaCl2) y
magnesio (MgCl2).
Esas sales no precipitan por ebullición.
¨ Dureza total: es la suma de la dureza temporaria y
la permanente.

8. Las impurezas que suele traer consigo el agua sin tratamiento
proveniente de las fuentes descritas se pueden clasificar en la
siguiente forma:
a) Sólidos en suspensión:
- Barro (arcilla).
- Materias orgánicas (madera y bacterias).
- Arena (sílice).
b) Sales disueltas:
- Sales de calcio y magnesio.
- Cloruros de sulfatos alcalinos.
c) Gases disueltos:
- Aire (oxígeno-nitrógeno).
- Anhídrido carbónico.

10. Tratamientos efectuados en la toma de agua o en el
bombeo
Cuando se trata de un agua de pozo, lago o rio, ha de
cuidarse, en primer lugar, que la captación o el bombeo
arrastre, con el agua, la menor cantidad posible de tierra y
de arena.
Al efectuarse una toma de agua superficial, debe tenerse
en cuenta las materias que esta pueda contener.
Una buena concepción de la toma de agua es el punto de
partida de su tratamiento.

12. Un tamizado en tanque rotatorio o sobre bandejas de
tamizado, en el caso de niveles de agua variables.
Este tamizado se efectúa, generalmente, con mallas que van
desde 1 a 5 mm.
La limpieza debe ser automática, en función de la pérdida de
carga.
La falta de este aparato, por razones de economía, es con
frecuencia causa de perturbaciones en la explotación de
muchas instalaciones, especialmente cuando existe un
bombeo de elevación.

13. Un desarenado que puede situarse, según las condiciones de la toma, antes
o después del tamizado.
Este desarenado es indispensable cuando el agua debe transportarse por una
tubería o canal de gran longitud, cuando es necesario efectuar un bombeo, o
cuando los aparatos de tratamiento que siguen pueden verse afectados
seriamente por la presencia de cantidades apreciables de arena.

15. Sulfato de aluminio Al2 (SO4)3
Dosis recomendada: 10 a 150 g/m3 de agua
-Cloruro Férrico FeCl3,
Dosis recomendada: 5 a 150 g/ m3 de agua
-Aluminato de Sodio NaAlO2
Dosis recomendada: 5 a 50 g/ m3 de agua
-Mezclas de los compuestos anteriores

16. Pretratamiento con cloro.
La protección de las tuberías de agua cruda puede necesitar una
pretratamiento por cloro o uno de sus compuestos, hipoclorito, o dióxido de
cloro.
Cuando un agua rica en materias orgánicas y en plancton, corre hasta la planta
de tratamiento, un acueducto de gran longitud, es indispensable prever en el
punto de partida un tratamiento con un oxidante. Sin el cual existe el peligro
de que se reduzca rápidamente el caudal debido al desarrollo del plancton
sobre las paredes de la misma.
Este pretratamiento es necesario, igualmente, en tuberías de pequeña
longitud, en el caso de presencias de mejillones de agua dulce.
Las bacterias ferruginosas o sulfato reductoras, pueden atacar al hierro de las
tuberías metálica, se aprecia entonces una elevación del contenido en hierro
del agua, especialmente durante los períodos en los que se suspende el
tratamiento.

17. Almacenamiento de agua cruda
Resulta interesante el almacenamiento de agua cruda en caso de
sequía prolongada, que produce un descenso del caudal de los ríos,
con alteración simultánea de la calidad, y cuando se produce una
contaminación accidental.
En este último caso basta suspender el bombeo del río y utilizar el
agua previamente acumulada en la reserva.
Durante el tiempo que dure el almacenamiento, pueden variar
ciertas características del agua: disminución de las materias en
suspensión, del contenido en amoníaco por nitrificación y de la flora
bacteriana.

18. Precloración
Un tratamiento de precloración, efectuado antes de la
decantación, casi siempre es recomendable para conseguir una
mayor calidad de agua, mas filtrable y cristalina.
Esta precloración actúa por oxidación de los diferentes cuerpos
contenidos en el agua.
Una precloración no reduce sistemáticamente el color salvo en los
casos que sea debido a materias orgánicas.
Con la precloración se consigue así, por una parte, la destrucción
total de los gérmenes patógenos, y por otra, la eliminación
máxima de las bacterias y demás germenes, del plancton y
cloraminas, se obtiene también el menor sabor posible.

