TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE IXTAPALUCA ASIGATURA: FUNDAMENTOS DE AGUAS RESIDUALES PROFESOR: EDITH MONTES HERNÁNDEZ TEMA: PROCESOS UNITARIOS ALUMNA: KARLA ABIGAIL GUERRA LEMUS FECHA DE ENTREGA: 18/05/2023 Índice general INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 9 PROCESO DE CLORACIÓN EN LAS AGUAS RESIDUALES .............. 12 Cloro, propiedades y características en su aplicación.............................. 13 Factores que influyen en la cloración ........................................................ 21 Reacciones de cloro en el agua ................................................................... 27 Demanda de cloro........................................................................................ 29 SUSTANCIAS UTILIZADAS ........................................................................ 37 Hipoclorito sódico ....................................................................................... 37 Cloraminas................................................................................................... 48 Pergamanato potásico ................................................................................. 63 CANTIDADES DE CLORO .......................................................................... 68 MECANISMO DE ACCIÓN PARA LA ELIMINACIÓN DE MICROOORGANISMOS.............................................................................. 83 Tratamiento con cloro ................................................................................. 84 Tratamiento con luz ultravioleta (UV) ...................................................... 88 EQUIPOS DE INYECCIÓN DEL CLORO, COSTOS Y EFECTIVIDAD94 SUBPRODUCTOS DEL PROCESO DE CLORACIÓN .......................... 101 CLORACIÓN DE CHOQUE ...................................................................... 122 Índice de ilustraciones Ilustración 1: Propiedades del Cloro ................................................................. 17 Ilustración 2. Cloración ..................................................................................... 36 Ilustración 3. Cloraminas .................................................................................. 48 Ilustración 4. Cloramina B (2005) Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-delagua-potable2.pdf.............................................................................................. 59 Ilustración 5. Cloramina T (2005) Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-delagua-potable2.pdf.............................................................................................. 60 Ilustración 6. Tratamiento de aguas residuales ................................................. 85 Ilustración 7. Tratamiento con rayos UV .......................................................... 89 Ilustración 8. Bombas de dosificación. ............................................................. 95 Ilustración 9. Cloradores de vacío..................................................................... 96 Ilustración 10. Sistemas de alimentación de gas ............................................... 98 Ilustración 11. Sistemas de inyección de cloro líquido ..................................... 99 Ilustración 12. Sistema de inyección de cloro sólido ...................................... 100 Ilustración 13. Trihalometanos........................................................................ 104 Ilustración 14. Molécula ácido acético ........................................................... 107 Ilustración 15. Halogenados ............................................................................ 113 Ilustración 16. Molécula Cloramina................................................................ 120 Ilustración 17. Cálculo de volumen de agua ................................................... 124 Ilustración 18. Pozo de agua ........................................................................... 127 Ilustración 19. Determinación de agua en pozo .............................................. 129 Ilustración 20. Estime el volumen de agua en el sistema de distribución. ...... 131 Ilustración 21. El agua de recirculación través de una llave cercana después de la introducción de cloro concentrado en un pozo con el fin de mezclar bien el cloro con el agua del pozo............................................................................... 137 Ilustración 22. La introducción de materiales de cloro en polvo o granulados en un diámetro más grande usando un saco de arpillera atado a una cuerda larga de nylon. .............................................................................................................. 138 Ilustración 23. Desinfección de sistema .......................................................... 140 Ilustración 24. Sistema para eliminar cloro..................................................... 142 Ilustración 25. Análisis de agua ...................................................................... 144 Índice de tablas Tabla 1 Características de cloro ........................................................................ 14 Tabla 2.Factores de cloración ............................................................................ 21 Tabla 3. Riqueza en ClONa............................................................................... 