INTERCAMBIO IONICO CICLO SODIO Y BLENDING PARA MEJORAR LA CALIDAD QUIMICA DEL AGUA POTABLE EN EL DISTRITO DE HUACHO

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SÁNCHEZ CARRION ESCUELA DE POST-GRADO MAESTRIA EN ECOLOGIA Y GESTION AMBIENTAL “BORRADOR DE TESIS”

TITULO : “ INTERCAMBIO IONICO CICLO SODIO Y BLENDING

PARA MEJORAR MEJOR AR LA CALIDAD QUIMICA QUIMIC A DEL AGUA POTABLE EN EL DISTRITO DE HUACHO ”.

PARA OPTAR EL GRADO DE MAGISTER EN ECOLOGIA Y GESTION AMBIENTAL.

AUTOR:

NUNJA GARCIA. José Vicente.

ASESOR: Mg. LEGUA CARDENAS, José Antonio.

HUACHO – PERU 2007

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DEDICATORIA A Dios, por darnos la vida, guiar nuestro camino y estar en todo momento conmigo. A mis padres Isidoro e Isabel, por su ejemplo de lucha, honestidad y amor incondicional. A mis hermanos: Regina, Juan, Isidoro, Carmela, Nélida. Por su apòyo y cariño de siempre. Y para Raquel que en paz descance. A María Cleofé, la mujer que ilumina mi camino y es mi fuente de inspiración. A mis Hijos José Paul, José Guadalupe y Pedro Victor que son pilares de mi existir.

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AGRADECIMIENTO A los Señores Miembros del Jurado: Dr. Rojas Cabrera, Miguel. Mg. Ruiz Sanchez, Berardo. Mg. Cardenas Saldaña, Luis. Y muy especial al Magíster José Legua Cardenas, Magister Alberto Sánchez Guzman y al Ing. Marceliano Benitez Espinoza, por su valiosa colaboración y asesoría en la elaboración de la presente Tesis. A los Ing. Jhon Obispo C. , Juan Ipanaqué R y a la Srta. Zoila Saucedo y otros por su valiosa colaboración en la presente Tesis.

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RESUMEN La presente Tesis Titulada “Intercambio Iónico Ciclo Sodio y Blending para mejorara la calidad quimica del Distrito de huacho”, se ha realizado con el

propósito fundamental de conocer y determinar la relación que existe entre las variables Intercambio Iónico ciclo sodio y blending y mejorar la calidad quimica del agua potable, y se ha obtenido que en efecto existe una relación directa y positiva entre ambas variables, variables, expresando un alto grado de correlación de 1. La aplicación de la tecnologia de Intercambio Iónico y Blending se realizo experimentalmente y se comprobó que en los pozos Nro. 1 y Nro. 3 el porcentaje de blending fue de 41% y 64%, para obtener una calidad quimica óptima en el agua potable, se tubo como base información recabada de la SUNASS y EMSAPA Huacho de los ochos pozos. El Distrito de Huacho se abastece de agua subterranea, licuado esta bastante dura, cuya concentración esta en el rango de 400 – 600 ppm como CO 3Ca, causando serios problemas en la línea de transporte del solvente universal, mayor gasto de combustible para la cocción de los alimentos, deterioro de los artefactos de uso doméstico, causando un problema económico para el usuario. La finalidad de este estudio es proponer la alternativa de mejorar la calidad química del agua potable. Este estudio se llevo a cabo en la Facultad de Ingeniería Química y Metalúrgica, en el laboratorio de Química Analítica de la Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión de Huacho.

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INTRODUCCION El presente trabajo de investigación se realizò en la Facultad de Ingenieria Quìmica y Metalurgia, en el laboratorio de Química Analitica. El estudio consiste en la aplicación del Intercambio Iònico Ciclo Sodio y Blending Blending para mejorar la calidad química del del agua potable del Distrito de Huacho. Huacho. El Distrito de Huacho se abastece de agua subterranea, por medio de 8 pozos tubulares, sabemos por teorìa que estas aguas presentan una dureza bastante elevada, estando en el rango rango de 400 a 600 600 ppm. como CaCO 3 , causando problemas tales como: o

Disminuciòn del del poder de detergencia detergencia de los jabones jabones de uso domèstico domèstico y detergentes.

o

Deficiente lavado de ropa y utensilios domèsticos.

o

Incrustaciones en artefactos domèsticos.

o

Mayor gasto gasto de combustible en la cocciòn y preparaciòn de alimentos. alimentos.

o

Incrustaciones en la linea linea de de transporte transporte del solvente solvente universal.

El blending es una tecnologìa que se aplica en los paises industrializados como lo especifica KEMMER.N. (1989). El blending blending es una mezcla de agua dura y agua blanda, con la finalidad de alcanzar una dureza optima de 300 ppm como CaCO3 . Esta concentraciòn de la dureza dado por los iones calcio y magnesio va a traer beneficio econòmico a los usuarios. Ademas el uso de Intercambio iónico ciclo sodio y blending tiene blending tiene la ventaja de ser compatible con las medidas de protección del medio ambiente.

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INDICE DEDICATORIA AGRADECIMIENTO RESUMEN INTRODUCCION. TITULO 1: ASPECTOS TEORICOS. CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. PROBLEMA. 1.1 Identificación o determinación del del Problema. 1.2 Formulación del Problema. Problema. 1.3 Importancia y Justificación Justificación 1.4 Limitaciones de la Investigación.

CAPITULO II: MARCO TEORICO. 2.1 Antecedentes de la Investigación. Investigación. 2.2 Bases Teóricas. 2.3 Definición de términos básicos.

CAPITULO III: METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION. 3.1 Propuesta de Objetivos. 3.2 Hipotesis general. 3.3 Sistema de Variables. 3.4 Tipo y Metódos de Investigación. Investigación. 3.5 Diseño de Investigación. Investigación. 3.6 Población y Muestra.

TITULO 2: TRABAJO EXPERIMENTAL. CAPITULO IV: RESULTADOS, DISCUSION DISCUSION E INTERPRETACION DE RESULTADOS Y CONTRASTACION DE HIPOTESIS. CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. BIBLIOGRAFIA. ANEXOS.

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TITULO 1 ASPECTOS TEORICOS. CAPITULO I: PLANTEAMIENTO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 1.1 Identificación o Determinación del Problema. La calidad del agua potable es uno de los aspectos más sensibles en la prestación de los servicios de saneamiento, una mala calidad puede tener efectos perjudiciales sobre la salud de la población, razón por la cual es necesario realizar constantes monitoreos a fin de prevenir cualquier problema. Del mismo modo, los profesionales responsables de esta tarea deben conocer la normativa vigente sobre calidad de agua y su aplicación. (9), (19). Todos los días, cada una de nosotros uno de nosotros utilizamos grandes cantidades de agua. Es vital no solamente para cocinar y desde luego para beber, sino también para lavar la ropa, las vajillas y para nuestra higiene personal, para la cisterna del baño, regar el jardín y cientos de otros usos en el hogar. La industria utiliza el agua de cantidades vigentes para producir cualquier cosa, desde papel hasta motores de automóviles, electricidad para las ciudades, e incluso para construir nuestros hogares. Es el único bien de consumo que todos necesitamos y que todavía se toma sin valorarlo (7), (8). Toda agua destinada al consumo humano debe ser limpiado y purificado haciéndole pasar por un complejo y eficiente sistema de tratamiento. Las

características

físico-químicas

y

organoléptica

del

agua

dependerán de las concentraciones concentraciones de minerales que llevan llevan disueltos o de sustancias contaminantes como arsénicos, nitritos o nitratos. (11), (12), (13). La ciudad de Huacho cuenta con la Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado(EMAPA – HUACHO S.A.)., para atender los servicios de Agua potable a los pobladores. 8

EMAPA –HUACHO S.A. tiene como fuente de abastecimiento agua subterránea, con ocho pozos tubulares. El actualmente tratamiento del Agua consiste en una simple cloración, en la que se utiliza gas cloro, con el fin de eliminar los microorganismos existentes en el agua capáz de producir enfermedades, este tratamiento que se efectúa no garantiza un buen tratamiento del agua para el consumo humano. El agua superficial (río) tiene una dureza total que se encuentra en rango de 200 – 300 mg/l como carbonato de calcio (CaCo 3). El agua subterránea (pozo) tiene una dureza total que se encuentra en el rango de 400 – 600 mg/l mg/l como carbonato carbonato de Calcio. (6), (10), (20). (20). Esta marcada diferencia diferencia hace que las aguas subterráneas subterráneas (pozo), que abastecen la ciudad de Huacho (puquio cano) sean excesivamente duras, ocasionando diferentes problemas como: 

Disminución del poder de detergencia de los jabones de uso domésticos y detergentes.



Deficiente lavado de ropa y utensilios domésticos.



Incrustaciones en artefactos domésticos.



Mayor gasto de combustible en la cocción y preparación de alimentos.



Incrustaciones en las líneas de trasporte del solvente universal. (15), (21), (24).

Argumentos que han motivado hacer éste estudio de investigación de intercambio iónico ciclo sodio y

blending , para mejorar la

calidad química del

agua potable en el distrito de Huacho.

9

1.2 Formulación del Problema. ¿En que medida el uso del sistema de intercambio ionico ciclo sodio y mejora Blending mejora

la calidad quimica del agua potable del distrito Huacho ?

1.3 Importancia y Justificación La selección del problema de tratamiento del agua es una tarea compleja. Las circunstancias suelen ser bastante diferentes para cada instalación de agua y quizás sean distintas para cada fuente o procedencia usada por la instalación.

La selección

de uno o más

procesos a utilizar en una situación determinada está influida por la necesidad de cumplir los objetivos de calidad reglamentado, el deseo de la instalación y de sus clientes clientes de cumplir cumplir los objetivos objetivos de calidad calidad del agua (como organolépticos) y la necesidad de proporcionar el servicio de agua al más bajo costo razonable (3), (4), (7). El agua es junto con el aire aire el recurso natural natural más necesario para la vida de los seres vivos de éste nuestro planeta planeta y un bien básico para el desarrollo equilibrado de la economía. No se valora bien la importancia del agua y sin embargo en los próximos años será un recurso escaso sino frenamos el consumo muchas veces irracional y si no evitamos la actual contaminación. (7) La ciudad de Huacho y su entorno se abastece de agua subterránea (pozo), teniendo una dureza carbonatada que esta en el rango de 400 – 600 mg/l como carbonato de calcio. Cuando el paso del agua es por rocas sedimentarias como la piedra caliza, provoca que dos de los iones más comunes en aguas naturales sean el calcio y el magnesio. Estos cationes divalentes cuando reencuentran en altas concentraciones, son las responsables de la dureza del agua. La importancia de aplicar el Sistema de Intercambio Iónico ciclo Sodio y el blending , para mejorar la calidad química del agua potable en el Distrito de Huacho es debido a que éste sistema utiliza una resina de la cual ciertos iones indeseables son absorbidos y reemplazados por diferentes iones. La reacción usual de intercambio iónico intercambia iones de calcio y magnesio por iones sodio, lo cual reduce la dureza. 10

Luego del ablandamiento, se procederá al proceso de blending (mezcla de agua dura y agua blanda), para mejorar la calidad química del agua potable. El ablandamiento no reduce la alcalinidad o los sólidos disueltos totales, pero la formación de incrustaciones causadas por los carbonatos de calcio y magnesio se eliminan (11), (15).

Justificación: Comúnmente, aguas con durezas totales menores de 200 mg/l como carbonato de calcio, no alcanzan a producir efectos objetables por el consumidor común. Sin embargo durezas mayores de dicho valor pueden causar dificultades de distribución y uso del agua . Los beneficios económicos que se obtienen con el uso del sistema de intercambio iónico ciclo sodio y

blending son

los siguientes:



Economía de jabón y detergentes.



Mejor lavado de ropa y utensilios domésticos.



Disminución de incrustaciones en artefactos domésticos



Mejor cocción y preparación de alimentos.



Si se opera en forma correcta, correcta, prevención de la corrosión. corrosión.



Aumenta la vida vida media media de las maquinarias maquinarias domésticas, como son las lavadoras.

Además el uso del intermedio iónico ciclo sodio, tiene la ventaja de ser compatible con medidas de protección del medio ambiente. Para la salud una agua demasiado blanda, puede ocasionar enfermedades cardiovasculares; razón por la cual se trata de usar el proceso del

blending ,

para mejorar la calidad química del agua potable en

el Distrito de Huacho(7), (11), (13).

11

1.4 Limitaciones de la Investigación Investigación El presente estudio se llevo a cabo en ala Facultad de Ingenieria Química y Metalurgia de la Universidad Nacional José F. Sanchez Carrión-Huacho, 2007. En el laboratorio central de Quimica Analitica, cuyo objetivo principal es evaluar la calidad química del agua potable procedente de pozos subterraneos, que abastecen el distrito de Huacho.

12

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO 2.2. Antecedentes La ciencia de intercambiar un ión por otro empleando una matriz es una metodología antigua. Ya en la Biblia Moisés empleo la corteza de un árbol para obtener agua potable a partir de agua salobre (Éxodo 15,2325). Desde

el

siglo

XIX

se

conocen

las

propiedades

como

intercambiadores iónicos de algunas arcillas y minerales y se atribuye la primera observación del fenómeno a Thompsón y Way cuyos estudios con distintas muestras de suelo agrícolas fueron publicados en 1850. En sus experimentos pasaron una disolución de sulfato o nitrato amónico a través de diversas de arcillas procedentes de suelos agrícolas observando que el filtrado obtenido contenía iones calcio en lugar de iones amonio. Esta afinidad de algunos suelos por el ión amonio frente a otros cationes, en este caso el calcio, los hacía más adecuados para su uso agrícola.

Way

no reconoce reconoce todo el valor valor de la acción reversible de los

silicatos de los lechos de intermedio, intermedio, lo que hace práctica a este proceso. Este descubrimiento se debe a Eichan cuya investigación esclareció y estableció la teoría esencial del intercambio de bases sobre el que el allanamiento de agua en Zeolita se practica actualmente. (20) No fue sino hasta 1905 que el intercambio para acondicionamiento de aguas se estableció sobre una base firme y práctica. Este desarrollo se debe a GANS, un químico alemán quien produjo minerales cambiadores de iones sintetizadores mediante la fusión de arcilla, arena y carbonato de calcio (soda ash).

Gans llamó a estos productos “permutitas”, del latín Permuto, que significa “Intercambio”. El nombre “zeolita” lo ha usado más ampliamente

para describir tales minerales ablandadores de agua.