20. Aereación
Puede ser necesario una aereación para pretratar agua
con gases indeseables (H2S, CO2, CH4, NH3), que tienen
efecto en el olor del agua, color y en la corrosión; además
permite oxidar iones de hierro y manganeso a formas que
precipitan, para ser removidos por filtración.
• Si el agua contiene gases en exceso:
* Sulfuro de hidrógenos (H2S): que da un sabor muy
desagradable y se elimina fácilmente por una simple
aereación atmosférica

25. Clarificación
Esta puede ser mas o menos completa según la
turbiedad de agua, su color y su contenido de materia en
suspensión o coloidales y de materias orgánicas.
Puede efectuarse en función de estos distintos factores:
* Por coagulación total, floculación, decantación y
filtración
* Por coagulación parcial, micro floculación y
filtración

26. La adicción de un coagulante al agua, disminuye el potencial electro
negativo de las partículas que contiene. Puede utilizarse una dosis
que anule este potencial, se obtiene así la coagulación total de los
coloides que permite conseguir una clarificación óptima, después de
su floculación, decantación y filtración.
También puede inyectarse una dosis pequeña de coagulante y
efectuar una coagulación parcial de los coloides, formando flóculos
muy finos (micro floculación) los cuales, con o sin ayudante, se
retienen por filtración.
De esta forma no se consigue el valor mínimo de materias en
suspensión, de color o de materias orgánicas, sin embargo puede
ser suficiente si el agua cruda no está muy contaminada.

27. Las partículas grandes precipitan fácilmente, pero las de tamaño menor de
500 micrones permanecen en suspensión.
Los pasos para utilizar el proceso de clarificación, puede resumirse de la
siguiente manera:
1 Ajuste el pH al rango apropiado del coagulante.
2 Agregar el coagulante con agitación vigorosa para asegurar un
rápido contacto con los coloides.
3 Añadir sílica activada y un polielectrolito con agitación vigorosa,
como acelerantes de la aglomeración de partículas.
4 Finalmente, en un área de reposo o bien de baja agitación
concentrar las partículas asentadas. En algunos procedimientos
se recomienda agregar en este ultimo paso un polímero
aniónico de cadena larga que permita una mayor aglomeración
de las partículas para acelerar la precipitación.

28. nombre formula pH de
operación
Dosis
ppm
Sulfato de
aluminio
Al2(SO3).18H2O 5.5 – 7.5 30 - 100
Sulfato férrico Fe2(SO4)3 7.5 – 10.5 20 - 60
Sulfato ferroso FeSO4 7.5 – 10.5 20 - 60

30. RESUMEN
El poder coagulante que tiene la semilla de Moringa oleífera, fue
evaluado y comparado con la sustancia química más utilizada a nivel
mundial en los procesos de clarificación de aguas, sulfato de
aluminio. Se realizó un muestreo simple del agua de la ciénaga de
Malambo-Atlántico, registrando sus características iniciales.
Mediante el test de jarras, se simuló un proceso de clarificación y se
observó la reducción de turbidez que se obtuvo con cada
coagulante. Se concluyó que el sulfato de aluminio disminuye la
turbidez en un 96%, mientras que las semillas de Moringa oleífera
reducen este mismo parámetro en un 64%.
Por su baja toxicidad, este coagulante natural es una alternativa
para reemplazar parcialmente al sulfato de aluminio.

32. La dosis de coagulante es un parámetro crítico dado
que si éste se adiciona por debajo de la cantidad
requerida, no se neutralizan totalmente las cargas de
las partículas, la formación de microflóculos es escasa
y la turbiedad del agua tratada es elevada; si se
adiciona exceso de coagulante, se produce la
inversión de las cargas de las partículas y la sucesiva
formación de gran cantidad de microflóculos con
tamaños muy pequeños y velocidades de
sedimentación muy bajas y la turbiedad del agua
tratada es, igualmente, elevada.