39 Tabla 4. Uso de las cloraminas, Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-aguapotable2.pdf ...................................................................................................... 61 Tabla 5. Aplicaciones del permanganato, Fuente: Tratamiento-de-desinfecciondel-agua-potable2.pdf ....................................................................................... 64 Tabla 6. Procedimiento de agua residual........................................................... 86 Tabla 7. Tratamiento con luz ultravioleta. ......................................................... 90 Tabla 8. Volumen de agua contenida por pie de profundidad del pozo ........... 125 Tabla 9. Cantidad de producto químico necesario para crear una concentración de cloro libre de alrededor de 200 ppm........................................................... 133 Índice de gráficas Gráfica 1. Curva temperatura-presión para el cloro saturado. .......................... 20 Gráfica 2. Concentración de desinfectantes (mg/l,).......................................... 31 Gráfica 3. Evolución del cloro residual en la cloración de un agua natural, ..... 35 Gráfica 5.Degradación del Hipoclorito Sódico en función de tiempo y la temperatura. ...................................................................................................... 45 Gráfica 6. Especies de cloraminas en función del pH. ...................................... 54 Gráfica 7. Evolución del amoníaco en la formación de las cloraminas ............ 56 Gráfica 8. Zonas de formación de las cloraminas ............................................. 57 INTRODUCCIÓN Autor: Francisco Ramírez Quirós Año: 2022 Título: Cloración de aguas residuales Fuente: https://www.iagua.es/respuestas/que-es-cloracion-aguasresiduales. La cloración es una técnica comúnmente utilizada en el tratamiento de aguas residuales para eliminar microorganismos patógenos y otros contaminantes orgánicos. El cloro es un oxidante potente que puede destruir rápidamente bacterias, virus y otros microorganismos que se encuentran en el agua residual. Además, el cloro también puede desinfectar el agua y reducir el olor y el sabor desagradable que pueden tener algunas aguas residuales. (Cloración en tratamiento de aguas residuales, 2022) Es importante destacar que, si bien la cloración es una técnica efectiva para eliminar microorganismos patógenos, no es completamente eficaz para eliminar todos los contaminantes que pueden estar presentes en el agua residual. Por lo tanto, es necesario utilizar otras técnicas de tratamiento, como la filtración y la sedimentación, para asegurarse de que el agua tratada esté limpia y segura para su uso. (Cloración en tratamiento de aguas residuales, 2022) Cuando se vierte agua residual en cuerpos de agua naturales, como ríos, lagos y océanos, se pueden propagar enfermedades y causar daños ambientales graves. Además, las aguas residuales pueden contener una amplia variedad de sustancias contaminantes, como metales pesados, productos químicos y nutrientes, que pueden ser perjudiciales para la vida acuática y la salud humana. (Cloración en tratamiento de aguas residuales, 2022) RESUMEN PROCESO DE CLORACIÓN EN LAS AGUAS RESIDUALES Autor: Francisco Ramírez Quirós Año: 2005 Título: Tratamiento de Desinfección del Agua Potable Fuente: https:Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Páginas: 132 Cloro, propiedades y características en su aplicación En el proceso de oxidación de las diferentes sustancias presentes en el agua y su desinfección, el producto más ampliamente utilizado es el cloro (en los pequeños abastecimientos se suelen emplear derivados del cloro). Si bien en algunas aguas no llega a lograrse el objetivo deseado, dada la presencia de diversas sustancias, con las que el cloro no es tan efectivo, o bien a que precisamente el cloro conduce, en su reacción con otras sustancias orgánicas, a la formación de compuestos orgánicos clorados muy cuestionados por su potencial perjuicio para la salud. Es importante y necesario conocer las características físico-químicas del cloro, para su eficaz y seguro manejo (Tabla 1, Características del cloro,2005) Tabla 1 Características de cloro Cloro seco Entendiendo por tal Cloro húmedo el que Es muy reactivo. Prácticamente contiene menos de 100 mg de agua ataca a todos los metales usuales. por metro cúbico, es relativamente No así al oro, platino, plata y estable. A temperatura inferior a titanio. A temperaturas inferiores a 100°C no ataca al cobre, hierro, 149°C el tántalo es inerte al cloro, plomo, níquel, platino, plata, acero bien sea seco o húmedo. Lo y tántalo. Tampoco reacciona con resisten bien algunas aleaciones de algunas aleaciones de cobre y ferrosilicio. hierro, como «Hastelloy», «Monel» y numerosos tipos de aceros inoxidables El cloro tiene agua disuelta (no libre) hasta un máximo de 100 ppm a temperaturas mayores a 6°C. Por debajo de 5°C,9 el contenido de agua disuelta pasa a agua libre (hidratación del Cloro). (Tratamiento de aguas residuales., Pag. 14, 2005) A esta temperatura, por reacción del cloro con el agua libre, comienza un proceso de corrosión interna del envase. El cloro en los contenedores este licuado debido a la presión, por tanto un indicador de presión (manómetro) no es un buen indicador