control del agua 2010 2
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El agua potable debe cumplir con los
siguientes requisitos
Cuenta total microbiana Menos de 100 grmenes por mL
Grmenes patgenos Ausentes en 1 mLcolibacilos Ausentes en 50 mL
Residuos de evaporacin Menos de 500 mg por litro
Nitratos Menos de 30 mg por litro
Compuestos amnicos Vestigios
Sulfatos Menos de 60 mg por litro
Cloruros Menos de 30 mg por litro
Hierro Menos de 0,5 mg por litro
Manganeso Menos de 0,1 mg por litro
pH De 6 hasta 8
Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Transparencia: el agua potableser transparente, pequeas
sustancias suspendidas la hacenopalina
Color: las aguas incoloras noexisten en la naturaleza, slopequeos volmenes, las aguasnaturales pueden ser: azul, azulverdoso, pardo, amarillo o rojizo
Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Olor: son inodoras, el olor es sntoma quepresenta impurezas.
Sabor: es muy subjetivo: cuando en el agua sesobrepasa una cierta cantidad de salesdisueltas, aparece mal sabor.
Temperatura y reaccin: entre 7 y 11 C. Sloel agua fresca es agradable al paladar. Neutrao ligeramente alcalina.
Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Nitritos, nitratos y amoniaco: la presencia de
nitrgeno combinado disuelto en las aguas potables
indica posible contaminacin. Las aguas potables no
deben contener nitritos, nitratos ni amoniaco
Acido carbnico: las aguas superficiales contienen
menos de 10 ppm de CO2, disuelto, mientras que las
aguas subterrneas pueden contener varios cientos
de ppm
http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.cssi.org.ve/imagenes_noticias/agua%2520sucia.jpg&imgrefurl=http://sacandomelao.blogspot.com/2009/04/la-queja-del-pueblo-agua-potable-no-es.html&usg=__0-ZEeCCR9AMcI_ciEjBZ7VCunVY=&h=327&w=245&sz=42&hl=es&start=1&itbs=1&tbnid=s6GrPoiGfY3slM:&tbnh=118&tbnw=88&prev=/images%3Fq%3Dagua%2Bsucia%26hl%3Des%26sa%3DG%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.cssi.org.ve/imagenes_noticias/agua%2520sucia.jpg&imgrefurl=http://sacandomelao.blogspot.com/2009/04/la-queja-del-pueblo-agua-potable-no-es.html&usg=__0-ZEeCCR9AMcI_ciEjBZ7VCunVY=&h=327&w=245&sz=42&hl=es&start=1&itbs=1&tbnid=s6GrPoiGfY3slM:&tbnh=118&tbnw=88&prev=/images%3Fq%3Dagua%2Bsucia%26hl%3Des%26sa%3DG%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1 -
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Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Oxgeno: en las superficiales esta disuelto hasta la
saturacin. El nivel de oxgeno disuelto en las aguas
naturales es, con frecuencia, una indicacin directade su calidad.
Sulfatos: se ha designado a los sulfatos,
contaminantes de segundo nivel, a ciertas
concentraciones en aguas potables, afectan el sabor.
Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Cloruros: la cantidad de cloruros
que contiene el agua sirve para
conocer su calidad, puede estarcontaminada por orina de
animales o vertidos industriales.
Hierro y manganeso: altos niveles
indican la presencia de efluentes
industriales o de desechos de
operaciones mineras
Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Dureza: se deben a la presencia
de calcio y magnesio que estn
en disolucin. Dependiendo de
la cantidad de carbonatos
clcicos, las aguas se clasifican
en duras y blandas. Las aguas
duras no son apropiadas para
usos domsticos
Dureza del agua: inconvenientes
En contacto con el calor
estas sales forman
incrustaciones en las
calderas y tuberas
Desarrollo de
microorganismos en
capas superficiales
Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Materia orgnica: las sustancias orgnicas estn en las aguas
en pequea proporcin, de tal modo que se valoran ycuantifican en funcin de la cantidad de oxgeno opermanganato potsico que necesitan para su oxidacin.