36. SALIDA

37. QUIMICOS

38. DESAEREACION
Es aplicada a el agua de alimentación de las calderas para eliminar los gases
disueltos en el agua, tales como: el oxígeno, el dióxido de carbono y
amoníaco, todos los cuales son corrosivos.
El oxigeno en el condensado es de 5 a 10 veces mas corrosivo que el CO2;
siendo también la temperatura un factor determinante en la velocidad de
corrosión. A mayor temperatura mayor velocidad

41. CORROSIÓN Y DAÑOS MECÁNICOS AL SISTEMA
El oxigeno puede venir disuelto en el agua de alimentación y es participe de
reacciones con el metal, como sigue:
El hidróxido férrico es insoluble y la reacción continua hasta que todo el oxigeno sea
consumido o el metal haya sido disuelto, lo que implica daño al equipo. Cuando existe CO2
el daño es mayor

42. •Los contactores de membrana 3M™ Liqui-Cel™
ofrecen un método eficaz para el control del gas
disuelto y la desgasificación de líquidos en un diseño
compacto. Capaces de agregar gases o eliminar
gases disueltos y burbujas en corrientes de líquidos
compatibles, estos dispositivos de transferencia de
gases utilizan la tecnología de membrana de fibra
hueca, lo que ayuda a que las instalaciones de todo
el mundo mejoren la eficiencia operativa y el
rendimiento y garanticen la calidad de sus productos.

43. En las plantas eléctricas que generan vapor, siempre se busca
equilibrar costes, eficiencia, fiabilidad y consideraciones
medioambientales mientras se suministra energía.
Los contactores de membrana 3M™ Liqui-Cel™ eliminan el O₂ y el
CO₂ disueltos, así como los gases volátiles a niveles líderes en el
sector, a baja temperatura y sin necesidad de vapor.
Gracias a su tecnología de membrana sin productos químicos, los
contactores de membrana 3M™ Liqui-Cel mejoran el rendimiento de los
sistemas de tratamiento de agua y reducen el riesgo de tiempos de
inactividad.
Además, ofrecen una solución de eliminación de gases rentable, fácil
de usar y eficiente para centrales eléctricas y otras plantas con
sistemas de agua de calderas para producir vapor.
https://www.3m.com.es/3M/es_ES/liquicel-technology-gas-control-es/industries/pharmaceutical/

44. Contactores de membrana para el control del gas disuelto en la
industria farmacéutica
Varias opciones de capacidad para satisfacer los requisitos de
rendimiento y los del flujo de procesos
Opciones con carcasa de acero inoxidable para la higienización en
caliente
Diseño compacto que se integra en el proceso
Bajo nivel de extraíbles y funcionamiento sin productos químicos

45. La industria farmacéutica necesita agua de alta calidad y
sin contaminación.
Los contactores de membrana 3M™ Liqui-Cel™ ofrecen
una solución ideal para realizar un control fiable y
eficiente con bajos niveles de extraíbles.
A diferencia de los aireadores de tiro forzado
convencionales o de las alternativas con productos
químicos, los contactores Liqui-Cel de 3M son sistemas
cerrados, por lo que ayudan a reducir el riesgo de que se
introduzcan contaminantes ambientales sin necesidad de

46. Además, las tecnologías EDI y CDI se han convertido en algo
habitual para el intercambio de iones en la industria
farmacéutica.
Estas tecnologías funcionan de forma más eficaz si el CO₂
disuelto se elimina primero del agua, pues unos altos niveles
de CO₂ en este líquido pueden reducir la eficacia de las
unidades de desionización eléctrica y, en consecuencia,
requerir la instalación de más pilas de EDI de las necesarias.
Nuestros contactores de membrana permiten realizar una
eliminación efectiva del CO₂ contenido en el agua
farmacéutica para paliar este problema.

47. Los contactores de membrana 3M™ Liqui-Cel™
para el control del gas disuelto son dispositivos
compactos y fiables que pueden reducir los
niveles de CO₂ hasta un valor inferior a 1 ppm.
Estas membranas de transferencia de gas se han
utilizado en el agua de procesos del sector
farmacéutico con el fin de controlar los gases
disueltos en este líquido.

