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TERMINOLOGÍA

Tratamiento y Calidad del Agua

Tratamiento de aguas residuales

Pretratamiento

Eliminación de objetos gruesos, arenas y grasas.

Operaciones básicas:

  • Desbaste
  • Tamizado
  • Desarenado y desengrasado
  • Homogenización
  • Neutralización

Tratamiento Primario

Eliminación de materia sedimentable y flotante.

Operaciones básicas:

  • Decantación primaria
  • Tratamiento físico-químicos (coagulación-floculación)

Tratamiento Secundario

Eliminación de materia orgánica disuelta o coloidal.

Operaciones básicas:

  • Degradación bacteriana
  • Decantación secundaria

Tratamiento Terciario

Eliminación de sólidos en suspensión, materia orgánica residual, nutrientes y patógenos.

Operaciones básicas:

  • Floculación
  • Filtración
  • Eliminación de nitrógeno (N) y fósforo (P)
  • Desinfección

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Depuración Físico Químico

Comprende los procesos de: coagulación, floculación y decantación.

Este sistema tiene por objetivo la clarificación del agua. Es decir, la separación de los sólidos en suspensión y material coloidal. Al separar estos sólidos reduce la DQO.

Depuración Biológica

Consiste en la eliminación de la carga contaminante, especialmente la materia orgánica disuelta, mediante la acción de diversos tipos de microorganismos (bacterias, protozoos) que la asimilan convirtiéndola en masa insoluble fácilmente separable.

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Tecnologías Limpias

Se entiende como el conjunto de procesos, técnicas y procedimientos productivos que generan menos residuos y emisiones que las tecnologías utilizadas habitualmente. Puede conseguirse mediante correcciones en el procedimiento de trabajo, mayor control de los procesos, cambios de materias primas.

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Parámetros físicos

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Sólidos Totales

Se define como la materia que se obtiene como residuo tras someter un volumen conocido de agua a un proceso de evaporación a 103 ºC a 105 ºC.

Solidos Totales = materia coloidal + materia disuelta + materia sedimentable + materia suspendida

1. Sólidos filtrables

Las partículas de diámetro < 1 micra.

  • Sólidos Disueltos 

Moléculas orgánicas e inorgánicas e iones. Precipitan al ser sometidos a una reacción química.

  • Partículas Coloidales

Son las responsables del aspecto turbio y la coloración de las aguas. Están entre 0.001 micra y 1 micra. Se mantienen suspendidas y no sedimentarán por si mismas, por mucha calma que haya. Los coloides llevan carga eléctrica asociada que les impiden juntarse y sedimentar. Se necesita la presencia de electrolitos que rompan la carga.

2. Sólidos no filtrables o suspendidos

  • Sólidos en suspensión sedimentables y no sedimentables

Tienden a sedimentar, pero no lo pueden hacer debido a las turbulencias y velocidad del agua.

  • Sólidos sedimentables

Son aquellos que sedimentan en el fondo de un recipiente cónico en el transcurso de 60 minutos. Constituye una medida aproximada de la cantidad de lodos que se obtendrán en el tratamiento primario.

3. Sólidos volátiles

Son los sólidos orgánicos que a 550 ºC ± 50 ºC se oxidan y desaparecen.

4. Sólidos Fijos

Son los inorgánicos que queda después de 550 ºC y forman cenizas.

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Turbidez

Es una medida del grado de dispersión de la luz (claridad) debido a las impurezas insolubles (suspensión y coloidales) presentes en el agua.

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Color

El agua se puede colorear por:

  • Materiales orgánicos: hojas, hierbas, madera
  • Presencia de óxidos de hierro
  • Vertido de aguas industriales que utilizan tintes y colorantes

Color Aparente: el color originario por los materiales suspendidos

Color Verdadero: el color generado por los sólidos disueltos

La tolerancia al color varía en función del uso, pero en general es BAJA.

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Temperatura

Es un parámetro importante en el seguimiento debido a:

  • Regula la actividad biológica
  • Afectan a un gran número de reacciones que se producen en el agua
  • Influye en la solubilidad

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Sabor y Olor

Las sustancias inorgánicas suelen dar sabor, pero no olor:

  • Los materiales alcalinos dan un sabor amargo
  • Las sales metálicas dan sabor salado o amargo

Los olores son debidos a gases liberados durante el proceso de descomposición de la materia orgánica y a la presencia de compuestos olorosos en si mismos durante su tratamiento.