13

En años reciente las Zeolitas silicosas se han usado con menos amplitud a causa causa del desarrollo desarrollo de diversos diversos materiales para para intercambio catiónico y aniónico que poseen mayor eficiencia. (20) La aportación de más importancia al desarrollo del intercambio iónico fue la síntesis de resinas orgánicas realizados en 1935 por los químicos

Adams y Hólmes del departamento de investigación Científica e Industrial (Reino Unido). Desarrollaron polímeros orgánicos que imitaban a las Zeolitas mediante la reacción de Condensación entre el fenol formoldehido. Sustituyendo el fenol por derivados de este fenol poli hídricos o por diaminas aromáticas, se dio paso a las resinas de intercambio catiónico o aniónicos. Posteriormente Hólmes produjo una resina catiónica fuerte a partir del ácido fenol sulfúrico. La primeras resinas Amberlita (rahm and hass/ y dowex )se basaron en esta química. A finales de la II Guerra Mundial se desarrollaron polímeros intercambiadores de iones sintetizadores mediante reacciones de adición, cuya estabilidad química y térmica era mayor que las resinas de condensación. Fue D’Alelio que incorporó grupos de ácidos sulfúrico a un polímero de estireno entre cruzado con divinilbenceno (copolimero estreno – divinilbenceno), dando lugar a las resinas catiónicas de ácido fuerte. En 1947 Burney produjo las resinas Aniónicas de base fuerte, cuyo grupo funcional era un amino cuaternario. Desde entonces se ha continuado la investigación y el desarrollo de nuevas estructura poliméricas (macroporosos, poliacrílicas, tipo gel) dando lugar a una serie de modernas resinas de intermedio iónico, cuyo empleo en el campo de aplicaciones Industriales ha sido enorme (20), (21). La tecnologìa del blending se blending se usa en los paises industrializados, para acondicionar el agua de consumo humano como lo específica Kemmer.N. (1989), de esta manera se obtiene una dureza optima de 300 ppm. como CaCO3. El objetivo de la tecnologia Blending sirve Blending sirve tambien para cubrir las necesidades de las industrias de proceso en todo lo relacionado con la

14

dosificación y la mezcla en continuo de todo tipo de materias primas, tales como las siguientes industrias de procesos: Bebidas y Alimentación 

Dosificación y mezcla en continuo de frutas f rutas en yogur.



Sistema de mezclado de mermelada y pulpa de frutas.



Elaboración en continuo de mayonesa y salsas ligeras.



Elaboración en continuo de ketchup y salsas.



Sistemas de producción de caramelos en continuo.



Producción de mix de helado.



Preparación de salmueras y salsas de adobo.



Reconstitución y elaboración de zumos.



Elaboración de licores en continuo.



Caracterización de cervezas.



Elaboración de brandy en continuo.



Mezcla de volátiles y concentrados en producción de café.



Elaboración de jarabes y concentrados para bebidas.

Detergencia y Cosmética 

Elaboración de cremas, geles, champús, lavavajillas, etc.



Plantas de caracterización final de producto.

Papelero y Textil 

Unidades de preparación y dosificación del color.



Dosificación de productos químicos y aditivos.

15

2.2 Bases Teóricas 2.2.1 El Agua El agua es el recurso más valioso que dispone el hombre. El recurso agua constituye el 75% de la masa total de los organismos vivientes, sin ella la vida seria imposible, es pues el primer alimento después del aire. Los ingenieros emplean el agua como intermediario para la transmisión de energía del combustible a las partes móviles de las máquinas de vapor y las amas de casa lo usan para transportar el calor de la estufa de la cocina a los alimentos que han de cocinarse, los químicos lo usan para la gran mayoría de las reacciones químicas en medio acuoso, en fin es parte integrante de muchos procesos tecnológicos a gran y pequeño escalas.

2.2.2 Fuentes de Abastecimiento Existen en nuestro país variedad variedad de fuentes de abastecimiento como pueden ser aguas superficiales (ríos, lagos, etc.) o pueden ser aguas subterráneas (pozos y manantiales). Cualquiera que sen la fuente contendrá impurezas puestos que no hay agua natural que se pueda considerar químicamente pura.

2.2.3 Impurezas del agua Cualquier agua natural que, analicemos tiene cantidad variable de impurezas, tales como: sólidos disueltos, gases disueltos y materia suspendida; minerales disueltos: carbonato de calcio, sulfato de calcio, calcio, sulf su lfat ato o de magnesio, magnesio, sílice, sílice, cloruro cloruro de sodio, hierro, magnesio, floruro y otras sustancias. Las impurezas y problemas más comunes del agua se muestran en la tab ta b la Nº 1(Anexo). 1(Anexo).

2.2.4 Usos del agua El uso del agua es para consumo humano y usos industriales. El agua aparte de servir como elemento necesario para preservar la vida animal y vegetal, nos sirve como elementos en la composición

16

química del producto terminado o como vehículo intermedio en la fabricación de otros productos. El tratamiento a que será sometido es de acuerdo al uso que se le dé, así en algunos algunos casos casos será necesario

la eliminación total o

parcial de la dureza, dur eza, alca a lcalilinid nidad ad,, o la salobr salobrida idad. d. Por lo general nos encontramos con tres usos principales del agua industrial, agua procesal, que intervienen directamente en los procesos muy variados y especiales; agua para equipos, o sistemas auxiliares de la industria, tales como: agua para calderos, agua de enfriamiento y otros intercambiados de calor; y agua para uso general, que no requiere modificación adicional y puede ser casi siempre usada directamente de la toma de agua potable o pozo.

2.2.5 Intercambios Iónicos El intercambio iónico es un proceso mediante el cual, se remueve de un agua natural, los iones indeseables, transfiriéndolos a un material sólido, llamado Intercambiador Iónico, el cuál los acepta, cediendo un número equivalente de iones de una especie deseable que se encuentra almacenada en la estructura del intercambiador de iones. Actualmente este proceso se u t i l i za en el laboratorio y en la industria, usando intercambiadores sintéticos muy activos. En general, son sustancias sólidas prácticamente insoluble en agua, estable a la temperatura de la misma. Al contact contacto o con una soluci solución ón sali sa lina na (sales (sales minera minerales les,, sólido sólidoss disueltos), sustituyen en forma reversible y algunos de sus iones, en algunos casos aniones, y en otros casos cationes, por los de la. solución acuosa salina. (6), (14).

2.2.6 Clasificación Clasificaci ón de Intercambiadores Intercambiado res de Iones (14) Existen dos clases, de intercambiadores de iones:

17

Intercambiadores catiónicos e Intercambiadores Aniónicos. La clasificación de medios de Intercambio Iónico se muestra en la tabla Nº 2.

2.2.7 Intercambiadores Intercambiadores Catiónicos Se caracteriza porque en su estructura molecular existen la presencia de radicales de función ácida tipo HSO 3, HCO2, que son capaces de fijar cationes minerales u orgánicos y de cambiarlos entre si, o por el hidrógeno. Los más usados son:

A) Intercambiadores Orgánicos Son de dos clases: 

Intercambiadores débilmente ácidos, cuya característica es la presencia de de radicales carboxílicos -HCO2.



Intercambiadore Intercambiadoress débilmente ácidos, ácidos, cuyas características caracter ísticas es la presencia presencia de radicales sulfónicos sulfónicos -HSO3.

B) Poliestirenos Sulfonados Pueden ser obtenidas por dos formas: 

Copoli Copolimer meriza izació ción n del

estire estireno no y del di vini vi nilb lb ence en ceno no por

emul em ulsi sión ón,, que que al solidif solid ifica icarse rse dan dan esferas perfe perfect ctas as.. 

Sulfonación de las bolas obtenidas. La resina res ina Amb A mbe e rl ite it e IRI R- 120 120 es una una de este este tipo. tipo.

C) lntercambiadores Carboxílicos Su fórmula general es HCO 2 - R y son del tipo débilmente ácidas, li st as resinas pueden fijar iones calcio, magnesio, sodio, correspondientes a los bicarbonatos, liberando ácido carbónico, pero no pueden intercambiar los cationes en equilibrio con iones sulfato, cloruro o nitrato. La resina amberlite IRC - 84 es de este tipo.

18

2.2.8 Intercambiadores Aniónicos Se caracterizan porque en su estructura molecular existe la presencia de radicales de función básica como por ejemplo funciones amidas del tipo NH 3 OH que son capaces de fijar iones minerales u orgánicos, y de cambiarlos entre si, o por ión hidroxilo. Hay de dos clases: A) Int er camb cambia iado dore res s dé bi lm en te bási básico co

La estructura molecular de estos intercambiadores, está formado por una mezcla de aminas primarias, secundarias, secundarias, terciarias y a veces cuaternarias. Estos no fijan los ácidos muy débiles como el ácido carbónico o la sílice, Una resina de este tipo es Am A m b e r l i t e I R A - 9 3 .

B) Intercambiadores Intercambiadores fuertemente fuertemente básico En

la

estructura

molecular

de

estos

intercambiadores están presentes grupos de aminas cuaternario. El núcleo es por lo general aromáticos y más específicamente un poliestireno reticulado con divinil-benceno. Estos

fijan

el

ácido

carbónico

y

la

sílice

totalmente. Además, son los únicos capaces de liberar las bases de sus sales. Una resina de este tipo es Am A m b e r l i t e I R A - 4 0 0 y A m b e r l i t e I R A - 4 1 0 .

2.2.9

Condiciones

que

deben

reunir

una

agua

de

alimentación a un equipo equipo de de Intercambio Intercambio iónico: Un análisis análisis físico-químico completo, y sí es posible un análisis microbiológico, muestra la presencia de las

19

sustancias indeseables que ocasionarán disminución de la capacidad de intercambio. Se debe evitar: -

El agua no debe contener materias en suspensión suspensión

-

No debe debe haber haber gran cantidad de gases gases disueltos. disueltos.

-

La presencia de agentes oxidantes energético s como el cloro, ozono, peróxido de hidrogeno, ácido nítrico, ácido crómico, oxígeno disuelto en combinación con metales pesados o con alta temperatura.

-

Elevado contenido de hierro.

-

Presencia de materia materia orgánica orgánica soluble soluble y coloidales

-

Presencia de microorganismos. microorganismos. Debido a la existencia de la impurezas, mencionados

anteriormente, es necesario un Pre-tratamiento del agua antes de alimentar al equipo de intercambio.

2.2.10 Ciclo Operativo de un Intercambio de Iones Un ciclo operativo, de un Intercambiador de iones es la capacidad de cambio de la capa de la resina, que corresponde a una masa de iones intercambiables, o un volumen de agua tratada entre dos regeneraciones. Las etapas sucesivas del proceso de permutación iónica son cuatro; en la Figura "A" se muestran las cuatro etapas del ciclo operativo de un equipo de Intercambio Iónico. 

Intercambio

o

través

la

de

Fijación:

Paso

del

agua

a

resina, se intercambia hasta el

agotamiento de a resina; la resina llega a su límite máximo

de

intercambio,

por

lo

tanto

debe

recuperarse su capacidad de permutación. 

Esponjamiento o Retrolavado: Se realiza después de

la

etapa

anterior,

se

hace

un

lavado

a

contracorriente para limpiar la resina de cualquier 20

fouling o suciedad proveniente de agua influente, sólidos en suspensión, etc. 

Regeneración: Es la recuperación de la capacidad de intercambio. Es el paso del regenerante a: una concentración concentración definida.



Enjuague: Se enjuaga la resina para que no quede rastros

del

compuesto

regenerante,

que

podría

contaminar el afluente tratado.

2.2.11 Aplicación del Intercambio Iónico Las aplicaciones del Intercambio Iónico son:

A) Ablandamient o

por

Intercambi o

Iónico -Ciclo

Sodio Para efectuar el ablandamiento de una agua por intercambio iónico, se emplea una resina catiónica fuertemente ácida, regenerada en ciclo sodio. Así las sales del agua tratada se transforman en sales de sodio. El pH y

la alcalinida d del agua permanecen

iguales. Una resina fuertemente ácida sintética de alta capacidad,

de

Am A m b e r l i t e

IR-

poliestireno 120

sulfonado,

mediant e

la

cual,

es

la

al

ser

regenerada en ciclo sodio se podrá efectuar el ablandamiento ablandamiento de una agua. En la Figura "B" se muestran la distribución interna de un Ablandador de agua.

B). Desmineralización Total del Agua Lo que se desea es la remoción total de los iones del

agua.

comprende intercambio segunda

El

proceso

de

dos

etapas:

la

catiónico

ciclo

desmineralización primera

es

hidrogeno

de y

la

de intercamb io aniónico base fuerte, con 21

este proceso se obtiene una agua desmineralizada altamente

pura

y

libre

de

sílice

y

anhídrido

carbónico. Cuando en el sistema del intercambio se usa una resina cationica ciclo hidrogeno y una resina aniónica de base débil, se obtiene agua libre de casi todas las sales y ácidos disueltos a excepción de sílice y anhídrido carbónico. Los calderos de mediana y alta presión son los que

deben

ser

alimentados

con

agua

desmineralizada para evitar incrustaciones de sílice y corrosión principalmente.

22

DISPOSICIÓN DE FLUJOS Y VÁLVULAS EN EQUIPOS DE INTERCAMBIO IÓNICO

(11) Figura A

SALMUERA 3 (Regenerante) 2 4

INTERCAMBIO IONICO

AGUA CRUDA 1

AGUA 5

TRATADA

6 DESAGÜE Y/O RECUPERADOR INSTRUCCIÓN DE OPERACIONES

OPER OPERA ACI N ABIE ABIERT RTO O

CERRA CERRADO DO

Retrovalado

1-1

2-3-5-6

Regeneración 3-6

1-2-4-5

Enjuague

2-6

1-3-1-5

Servicio

2-5

1-3-4-6

23

DISTRIBUCIÓN INTERNA DE UN ABLANDADOR DE AGUA(11) AGUA CRUDA

Figura “B”

CAMARA DE EXPANSIÓN 80-70% VOLUMEN RESINA LECHO, RESINA DE INTERCAMBIO 0.70 -1.50 METRO SOPORTE DE ARENA – GRAVA 0.30 METRO BASE DEL CONCRETO

AGUA TRATADA Fuente: Francisco Vergara Yayón Tratamiento de Aguas Industriales

DESAGÜE

24

2.2.12 Tipos de Resina: A) Resina

Catiónlca

Fuertemente Acida Y

Amberlite IR-120 . (17) Capacidad máxima de ablandamiento: Es de 30 000 granos de dureza expresado en carbonato de calcio, es regenerada con 15 libras de cloruro de sodio por cada pie cúbico de resina.

Características Características Físicas: - Forma Física: Partículas esféricas, duras y

resistentes: - Peso de embarque: 53 libras/pie 3 . - Humedad: 44 a 48%.

malla (mojada): (mojada): malla 16 a 50 - Gradiente de malla - Diámetro efectivo: 0,45 a 0,60 mm

2.2.12 Tipos de Resina: A) Resina

Catiónlca

Fuertemente Acida Y

Amberlite IR-120 . (17) Capacidad máxima de ablandamiento: Es de 30 000 granos de dureza expresado en carbonato de calcio, es regenerada con 15 libras de cloruro de sodio por cada pie cúbico de resina.

Características Características Físicas: - Forma Física: Partículas esféricas, duras y

resistentes: - Peso de embarque: 53 libras/pie 3 . - Humedad: 44 a 48%.

malla (mojada): (mojada): malla 16 a 50 - Gradiente de malla - Diámetro efectivo: 0,45 a 0,60 mm - Densidad:48 a 54 lb/pie 3 - Vacíos: 45 a 50% - Contenido promedio de finos: 0,7%

Coeficiente de uniformidad: uniformidad: 1,8 (máximo) - Coeficiente

Características Características hidráulicas: presión: ver figura figura N° 1 (Anexo) - Caída de presión: - Retrolavado:

después

de

servicio la resina debe ser aproximadamente aproximadamente

cada

ciclo

retrolava do

10

de por

minutos. La

expansión del lecho debe ser mínimo 50% (figura N° 2) (Anexo)

Condiciones de Operación Recomendadas: - pH

: 1 - 14

- Temperatura máxima

: 250 F

- Profundidad mínima de lecho : 24

pulgadas 25

Flujo de retrolavado - Flujo

: ver figura N°

2

(Anexo) -

: 2 gpm/pie 3

Flujo de servicio

Condiciones de Regeneración Recomendadas para el Ciclo Sodio: Concentración de de regenerante regenerante (solución de - Concentración cloruro de sodio): 10% - Flujo de enjuague: Iniciar con 1 gpm/pie 3

y

subir hasta 1,5 gpm/pie 3 - Flujo regenerante. 1 gpm/pie 3 .

