Tratamiento de Desinfeccion Del Agua Potable

Facultad de Ingeniería Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Profesor Do Docente :

Quiñones Lu Lucero Ju Juan Ma Manuel

Actividad

:

Investigación Formativa

Tema

:

Desinfección de Agua Potable

Autor

: o o o

ivas!lata "ordova #r$an %aen& 'era #r$an %ala&ar (eira )evin

"*imbote + Per, -./0

Empleo de cloro, hipoclorito, dióxido de cloro, cloraminas

Nº 1


Nº 2

Tratamiento de Desinfección del Agua Potable


Nº 3

Treatment of Drinking Water Disinfection


Nº 4

Índice Introducción Consideraciones en la selección del desinfectante 11111111111112226 3valuación $ %elección del Desinfectante Primario o Princi!al111111111224 %elección del desinfectante residual o secundario1111111111111114

Cloración "loro5 !ro!iedades $ caracter6sticas en su a!licación11111111121111227 Factores 7ue influ$en en la cloración11111111111111111211228 eacciones del cloro en el agua11111111111111111111122229 "loro residual en red de distribución11111111111111111119

!i"oclorito #ódico "aracter6sticas5 concentraciones $ ri7ue&a111111111111112111$% 37ui!os dosificadores11111111111111111111111211

%$Dió&ido de cloro "aracter6sticas $ a!licación al agua !otable1111111111111121212$'

Cloraminas "aracter6sticas $ formación11111111111111111111112222$( 3volución de las clora midas en tiem!o $ con el !8111111111111212 $) 'enta9as $ desventa9as de su em!leo111111111111111111212$)


Nº 5

I*T+,D-CCI.*

La desinfección del agua !ara uso *umano tiene !or finalidad la eliminación de los microorganismos !atógenos contenidos en el agua 7ue no *an sido eliminados en las fases iniciales del tratamiento del agua2 La desinfección del agua es necesaria como uno de los ,ltimos !asos en la !lanta de tratamiento de agua !otable5 !ara !revenir 7ue esta sea dañina !ara nuestra salud2 Muc*as veces5 tratndose de agua de manantiales naturales o de !o&o5 la desinfección es el ,nico tratamiento 7ue se le da al agua !ara obtener agua !otable2 La desinfección !uede *acerse !or medios 7u6micos o f6sicos2 Los com!uestos 7u6micos ms utili&ados !ara la desinfección del agua son; 8i!oclorito de sodio <(a"l=>5 ?cido *i!ocloroso <8"l=>5 "lorito de sodio <(a"l=->2 3l cloro es uno de los elementos ms comunes !ara la desinfección del agua2 3l cloro se !uede a!licar !ara la desactivación de la actividad de la gran ma$or6a de los microorganismos2


Nº 6

/0aluación 1 selección del desinfectante "rimario o "rinci"al Desinfectante !rimario o !rinci!al es el !rimer desinfectante 7ue se em!lea en un sistema de tratamiento con el ob9etivo !rinci!al de conseguir el necesario 7ue !ermita la desinfección microbiológica2 3l !roceso de decisión em!leado !ara determinar si el desinfectante consigue la inactivación microbiológica $ no sobre!asa los l6mites establecidos de sub!roductos se re!resenta en el diagrama /5 donde se refle9an los l6mites microbiológicos $ de sub!roductos a conseguir o incluso me9orar estos l6mites2 Tambi@n se indican las !osibles modificaciones a introducir en el !roceso e incluso a!licar un nuevo desinfectante si no se consiguen las metas deseadas5 tanto microbiológicas como de formación de sub!roductos2 3n la selección del desinfectante es fundamental conocer la concentración del carbono orgnico total ""=T>5 $a 7ue una alta concentración de "=T inducir a un alto !otencial en la formación de sub!roductos $ en este caso *abr 7ue seleccionar un desinfectante 7ue no origine sub!roductos o al menos lo *aga en ba9a cantidad2 Por otra !arte5 es im!ortante conocer tambi@n la concentración de bromuros5 !ara descartar en el caso de altas concentraciones de estos5 el em!leo de fuertes oBidantes5 como el o&ono5 7ue originar6an bromatos como sub!roducto2

Consideraciones en la selección del desinfectante La selección de un desinfectante $ los !asos a seguir antes de su elección5 de!enden de una serie de condiciones !ro!ias de cada sistema de abastecimiento5 !ero siem!re *abr 7ue buscar o tender *acia tres finalidades:   

Pro!orcionar agua libre de !atógenos2 3vitar la !roducción de sub!roductos de la desinfección2 Mantener una calidad bacteriológica en la red de abastecimiento5 evitando los recrecimientos bacterianos2