48. Los contactores de membrana para la industria
farmacéutica se pueden usar para elaborar el agua
purificada que se procesa mediante destilación o
cualquier otro proceso equivalente con el fin de
producir agua para inyectables.
Los contactores de membrana 3M™ Liqui-Cel™ no
deben utilizarse durante la producción de agua
para inyectables después de la destilación o
cualquier otro proceso equivalente.

49. La industria farmacéutica requiere un suministro continuo de
agua purificada con una conductividad inferior a 1,3 µS/cm.
Para conseguir este nivel de pureza, habitualmente se aplica
ósmosis inversa seguida de desionización eléctrica. Sin
embargo, la presencia de CO₂ libre puede reducir la eficacia de
la desionización.
Tradicionalmente, para reducir la concentración de CO₂, se ha
aplicado dosificación química de NaOH o tecnología de tiro
forzado. Hoy en día, es posible emplear contactores de
membrana 3M™ Liqui-Cel™ como alternativa de
desgasificación compacta y sin productos químicos que
funciona en sistemas cerrados, lo que reduce el riesgo de que
penetren sustancias contaminantes en el flujo de agua

52. https://www.3m.com.es/3M/es_ES/liquicel-technology-gas-control-es/industries/pharmaceutical/
https://www.3m.com.es/3M/es_ES/liquicel-technology-gas-control-es/
https://www.youtube.com/watch?v=96207pUbM5s
https://www.youtube.com/watch?v=R4jM_P7CucU

54. FILTRACION
La filtración remueve partículas suspendidas en el agua, el
medio filtrante suele ser arena, soportada por agregados
de medio filtrante de carácter progresivo.
El equipo debe de permitir sistema de retrolavado para
limpiar la cama filtrante y poder así utilizar el filtro
nuevamente.
Son condiciones normales de operación de 2 a 6 gpm/pie
cuadrado y de 6 a 10gpm/pie cuadrado para retrolavado.

62. Tipos de DUREZA:
Dureza Temporal: Está determinada por el contenido de
carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio. Puede ser
eliminada por ebullición del agua y posterior eliminación
de precipitados formados por filtración, también se le
conoce como «Dureza de Carbonatos».
Dureza Permanente: está determinada por todas las sales
de calcio y magnesio excepto carbonatos y bicarbonatos.
También se le conoce como «Dureza de no carbonatos».
La dureza permanente no puede ser removida hirviendo el
agua.

63. INTERCAMBIO IONICO
Las resinas de intercambio iónico son resinas de polímeros sintéticos que
reaccionan de manera selectiva con los ácidos, bases o sales presentes en
el agua.
Por ejemplo, una resina catiónica remueve los iones de calcio y magnesio
por medio de la siguiente reacción:

64. Otro procedimiento es la desmineralización del agua utilizando dos resinas:
una catiónica y otra aniónica:

71. Resina Amberlite IR-122 ciclo hidrógeno
Capacidad de la resina: 26.5 kgr como CaCO3 /pie cúbico de resina

78. Luz ultravioleta
El uso de lámparas UV a presión reducida que emiten una longitud de
onda de 254 nm, para el control microbiano, se trata en
higienización, pero también está surgiendo la aplicación de la luz UV
en la purificación química.
Se ha determinado que la longitud de onda a 254 nm generada por
emisores monocromáticos (presión baja) proporcionan la máxima
efectividad germicida, inactivando los cinco principales grupos de
microorganismos, virus, bacterias, hongos, algas, y protozoos.
Cuando estos organismos se exponen a la radiación UV, ésta
penetra la pared celular llegando hasta el núcleo donde se encuentra
el material genético (ADN/ARN)

80. OSMOSIS INVERSA
es el proceso en el cual se aplica una presión mayor a la presión
osmótica, esta presión es ejercida en el compartimiento que contiene
la más alta concentración de sólidos disueltos. Esta presión obliga al
agua a pasar por la membrana semi-permeable en dirección contraria
al del proceso natural de ósmosis.

81. Membranas de tipo plano: es la primera configuración que se utilizó
y la más sencilla. Está formada por una lámina colocada dentro de
un marco circular o rectangular, de forma que éste actúa como
soporte de la membrana, confiriéndole rigidez y resistencia.
Estas membranas tienen una superficie pequeña, de modo que para
aumentar la producción de los equipos, se montan unas encima de
otras formando pilas de membranas.
Este es su principal inconveniente, ya que la membrana a emplear no
difiere de la que se utiliza en otras configuraciones, por lo que sus
características unitarias de rechazo y caudal son similares.