Requerimiento de de agua agua de de enjuague: enjuague: 60 - Requerimiento galones/pie 3 .

2.2.12 Blending Es un sistema de mezcla de dos o mas sustancias para obtener otra que sea óptima según los requerimientos, en el caso especifico del agua potable se realiza una mezcla de

agua

dura

características

y

agua

blanda

para

obtener

las

quimicas adecuadas de acuerdo a los

estandares especificados por los organismos internaciones Blending sirve ademas para y nacionales. nacionales. La tecnologia Blending cubrir las necesidades de las industrias de proceso en todo lo relacionado con la dosificación y la mezcla en continuo de materias primas, tales como: dosificación y mezcla en continuo de frutas en yogur, sistema de mezclado de mermelada y pulpa de frutas, elaboración en continuo de mayonesa y salsas ligeras, elaboración en continuo de ketchup y salsas, sistemas de producción de caramelos en continuo, producción de mix de helado, preparación de salmueras y salsas de adobo, reconstitución y elaboración de zumos, elaboración de licores en continuo, caracterización de cervezas, elaboración de brandy en continuo, mezcla de volátiles y concentrados en producción de café, elaboración de jarabes y concentrados para bebidas, elaboración de 26

cremas,

geles,

champús,

lavavajillas,

unidades

de

preparación y dosificación del color, dosificación d osificación de productos químicos y aditivos.

2.3. Definición de Términos Básicos (7)(9)(18) ABLANDADOR Es un equipo de tratamiento de agua, el cual usa resina de intercambio ciclo sodio, para eliminar las cantidades que causan la dureza (calcio y Magnesio)

ABLANDAMIENTO Proceso que reduce la dureza del agua tanto por precipitación o por un proceso de intercambio iónico.

AGOTAMIENTO Cuando los absorbenteso las resinas de intercambio iónico han llegado al final de su capacidad a causa de la saturación de sus sitios

activos.

Las

resinas

de

intercambio

iónico

pueden

regenerarse para invertir el proceso.

ACUIFERO Una lámina subterránea de roca ferrosa que contiene agua.

AGUA SUBTERRÁNEA Agua Ag ua s prov pr oven enie ient ntes es de a cuíf cu ífer eros os u otro ot ross oríg or ígen enes es subt su bter errá ráne neos os..

ANIÓN Ión cargado negativamente.

ALCALINIDAD Es causada por los bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. También se define como la capacidad de neutralizar el ácido.

AGUA DE ALIMENTACIÓN El agua que entra en un proceso de tratamiento.

BIOCIDA Producto químico unido para controlar la población de microbios patógenos. BLENDING

Mezcla de agua dura y agua blanda. 27

CATIÓN Ión cargado positivamente que resulta de la disociación de moléculas en solución.

CALCIO Elemento metálico abundante en el agua generalmente en forma de carbonato. Es soluble en agua volviéndola dura y facilitando la subsiguiente subsiguiente formación de escamas.

CLORACIÓN Proceso de adición de cloro o compuestos clorados el agua para desinfectarla

CALIDAD DE AGUA POTABLE Adec Ad ecua ua da para pa ra el cons co nsum umo o hu man ma n o y para pa ra uso us o do mést mé stic ico o habitual, incluida incluida la higiene personal.

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO Se define como la cantidad de iones que una resina puede intercambiar

en

determinadas

condiciones

experimentales.

Depende del tipo de grupo activo y el grado de entrecruzamiento de la matriz y se expresa en equivalentes por litros de resina o por grano.

CONDUCTIVIDAD Capacidad de una sustancia para conducir calor o electricidad. La conductividad

eléctrica

se

expresa

por

lo

general

en

micromhos/cm.

DUREZA Concentración Concentración de sales de Calcio y Magnesio en el agua.

DUREZA DE CARBONATO Dureza del agua causada por bicarbonatos y carbonatos de Calcio y Magnesio.

DUREZA SIN CARBONATO Dureza del agua causada por diversos sulfatos y nitratos de Calcio y Magnesio.

EDTA Ácid Ác ido o etil et ilén én diam di amin in o te trac tr acét étic ico. o. La sal sa l de sodi so dio o es la form fo rma a usua us uall de este material quelante.

GRANOS POR GALÓN 28

Unidad de C oncentración. 1gpg=17.1mg/l. 1gpg=17.1mg/l.

HIDROGEOLOGÍA Es la ciencia que estudia las aguas subterráneas.

HIDROLOGIA Es el estudio estudio del agua agua y sus movimientos movimientos a lo largo largo de diversos caminos dentro del ciclo hidrológico. hidrológico.

HIDRÁULICA Es la ingeniería del flujo de aguas en tuberías conductos, lagos o ríos.

INCRUSTACIÓN Precipitado que se forma sobre las superficies de contacto con el agua como resultado de un cambio físico o químico.

INTERCAMBIO IONICO Proceso por el cual iones de igual cargo se intercambian entre la resina sólida y el agua. Los ablandadores de aguas intercambian calcio y magnesio por unos sodios reduciendo así la dureza del agua.

PESO EQUIVALENTE El peso en gramos de una sustancia que se combina con (o que desplaza) un gramo de hidrógeno, se obtiene, por lo general, dividiendo dividiendo el peso fórmula entre la valencia.

29

PH Manera de expresar la concentración de ión hidrógeno con términos

de

potencias

10,

el

logaritmo

negativo

de

la

concentración concentración de ión hidrógeno.

PPM Una de las unidades de medición más común en el análisis de agua, en soluciones muy diluidas como en el caso de las aguas naturales es equivalente a mg/l.

REGENERAR Restaurar la capacidad de intercambio iónico de las resinas mediante la inversa del proceso. Se hace con cloruro de sodio, ácido o soda.

RESINAS Las resinas de intermedio iónico pueden ser materiales de pequeñas esferas que tienen afinidad por determinado ión.

RESINAS DE INTERCAMBIO CATIONICO Material de intercambio iónico capaz de extraer los cationes intercambiándolos intercambiándolos por protones (iones hidronio)

SALINIDAD Concentración de minerales solubles (específicamente, sales de metales alcalinos alcalinos o magnesio) en el agua.

SÓLIDOS TOTALES Esta cantidad incluye sólidos disueltos y suspendidas en el agua. Se determina pesando la muestra antes y después de la evaporación.

30

CAPITULO III: METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION 3.1 Propuesta de Objetivos 3.1.1 Objetivo General Mejorar la calidad química del agua potable, mediante el sistema de Intercambio Iónico ciclo sodio y

blending en el distrito de Huacho.

3.1.2 Objetivos Específicos Evaluar las características químicas del agua potable antes y después del intercambio iónico. Evaluar las características químicas del agua potable después del blending .

3.2 Hipotesis General El uso de sistema de Intercambio Iónico ciclo sodio y mejora la calidad química del agua potable

del

blending ,

distrito

de

Huacho.

3.3 Sistema de Variables Variable Independiente: (CAUSA) Intercambio Iónico ciclo sodio y

blending .

Variable Dependiente: (EFECTO) Mejorar la calidad química del Agua potable.

31

32

3.3.1 OPERACIÓN DE VARIABLES (1)(2)(5) TITULO

PROBLEMA Problema central

" Intercambio iónico ciclo sodio y blending

para mejorar la calidad química del agua Potable en el distrito de Huacho"

¿ En que medida el uso del sisitema de ntercambio Ionico Ciclo sodio y blending

mejora la calidad quimica del agua Potable Del Distrito De Huacho?

OBJETIVOS

HIPOTESIS

VARIABLES

OBJETIVOS GENERALES

Hipótesis Central

Mejorar la calidad química del agua potable, mediante el sistema de intercambio iónico ciclo sodio y blending en el distrito de Huacho

El uso de sistema de Intercambio iónico ciclo sodio y blending , mejora la calidad química del agua potable del distrito de Huacho.

Consiste en pasar el agua atraves de lecho de Intercambio ónico un material que posee ciclo sodio y la propiedad de blending . remover el ion calcio y magnesio del agua y de reemplazar estos iones, con sodio o potasio.

OBJETIVOS ESPECIFICOS..Evaluar las características químicas del agua potable antes y después del intercambio iónico. .- Evaluar las características qumicas del agua potable depués del blending , para mejorar la calidad quimica del Agua potable del Distrito de Huacho.

CONCEPTO

V. Independiente

DIMENSIONES INDICADORES Aplicabilidad Fundamentada

Concentración del ion calcio y magnesio antes y después del intercambio ionico Concentración resultante del ion calcio y magnesio despues del blending .

Blending :

Mezcla de agua dura y agua blanda.

V. Dependiente

La calidad química del agua potable Mejorar la calidad esta dado por química del agua parámetros potable. químicos tales como: Alcalinidad Dureza total Dureza carbonatada Dureza no carbonatada Sulfatos, cloruros y esta directamente relacionada a la naturaleza de la fuente de abastecimiento.

Calidad química del agua

Características químicas del agua: Alcalinidad Dureza total Dureza carbonatada Dureza no carbonatada Sulfatos y cloruros  





33

3.4 Tipo y Metódos de Investigación 3.4.1. Tipo de Investigación .- Investigación Aplicativa.

3.4.2

Metódo de Investigación .- Se ha empleado el metódo científico, de una investigacion experimental.

3.5 DISEÑO DE DE LA INVESTIGACIÓN Corresponde al diseño experimental. En la presente investigación se tendrán en cuenta los siguientes aspectos: -

Revisar las recomendaciones de los organismos gubernamentales sobre agua potable. Analizar la calidad química actual del agua potable del distrito de Huacho.

- Tratamiento del agua distribuido distribuido por EMAPA Huacho Huacho S.A., para el mejorar la calidad química del agua potable mediante el uso del sistema de intercambio iónico ciclo sodio y blending

3.4 Tipo y Metódos de Investigación 3.4.1. Tipo de Investigación .- Investigación Aplicativa.

3.4.2

Metódo de Investigación .- Se ha empleado el metódo científico, de una investigacion experimental.

3.5 DISEÑO DE DE LA INVESTIGACIÓN Corresponde al diseño experimental. En la presente investigación se tendrán en cuenta los siguientes aspectos: -

Revisar las recomendaciones de los organismos gubernamentales sobre agua potable. Analizar la calidad química actual del agua potable del distrito de Huacho.

- Tratamiento del agua distribuido distribuido por EMAPA Huacho Huacho S.A., para el mejorar la calidad química del agua potable mediante el uso del blending. sistema de intercambio iónico ciclo sodio y blending. -

En el proceso de blending, blending, se analizará el ión calcio, magnesio, para obtener una dureza total de 300 mg/l m g/l como carbonato de calcio.

-

Se harán los estudios de análisis en los pozos 1 y 3, donde donde existe un mayor número de habitantes.

-

El esquema de tratamiento actual y el proyectado se puede observar en la figura Nº 1.

-

En el estudio se analizarán las siguientes características químicas: Alcalinidad



Dureza Total



Dureza Carbonatada



Dureza no Carbonatada



Sulfatos



Cloruros



Se utilizarán los siguientes métodos, Anexos (Procedimiento de Análisis).

34

3.6 Población y Muestra. 3.6.1 Población. Todo el agua subterránea del distrito de Huacho provincia de Huaura.

3.6.2 Muestra. Teniendo en cuenta que los ocho ocho pozos tubulares tubulares que abastecen abastecen el distrito de Huacho y su entorno presentan características homogéneas. Se tomará la muestra de los pozos 1, 2, 3, 4 y 5. blending, se tomaron muestras de los Para analizar el proceso blending, pozos 1 y 3, ya que estos abastecen abastecen a una mayor mayor población del Distrito de Huacho.

35

TITULO 2: TRABAJO EXPERIMENTAL CAPITULO IV: TECNICAS, INSTRUMENTOS Y RESULTADOS DE LA INVESTIGACION 4.1 Técnicas y Instrumentos de Recolección de Datos. 4.1.1 Técnicas: Entre las técnicas tenemos: a. Recolección de Datos: - Observación - Fichas. b. Procesamiento de Datos: - Aplicación de programas Excel y SPSS

4.1.2 Instrumentos: Se utizaron medios auxiliares para recoger y registrar los datos obtenidos a través de los técnicas técnicas e instrumentos para recolección de datos experimentales.

4.1.3 Análisis Estadístico. 4.1.3.1. ANALISIS E INTERPRETACION DE LA DUREZA, CLORURO. SULFATO, SODIO DEL AGUA DE RED Y AGUA BLANDA DE LOS DATOS TEORICOS OBTENIDOS DE EMAPA- HUACHO CUADRO Nº 01: CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUA (1995 - 2002) Agua

Pozos Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Pozo 4 Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

Dureza

Alc. Total

470 428 374 668 Agua de Red 336 395 492 440 Fuente: SUNASS 1995 – 2002

124 157 239 237 198 229 243 268

Cloruro

Sulfato

Na

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

60 65 330 340 41 41 32,7 33,4

36

CUADRO Nº 02: DIRECTIVAS INTERNACIONALES Y NACIONALES Entidades Dureza Alc. Total

Cloruro

Sulfato

250

250

250

500

50

250

250

300

200

USEPA (2) Directivas CANADA (3) InternaEEC (4) cionales JAPON (5) WHO (6) PERU Nacional

(17/12/46) PERU (1999)

Na

75 - 150 200

250

250

250

250

400

400

200

(2) Agencia para la protección del medio ambiente de EE.UU. (3) Establecidos por el Ministerio de Salud de Canadá (4) Establecidos por el Comité europeo para la legislación sobre el medio ambiente (5) Establecidos por el Ministerio de salud y bienestar social en Japón (6) Organismo mundial de salud Resolución Suprema 17/12/46

37

38

Analisis de resultados De acuerdo al cuadro Nª 01 y gráfico 01 respecto a las caracteristicas químicas del agua potable para los años 1995 al 2002 se observan que todos los pozos exceden en dureza total a lo recomendado por los organismos internacionales y nacionales ( cuadro Nº 2 ). Ademas los pozos Nº 3 y 4 tambien exceden en cloruros, sulfatos y sodio (gráficos 02, 03 y 04).