Nº 7

Los !asos a seguir en la selección de un desinfectante deben considerar tanto la evaluación $ selección del desinfectante !rimario o !rinci!al como la del desinfectante secundario2

C2,+ACI,* Cloro3 "ro"iedades 1 caracter4sticas en su a"licación como desinfectante 3s am!liamente conocido el *ec*o de 7ue las grandes e!idemias de la *umanidad *an venido !or la v6a de la contaminación del agua2 Aun7ue en la actualidad *an sido !rcticamente dominados estos !roblemas5 no 7uiere decir 7ue *a$an desa!arecido los !eligros 7ue las diferentes contaminaciones del agua !ueden originar2 3s este el !rinci!al motivo 7ue im!ulsa a a!licar continuamente los !rocesos t@cnicos ms actuales $ el em!leo de nuevos !roductos !ara conseguir5 mediante el tratamiento adecuado5 un agua de calidad sanitaria ó!tima5 teniendo en cuenta 7ue el agua5 en sus diferentes fuentes de ca!tación5 est cada ve& ms deteriorada2 3n el !roceso de oBidación de las diferentes sustancias !resentes en el agua $ su desinfección5 el !roducto ms am!liamente utili&ado es el cloro 2 %i bien en algunas aguas no llega a lograrse el ob9etivo deseado5 dada la !resencia de diversas sustancias5 con las 7ue el cloro no es tan efectivo5 o bien a 7ue !recisamente el cloro conduce5 en su reacción con otras sustancias orgnicas5 a la formación de com!uestos orgnicos clorados mu$ cuestionados !or su !otencial !er9uicio !ara la salud 2 3stas circunstancias *an llevado a la utili&ación de otros !roductos5 7ue si bien no le sustitu$en com!letamente5 s6 lo com!lementan5 entre los 7ue destacan !rinci!almente el dióBido de cloro $ el o&ono2 3s im!ortante $ necesario conocer las caracter6sticas f6sico 7u6micas del cloro5 !ara su efica& $ seguro mane9o2 3l Ccloro seco es relativamente estable2 A tem!eratura inferior a /..E" no ataca al cobre5 *ierro5 !lomo5 n67uel5 !latino5 !lata5 acero $ tntalo2 Tam!oco reacciona con algunas aleaciones de cobre $ *ierro5 como C8astello$5 CMonel $ numerosos ti!os de aceros inoBidables2 3l Ccloro *,medo5 !or el contrario5 es mu$ reactivo2 Prcticamente ataca a todos los metales usuales2 (o as6 al oro5 !latino5 !lata $ titanio2 A tem!eraturas inferiores a /GE" el tntalo es inerte al cloro5 bien sea seco o *,medo2 Lo resisten bien algunas aleaciones de ferrosilicio2


Nº 8

5actores ue influ1en en la cloración 3ntre los !rinci!ales factores 7ue influ$en en el !roceso de desinfección $ tratamiento del agua con cloro5 figuran los siguientes: • • • •

(aturale&a $ tem!eratura del agua ob9eto del tratamiento2 Tiem!o de contacto entre el cloro $ el agua2 !8 del agua2 Me&cla $ dis!ersión a trav@s de toda la masa de agua2

es!ecto a los anteriores factores5 !odemos decir5 en lo 7ue res!ecta a los organismos !resentes en el agua5 7ue estos !ueden ser mu$ diversos $ con unos re7uerimientos de cloro !ara su eliminación mu$ diferentes2 Para 7ue la cloración resulte efica& es necesaria una distribución *omog@nea del cloro en el agua $ 7ue la dosis sea adecuada5 !ara obtener un agua tratada inocua2 A !artir de .5/ a .5- !!m2 de cloro libre residual en el agua5 $a se !ercibe sabor5 !ercibi@ndose antes cuanto ma$or sea la dure&a $ tem!eratura del agua2 Puede !rocederse a la decloración o eliminación del cloro en el agua5 mediante el em!leo de sustancias reductoras5 tales como el an*6drido sulfuroso5 el *i!osulfito sódico5 etc222 Htili&ando cantidades a!ro!iadas de estos !roductos se !uede eliminar la cantidad de cloro deseada2 Tambi@n se !uede eliminar el cloro filtrando el agua a trav@s de carbón activo2 3ntre las m,lti!les sustancias 7ue !ueden contener las aguas naturales5 algunas influ$en en gran medida en la eficacia de la cloración2 Por e9em!lo5 en !resencia de sustancias orgnicas5 la acción desinfectante del cloro es menor2 3l amon6aco $ otros com!uestos orgnicos nitrogenados consumen cloro2 3l *ierro $ el manganeso reaccionan con el cloro aumentando la demanda de @ste $5 una ve& oBidados5 contribu$en a aumentar la turbiedad del agua2 Las bacterias $ virus !ueden 7uedar !rotegidos de la acción del cloro !or los sólidos sus!endidos en el agua; de a7u6 7ue la eficacia de la cloración se vea aumentada mediante la subsiguiente filtración $ una !osterior desinfección2