82. Membranas tubulares: son una versión mejorada del
tipo anterior. Tienen una mayor superficie unitaria y
mantienen un espaciado entre membranas que permite
un menor ensuciamiento y facilidad de limpieza.
En este tipo de configuración, la membrana está alojada
en el interior de un tubo de PVC que le permite
aguantar la presión del proceso. Dicho tubo contiene
una serie de agujeros que permiten la entrada y salida
del agua del proceso

83. Membranas de fibra hueca:
estas membranas están formadas por millones de tubos capilares huecos del
tamaño del cabello humano. Las primeras fibras eran de acetato de celulosa
y ofrecían un caudal muy limitado, pero debido a su bajo coste de
fabricación y finura, se empleaban para procesos de desalación.
La resistencia de las fibras no depende en gran medida del espesor de la
pared, sino de la relación entre los diámetros interior y exterior, por lo que
reduciendo el tamaño de la membrana se obtiene una pared muy delgada,
permitiendo aumentar el caudal.
Esta reducción del tamaño permite un empaquetamiento en poco espacio
dentro de un tubo cilíndrico que actúa como carcasa protectora y permite la
circulación del agua a desalar.

84. Membranas de arrollamiento espiral:
formadas por láminas rectangulares enrolladas alrededor de un eje cilíndrico
con perforaciones que permiten recoger el permeado. Entre las membranas
enrolladas se coloca una malla y un separador impermeable. La primera
determina los canales por donde circula el agua alimento y su forma
cuadriculada garantiza un régimen de funcionamiento turbulento, reduciendo
la posibilidad de obstrucción.
El segundo permite aislar el caudal que pasa por las láminas y separarlo de la
salmuera. Este conjunto de elementos se sella mediante un pegamento por
los tres lados, mientras que, por el cuarto lado, que es por donde sale el
permeado, se une al eje perforado.
La disposición enrollada proporciona una gran superficie de membrana en un
espacio reducido

85. Estructura de la membrana de arrollamiento en espiral

86. Elimina de manera efectiva los iones
del agua a la vez que las resinas de
intercambio iónico son continuamente
regeneradas por una corriente eléctrica.
ELECTRODESIONIZACIÓN

87. Una pila de EDI estándar contiene membranas
semipermeables aniónicas y catiónicas colocadas de
forma alternada.
Los espacios que se encuentran entre dichas membranas
están diseñados para crear entradas y salidas de líquido, y
son conocidos como 'cámaras', y están rellenas de resinas
de intercambio iónico.
Se distinguen dos tipos de cámaras: las de concentrado,
donde irán a parar los iones que atraviesan las
membranas semipermeables, y las de permeado, donde
permanecerá el agua que ha sido purificada.

91. https://www.youtube.com/watch?v=S3E7zmcguNg
https://docplayer.es/64477760-Edr-jose-luis-perez-talavera-jose-luis-perez-talavera.html

96. Agua filtrada con alto flujo, hasta 6 LPM (litros por
minuto) con buena presión de agua.
Elimina el 99.9% de los virus y bacterias.
Diseño exclusivo y patentado (Patente de EE.UU. No.
US D674, 036S Modelo CTU).
Elimina el 99,9% de los virus y bacterias.
Las luces indicadoras LED le avisan cuándo reemplazar
el elemento del filtro principal.
Manguera flexible con función tipo lluvia o chorro.
Se conecta a su grifo actual; solo gire la válvula para
cambiar entre agua filtrada y no filtrada.
Filtra agua caliente y fría.

99. Diseño exclusivo y moderno.
El filtro de cerámica lavable filtra hasta 22.800 Litros
al filtrar bacterias y quistes.
La tecnología avanzada del núcleo de carbono filtra
hasta 11.355 Litros al adsorber cloro, sabores y
olores.
La tecnología de filtración de R. W. elimina hasta
99.9% de bacterias y quistes.
Para su conveniencia el grifo gira 360 grados.
Portátil y fácil de instalar.