Para medir la materia orgnica se realiza la determinacin dela Demanda Qumica de Oxgeno (DQO), que permite conocerel nivel de contaminacin orgnica en aguas residuales. Conella se determina la cantidad equivalente de oxgenorequerido para oxidar la materia orgnica de la muestra
http://i95.photobucket.com/albums/l131/LABGUAGUAU/coolads_002.jpghttp://i95.photobucket.com/albums/l131/LABGUAGUAU/coolads_002.jpg -
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Caractersticas fsicas y organolpticas de las
aguas potables
Slice: est presente en la mayora de los suministros
de agua natural en forma de silicatos. Es posible
encontrar mayores concentraciones de slice enaguas salobres o residuales.
Agua de bebida:
Las aguas superficiales reciben untratamiento de potabilizacin
Existen fenmenos microbiolgicosque afectan al agua deabastecimiento pblico distribuidaspor redes:
1. Microorganismos patgenos,generalmente, de origen fecal
2. Microorganismos indicadores decontaminacin fecal
3. Microorganismos alterantes, que
ocasionan efectos desagradables enel olor y sabor de las aguas.
Microorganismos patgenos:
Salmonelosis y fiebres tifoideas
Shigelosis
Vibrio cholerae
E. Coli enteropatgenos
Campylobacter jejuni
Yersinia enterocoltica
Listeriosis
Virus de la hepatitis A
Microorganismos indicadores:
Los estreptococos del grupo D constituyen un
grupo muy heterogneo; abundan en las materiasfecales del hombre y animales
En los animales son mas numerosos losestreptococos que los coliformes
En el ser humano sucede lo contrario
La Unin Europea no tolera ni coliformes niestreptococos del grupo D en las aguas de bebida.
Tratamiento del agua
Desmineralizacin del agua 10 g de cal
apagada + 19 g de carbonato sdico x m3
Suavizar por bombeo a travs de capas deresina retiene Ca y Mg e intercambiaNa.
Tratamiento del agua: elimina grmenes eimpurezas slidas
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Tratamiento del agua
Clorinacin disminuye el contenido
bacteriano
Filtracin elimina quistes, amibas y
tenias
Sedimentacin y filtracin elimina
impurezas slidas
Cantidad residual de cloro en agua: 0,2 a 0,4
mg x litro
Tratamiento del agua:
Agua poco contaminada. 2mg de cloro x litro
Agua muy contaminada: 30 mg x litro
Uso de soluciones saturadas de hipoclorito sdicoo clcico.
1 l al 1% de cloro activo suficiente para 10000 Lde agua: 58 mL de solucin saturada dehipoclorito sdico hasta completar un litro.
En el lavado de la mantequilla, el cloro puede provocar sabores
desagradables en el producto. En este caso se elimina el cloro
residual por medios de filtros de carbn activado.
Eliminacin de las sales
Adicin de Ca(OH) en frio luego filtracin
Filtrado por zeolitas: silico-aluminatos de Na
Desmineralizacin con resinas de intercambio
inico
Destilacin simple o doble.
Cloracin marginal
Es una cloracin ligera, con la que se
destruyen los microorganismos patgenos. El
contenido de cloro residual total debe ser de
0,1 a 0,2 mg/L tras 30 minutos de contacto.
Si el agua est muy contaminada se debe
asegurar un valor desde 0,2 hasta 0,5 mg/l
tras 30 minutos.
Cloracin marginal-factores de eliminacin
microbiolgica
El mecanismo de accin germicida del cloro depende
del pH, siendo el ideal entre 7 y 8. La cloracin de 0,2 mg/l de cloro residual libre con
un pH de 7, asegura la destruccin del 99% de losgrmenes patgenos en 30 segundos, en especial deSalmonella
Para coliformes el tiempo es de dos minutos, poresta razn el recuento de coliformes se utiliza paracontrolar la potabilidad
Para destruir mohos, virus, esporas hace falta un altocontenido de cloro residual libre
Manejo de aguas residuales:
Contienen un elevado contenido de materia orgnica
Las aguas residuales pueden dividirse en las
siguientes clases:
Agua para los servicios pblicos
Agua utilizada en enfriamientos
Agua con residuos de productos
Las aguas para los servicios pblicos deben de estar
libres de grmenes patgenos
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El agua de enfriamiento tambin se puede utilizarpara limpieza y para enfriar calderas
DBO o CBO: Consumo Bioqumico de Oxgeno:expresa el grado de contaminacin del agua conresiduos orgnicos
Se determina la cantidad de oxgeno que consumenlas bacterias para descomponer la materia orgnicadurante 5 das
El CBO se expresa en mg de oxgeno consumidos en 1L de agua.