Cuadro Nº 03 CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUA BLANDA Agua

Pozos

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Agua Pozo 4 Blanda Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8 Según calculos teóricos

Dureza

Alc. Total

Cloruro

Sulfato

Na

0 0 0 0 0 0 0 0

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

276,2 261,88 502,04 647,28 195,56 222,7 259,02 235,8

º

39

Grafico Nº 06 :

Grafico Nº 07 :

Grafico Nº 08 :

40

Analisis de resultados De acuerdo al cuadro Nª 03 y gráfico 05,06,07 y 08 cuando se se realiza el



ablandamiento teorico se observan que en todos los pozos se elimina la dureza total en tanto los cloruros, sulfatos y ion sodio superan los limites recomendados por los organismos internacionales y nacionales ( ver cuadro Nº 2 ). Se observa que el pozo Nº 05 se encuentra dentro de los estandares recomendados. blending teórico del 1995 – 2002 (anexo 11), se Según los resultados del blending teórico



observa que no es posible mejorar la calidad química de los pozos 3 y 4 con respecto a los cloruros, sulfatos y sodio. En consecuencia con un nivel de mezcla del 10% al 35% no se logra mejorar todos los pozos pero si a partir del nivel de mezcla del 40% se logra mejorar todos los pozos excepción de los pozos 3 y 4

CUADRO Nº 04: CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUA (2 005) Agua

Agua de Red

Pozos

Dureza

Alc. Total

Cloruro

Sulfato

Na (*)

Pozo 1

620

124

179

270

60

Pozo 2

520

157

135

300

65

Pozo 3

372

239

278

450

330

Pozo 4

452

237

410

450

340

Pozo 5

450

198

100

270

41

Pozo 6

520

229

84

240

41

Pozo 7

550

243

89

240

32,7

268

87

330

33,4

Pozo 8 470 Fuente: EMAPA – HUACHO

(*) Datos SUNASS 1995-2002

Analisis de resultados 

Con respecto a la dureza dureza total los 8 pozos están con con alta concentración (según cuadro 02). 41

Los clururos de los pozos 3 y 4 no se encuentran en las



concentraciones, según las directivas internacionales y nacionales Se observa observa que los sulfatos de los pozos 3 y 4 se encuentran encuentran con



alta concentración. Con respècto al ión sodio, los pozos 3 y 4 estan con alta



concentración, según las directivas internacionales.

CUADRO Nº 05: CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUA BLANDA

Agua Blanda

Pozos

Dureza

Alc. Total Cloruro Sulfato

Na (*)

Pozo 1

0

124

179

270

345,2

Pozo 2

0

157

135

300

304,2

Pozo 3

0

239

278

450

501,12

Pozo 4

0

237

410

450

547,92

Pozo 5

0

198

100

270

248

Pozo 6

0

229

84

240

280,2

Pozo 7

0

243

89

240

285,7

Pozo 8

0

268

87

330

249,6


Con respecto respecto al agua blanda la dureza dureza mejora, mejora, siendo cero, pero la concentraciòn del ion sodio aumenta en todos los pozos.



La concentración de la alcalinidad, cloruros y sulfatos, sigue siendo la misma despues del intercambio iónico.



Según los resultados del blending blending teórico del 2005 (anexo 12), se observa que cuando la mezcla es 45% de agua de red y 55% de agua blanda, la dureza de todos los pozos mejoran.



Pero la concentracion del ion sodio del pozo 3 y 4 se elevan, elevan, no asi los pozos 1,2,5,7 y 8 que se encuentran dentro de las directivas internacionales y nacionales (según cuadro Nº 02).



La alcalinidad, alcalinidad, los cloruros y sulfatos no cambian su concentraciòn concentraciòn en el proceso blending. blending.

42

CUADRO Nº 06: CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUA (2 006) Agua

Pozos

Agua de Red

Dureza Alc. Total

Cloruro

Sulfato

Na (*)

Pozo 1

456

124

191

375

60

Pozo 2

460

157

146

300

65

Pozo 3

310

239

280

380

330

Pozo 4

428

237

415

500

340

Pozo 5

430

198

85

270

41

Pozo 6

280

229

61

240

41

Pozo 7

466

243

90

280

32,7

268

78

275

33,4

Pozo 8 440 Fuente: EMAPA – HUACHO

(*) Datos SUNASS 1995-2002


Con respecto a la dureza total los 8 pozos pozos estan con alta concentracion según las directivas internacionales y nacionales ( cuadro Nº 02).



Con respecto respecto alos cloruors los pozos 3 y 4 se encuentarn con alta concentración, no así los pozos 1, 2, 5, 6, 7 y 8.



Con respecto respecto a los sulfatos sulfatos la concentración esta elevada elevada en los pozos 3 y 4 .



Con respecto respecto al ión sodio la concentracion concentracion está elevada en en los pozos 3 y 4.

CUADRO Nº 07: CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUA BLANDA Pozos

Agua Blanda

Dureza Alc. Total

Cloruro

Sulfato

Na (*)

Pozo 1

0

124

191

375

269,76

Pozo 2

0

157

146

300

276,6

Pozo 3

0

239

280

380

472,6

Pozo 4

0

237

415

500

536,88

Pozo 5

0

198

85

270

238,8

Pozo 6

0

229

61

240

169,8

Pozo 7

0

243

90

280

247,06

Pozo 8

0

268

78

275

235,8

43


Con respecto al agua blanda la dureza es cero.



Con respecto respecto a la alcalinidad cloruro y sulfato no sufre variación variación en la concentración.



Con respecto al ión sodio sodio los pozos pozos 1, 2, 2, 3, 4, 5, 7 y 8, están con concentración elevada salvo, el pozo Nº 6 que cumple las directivas internacionales y nacionales ( según cuadro Nº 02).



blending teórico del 2006 (anexo 13) que cuando la Se observa del blending mezcla es de 60% de agua de red y 40% de agua blanda la dureza total mejora su concetracion en todos los pozos.



La alcalinidad, alcalinidad, los cloruros y sulfatos sulfatos no cambian su concentracion concentracion en el proceso blending. blending.



La concentración concentración del ión ión sodio en los pozos 3 y 4 se se eleva no así en los pozos 1, 2 ,5, 6, 7 y 8, que se encuentran dentro de la directivas internacionales y nacionales.

4.1.4.2 ANALISIS E INTERPRETACION DE LA DUREZA TOTAL, CLORUROS

Y

ALCALINIDAD

SEGÚN

MUESTRAS

OBTENIDOS DEL AGUA DE RED DE LOS POZOS 1, 2, 3, 4 Y 5. CUADRO Nº 08: POZO N° 1 (Bellavista) Caracteristicas Quìmicas de Agua Potable Huacho (Agua de Red) TRATAMIENTO ESTADISTICO PARAMETRO Minimo

Máximo

Promedio

Desviación estándar

Dureza Total (ppm CaCO3)

610

658

637,7

15,81

Dureza Cálcica (ppm CaCO3)

502

528

517,2

8,66

Dureza Magnésica (ppm CaCO3)

96

146

120,5

13,56

Cloruros (ppm Cl)

158

167

163,0

3,29

0

0

0,0

0,00

308

325

317,4

4,81

Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) Alcalinidad Total (ppm CaCO3)

44

CUADRO Nº 09: POZO N° 2 (Mariscal Castilla Cuadra 3) Caracteristicas Quìmicas de Agua Potable Huacho (Agua de Red) TRATAMIENTO ESTADISTICO PARAMETRO

Minimo

Máximo

Promedio



512

590

559,5

27,09


435

480

450,2

11,21


52

144

109,3

31,04

Cloruros (ppm Cl)

123

157

149,8

8,90

0

0

0,0

0,00

310

328,1

321,3

6,62


CUADRO Nº 10: POZO N° 3 (Ciudad Universitaria) Caracteristicas Quìmicas de Agua Potable Huacho (Agua de Red) TRATAMIENTO ESTADISTICO PARAMETRO Dureza Total (ppm CaCO3) Dureza Cálcica (ppm CaCO3) Dureza Magnésica (ppm CaCO3) Cloruros (ppm Cl) Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) Alcalinidad Total (ppm CaCO3)

Minimo

Máximo

Promedio


425 288 121 273,8 0 328,6

489 310 189 281 0 336,36

452,9 300,2 152,8 277,9 0,0 332,8

17,31 6,94 18,70 2,62 0,00 2,32

CUADRO Nº 11: POZO N° 4 Caracteristicas Quìmicas de Agua Potable Huacho (Agua de Red) TRATAMIENTO ESTADISTICO PARAMETRO

Minimo

Máximo

Promedio



510

596

565,3

30,90


390

480

440,4

35,92


81

189

124,9

26,91

138,7

148

142,9

3,17

0

0

0,0

0,00

310,2

320,1

315,2

2,79

Cloruros (ppm Cl) Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) Alcalinidad Total (ppm CaCO3)

45

CUADRO Nº 12: POZO N° 5 (Av. ( Av. Echenique) Caracteristicas Quìmicas de Agua Potable Huacho (Agua de Red) TRATAMIENTO ESTADISTICO PARAMETRO

Minimo

Máximo

Promedio


521,2

593,4

573,7

23,72

388

440

420,9

15,01


109,2

177,6

152,8

19,39

Cloruros (ppm Cl)

90,2

96,3

92,5

1,80

0

0

0,0

0,00

378,2

390,2

384,2

4,61

Dureza Total (ppm CaCO3) Dureza Cálcica (ppm CaCO3)



Observando los pozos 1, 2, 3, 4 y 5 , la dureza total está con alta concentración respecto a las directivas internacionales y nacionales, se observa un maximo y minimo con el promedio respectivo y su desviación estandar, de acuerdo a las muestras tomadas del 10 ENE 2006 al 1 ABR 2006 semanalmente como se detalla en cuadro del anexo ....

Por lo demas los cloruros se encuentran en el rango de



concentraciones, de acurdo a las directivas internacionales y nacionales en los pozos 1, 2, 4 y 5 ; no siendo así con el pozo Nº 3.

4.1.4.3

PRUEBA EXPERIMENTAL POZO Nº 3 CUADRO Nº 13: AGUA DE RED

PARAMETRO Dureza Total (ppm CaCO3) Dureza Cálcica (ppm CaCO3) Dureza Magnésica (ppm CaCO3) Cloruros (ppm Cl) Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) CaCO3) Alcalinidad Total (ppm CaCO3)

Resultados (*) 464 308 156 281 0 336

46

(*) Análisis realizados en Laboratorio de Facultad de Ingeniería Química y Metalúrgica


Se observa observa que que el agua del pozo Nº Nº 3 , tiene dureza total total por encima de las directivas internacionales y nacionales.



La concentración concentración de los cloruros estan tambien tambien por arriba de las las directivas internacionales y nacionales.

CUADRO Nº 14: AGUA DE BLANDA PARAMETRO

Resultados (*)

Dureza Total (ppm CaCO3) Dureza Cálcica (ppm CaCO3) Dureza Magnésica (ppm CaCO3) Cloruros (ppm Cl) Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) CaCO3) Alcalinidad Total (ppm CaCO3) CaCO3)

0 0 0 281 0 336



Se observa observa que que el agua blanda presenta presenta dureza dureza cero. cero. Mientras que los cloruros y la alcalinidad tienen t ienen sus mismas concentraciones.

BLENDING: MEZCLA DE AGUA DE RED CON AGUA BLANDA

CUADRO Nº 15: BLENDING PARAMETRO

PORCENTAJE DE MEZCLA (Resultados ( *)) 0% 10% 20% 30% 50% 100%


0

46,71

93,403 139,5 232,91 464

Dureza Cálcica (ppm CaCO3) Dureza Magnésica (ppm CaCO3)

0 0

30,581 61,218 92,75 153,18 308 16,129 32,185 46,77 46, 77 79,734 156

Cloruros (ppm Cl) Alcalinidad Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) CaCO3)

281 0

280,91 279,91 280,9 0 0 0

Alcalinidad Alcalinidad Total (ppm CaCO3) CaCO3)

336

336,28 335,92 336,1 334,92 336,36

282 280,91 0 0

47

(*) Análisis realizados en Laboratorio de Facultad de Ingeniería Química y Metalúrgica. Se realiza la mezcla de agua de Red con agua Blanda. Se expresa el porcentaje de mezcla con respecto al agua de Red (por ejemplo: 10% de Mezcla significa que el 10% es agua de Red y el 90% es agua Blanda).


En el blending observamos blending observamos que la dureza mejora, en una mezcla de 50% de agua de red y 50% de agua blanda.



Los cloruros se siguen manteniendo con una concentraciòn concentraciòn por encima de lo estipulado por las directivas internacionales y nacionales.

COMPROBACION DE HIPOTESIS Ho : El intercambio ionico y blending no se relaciona con la calidad quimica del agua potable Hi : El intercambio ionico y blending se relaciona con la calidad quimica del agua potable

CUADRO 16: Medidas simétricas

Intervalo por intervalo

R de Pearson

N de casos válidos

Valor

Error típ. asint.(a)

1,000

,000

T aproximada (b)

Sig. aproximada

951,140

,000(c)

6

a Asumiendo la hipótesis hipótesis alternativa. alternativa. b Empleando el error error típico asintótico basado basado en la hipótesis hipótesis nula.

48

Analisis de resultados Según el cuadro Nº 16 se muestra que el pozo Nº 3, tiene una correlacion igual a 1, lo cual indica una alta correlacion positiva y con un valor de sig igual a 0.000 por lo tanto se rechaza la hipotesis nula y se acepta la blending se relaciona hipotesis alternativa que indica “El intercambio ionico y blending se con la calidad quimica del agua potable”

Grafico Nº 09


Observamos en la representacion representacion grafica la relación relación entre la dos vaiables (% blending blending vs dureza total, dureza calcica y magnesica), que en la corrida experimental se determinó la ecuación matematica:

y = 46,93 x + 0,3834

con un coeficiente de correlación igual a 1, lo

cual nos indica nos indica que existe correlaciòn positiva entre la variable independiente (% de mezcla) con la variable dependiente (dureza total, dureza calcica y magnesica) según el grafico Nº 09

49

Grafico Nº 10

Analisis de resultados Cuando se relaciona el blending con alcalinidad parcial y total asi como blending con la alcalinidad los cloruros se obtiene un R 2 igual igual a 0, por lo tanto tanto no existe correlación (grafico Nº 10)

POZO Nº 1 CUADRO Nº 17: AGUA DE RED PARAMETRO Resultados (*) Dureza Total (ppm CaCO3) 652 Dureza Cálcica (ppm CaCO3) 528 Dureza Magnésica (ppm CaCO3) 124 Cloruros (ppm Cl) 167 Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) CaCO3) 0 Alcalinidad Total (ppm CaCO3) CaCO3) 312,2 (*) Análisis realizados en Laboratorio de Facultad de Ingeniería Química y Metalúrgica


Se observa observa que que el agua del pozo Nº Nº 1 , tiene dureza total total por encima de las directivas internacionales y nacionales.

50



Se observa observa que los cloruros si estan con la concentración adecuada.

CUADRO Nº 18: AGUA DE BLANDA PARAMETRO

Resultados (*)


0


0


0

Cloruros (ppm Cl)

167

Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) CaCO3)

0

Alcalinidad Total (ppm CaCO3) CaCO3)

312,1



Se observa observa que que el agua blanda presenta presenta dureza dureza cero. cero. Mientras que los cloruros y la alcalinidad tienen t ienen sus mismas concentraciones.

CUADRO Nº 19: BLENDING PARAMETRO

PORCENTAJE DE MEZCLA (Resultados ( *)) 0% 10% 20% 30% 50% 100%


0

65,8

129,2

194,8 327,2

652


0

52,6

105,2

159,2

265

528


0

13,2

24

35,6

62,2

124

Cloruros (ppm Cl) Alcalinidad Alcalinidad Parcial (ppm CaCO3) CaCO3) Alcalinidad Alcalinidad Total (ppm CaCO3) CaCO3)

167

166,78 168,01 167,1 167,78 166,95

0

0

0

312,1

312,8

311,9

0

0

0

311,8 312,4 312,2

51

(*) Análisis realizados en Laboratorio de Facultad de Ingeniería Química y Metalúrgica. Se realiza realiza en el laboratorio mezcla de de agua de Red Red con agua agua Blanda. Se expresa el porcentaje de mezcla con respecto al agua de Red (por ejemplo: 10% de Mezcla significa que el 10% es agua de Red y el 90% es agua Blanda).