Nº 9

es!ecto a la tem!eratura5 la eficacia de cloración aumenta al aumentar a7u@lla5 naturalmente siem!re 7ue las dems condiciones !ermane&can invariables2 A !esar de esto5 ocurre 7ue como en el agua a ba9a tem!eratura el cloro !ermanece ms tiem!o5 !uede llegar a com!ensarse la ma$or lentitud de la desinfección con la ma$or duración del cloro en el agua2

+eacciones del cloro en el agua Las reacciones 7ue tienen lugar entre el cloro $ el agua5 aun7ue en !rinci!io !arecen mu$ sim!les5 no siem!re lo son5 $a 7ue el agua ob9eto de la cloración no sólo es 8-=5 sino 7ue en ella *a$ diversas sales $ materias orgnicas en solución $ sus!ensión2

Cloro residual en la red de distribución 3l consumo de cloro en el agua de una red de distribución se debe5 !or una !arte5 al consumo del cloro !or la !ro!ia agua $ !or otra5 al consumo 7ue se !roduce en la interfase con las !aredes de las conducciones2 3n el agua5 el consumo de!ende !rinci!almente de la tem!eratura $ del contenido en materias orgnicas disueltas <"=T>2 3n la interfase con las !aredes5 el consumo de cloro se !roduce !or la interacción con los !roductos de corrosión $ !or los de!ósitos $ biomasa fi9ada en las !aredes2 La disminución del cloro residual en una masa de agua2


Nº 10

!IP,C2,+IT, #.DIC, Caracter4sticas3 concentraciones 1 riuea 3l *i!oclorito sódico es el derivado del cloro ms frecuentemente em!leado en la desinfección del agua de !e7ueños abastecimientos2 "omo antis@!tico5 el *i!oclorito sódico se em!leó !or !rimera ve& a gran escala en la desinfección de residuos tras una e!idemia de fiebre tifoidea en /G en Inglaterra2 3l *i!oclorito sódico es inestable5 !or lo 7ue se !re!ara en solución acuosa de concentración limitada5 la solución va !erdiendo cloro a un ritmo mensual del - al K5 !erdiendo a,n ms si la tem!eratura es ma$or de .E"2

/ui"os dosificadores


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DI.ID, D/ C2,+, Caracter4sticas 1 a"licación al agua "otable La utili&ación del "l=- como desinfectante del agua se remonta a !rinci!ios del !asado siglo5 !ero es bastante des!u@s cuando se em!lea ms generalmente como alternativa al cloro5 al com!robar 7ue !ro!orciona al agua me9ores !ro!iedades organol@!ticas2 Por otra !arte5 la ma$or degradación actual del agua $ los !roblemas derivados de la formación de tri*alometanos $ otros com!uestos organoclorados5 abren nuevas


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!osibilidades $ venta9as en el em!leo del "I=-2 3l dióBido de cloro es un gas amarillo verdoso5 mu$ soluble en el agua <-. grl>5 similar en as!ecto $ color al cloro5 es bastante inestable $ no !uede ser com!rimido ni licuado sin !eligro de eB!losión5 !or lo 7ue debe ser generado in situ5 en el lugar $ en el momento de su em!leo2 3s !otencialmente eB!losivo en contacto con el aire5 a una concentración del /.K en volumen a la !resión atmosf@rica5 si *a$ una fuente de ignición2 3s unas -5 veces ms denso 7ue el aire5 mu$ soluble en agua5 unas cinco veces ma$or 7ue el cloro5 $ tiene un !oder de oBidación de -50 veces ma$or 7ue el cloro2 %u !oder bactericida5 $ su !otencial redoB5 est !oco afectado !or el !8 a valores de entre 4 $ /.5 al contrario de lo 7ue ocurre al cloro2 3n el grfico  se re!resenta el !otencial redoB en función del cloro residual $ del !8 en el caso del dióBido cloro5 cloro $ cloramina2 3l !oder oBidante del dióBido de cloro es ma$or 7ue el del cloro2 %u acción bactericida es mu$ r!ida5 siendo su nivel ms alto de desinfección antes de los dos !rimeros minutos de contacto2 =Bida $ reacciona con el *ierro $ manganeso a velocidades de reacción ma$ores 7ue con el cloro2