Depuracin biolgica:
Actividad microbiana convierte la MO en CO2 y
H2O
Inyeccin de aire al agua
Sedimentacin del lodo y conglomerado de los
Microorganismos
Clarificacin del agua
El agua residual se emplea en el riego
El lodo residual se emplea como abono de los
cultivos
Figura 2. Unidad de saneamiento para aguas residuales. A, diagrama
esquemtico en donde se muestra como se lleva a cabo el tratamiento de aguas
residuales antes de ser depositadas en vertientes naturales sin riesgo de
contaminar el medio ambiente. B, fotografa de una planta tratadora de agua
residual industrial.
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CARACTERSTICAS BSICAS DE LOS LODOS ACTIVOS
El componente biolgico activoen los lodos no es un cultivopuro, sino, una asociacin debacterias, levaduras, hongos,protozoarios y organismossuperiores. Estos organismoscrecen en el agua de desechosen los reactores e interactanentre ellos.
El lodo activado consiste, encontraste con su cali ficacinactivo, de una porcinimportante de clulasmicrobianasmuerta.
ASOCIACION DEL CONTAMINANTE & PROCESO DEL
TRATAMIENTOContaminante Proceso del tratamiento
Demanda bioqumica de oxigeno (BOD) Lodos activados
Filtro Trickling
Laguna de oxidacin
Canal de oxidacin
Slidos totales suspendidos (TSS) Sedimentacin
Cribado
Flotacin
Precipitacin qumica
Nitrgeno Nitrificacin / Desnitrificacin
Clorinacin
Fsforo Precipitacin qumica
Tratamiento biolgico
Osmosis reversa
Metales Tratamiento biolgico
Precipitacin qumica
Evaporacin
Grasas y aceites Coagulacin
Flotacin
Tratamiento biolgico
Compuestos orgnicos voltiles Tratamiento biolgica
Air Stripping
Patgenos Desinfeccin qumico
Radiacin UV
Demanda Bioqumica de Oxgeno
Definicin: es la cantidad de oxgeno querequieren las bacterias durante la estabilizacinde la materia orgnica susceptible dedescomposicin en condiciones aerobias.
Parmetro que mide la contaminacin orgnica pormedio de la DBO5.
Demanda Bioqumica de Oxgeno
Aplicaciones:
Se usa para determinar el poder contaminante delos residuos domsticos e industriales, entrminos de la cantidad de oxgeno que requieren
si son descargados a las corrientes naturales deagua
Demanda Bioqumica de Oxgeno
Aplicaciones:
Medir la eficacia de algunos procesos detransformacin.
Controlar el cumplimiento de las limitaciones a queestn sujetos los vertidos
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Demanda Bioqumica de Oxgeno
Tiempo % Oxidacin M.O.
5 das 60-70
20 das 95-99
Medicin de la DBO
Mtodo directo con electrodo:
Se ajusta la muestra a 20C y airearla por difusinhasta saturarla.
Se llenan varios recipientes con la muestra y seanalizan tres muestras inmediatamente OD.
El resto de las muestras se incuban por cinco dasa 20C.
A los cinco das se determina el OD de lasmuestras y se calcula la DBO5.