En el blending observamos blending observamos que la dureza mejora, en una mezcla de 50% de agua de red y 50% de agua blanda.



Los cloruros se siguen manteniendo con con una concentraciòn por encima de lo estipulado por las directivas internacionales y nacionales.

COMPROBACION DE HIPOTESIS Ho : El intercambio ionico y blending no se relaciona con la calidad quimica del agua potable Hi : El intercambio ionico y blending se relaciona con la calidad quimica del agua potable CUADRO 20: Medidas simétricas

Intervalo por intervalo

R de Pearson

N de casos válidos

Valor

Error típ. asint.(a)

1,000

,000

T aproximada (b)

Sig. aproximada

543,283

,000(c)

6

a Asumiendo la hipótesis hipótesis alternativa. alternativa. b Empleando el error error típico asintótico basado basado en la hipótesis hipótesis nula.

52

Analisis de resultados Según el cuadro Nº 20 se muestra que el pozo Nº 1, tiene una correlacion igual a 1, lo cual indica una alta correlacion positiva y con un valor valor de sig igual a 0.000 por lo tanto se rechaza la hipotesis nula y se acepta la hipotesis alternativa que indica “El intercambio ionico y blending se blending se relaciona con la calidad quimica del agua potable”

Grafico Nº 11


Observamos en la representacion representacion grafica la relación relación entre la dos vaiables (% blending blending vs dureza total, dureza calcica y magnesica), que en la corrida experimental se determinó la ecuación matematica:

y = 652,28 x + 0,1669

con un coeficiente de correlación (R 2) igual a

1, lo cual nos indica nos indica que existe correlaciòn positiva entre la

53

variable independiente (% de mezcla) con la variable dependiente (dureza total, dureza calcica y magnesica) según el grafico Nº 11

Grafico Nº 12

Analisis de resultados Cuando se relaciona el blending con alcalinidad parcial y total asi como blending con la alcalinidad los cloruros se obtiene un R 2 igual a 0, por lo tanto no existe correlación correlación (grafico Nº 12)

4. 2 DISCUSION DE RESULTADOS De acuerdo a los análisis 

Para poder encontrar el B l a n d i n g adecuado, adecuado, se utilizó la información obtenida de la Sunass y Emapa Huacho, de los años 1995 – 2002, 2005 y 2006.



Todos los 8 pozos presentan una dureza total bastante bastante alta respecto a la Directivas Internacionales y Nacionales (Anexo 2). 54



LETTERMAN, R. (2002), (2002), manifiesta manifiesta que un agua agua superior a 300 mg/L (ppm como CO 3Ca) es muy dura.



Los pozos pozos 3 y 4 se encuentran encuentran altos en concentración concentración del ión sodio, siendo esto perjudicial para la salud de los usuarios.



Cuando el agua se ablanda por intercambio iónico ciclo sodio ( ... ), la dureza total se reduce a cero en los 8 pozos, manteniendose la alcalinidad, cloruros y sulfatos la misma concentración, pero el ión sodio aumenta en los 8 pozos (.........), debido al intercambio iónico, de 2 equivalentes de sodio con 1 equivalentes de ión calcio magnesio.



Analizando, ............... teórico de los años mencionados, observamos que es necesario un porcentaje de 40% de A.R y 60 % AB, 60 % A.R y 40 % AB, 45 % AR y 55 % AB. (Anexo ......... ).



Cuando se monitorea monitorea el agua de los pozos 1, 2, 3, 4, 5 gráfica gráfica ( Anexo......), por un tiempo de 3 meses, se encuentra que la dureza total es demasiada alta, según las Directivas Internacionales ( Cuadro 2 ). Esta elevada dureza trae consecuencias a los usuarios en su ecónomia. La OMS ( 1995 ) manifiesta que una dureza superior a 200 mg /L, puede dar lugar a incrustaciones en el sistema de calefacción, resta detergencia a las labores de uso domestico, mayor gasto de combustible para la cocción de los alimentos, razones suficientes para aplicar la tecnología de intercambio cationico ciclo sodio y blending .



Cuando se se analiza los pozos 1 y 3 ( ........ ) en ambos se determina determina las ecuaciones matematicas: X = 652,28 X – 0,1669;

Y = 463, 93 X + 0,3834 (.....),

55

Blending debe ser menor a 46, X % En ambos casos el nivel de Blending debe Y 64,58 %, para no exceder los 300 mg/ L de dureza. 

Romero, R. (1999), (1999), manifiesta manifiesta que un agua agua demasiado blanda puede ser corrosiva, como también beneficiosa para la ecónomia de los usuarios porque no se gastaria mucho combustible en la cocción de los alimentos, la vida útil de los artefactos de uso doméstico se prolongarian, menor gato de jabón de uso doméstico.



La OMS (1995), manifiesta manifiesta que un agua agua demasiado demasiado blanda blanda puede puede traer como consecuencia enfermedades cardiovascular, la falta de calcio originaria ostoporosis y la falta de magnesio la acumulación en las arterias del colestrol negativo.



Razones suficientes para aplicar la tecnologia tecnologia de intercambio intercambio Iónico ciclo sodio y

blending para

hallar una dureza óptima de 300 ppm

como CaCO 3.

56

CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES. CONCLUSIONES: Para mejorar la calidad quimica del agua potable del Distrito de Huacho: 

Un

agua

demasiado

Blanda

probablemente

puede

ocasionar

enfermedades de ostoporosis, por deficiencia de calcio y la falta de magnesio enfermedades cardiovascular. 

Un agua demasiado dura ocasionaria incrustacioes, gasto de combustible en la cocción de los alimentos, deterioro de la vida útil de los artefactos de uso doméstico.



Un 64% de

en Blending en

el pozo Nro. 3 bajo un valor maximo admisible

de 300 ppm. como CaCO 3. 

Un 46% de Blending en Blending en el pozo Nro. 1 bajo un valor maximo admisible de 300 ppm de CaCO 3 .

RECOMENDACIONES 

Participación Ciudadana en la vigilancia vigilancia y monitoreo del agua agua potable.



Se recomienda después del blending clorinar blending clorinar e instalar un filtro de carbón activado para eliminar, olor, color y darle al agua un sabor caracteristico.

57

BIBLIOGRAFIA 1. AMIEL PÉREZ, JOSÉ JOSÉ (1993) Metodología Metodología de la Investigación Investigación Científica. Editorial CONCYTEC Lima –Perú. 152 pag. 2. AVILA ACOSTA, ROBERTO (2001) Metodología de la Investigación como elaborar la Tesis y/o Investigación. Editorial/R.A. Lima –Perú. 237 pag. 4 BERNAL TORRES, CÉSAR CÉSAR A. (2000) Metodología Metodología de la Investigación para Administración y Economía. Editorial Pearson – Colombia. 259 pag 4. BAIRD COLIN (2001) Quimica Ambiental. Editorial Reverte S.A España. 607 pag. 5. BOWLER ROSE MARIE Phd, CONE JAMES (2001) Secretos de la Medicina del Trabajo. Editorial Mc Graw – Hill Interamericana editores. S.A. de C.V. Mexico 402 pag. 6. CANTER L.W. (1998) Manual de Evaluación de impacto Ambiental: Técnicas para la elaboración de los Estudios de Impacto. Editorial Mc.Graw Hill. España 841 pag. 7. CARRASCO DÍAZ, S. (2005) Metodología de la Investigación Científica Editorial San Marcos – Perú. 474 pag. 8. DOMENICH XAVIER (1994) Quimica Ambiental. Editorial Miraguano España. 245 pag. 9. ESKEL NORDEL (1979) Tratamiento de Aguas para Industria y otros Usos. CIA Editorial Continental S.A. – México. 546 pag.

58

10. ENKERLIN HOEFLICH (1997) Ciencia Ambiental y Desarrolllo. Editorial THOMSON, MEXICO. 657 pag.. 11. HELMER RICHARD, HESPENBOL IVANILDO (1999) Control de la Contaminación del Agua. Editorial. Cepis, OPS/OMS Lima – Perú. 546 pag

12. HUNGLER POLIT. (2001) Investigació Cientifica en Ciencia de la Salud. Sexta Edición. Editorial McGRAW-HILL Interamericana México. 715 pag. 13. KIELEY GERARD (1999) Ingeniería Ambiental. Fundamentos, Entornos, Tecnologías y Sistemas de Gestión”. Editorial Mc Graw Hill – España.

1331 pag. 14. KEMMER.N. (1989) (1989) Manual de de la Nalco Chemical Company. Company. Editorial Mc Graw Hill – México. Tomo III. 15. LETTERMAN RAYMOND, D. (2002) Calidad y tratamiento del Agua Manual de Suministros de aguas comunitaria. Editorial Mc Graw Hill – España. 1207 pag. 16. MIHELCIC JAMES R. Y OTROS (2001) Fundamentos de Ingenieria Ambiental. Editorial Limusa Weley Mexico 381 pag. 17. OMS (1995) Guias para la Calidad de Agua Potable. Segunda Edición, Volumen 1. 195 pag. 18. OROZCO BARRETO NETXCA, PEREZ SERRANO, GONZALES DELGADO (2003) Contaminación Ambiental: Una visión desde la química. Editorial Thomson. Mexico 657 pag. 19. PEDRAZA NHORA (2003) Plan de Acción para Formadores Ambientales. Editorial Magisterio Magisterio –Colombia. 208 pag.

59

20. Procedimientos Simplificados para el análisis de aguas. Manual de Laboratorio. OPS (1978). 21. RODRIGUEZ MANUEL (2005) Proceso de descontaminación de Aguas. Editorial Thomson. 263 pag. 22. ROHM AND HASS COMPANY (1988) “Amberlite Ión Exchange Resins Manual” Philadelphia, Pennsylvania. 170 pag.

23. ROMERO ROJAS JAIRO (1999) Calidad del agua. Editorial Alfa Omega S.A Colombia. 271 pag. 24. SPIRO THOMAS, G., Stiglian William M. (2004) Química Ambiental. Editorial Pearson- Prentice Hall – España. 481 pag. 25. SHEPPARD, T. POWELL (1981) “Acondicionamiento de Agua para la Industria” Editorial Limusa-México. 741 pag.

26. Stándar Methods for the Examinatión Examinatión L Water and Wastewater Wastewater Awwa (1992). 27. Tyler Miller G. (2002) “Introducción a la Ciencia Ambiental Desarrollo Sostenible de la Tierra”. Editorial Thomsón. España. 458 pag.

28. Vergara Y Francisco (1966) “Tratamiento de Aguas Industriales”. Edit.

Kavi Editores. S.A. Lima - Perú. 480 480 pag. 29. Vizcarra Andreu (2002) “Ecosfera”: La Ciencia Ambiental y los

Desastres Ecológicos. Editorial Vizcarra Andrea –Lima- Perú. 525 pag.

60

61

ANEXOS

ANEXOS

62

ANEXO Nº 1 IMPUREZAS Y PROBLEMAS MÁS COMUNES DEL AGUA (22) TIPO

FORMULA

DIFICULTADES

QUÍMICA

CAUSA Imparte

Ninguna. TURBIDEZ

expresada

en

COLOR

análisis en ppm como SiO2 o NTU, JUT (unidades)

aparien- Coagulación

depósitos

tuberías

TRATAMIENTO

agua en Sedimentación

de

agua, Filtración

calderos, etc. Interfiere los procesos Espumante

Ninguna,

en

calderos. Enmarca los Coagulación y filtración

expresada COLOR

al

desagradable cia,

QUE

análisis

como

unidades

métodos

de Clorinación,

precipitación de FePO 4. En

proceso

Absorción

por carbón activo.

puede

manchar producto Principal

fuente

de

Incrustaciones

en

Sales de Calcio y intercambiador Magnesio

DUREZA

calor,

de

calderos

expresadas como tuberías. CaCO3.

coágulos

y

Forma con

jabón

Interferencias con el

Ablandami Ablandamiento. ento. Destilación tratamiento interno para caldero. Agentes Agentes

Tensioact Tensioactivo ivo

Complexómetros. Quelantes.

teñido. Bicarbonato HCO3 ALCALINIDAD

Carbonato CO3-2 e Hidrato

(OH) 2

expresadas COMO CaCO:3

Ablandamiento. Por cal Espumaje arrastre de y cal sosa. Tratamiento sólidos sólidos en el Fragilidad

vapo va por. r.

metálica por

H2SO4. HCl, etc.

fuente corrosiva.

CARBONO

DE

H.

iónico

y

Destilación. Neutralización

Corrosión

agua: condensado

con

álcalis.

Corrosión en líneas de CO2

zeolitas

Intercambio

LIBRE. DIOXIDO

ablandamiento

produce CO2 en vapor, desmineralización

ACIDO MINERAL

ácido

Vapor

Aereación. Neutralización álcalis,

con Animas

peculiares Neutras.

63

pH Ph

Concentración de Iones Hidrógeno.

varía

con

contenido

de

el sol.

pH aumenta con álcalis

Ácidos y Alcalinos en el

y disminuye con ácidos.

agua, Aguas naturales pH 6-8. No tiene importancia en

SULFATOS

(SO4)-2

Desmineralización

si mismo con calcio

Destilación, O.I.

forma incrustación. Aumenta el contenido CLORUROS

Cl-

de

sólidos

y

Desmineralización

la

Destilación, 0.I.

corrosividad del agua. Aumenta el contenido NITRATOS

NO3 -

de

sólidos,

Desmineralización

sin

Destilación, 0.I.

importancia Industrial.

Vetea al esmalte de los Absorción FLUORUROS

F-

dientes.

Controla

envejecimiento

con

Mg

el (OH9)2. Fosfato Ca y

dental coagulación

sin importancia.

por

alumitos. Remoción en proceso

Incrustaciones

de caliente con sales de

calderos y sistemas de Mg. SILICE

SiO2

Absorción

enfriamiento. Depósitos intercambio

por Iónico

insolubles en paletas Desmineralización de turbinas. Destilación, 0.I.

(CONTINÚA) (22) TIPO

FORMULA

DIFICULTADES

QUÍMICA

CAUSA

Fe++ (Ferroso) FIERRO

Fe ++* ( Férrico)

MANGANESO

Fuente

de

QUE

depósitos

en

líneas de agua, calderos. Interfiere en el agua procesal. Teñido, Curtido, etc.

Mn++

Igual al Fierro

Expresado

Incrustación.

materia

intercambio los procesos.

Coagulación filtración.

y Agentes

tensioactivos. Igual al Fierro

Lodos

y

de

calor.

extraíbles con Indeseable en la mayoría de cloroformo.

Aeración.

Secuestrantes.

como aceite o espumaje en calderos impide ACEITE

TRATAMIENTO

Deflectores. Coloradores

y

Filtración con tierra Infusorios.

64

Corrosión en líneas de OXIGENO

O2

agua

de

intercambio,

calderos, condensado. ACIDO SULFHIDRIC

Olor a huevos podridos.

H2S

Corrosión.

O ANHIDRIDO SULFUROSO

SO2

Gas irritante, corrosión. Corrosión en aleación de

AMONIACO

NH3

Cu y Zn. Por formación de iones complejos solubles.