C2,+AI*A# Caracter4sticas 1 formación Las cloraminas como desinfectante fueron identificadas en las !rimeras d@cadas del siglo  al com!robarse 7ue la desinfección con cloro ten6a lugar en dos fases2 3n la fase inicial5 el cloro al oBidar una serie de sustancias !resentes en el agua5 desa!arece


Nº 13

r!idamente $ en una segunda fase5 cuando en el agua *a$ !resente amon6aco5 la acción bactericida continua5 a !esar de 7ue el cloro libre *ubiera desa!arecido5 debido !recisamente a la acción de las cloraminas formadas2 La combinación del amon6aco con el cloro en el !roceso de tratamiento del agua conocida tambi@n como cloración con cloro combinado o cloraminación5 tuvo como !rimer ob9etivo a!ortar un desinfectante residual al agua5 ms !ersistente 7ue el cloro libre5 a la ve& 7ue evitar ciertos sabores de algunos com!uestos clorados5 ms recientemente se eBtendió su em!leo debido a una función im!ortante de las cloraminas $ es la de no formar5 o al menos formar en menor grado5 los conocidos sub!roductos de la desinfección5 es!ecialmente los tri*alometanos2 Al ser ms estables 7ue el cloro libre5 resultan mu$ efectivas !ara controlar el recrecimiento bacteriano en la red $ las corrosiones de la misma2 3n 3stados Hnidos5 fueron bastante em!leadas *asta /G. $ a !artir de entonces5 !arece ser 7ue como consecuencia de la escase& de amon6aco en la %egunda Nuerra Mundial5 deca$ó su em!leo2 3n los ,ltimos años5 al !rofundi&ar en el conocimiento de los !roblemas 7ue generaban los sub!roductos de la desinfección5 *a vuelto a incrementarse el inter@s !or las cloraminas2 La !reocu!ación en las dos ,ltimas d@cadas !or los sub!roductos de la cloración5 !rinci!almente los tri*alometanos $ cidos *aloac@ticos5 en el agua tratada en los sistemas de distribución5 *a *ec*o aumentar el inter@s !or las cloraminas como desinfectante alternativo5 al formar menos sub!roductos de desinfección2 "uando el agua ob9eto de la cloración contiene amon6aco u otros com!uestos amoniacales5 se forman com!uestos de adición llamados cloraminas2 A continuación5 vamos a tratar de estos com!uestos5 $a 7ue en muc*os casos se incor!ora en la !rctica de la desinfección final5 amon6aco5 !ara !rovocar eB!resamente la formación de cloraminas2

/0olución de las cloraminas en el tiem"o 1 con el "! La tem!eratura como en los dems desinfectantes5 *ace corres!onder una ma$or eficacia de las cloraminas como desinfectante a ma$or tem!eratura2 3n con9unto5 la eficiencia disminu$e al aumentar el !8 $ ba9ar la tem!eratura

Nº 14

ensa$os reali&ados !ara inactivación de 32 "oli $ !oliovirus5 !or Oolfe5 Dell$ $ otros5 se com!robó una inactivación 4. veces menor a !8 G50 $ tem!eratura entre - $ 4E" 7ue a !8  $ tem!eratura entre -. $ -0E"2

:enta;as 1 des0enta;as del uso de las cloraminas 3ntre las venta9as del em!leo de las cloraminas como desinfectante secundario !ueden destacarse las siguientes: (o reaccionan con los com!uestos orgnicos como lo *ace el cloro libre en la formación de los T8Ms5 !ero en cambio no reduce en el mismo grado la formación de ?cidos *alo ac@ticos2 %on mu$ efectivas en el control del biofilm dada su gran ca!acidad de !enetrar en el interior de este biofilm2 Al no reaccionar con los com!uestos orgnicos5 en el mismo grado 7ue lo *ace el cloro5 se !ueden disminuir algunos olores $ sabores 7ue el cloro libre !odr6a llegar a !otenciar5 disminu$endo las 7ue9as de los consumidores2 %on ms estables $ de ms duración como residual 7ue el cloro libre o el dióBido de cloro5 con lo cual !ro!orciona una me9or !rotección contra el recrecimiento bacteriano en los grandes abastecimientos $ redes con &onas de eBcesivo tiem!o de retención5 2 %u !re!aración es fcil2 3vita generalmente la instalación de estaciones de cloración5 en algunos abastecimientos eBtensos $ en @!ocas de ma$ores tem!eratur as2


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Tratamiento de Desinfeccion Del Agua Potable

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