EJEMPLO:
Oxgeno disuelto al inicio (100 mg/dL)
Oxgeno disuelto al trmino (60 mg/dL)
Esto indica que la DBO del agua en estudio es
de: 40 mg/dL
Mientras mayor sea la DBO mayor ser lacantidad de materia orgnica disuelta en el agua
servida
En general las aguas potables no superan los 5
mg/dL pero las aguas servidas pueden tener
300 mg/dL
Desde el punto de vista de salud publica se
encuentra aceptable un agua servida que
contiene menos de 1000 coliformes totales/dL
y con una DBO inferior a 50 mg/L
Dureza del agua:
Dureza del agua: Se midi con un
cilindro graduado 50 mL de agua dechorro y se agrego en erlenmeyer de250 mL, luego se agrego 1 mL desolucin buffer pH 10.0 y 2 gotas denegro eriocromo a cada erlenmeyer.Posteriormente, ya con la buretallena y enrazada con solucin deEDTA (cido etilendiaminotetraactico) se procedi a realizar latitulacin hasta que cada muestrapasara de vino tinto a azul marino.
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Calculos:
NEDTA = 0,0278 N
Vol. de agua = 50 mL
Vol. de EDTA gastado = 2,6
Masa eqv. = 50
Equ CaCo3 = NEDTA x Vol. de EDTA gastado
Equ CaCo3 = 0,0278 N * 0,0026 L = 0,0000722
gr/L de la muestra = Equ CaCo3 x Masa eqv.
gr/L de la muestra = 0,0000722 * 50
gr/L de la muestra = 0,00361 gr./L
Dureza del agua (ppm) = 0,00361 *1000
0,05
Dureza del agua (ppm) = 72,2
Si para una muestra de 45 ml de agua de cao
adiciono un gasto de 4,6 ml de EDTA 0,0167 M.
calcule la dureza de dicha muestra en ppm y diga quetipo de agua es
En otra oportunidad se midi la dureza de agua de
pozo obtenindose un gasto de 12,8 ml con EDTA
0.01786 M. Mencione que tipo de agua es
Demanda Qumica de Oxgeno:
El presente mtodo es derivado del mtodostandard, el cual se ha modificado de la siguientemanera: Se han dividido las cantidades por 5 y seutiliza un tubo de digestin de 25 x 300 mm,calentado en su parte inferior, en una placa decalefaccin apropiada, la cual produce condensacinen las paredes del tubo, no siendo necesario el usodel refrigerante de reflujo. Esto simplificaenormemente el procedimiento y permite correr
simultneamente en una placa normal hasta 56muestras.
Demanda Qumica de Oxgeno:
Se toman 10 ml de muestra que puede ser pura o diluidasegn el valor esperado para la DQO. Se colocan en untubo de digestin, se agregan 5 ml de solucin deK2Cr2O7 0.25 N (equivalentes a 1.25 ml de solucin 1 N +3.75 ml de H2O) y acto seguido con mucho cuidado 15 mlde H2SO4. Se pone a digerir a una temperatura cercanaal punto de ebullicin pero sin dejar hervir (aprox.150 C)1 hora y 30 min. Se deja enfriar. Puede ser de un da paraotro.
Precaucin: La ebullicin prolongada puede hacer perderoxgeno al dicromato aunque no haya DQO en las
muestras, falseando los resultados de la muestra eincluso del blanco.
Al otro da se diluye a 100 ml con agua, se agregan 2
a 3 gotas de Indicador de Difenilamina, 5 ml deH3PO4 conc. 85 % y se titula con Sulfato Ferroso-Amnico (FAS) 0.5 N
A lo anterior se le debe restar el resultado de unBlanco, con lo cual la frmula queda transformada enla siguiente:
DQO; mg/lt = (ml de FAS x Normalidad en el Blanco- ml de FAS x Normalidad en la muestra) x 8 x1000/Alcuota
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Ahora resuelva el siguiente ejercicio: al
realizar la DQO para una muestra de agua
residual de 45 ml se obtuvo un gasto de 13,2
ml de FAS 0,4678 N y al hacer un blanco se
llego a consumir 26,7 ml del mismo valorante.