Expresado CONDUCTIVI DAD

en La conductividad es el

micromhos/cm.

resultado de los sólidos

(Microsiemeas)

ionizables en agua. La alta

Conductancia

conductividad aumenta la

específica

corrosión del agua.

Deareación. Sulfito de Sodio,

hidracina

Inhibidores corrosión (CrO4)

Aeración. Clorinación Intercambio

DISUELTOS

Intercambio Catiónico con resinas de H. Clorinación Deareación. Cualquier proceso que disminuya

el

contenido de sólidos Ejem. Demineraliz. Ablandamiento

por

cal.

Altas concentraciones de de Ninguna

iónico

Fuertemente básico.

Diferentes SÓLIDOS

de

procesos

ablandamiento.

sólidos disueltos. Causa Desmineraliz; espumaje en calderos.

Destilación, Osmosis Inversa.

SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN

Ninguna

Atora las líneas. Causa depósitos en calderos, etc.

Subsidencia, Filtración precedida

por

coagulación. Ver ítems anteriores.

SÓLIDOS TOTALES

Ninguna

Suma de sólidos disueltos y Además en la suspensión

Inversa

osmosis y

Electro

diálisis. Clasificación CRECIMIENT

Biológica:

O

Algas, Hongos, pérdidas

ORGÁNICOS

Limos, Bacterias

“Foulling”

Ensuciamiento

de

calor,

deterioridad de equipos.

Limpieza

química,

bioácidas

y

Biostáticos (Catiónicos, pentacloro;

CuSO4,

etc.)

65

ANEXO 2 CLASIFICACIÓN DE MEDIOS DE INTERCAMBIO IÓNICO MEDIOS

Caudal

Regeneració

Intercambiadores

Unitario

n Agente

Cationicos

g.p m/ft 3

Químico

Dosaje

Capacidad usual

Ib/ft 3

Kilograno/ft 3

Ciclo de sodio Ar c i l l a s n a t u r a l e s de carbón sulfonado Copolímero estireno

5 6 -8 8-10

NaCI NaCI NaCl

1,25 3 6

2,8 7 22

H2 S 0 4

5

11

Ciclo de Hidrógeno (copolimero estireno) Ac i d o S u l f ó n i c o fuertemente ácido

6- 10

H2 S0 4 HCI

11 10

25 30

Ac i d o c a r b o x í l i c o débilmente ácido

6

H2S04

10

80

6

NaOH

3,7

29

N H 4 OH NaCOa NaOH

3,2 4,9 3,0

29 29 21

N H 4 OH Na2C03

2,7 4,0

21 21

NaOH NaOH NaOH NaOH

4,0 4,0 44) 4,0

11 21 10 18

Intercambiadores Débilmente básicos Am i n a s a l i f á t i c a s

Copolímeros de estireno 8

Fuertemente básicos Tipo 1 : Tipo gel Tipo II : Tipo gel Tipo 1 : Macroporoso Tipo II : Macroporoso

8 6 8 8

66

ANEXO 3 REGENERANTES REGENERANTES PARA EL INTERCAMBIO IÓNICO

(22)

Dosaje Capacidad Concentración Tiempo TIPÓ

DE REGENERANTE Reg. RESINA libs/fl 3

operativa

o/o

resina en

Regenerante minutos gal/ft 2 /min

Contacto

Flujo

en

Kgranos/ft3

Catiónica Al A l t a

NaCI (salmuera)

8- 8 10-15

20-24 25-30

20-24 25-30

10-20 10-20

1 1

-

2 2

6

10-12

10- 15

10- 30

0,5 - 2, 0

H2S04 Ac i d o HCI

8-10 4- 6 8-10

14-18 18 25

10-15 10- 15 10-15

10-30 10- 30 10-30

0,5 - 2,0 0,5- 2,0 0,5 - 2,0

Am o n í a c o Soda cáustica Carbonato Na

1.5 - 2 3 -4 3 -5

20-22 20-22 12-15

2-10

10-15

1,5-2,0

Soda cáustica NaOH

3,5 -5

10-12

2- 5

30- 00

0.13- 1,5

capacidad Catiónica hidrógeno Al A l t a

An A n i ó n i c a (base An A n i ó n i c a (base

Ac i d o s u lf ú r i c o 4 -

CONVERSIONES PARA EL INTERCAMBIO IÓNICO 1 Kilograno/ft 3

= 64,5 granos CaC0 3 / f l 3 (dureza)

1 000 granos CaC0 3 / F t 3 = 35,31granos CaCO 3 /litro=15,50Kilogranos/ft3 1 m.e.q./litro = 21,70 granos CaC0 3 / F t 3 1 Kilograno/ft 3 (CaCO 3 ) = 48,0 m.e.1/1 (miliequivalentes (miliequivalentes por litro)

67

ANEXO 4

68

ANEXO 5

69

ANEXO 6 VOLUMENES DE PRODUCCION DE EPS EMAPA S.A o

l

oi

at

d

e

a d

d p

u C

C

a ói

ot n

c e d

u s

et n

p

b

c

n ói

c ei n

c a

mi

si o

et

t

c al b

Z

s o

m

a b P

d A

a

b m at

a e

e

al

s

e u di

b E

d a

o s

d

e ) g

3

a

y

uj

l

m

uj

n

0-

3

s/

0-

3

d e

q

e d n

P

e

a

vr

or

o ói

or di

c n

ni

a ói

ar

c

m a

n

st U l(

0-

Huacho

sector I

22 550

E.B. 1,2,5,6

E.B. 1

35

69 017 69 912 61 858

Huacho

sector II

4 510 E.B. 8

E.B. 2

40

119 931 116 237 113 473

Huacho Sector IIII

19 943 E.B. 3

E.B. 3

65

121 212 117 642 127 159

Huacho

sector IV

9 427 E.B. 4

E.B. 4

40

76 747 73 804 73 573

Huacho

sector V

15 609 E.B. E. B. 5,6 E.B. 5

55

137 206 134 499 137 643

Huacho sector VII

13 970 E.B. 1,2 E:B. 6

25

67 776 66 667 69 596

Huacho sector VII

5 302 E.B. 7

E.B. 7

14

31 759 31 158 332 064

E.B. 8

18

36 359 34 582 35 248

FUENTE. EPS EMAPA HUACHO S.A.

70

ANEXO 7 FUENTES DE ABASTECIMIENTOS ABASTECIMIENTOS DE AGUA AGUA DE EPS EMAPA S.A. S.A. POZOS POZOS Nº 01

POZOS Nº 02

POZOS Nº 03

POZOS Nº 04

UBICACIÓN

OBSERVACIONES

Ubicado dentro del área donde Profundidad aproximada de 45 se encuentra la sede de EPS EMAPA S.A (Calle puquio cano) metros Ubicado a 150 metros de la sede de EPS EMAPA S.A (Calle Profundidad aproximada de puquio cano). metros. Ubicado en la urbanización Huacho, frente al lote F-16 Profundidad aproximada de Ubicado en la Av. centenario – metros. San. Lorenzo del distrito de Santa Maria, dentro de un terreno de 1000 m 2

Profundidad metros.

aproximada

POZOS Nº 05

Ubicado en la calle San Martín del distrito de Santa Maria

POZOS Nº 06

Ubicado en el Jr. Manuel Oyola Profundidad aproximada del distrito de Santa Maria. metros.

POZOS Nº 07

Ubicado en la Urbanización. Las Profundidad palmas del Distrito de Hualmay. metros.

POZOS Nº 08 POZO SAYAN OIZI VEGUETA PRIMAVERA

aproximada

de

41 40

39

de 54 de

50

Ubicado en el jr.San Martín del Profundidad aproximada Distrito de Hualmay. Ubicado a unos 30 metros del Profundidad de 40 metros con nivel cauce del río Huaura. estático a 17 metros de la superficie. Galería filtrantes: ubicados en tierras de cultivo.

Rendimiento:18 litros/seg.

71

ANEXO 8 FIGURA Nº 1 Esquema de Tratamiento Actual y el Proyectado

Agua Fuente (Pozo)

CLORINACIÓN (Cl2)

Proceso Actual Tanque de Abastecimiento

Red de Distribución

Proceso Proyectado

Ablandamiento por Intercambio Iónico Ciclo Sodio

Agua Blanda

Blending (Mezclado)

Red de Distribución

72

ANEXO 9 Procedimiento de Análisis Alcalinidad (16 )(21) 2. Objetivo. Determinar la alcalinidad en muestra de agua potable agua subterránea y agua superficial dentro de un intervalo de PH de 8,3 a 4,5 utilizando el método título métrico con ácido sulfúrico.

3. Interferencias. Interfiere el cloro libre y cloro residual que pueda encontrarle en la muestra. Igualmente interfieren todas aquellas sustancias que puedan reducir total o parcialmente los indicadores de calor, o aquellas sustancias que puedan reaccionar con ellos.

4. Reactivos. 

Tiosulfato de sodio pentahidratado (Na2S2O3.5H2O)

Fenoltaleína.





Anaranjado de Metilo.



Ácido Sulfúrico concentrado.



Carbonato de Sodio Anhidro.



Alcohol etílico.



Agua destilada.

5. Instrumentos y Accesorios. 

Balanza analítica

Potenciómetro





Cucharilla de vidrio o espátula de punta fina.



Plancha de calentamiento.



Pizeta de polietileno de alta densidad.

6. Preparación de Soluciones y Reactivos. 

Solución de H2SO4

IN



Solución de H2SO4

0.02N



Solución de Tiosulfato

0.1N 73



Indicador fenoltaleina



Indicador anaranjado de metilo.



Solución Estándar de CO3Na2

2.5g/l



Solución estándar de CO3Ca

2.5 g/l

6. Procedimiento: 6.1 Tomar dos porciones de 50 ml de agua en un Erlenmeyer de 250 ó 300 ml. Uno de ellos será la muestra a titular. El otro servirá como testigo de comparación de color. 

Si el agua tiene cloro residual, añadir una gota de solución de tiosulfato de sodio 0.1 N a ambos matraces.



Llevar la bureta a cero con la solución tituladora.

6.2. Alcalinidad a la fenolftaleína (pH final = 8.3) 

Agregar 2 gotas de indicador de fenolftaleina al matraz de muestra. La muestra debe cambiar a color rosa. Si no, la alcalinidad a la fenolftaleina es igual a cero. Esto indica la ausencia de carbonatos e hidróxidos, y que el agua contiene bicarbonatos o es ácida.



Titular con H2SO4 0.02 N, hasta que que la muestra sea incolora, igual al testigo, que no tiene indicador de fenolftaleina (en caso que la muestra presente color o turbiedad, titular hasta que ambos matraces se vean iguales). Calcular la alcalinidad ala fenoltaleina en mg CaCO3/l. F=

A*N*50000 ml muestra

Donde: F = Alcalinidad a la fenolftaleina. 74

A = Gasto de H 2SO4 en ml. N = Normalidad del ácido.

6.3. Alcalinidad total (pH final = 4.5-4.6) Agregar Agrega r dos gotas de indicador indic ador anaranjado anara njado de metilo meti lo al matraz con la muestra a titular y al testigo. Los dos matraces deben tomar un color amarillo brillante y ser iguales entre si. Si la alcalinidad a la fenolftaleina es igual a cero y los matraces toman un color anaranjado o rojizo, la alcalinidad total es igual a cero, lo que indica que el agua

no

contiene

carbonatos,

ni

bicarbonatos

ni

hidróxidos, o que es ácida. Por otra parte, si la alcalinidad a la fenolftaleina es diferente de cero y el color de la muestra a titular es diferente del color del testigo, la alcalinidad total es igual a la alcalinidad a la fenolftaleina, lo que indica que el agua contiene hidróxidos, pero no carbonatos ni bicarbonatos. Si los dos matraces toman un color amarillo brillante, seguir titulando, sin llevar la bureta a cero, hasta que el color amarillo de la muestra comience a virar a anaranjado. Para esto, observar la mínima diferencia de color entre la muestra y el testigo, de color amarillo brillante. Calcular la alcalinidad total (T), de manera similar a la alcalinidad a la fenolftaleina, en mg CaCO 3/l T=

A*N*50000 ml muestra

Donde: T = Alcalinidad total. A = Gasto total tota l de H2SO 4 en ml. N = Normalidad del ácido.

75

7. Cálculos: Calcular el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos en la muestra, según los resultados obtenidos de la alcalinidad a la fenoltaleina (F) y la alcalinidad total (T), de acuerdo a la siguiente tabla (Todos los resultados expresados en mg CaCO 3/l /1): Condición Hidróxidos Carbonatos Bicarbonatos F=0

0

0

T

2F < T

0

2F

T-2F

2F = T

0

2F

0

2F> T

2F-T

2T-2F

0

0

0

F=T

T

.

DUREZA TOTAL 1. Objetivo del análisis Determinar la dureza en muestras de agua potable, subterráneas y superficiales mediante el método título métrico con EDTA.

2. Interferencias Algunos Algun os iones metálicos metá licos interfier inte rfieren en produciendo produ ciendo puntos punto s finales débiles o indiferenciados, o provocando un consumo estequiométrico de EDTA. Redúzcase esta interferencia añadiendo inhibidores antes de la titulación, tal como el NaCN. El Mg-EDTA secuestra selectivamente a los metales pesados, libera magnesio en la muestra y puede utilizarse como

sustituto

de

inhibidores

tóxicos

o

malolientes.

Solamente es útil cuando el magnesio sustituido por los

76

metales pesados no contribuye significativamente a la dureza total.

5 Reactivos 

NaCN

sólido

en

cristales

(Precaución

:

es

extremadamente tóxico y debe manejarse con sumo cuidado. Manejar con espátula y evitar todo contacto con la piel, vía respiratoria o mucosas).



Solución amortiguadora:

a) Pesar 1.179 g de sal disódica de EDTA y 0.780 g de MgSO4.7H 2O. Disolver ambos compuestos en aprox. 50 ml de agua destilada. b) Pesar 16.9 g de NH 4CI y disolver en 143 mi de NH 3 concentrado. c) Disolver (a) en (b) d) Llevar a 250 ml con agua destilada. La solución tiene un tiempo de vencimiento de un mes. 

Indicador sólido de negro de eriocromo T: Pesar 0.5 g de negro de eriocromo T y 100 g de NaCI en cristales. Poner ambos en un mortero y mezclar hasta obtener un color completamente

uniforme.

Guardar

en

un

frasco

herméticamente cerrado. 

Solución estándar están dar de EDTA 0.01M : Pesar 3.723 g de Na 2EDTA (Sal disodica de EDTA) en agua destilada y llevar a 1 L.



Solución estándar de CaCO 3: Pesar 1.000 g de CaCO 3 (anhidro, estándar primario, previamente secado en estufa a 105 °C durante dos horas), llevar a un matraz de 500 ml y añadir gotas de HCI (1:1) hasta disolver. Añadir 200 ml de agua destilada y hervir de 3 a 5 minutos para eliminar el CO2. Enfriar y añadir unas gotas de indicador rojo de

77

metilo y ajustar al color naranja intermedio por adición de NH 4OH 2N o HCl 1:1, según se requiera. Transferir cuantitativamente a una fiola de 1 L. enrasar con agua destilada. La concentración de la solución resultante se puede expresar como: 1.0 ml =1.00 mg CaCO 3.