Las sustancias orgánicas proporcionan sabor y olor al agua:

  • Productos derivados del petróleo
  • Descomposición biológica

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Parámetros químicos

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Alcalinidad

Es la cantidad de iones presentes en el agua que reaccionan para neutralizar iones hidronio. Es una medida de la capacidad del agua para neutralizar ácidos.

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Dureza

Se define como la concentración de cationes metálicos con estado de oxidación iguales o mayores a dos: Ca+2, Mg+2

  • Dureza no carbonatada: producida por sulfatos, cloruros, etc. (precisa tratamientos de desmineralización)
  • Dureza carbonatada (Es sensible al calor)

 

Potencial de Hidrógeno (pH)

Indica la acidez o basicidad del agua.

Se puede definir un ácido como la sustancia que se disocia en el agua para producir iones hidronio.

Una base se disocia formando iones hidróxidos.

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Sólidos Disueltos

Se define como el material que permanece en el agua después de eliminar los sólidos en suspensión. Proceden de la propiedad que tiene el agua de disolver sólidos, líquidos y gases. Pueden ser:

  • Inorgánicos: minerales, metales, gases (O2 y CO2)
  • Orgánicos: vegetación, productos químicos y gases orgánicos

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Parámetros Orgánicos

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Carbono Orgánico Total (COT)

Este parámetro se obtiene cuantificando el dióxido de carbono generado en la oxidación térmica de las sustancia orgánicas de la que se ha eliminado el carbono inorgánico.

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Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)

Es la cantidad de oxigeno consumida ( a 20 ºC y durante 5 días) por los microorganismos en la oxidación bacteriana de la materia orgánica biodegradable contenida en una muestra de agua. Se expresa en mg O2/L. Habitualmente se determina la DBO5.

Valores típicos de DBO5

Aguas residuales domesticas                    200 mg/L a 400 mg/L

Industriales alimentos                               > 1000 mg/L

Alimentos aceites y vinazas                      > 5000 mg/L

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Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Se mide el contenido de materia orgánica de las aguas. Es la cantidad de oxigeno consumido por la oxidación química de sustancias orgánicas (y algunos inorgánicos) contenidas en el agua analizada. Normalmente, se utiliza un agente químico oxidante, dicromato potásico (K2Cr2O7) en medio ácido durante dos horas de digestión. Se expresa en mg O2/L.

 

Demanda Teórica de Oxígeno (DteO)

Corresponde a la cantidad estequiométrica de oxigeno para oxidar completamente un determinado compuesto. Es un valor calculado y solo puede evaluarse si se conoce la composición completa de las aguas residuales.

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Demanda Total de Oxígeno (DTO)

Representa la cantidad de oxígeno teóricamente necesario, para la oxidación de todas las sustancias oxidables (orgánicas e inorgánica).

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Grasas

La presencia de grasas y aceites en el agua residual provoca problemas tanto en la red de alcantarillado como en las plantas de tratamiento.

Se deben utilizar sistemas de desengrasado. Si no se eliminan antes de su vertido, pueden inferir con la vida biológica en aguas superficiales y crear películas y acumulaciones de materia flotante degradable.

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Metales pesados

Provienen de ciertas actividades comerciales e industriales. Debido a su toxicidad, la presencia de cualquiera de ellos podría interferir con gran numero de usos del agua.

Deben separarse si se pretende reutilizarla.

Normalmente, no aparecen en las aguas domésticas

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Nutrientes

Fósforo

Las aguas residuales urbanas contienen una proporción natural de fosfatos de los propios detritus, a la cual se le suman detergentes.

El valor mas habitual es el 5 % de la DBO5.

Para reducir los fenómenos de eutrofización suele ser suficiente la supresión de uno de los dos nutrientes (P o N). Por lo que la eliminación del fosforo por precipitación química es una técnica escogida habitualmente.

Nitrógeno

El valor medio de nitrógeno (en forma de NTK) que se halla en aguas residuales urbanas es de aproximadamente 22 % de la DBO5.

Los valores se pueden ver afectados por:

  • Presencia de purines de granjas
  • Efluentes industriales: mataderos, manejo de hidratos de carbono (féculas, harinas, azucares).
  • Industria química y farmacéutica

El nitrógeno puede presentarse como orgánico o amoniacal, siendo este ultimo superior en las aguas residuales urbanas.

La presencia de valores elevados de nitratos y nitritos es una indicación de vertidos industriales a la red de alcantarillado.

El nitrógeno es básico para la síntesis de proteínas. Cuando su contenido sea insuficiente, sera preciso añadirlo para hacer tratable el agua residual