cual es el resultado esperado
Control de calidad qumico de las
aguas y el hielo:
Anlisis mnimo, que incluye:
1. Caracteres organolpticos: olor y sabor
2. Caracteres fsico-qumicos:
conductividad
3. Caracteres relativos a sustancias no
deseables: nitritos, amoniaco
4. Agentes desinfectantes: cloro residual
Control de calidad qumico de las
aguas y el hielo:
Anlisis normal:
1. Caracteres organolpticos: olor, sabor y turbidez
(mediante nefelometra)
2. Caracteres fsico-qumicos: temperatura, pH y
conductividad
3. Caracteres relativos a sustancias no deseables:
nitritos, amoniaco y oxidabilidad al permanganato
4. Agentes desinfectantes: cloro residual u otroagente desinfectante autorizado
Control de calidad qumico de las
aguas y el hielo:
Anlisis completo: que incluye todos los
parmetros establecidos, as como aquellos
que se presumen dentro de los
componentes que puedan constituir un
peligro sanitario
Anlisis ocasional: consiste en la
determinacin de cuantos parmetros sean
fijados por la administracin sanitaria, en
situaciones particulares o accidentales
Control de calidad qumico de las
aguas y el hielo: Los mtodos que se han de aplicar en las aguas potables de
consumo pblico son: Caracteres organolpticos
Color
Turbidez
pH
Residuo seco a 110 C
Conductividad elctrica
Cloruros
sulfatos
Calcio
magnesio
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Control de calidad qumico de las
aguas y el hielo: Oxidabilidad
Radiactividad
Dureza
Cadmio
Aluminio
Cinc
Cobre
Hierro
Manganeso
Nitritos
Nitratos
Amonio y fsforo total
Agua potable:
Valor de calidad de agua hasta 400 mico S./cm, y
como mximo 600.
Si la concentracin de nitratos es superior a 45
mg/l. Los nitratos pasan a nitritos en el estomago,
luego a sangre y forman metahemoglobina, con lo
cual la absorcin del oxgeno por la sangre
disminuye, produciendo asfixia interna.
El contenido en cloruros de aguas naturales suele
ser de 50 - 60 mg/l.
Agua purificada
AGUA DESIONIZADA
Conductividad: Mx. 0.5 s
pH 25C: 5.07 - 7.00
AGUA DESMINERALIZADA
Conductividad: Mx. 2 s
pH 25C: 5.07 - 7.00
Control de calidad microbiolgico de las aguas y
el hielo
El control microbiolgico de las aguas serealiza en los suministros de agua, a finde probar la potabilidad del agua
El recuento de grmenes viables que seespera depende de la naturaleza de lamuestra de agua
La contaminacin fecal del agua origina lapresencia de bacterias derivadas delintestino: Escherichiacoli, Streptococusfaecalis y Clostridium perfringes y,
posiblemente patgenos intestinalescomo Salmonella y Vibrio cholerae
Control de calidad microbiolgico de las aguas y
el hielo
La siembra se puede realizar en placa, en tubo,
filtracin por membrana y la tcnica del NMP
Las muestras de agua deben ser siempre simples
y se han de recoger en frascos estriles de boca
ancha con tapones de vidrio esmerilado
Si esta se toma de un cao, deben limpiarse
completamente el interior y el exterior de la boca
con agua y alcohol, despus de lo cual el grifo se
abrir unos minutos y despus se proceder a la
toma de la muestra.
Control de calidad microbiolgico de las aguas y
el hielo
El protocolo para el anlisis microbiolgico de aguas de
abastecimiento y envasadas y de hielo es el siguiente: Recuento de colonias a 37 C
Recuento de colonias a 20 22 C
Investigacin y recuento de coliformes
Identificacin de Escherichia coli
Investigacin de Salmonella
Investigacin y recuento de Streptococcus D de Lancefield
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Control de calidad microbiolgico de las aguas y
el hielo
Investigacin de Pseudomona aeruginosa
Investigacin y recuento de mohos.
Pseudomona: 100 ml de caldo cristal violeta con 100 mL de
muestra (enriquecimiento no selectivo) 37C 24 h, luego
siembra en estras en agar cetrimide
Determinacin de Streptococos fecales por
el NMP:
Caldo glucosado (color rojo) cuando laprueba resulta positiva cambia de un colorprpura a amarilla.