4. Materiales 

Matraz de 250ml.



Bureta graduada de 50ml.



Probeta graduada de 50ml.

5. Procedimiento 

Cálculo del factor volumétrico volumé trico de la solución de EDTA. Calcular el factor volumétrico (f) de la solución de EDTA 0.01M, titulando 15 ó 20 ml de solución estándar de CaCO 3, siguiendo el procedimiento descrito más adelante. Expresar el resultado como: mg de CaCO 3 equivalentes a 1.0 mi de solución de EDTA.

Así: f = Volumen titulado de solución estándar de CaCO 3 Gasto real de solución de EDTA 

Seleccionar un volumen adecuado de muestra, transferir a un matraz de 250 ml y llevar a 50 ml con agua destilada:



50 ml

O - 300 mg CaCO 3/l

25 ml

300 - 600 mg CaCO 3/!

10 ml

600 - 1500 mg CaCO 3/l

Utilizar 50 ml de agua destilada en otro matraz como blanco y testigo de comparación de calor.



Añadir 2 ml de solución amortiguadora a los dos matraces. Después de agregar

esta solución se fija

un tiempo límite de 5 min. de duración para la titulación a fin de reducir al mínimo la tendencia a la precipitación de CaCO3.

78



Añadir una medida (aprox. 0.25 g) g) de cristales de NaCN a los dos matraces y agitar hasta disolver.



Añadir una medida, similar a la anterior, de indicador sólido a los dos matraces y agitar hasta disolver. Se observa en los matraces una coloración violeta. *



Llevar la bureta a cero con la solución de Na 2EDTA y titular, gota a gota, el blanco hasta que el color de éste vire de violeta a azul incipiente. Se suelen

necesitar

de dos a tres gotas (aprox. 0.2 ml). Se anota lectura de la bureta como "B" y se vuelve a llenar la bureta hasta la marca cero. 

Se empieza a titular rápidamente la muestra hasta que el color violeta de ésta desaparezca. Se detiene la titulación por 10 segundos, aunque sin dejar de agitar el matraz. Luego, seguir titulando,"gota a gota, hasta alcanzar el mismo color azul que el blanco. Se anota la lectura de la bureta como "A".



Se toma como gasto real, el gasto de solución de Na 2EDTA en la titulación de la muestra menos el gasto de dicha solución en la titulación del blanco (Es decir, se toma el valor de A-B).

6. Cálculos Se calcula la dureza del agua en mg CaCO 3/l. Dureza total =

(A-B) *f * 1000 ml muestra

Donde: (A-B) = Gasto real de solución de Na 2EDTA, en ml f = Factor volumétrico de la solución de Na 2EDTA.

DUREZA CALCICA Y MAGNÉSICA 1. Objetivos

79

Determinar la dureza cálcica y magnésica en muestras de agua potable, subterránea y superficial.

2. Interferencias El ortofosfato precipita el calcio al pH del ensayo. El estroncio y el bario dan interferencia positiva, y una alcalinidad por encima de 300 mg/l puede ser la causa de un punto final indistinguible en las aguas duras.

3 Reactivos 

Solución estándar de EDTA 0.01M : Pesar 3.723 g de de Na 2EDTA (Sal disodica de

EDTA) en agua destilada y

llevar a 1 L. 

Solución estándar de CaCO 3: Pesar 1.000 g de CaCO 3 (anhidro, estándar primario, previamente secado en estufa a 105°C durante dos horas), llevar a un matraz de 500 mi y añadir gotas de HCI (1:1) hasta disolver. Añadir 200 ml de agua destilada y hervir de 3 a 5 minutos para eliminar el CO 2. Enfriar y añadir unas gotas de indicador rojo de metilo y ajustar al color naranja intermedio por adición de NH4OH 3N o HCI 1+1, según se requiera. Transferir cuantitativamente a una fiola de 1 L. Enrasar con agua destilada. La concentración de la solución resultante se puede expresar como: 1.0 ml = 1.00 mg CaCO3.



Indicador murexida (purpúralo de amonio): Este indicador cambia de rosa a púrpura en el punto final. Una mezcla molida del polvo colorante y cloruro sódico (NaCI) resulta una forma estable del indicador. Preparar mezclando 200 mg de murexida con 100 g de NaCI sólido y triturar la mezcla hasta 40 a 50 mallas.



Hidróxido de sodio 1 N.

4. Materiales -

Matraz de 250 ml.

80

-

Probeta graduada de 50ml

-

Bureta graduada de 50ml.

Cálculo del factor volumétrico de la solución de EDTA. Calcular el factor volumétrico (f) de la solución de EDTA 0.01M, titulando 15 ó 20 mi de solución estándar de CaCO 3, siguiendo el procedimiento descrito más adelante.

Expresar

el resultado como "mg de CaC0 3 equivalentes a 1.0 ml de solución de EDTA." Así: f = Volumen titulado de solución estándar de CaCO 3 Gasto real de solución de EDTA


Seleccionar un volumen adecuado de muestra, transferir a un matraz de 250 mi y llevar a 50 ml con agua destilada: 50 ml 0 - 300 mg CaCO 3/l 25 ml 300 - 600 mg CaCO 3/l 10 ml 600 - 1500 mg CaCO 3/l



Utilizar 50 ml de agua destilada en otro matraz como testigo de comparación de color.



Añadir 2 ml de solución de NaOH 1N a los dos matraces o un volumen suficiente para producir un pH de 12 a 13. Agitar. Agita r.



Añadir 0.1 a 0.2 g de indicador de murexida al matraz y agitar hasta disolver. Se observa en el matraz una coloración rosada.

81



Se empieza a titular la muestra rápidamente con la solución de EDTA 0.01M hasta que el color vire a púrpura.



Comprobar el punto final por adición de 1 o 2 gotas más de reactivo de titulación para cerciorarse de que no hay más cambio de color.

6. Cálculos 6,1 Dureza Cálcica Se calcula la dureza cálcica del agua en mg CaCO 3/l: Dureza cálcica =

A * f*' 1000 ml muestra

Donde: A = Gasto de solución so lución de Na 2EDTA, en ml. f = Factor volumétrico de la solución de Na 2EDTA.

6.2 Dureza magnésica Se calcula por diferencia de la dureza total y la dureza cálcica. Así: Dureza total - Dureza cálcica = Dureza magnésica

6.3 Cálculo do la concentración de Calcio y Magnesio. A cálcica

partir part ir de

las

concentraci concen traciones ones

y dureza

de

dureza dure za

magnésica se calcula

la

concentración do Calcio y Magnesio como metales, de la siguiente manera: Dureza Cálcica

x

0.40

=

Ca** (mg/l).

Dureza Magnésica

x

0.24

=

Mg** (mg/l).

82

SULFATOS Método Turbidimétrico 1. Objetivo del análisis Determinar el contenido de sulfatos en muestras de agua potable,

subterránea

y

superficial

mediante

el

método

turbidimétrico.

2. Interferencias Interferirá el color o la materia suspendida en gran cantidad. Parte de la materia en suspensión puede ser eliminada por filtración.

Si

ambas

interferencias

son

pequeñas

en

comparación con la concentración de sulfato, corregirlas realizando blancos a los que no se ha añadido BaCI 2. Interferirá también un exceso de sílice superior a 500 mg/l, y en las aguas con gran cantidad de materia orgánica puede no ser posible precipitar BaSO 4 satisfactoriamente. Hágase la determinación a temperatura ambiente, una variación de 10 CC no producirá errores apreciables. En presencia de materia orgánica, algunas bacterias pueden reducir SO 42 a S 2. para evitarlo,

conservar las muestras muy

contaminadas a 4 nC.

3. Reactivos Solución amortiguadora: Disolver en 250 mi de agua destilada: a) 15 g de MgCI2 .6H 2O. b) 1.51 g de Acetato de sodio anhidro. c) 0.5 g de KNO 3. d) 10 ml de ácido acético 99%. Transferir a una fiola de 500 mi y enrasar con agua destilada. 

Cloruro de bario (BaCl2) en cristales entre 20 y 30 Mesh (tamaño de partícula).

83

Solución estándar de sulfato: Disolver 0.1479 g de sulfato sulfato de



sodio

anhidro

en

agua

destilada.

Transferir

cuantitativamente a una fiola de 1L y enrasar con agua destilada. La solución resultante es de 100 mg SO 42 /L También se puede expresar como: 1.0 ml = 0.1 mg SO 42

4. Materiales 

Vaso precipitado de 250ml.



Cuchara de medida de 0.2 a 0.3 mg. de capacidad.



Fiolas de 100 mi. de capacidad.

5. Equipos 

Agitador magnético.



Cronómetro.



Fotómetro.



Turbidímetro digital Hellige.

6. Preparación de estándares de calibración 

Se colocan los siguientes volúmenes de solución estándar de sulfato en fiolas de 100 mi y se enrasan con agua destilada para obtener los estándares correspondientes: Volumen

de Concentración del

solución estándar 5 ml

estándar obtenido 5 mg SO42/L

10 ml

10 mg SO42/L

15 ml

15 mg SO42/L

20 ml

20 mg SO43/L

25 ml

25 mg SO42/L

30 ml

30 mg SO42/L

35 ml

35 mg SO42/L

40 ml

40 mg SO43/L

84

Si se desea, se pueden lomar 100 ml de agua destilada,



medidos con pipeta, como estándar de 0 mg SO 42/L.

7. Preparación de la curva de calibración Se transfiere el contenido de las fiolas con los estándares a



vasos de 250 ml y se añaden 20 ml de solución amortiguadora a cada uno de los vasos. Se agitan cada uno de los estándares con un agitador



magnético a velocidad constante y se añade una medida de aproximadamente 0.2 - 0.3 g de cristales de cloruro de bario, se mantiene la agitación por 60 = 2 segundos. Al finalizar el periodo de agitación verter la solución en la



cubeta del fotómetro y dejar reposar el estándar durante 5: 0.5 minutos. Pasados los 5 minutos de reposo, se mide de inmediato la



turbidez obtenida por la precipitación de BaSO 4, para cada uno de los estándares, teniendo cuidado de que el turbidímetro utilizado esté calibrado con patrones de formazina preparados recientemente (Utilizar el turbidímetro HELLIGE). Para muestras de muy poca turbiedad como son los estándares, no es necesario medir el valor de turbidez antes de añadir los cristales de cloruro de bario. 

Se elabora e labora la curva cur va de calibración con los valores de: concentración de la muestra en mg SO 42/L vs. turbidez final de la muestra en NTU. Si la curva está bien elaborada, se puede esperar una línea recta con un valor de pendiente cercano a 4.4 NTU/(mg SO 42).


Se toman 100 ml de la muestra o una porción diluida a 100 ml , si la concentración de sulfatos es mayor a 40 mg/L

85

(En

este

caso,

anotar

el

factor

de

dilución

de

solución

correspondiente). 

Se

añaden

a

ésta

muestra

20

ml

amortiguadora, se lleva a agitación magnética y se mide la turbidez de la muestra. Este paso no es necesario en muestras que presenten muy poca turbiedad. 

Se da a la muestra el mismo tratamiento que a los estándares.

9. Cálculos 

Se toma e! valor de la diferencia de turbiedad antes y después de añadirlos cristales de BaCI 2 (En caso de no haberlo medido, se toma el primer valor corno cero), y se confronta este valor con la curva de calibración para obtener la concentración de sulfates.



Si se tomó una porción diluida de muestra, se multiplica el valor de concentración de sulfatos obtenido por el factor de dilución correspondiente.

86

CLORUROS Método de Mohr o argentométrico 1. Objetivo del Análisis Determinar

cloruros

en

muestras

de

agua

potable,

subterráneas y superficiales mediante el método, de mohr o argentométrico.

2. Interferencias No interfieren las sustancias en las cantidades encontradas normalmente en el agua potable. El bromuro, yoduro y cianuro se registran como las concentraciones equivalentes de cloruro. Los iones sulfuro, tiosulfato y sulfito interfieren, pero se pueden eliminar con un tratamiento de peróxido de hidrógeno. El ortofosfato por encima de 25 mg/l interfiere por precipitar como fosfato de plata. El hierro por encima de 10 mg/l interfiere por enmascarar el punto final.

3. Reactivos 

Solución estándar de NaCI 0.0141 N para valorar solución de AgNO 3: Pesar 0. 02-10 g de NaCI (Secar previamente en estufa 3 ó 4 g de NaCI durante dos horas a 140°C). Disolver en 200 ml de agua destilada, transferir cuantitativamente a una fiola de 1 L y enrasar. La solución resultante es de 500 mg CI/L. También se puede expresar como: 1.O mi = 0.5 mg CI.



Solución tituladora de AgNO 3 0.0141 N: Pesar 2.395 g de AgNO 3 y disolver en 100 ml de agua destilada. Transferir cuantitativamente a una fiola de 1 L lavando con tres porciones de 100 mi de agua destilada. Guardar en frasco ámbar en una gaveta oscura.

87

Solución indicadora de K 2CrO 4: Pesar 25 g de K 2CrO4 y



disolver en 250 ml de agua destilada. Agregar solución de AgNO 3 0.0141 N,. gota a gota hasta observar la formación de un precipitado de color rojo ladrillo. Dejar reposar toda la noche a 25ºC. Al día siguiente, se filtra la solución y el filtrado se lleva a 500 ml con agua destilada. 

Valoración del AgNO 3 0.0141N.



Medir 15 ml. de solución estándar de NaCI NaCI en un matraz erlenmeyer de 125 ml de capacidad.



Agregar 1 ml. de solución indicadora de K 2CrO 4



Titular con solución Tituladora de AgNO 3, hasta la aparición de un color amarillo rosáseo, anotar el gasto y calcular el valor de "N" de la fórmula (**)

4. Materiales 

Matraz de 300 ml



Fiola de 1000 ml



Fiola de 500 ml



Bureta graduada de 50 ml.


Seleccionar un volumen volumen adecuado de muestra, transferir a un matraz de 300 ml y llevar a 100 ml con agua destilada: 100 ml 50



0 - 50 mg Cl /L

ml

50 - 100 mg Cl/L

25 ml

100 -200 mg Cl/L

10 ml

>200mg Cl/L

Tomar 100 ml de agua destilada en otro matraz como blanco y testigo de comparación de color.



Añadir a cada uno de los matraces 1.0 ml de solución indicadora. El color de ambos matraces cambia a amarillo brillante.

88

Anotar la lectura de la bureta antes de empezar a titular.



Titular con solución de AgNO 3 0.0141 N el blanco hasta la aparición de un color amarillo rosáceo. Anotar la lectura de la bureta y calcular por diferencia el gasto de solución para el

blanco.

Registrar

el

valor

calculado

como

"B".

Normalmente se suelen necesitar de 4 a 10 gotas (Aprox. entre 0.3 y 0.5 ml). Registrar la nueva lectura de la bureta y empezar a titular el el



matraz con la muestra hasta la aparición de un color amarillo rosáceo similar al del blanco. Anotar la lectura de la bureta y calcular por diferencia el gasto de solución para la muestra Registrar el valor calculado como "A".

6. Cálculos 

Calcular el gasto real de solución tituladora t ituladora de AgNO 3 como la diferencia entre el gasto de solución de AgNO 3 para la muestra y para para el blanco (Es decir, se calcula e valor de A B)



Calcular la concentración de cloru ros en la muestra: mu estra: (**) mg /L =

(A – B)*N*35450 ml muestra

Donde: (A-B) = Gasto real de solución de AgN0 3 N = Normalidad de la solución de AgNO 3 Se evaluarán las muestras en relación con los estándares de calidad de agua.

89

ANEXO 10 Materiales, Equipos y Reactivos Materiales 

Soporte Universal con Accesorios.



Vaso de 100 ml



Erlenmeyer de 250 ml.



Fiolas de 250ml, 500 ml, 1000 ml.



Vasos de Precipitado de 250 ml.



Pipetas volumétricas.



Buretas de 500 ml.



Cápsula de Porcelana con tapa.



Frascos goteros.

Pipeta.



Pinzas.





Embudos de Vidrio



Probeta de 25 ml, 50 ml.

Desecador.



Equipos Potenciómetro.





Mufla / Horno

Estufa





Unidad de Intercambio Iónico. Ciclo sodio.

Refrigerador





Balanza Analítica

Reactivos 

Ácido sulfúrico QP



Ácido Nítrico QP



Ácido Clorhídrico QP



Hidróxido de Amonio.



Cloruro de Amonio 90



Hidróxido de Sodio QP



Nitrato de Planta.



Cromato de Potasio.



Sal disódica de EDTA.



Cianuro de Sodio.



Sulfato de Magnesio Hidratado.



Carbonato de Calcio Anhidro.



Cloruro de Sodio en cristales.



Cloruro de Magnesio Hidratado.



Acetato de Sodio Anhidro.



Nitrato de Potasio.



Ácido Acético al 99%.



Negro de Eriocromo T.



Indicador Murexida (Porpurato de Amonio)

Fenoltaleina.





Anaranjado de Metilo.

91

ANEXO 11 BLENDING TEORICO (AGUA DE RED + AGUA BLANDA) Blending

Pozos

Dureza

Alc. Total

Cloruro

Sulfato

Na

10% A.R. + 90% A.B.

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Pozo 4 Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

47 42,8 37,4 66,8 33,6 39,5 49,2 44

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

254,58 242,192 484,836 616,552 180,104 204,53 236,388 215,56

REDABLE

300

250

250

200

20% A.R. + 80% A.B.


94 85,6 74,8 133,6 67,2 79 98,4 88

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

232,96 222,504 467,632 585,824 164,648 186,36 213,756 195,32

30% A.R. + 70% A.B.


141 128,4 112,2 200,4 100,8 118,5 147,6 132

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

211,34 202,816 450,428 555,096 149,192 168,19 191,124 175,08

35% A.R. + 65% A.B.


164,5 149,8 130,9 233,8 117,6 138,25 172,2 154

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

200,53 192,972 441,826 539,732 141,464 159,105 179,808 164,96

40% A.R. + 60% A.B.


188 171,2 149,6 267,2 134,4 158 196,8 176

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

189,72 183,128 433,224 524,368 133,736 150,02 168,492 154,84

45% A.R. + 55% A.B.

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Pozo 4 Pozo 5

211,5 192,6 168,3 300,6 151,2

124 157 239 237 198

196 142 387 652 68

245 232 370 480 191

178,91 173,284 424,622 509,004 126,008

92

Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

177,75 221,4 198

229 243 268

69 81 104

182 121 120

140,935 157,176 144,72

50% A.R. + 50% A.B.


235 214 187 334 168 197,5 246 220

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

168,1 163,44 416,02 493,64 118,28 131,85 145,86 134,6

55% A.R. + 45% A.B.


258,5 235,4 205,7 367,4 184,8 217,25 270,6 242

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

157,29 153,596 407,418 478,276 110,552 122,765 134,544 124,48

60% A.R. + 40% A.B.


282 256,8 224,4 400,8 201,6 237 295,2 264

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

146,48 143,752 398,816 462,912 102,824 113,68 123,228 114,36

65% A.R. + 35% A.B.


305,5 278,2 243,1 434,2 218,4 256,75 319,8 286

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

135,67 133,908 390,214 447,548 95,096 104,595 111,912 104,24

70% A.R. + 30% A.B.


329 299,6 261,8 467,6 235,2 276,5 344,4 308

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

124,86 124,064 381,612 432,184 87,368 95,51 100,596 94,12

93


Pozos

Dureza

10% A.R. + 90% A.B.


62 52 37,2 45,2 45 52 55 47

RECOMENDABLE

300

20% A.R. + 80% A.B.


124 104 74,4 90,4 90 104 110 94

30% A.R. + 70% A.B.


Alc. Total Cloruro

Sulfato

Na

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

316,68 280,28 484,008 527,128 227,3 256,28 260,4 227,98

250

250

200

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

288,16 256,36 466,896 506,336 206,6 232,36 235,1 206,36

186 156 111,6 135,6 135 156 165 141

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

259,64 232,44 449,784 485,544 185,9 208,44 209,8 184,74

35% A.R. + 65% A.B.


217 182 130,2 158,2 157,5 182 192,5 164,5

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

245,38 220,48 441,228 475,148 175,55 196,48 197,15 173,93

40% A.R. + 60% A.B.


248 208 148,8 180,8 180 208 220 188

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

231,12 208,52 432,672 464,752 165,2 184,52 184,5 163,12

45% A.R. + 55% A.B.

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Pozo 4 Pozo 5

279 234 167,4 203,4 202,5

124 157 239 237 198

179 135 278 410 100

270 300 450 450 270

216,86 196,56 424,116 454,356 154,85

124 157 239 237 198 229 243 268

94

Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

234 247,5 211,5

229 243 268

84 89 87

240 240 330

172,56 171,85 152,31

50% A.R. + 50% A.B.


310 260 186 226 225 260 275 235

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

202,6 184,6 415,56 443,96 144,5 160,6 159,2 141,5

55% A.R. + 45% A.B.


341 286 204,6 248,6 247,5 286 302,5 258,5

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

188,34 172,64 407,004 433,564 134,15 148,64 146,55 130,69

60% A.R. + 40% A.B.


372 312 223,2 271,2 270 312 330 282

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

174,08 160,68 398,448 423,168 123,8 136,68 133,9 119,88

65% A.R. + 35% A.B.


403 338 241,8 293,8 292,5 338 357,5 305,5

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

159,82 148,72 389,892 412,772 113,45 124,72 121,25 109,07

70% A.R. + 30% A.B.


434 364 260,4 316,4 315 364 385 329

124 157 239 237 198 229 243 268

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

145,56 136,76 381,336 402,376 103,1 112,76 108,6 98,26

95


Pozos

Dureza

10% A.R. + 90% A.B.


45,6 46 31 42,8 43 28 46,6 44

RECOMENDABLE

300

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Pozo 4 Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7

91,2 92 62 85,6 86 56 93,2

Sulfato

Na

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

248,784 255,44 458,34 517,192 219,02 156,92 225,624 215,56

250

250

200

124 157 239 237 198 229 243

191 146 280 415 85 61 90

375 300 380 500 270 240 280

227,808 234,28 444,08 497,504 199,24 144,04 204,188

Pozo 8

88

268

78

275

195,32

30% A.R. + 70% A.B.


136,8 138 93 128,4 129 84 139,8 132

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

206,832 213,12 429,82 477,816 179,46 131,16 182,752 175,08

35% A.R. + 65% A.B.


159,6 161 108,5 149,8 150,5 98 163,1 154

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

196,344 202,54 422,69 467,972 169,57 124,72 172,034 164,96

40% A.R. + 60% A.B.


182,4 184 124 171,2 172 112 186,4 176

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

185,856 191,96 415,56 458,128 159,68 118,28 161,316 154,84

45% A.R. + 55% A.B.

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Pozo 4

205,2 207 139,5 192,6

124 157 239 237

191 146 280 415

375 300 380 500

175,368 181,38 408,43 448,284

20% A.R. + 80% A.B.

Alc. Total Cloruro 124 157 239 237 198 229 243 268

96

Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

193,5 126 209,7 198

198 229 243 268

85 61 90 78

270 240 280 275

149,79 111,84 150,598 144,72

50% A.R. + 50% A.B.


228 230 155 214 215 140 233 220

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

164,88 170,8 401,3 438,44 139,9 105,4 139,88 134,6

55% A.R. + 45% A.B.


250,8 253 170,5 235,4 236,5 154 256,3 242

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

154,392 160,22 394,17 428,596 130,01 98,96 129,162 124,48

60% A.R. + 40% A.B.


273,6 276 186 256,8 258 168 279,6 264

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

143,904 149,64 387,04 418,752 120,12 92,52 118,444 114,36

65% A.R. + 35% A.B.


296,4 299 201,5 278,2 279,5 182 302,9 286

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

133,416 139,06 379,91 408,908 110,23 86,08 107,726 104,24

70% A.R. + 30% A.B.


319,2 322 217 299,6 301 196 326,2 308

124 157 239 237 198 229 243 268

191 146 280 415 85 61 90 78

375 300 380 500 270 240 280 275

122,928 128,48 372,78 399,064 100,34 79,64 97,008 94,12

97

ANEXO 14

INTERCAMBIADOR IÓNICO CICLO SODIO

OBTENCIÓN DE AGUA BLANDA CON LA PRESENCIA DE LOS ASESORES

98

ANÁLISIS DE LA DUREZA DEL AGUA

99

EQUIPO PARA EL TRABAJO EXPERIMENTAL

PROCESO DE BLENDING

100

MATERIAL Y REACTIVOS

EQUIPOS PARA EL EXPERIMENTO

101

102

103

104

CUADRO Nº 04: BLENDING TEORICO Dureza Alc. Total Cloruro Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 10% A.R. Pozo 4 + 90% A.B. Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

Sulfato

47 42,8 37,4 66,8 33,6 39,5 49,2 44

124 157 239 237 198 229 243 268

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 20% A.R. Pozo 4 + 80% A.B. Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

94 85,6 74,8 133,6 67,2 79 98,4 88

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

232,96 222,504 467,632 585,824 164,648 186,36 213,756 195,32


141 128,4 112,2 200,4 100,8 118,5 147,6 132

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120


164,5 149,8 130,9 233,8 117,6 138,25 172,2 154

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104


188 171,2 149,6 267,2 134,4 158 196,8 176

124 157 239 237 198 229 243 268


211,5 192,6 168,3 300,6 151,2 177,75 221,4 198

124 157 239 237 198 229 243 268

REDABLE

300

196 142 387 652 68 69 81 104

Na

pH

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35

211,34 202,816 450,428 555,096 149,192 168,19 191,124 175,08

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35

245 232 370 480 191 182 121 120

200,53 192,972 441,826 539,732 141,464 159,105 179,808 164,96

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

189,72 183,128 433,224 524,368 133,736 150,02 168,492 154,84

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

178,91 173,284 424,622 509,004 126,008 140,935 157,176 144,72

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35

200

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

Mn

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35

250

254,58 242,192 484,836 616,552 180,104 204,53 236,388 215,56

Fe

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

250

245 232 370 480 191 182 121 120

K

12

0,3

105

STD


235 214 187 334 168 197,5 246 220

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

168,1 163,44 416,02 493,64 118,28 131,85 145,86 134,6

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35


258,5 235,4 205,7 367,4 184,8 217,25 270,6 242

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

157,29 153,596 407,418 478,276 110,552 122,765 134,544 124,48

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35


282 256,8 224,4 400,8 201,6 237 295,2 264

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

146,48 143,752 398,816 462,912 102,824 113,68 123,228 114,36

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35


305,5 278,2 243,1 434,2 218,4 256,75 319,8 286

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

135,67 133,908 390,214 447,548 95,096 104,595 111,912 104,24

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35


329 299,6 261,8 467,6 235,2 276,5 344,4 308

124 157 239 237 198 229 243 268

196 142 387 652 68 69 81 104

245 232 370 480 191 182 121 120

124,86 124,064 381,612 432,184 87,368 95,51 100,596 94,12

2,7 2,78 5,3 6,9 2,3 2,2 1,87 1,96

0,01 <0,03 0,01 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0,03 0 <0,03 0,02 <0,03 0,04 <0.004 0,05 <0.004

7,5 7,5 7,6 7,1 7,4 7,6 7,39 7,35

blending teórico En el cuadro Nº 04 se muestran los resultados del blending (1995 – 2002), donde se observa que no es posible mejorar la calidad química de los pozos 3 y 4 con respecto a los cloruros, sulfatos y sodio. En consecuencia con un nivel de mezcla del 10% al 35% no se logra mejorar

106

todos los pozos pero si a partir del nivel de mezcla del 40% se logra mejorar todos los pozos excepción de los pozos 3 y 4

CUADRO Nº 05: CARACTERISTICAS CARACTERIST ICAS QUIMICAS DEL AGUA (2 005) Alc. Dureza Cloruro Sulfato Na (*) K (*) Fe (*) Total Pozo 1 620 124 179 270 60 2,7 0,01 Pozo 2 520 157 135 300 65 2,78 0,01 Pozo 3 372 239 278 450 330 5,3 0,02 452 237 410 450 340 6,9 0,04 Agua Pozo 4 de Red Pozo 5 450 198 100 270 41 2,3 0 Pozo 6 520 229 84 240 41 2,2 0,02 Pozo 7 550 243 89 240 32,7 1,87 0,04 0,04 Pozo 8 470 268 87 330 33,4 1,96 0,05 Fuente: SAMAPA Huacho S.A. (*) Datos tomados de SUNASS (1995-2002) RECOMENDABLE

Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Agua Pozo 4 Blanda Pozo 5 Pozo 6 Pozo 7 Pozo 8

300

0 0 0 0 0 0 0 0

250

124 157 239 237 198 229 243 268

250

200

12

345,2 2,7 304,2 2,78 501,12 5,3 547,92 6,9 248 2,3 280,2 2,2 285,7 1,87 249,6 1,96

Mn (*) pH (*)

STD

<0,03 7,5 <0,03 7,5 <0,03 7,6 <0,03 7,1 <0,03 7,4 <0,03 7,6 <0.004 7,39 <0.004 7,35

0,3

0,01 <0,03 7,5 0,01 <0,03 7,5 0,02 <0,03 7,6 0,04 <0,03 7,1 0 <0,03 7,4 0,02 <0,03 7,6 0,04 <0.004 7,39 0,05 <0.004 7,35

179 135 278 410 100 84 89 87

270 300 450 450 270 240 240 330

250

250

0,3

0,05

6,5-8,5

500

250

500

0,3

0,05

6,5-8,5

500

250

250

75 150

200 250

250

200 200

0,05 6,5-9,5 0,010,05 5,8-8,6 0,1-0,5 6,5-8,5

500 500

250

250

400

400

Cuadro Nº 06 USEPA (2) CANADA (3) Directivas Interna50 cionales EEC (4) JAPON (5) 300 WHO (6) PERU (17/12/46) Nacional PERU (1999)

12

0,2 0,3 0,3

<10,6 6,5 a 8,5

(2) Agencia para la protección del medio ambiente de EE.UU. (3) Establecidos por el Ministerio de Salud de Canadá (4) Establecidos por el Comité europeo para la legislación sobre el medio ambiente (5) Establecidos por el Ministerio de salud y bienestar social en Japón (6) Organismo mundial de salud Resolución Suprema 17/12/46

107

INTERCAMBIO IONICO CICLO SODIO Y BLENDING PARA MEJORAR LA CALIDAD QUIMICA DEL AGUA POTABLE EN EL DISTRITO DE HUACHO

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