del contenido en cloro de un recipiente (Ilustración 1). Ilustración 1: Propiedades del Cloro Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf La desinfección es una de las principales fases del proceso de tratamiento del agua. Empleando el cloro en este proceso se contemplan dos etapas: precloración, realizada antes de la fase de coagulación-floculación, y poscloración o desinfección final, que suele ser la última etapa del tratamiento. Aun cuando el principal objetivo de la cloración comenzó siendo, y aún lo es, la destrucción de gérmenes, dado su gran poder bactericida, no debe olvidarse que su elevado poder oxidante origina otros efectos también muy importantes, como pueden ser la contribución a la eliminación del hierro y manganeso, eliminación de sulfhídrico, sulfuros y otras sustancias reductoras, reducción de sabores existentes antes de la cloración o bien producidos por los compuestos de adición formados por el cloro, impedir el crecimiento de algas y otros microorganismos que interfieren en el proceso de coagulación-floculación y filtración, mantener los lechos filtrantes libres de posibles crecimientos de bacterias anaerobias, reducción del color orgánico, etc. (Gráfico 1) Gráfica 1. Curva temperatura-presión para el cloro saturado. Fuente: Tratamiento-de-desinfecciondel-agua-potable2.pdf Factores que influyen en la cloración Entre los principales factores que influyen en el proceso de desinfección y tratamiento del agua con cloro, figuran los siguientes: (Tabla 2, Factores de la cloración, 2005, Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-aguapotable2.pdf Tabla 2.Factores de cloración Naturaleza, concentración y distribución de los organismos que se van a destruir, y de los productos resultantes de su reacción con el agua, así como de las sustancias disueltas o en suspensión presentes en el agua. Tipo y concentración del desinfectante empleado Naturaleza y temperatura del agua objeto del tratamiento Tiempo de contacto entre el cloro y el agua pH del agua Mezcla y dispersión a través de toda la masa de agua Se puede decir que, a los organismos presentes en el agua, que estos pueden ser muy diversos y con unos requerimientos de cloro para su eliminación muy diferentes. Para que la cloración resulte eficaz es necesaria una distribución homogénea del cloro en el agua y que la dosis sea adecuada, para obtener un agua tratada inocua. A partir de 0,1 a 0,2 ppm. de cloro libre residual en el agua, ya se percibe sabor, percibiéndose antes cuanto mayor sea la dureza y temperatura del agua. Puede procederse a la decloración o eliminación del cloro en el agua, mediante el empleo de sustancias reductoras, tales como el anhídrido sulfuroso, el hiposulfito sódico, etc... Utilizando cantidades apropiadas de estos productos se puede eliminar la cantidad de cloro deseada. También se puede eliminar el cloro filtrando el agua a través de carbón activo. Entre las múltiples sustancias que pueden contener las aguas naturales, algunas influyen en gran medida en la eficacia de la cloración. Por ejemplo, en presencia de sustancias orgánicas, la acción desinfectante del cloro es menor. El amoníaco y otros compuestos orgánicos nitrogenados consumen cloro. El hierro y el manganeso reaccionan con el cloro aumentando la demanda de éste y, una vez oxidados, contribuyen a aumentar la turbiedad del agua. Las bacterias y virus pueden quedar protegidos de la acción del cloro por los sólidos suspendidos en el agua; de aquí que la eficacia de la cloración se vea aumentada mediante la subsiguiente filtración y una posterior desinfección. Respecto a la temperatura, la eficacia de cloración aumenta al aumentar aquélla, naturalmente siempre que las demás condiciones permanezcan invariables. A pesar de esto, ocurre que como en el agua a baja temperatura el cloro permanece más tiempo, puede llegar a compensarse la mayor lentitud de la desinfección con la mayor duración del cloro en el agua. El tiempo de contacto es otro factor importante a tener en cuenta, ya que durante este tiempo tienen lugar las reacciones entre el cloro y el agua y las sustancias en ella presentes. El tiempo de contacto mínimo suficiente para una cloración eficaz es, a su vez, función de la temperatura, pH, concentración y naturaleza de los organismos y sustancias presentes en el agua, así como de la concentración y estado en que se halle el cloro. Como mínimo, el tiempo de contacto deber de ser de diez a quince minutos. Reacciones de cloro en el agua Las reacciones que tienen lugar entre el cloro y el agua, aunque en principio parecen muy simples, no siempre lo son, ya que el agua objeto de la cloración no sólo es H2O, sino que en ella hay diversas sales y materias orgánicas en solución y suspensión. Considerando sólo las reacciones de equilibrio que tienen lugar al reaccionar el cloro con el agua, que son reacciones de hidrólisis, se originan ácidos hipocloroso y clorhídrico: Cl 2 + H2O ClOH + ClH 1 El ácido clorhídrico es neutralizado por la alcalinidad del agua y el ácido hipocloroso se ioniza, descomponiéndose en iones hidrógeno e iones hipoclorito: ClOH H+ + ClO- 2 La constante de ionización del anterior equilibrio es: [H+] . [ClO- ] / [ClOH] = Ki 3 La constante de ionización K1 varía con la temperatura como se indica en el cuadro 5. La constante de hidrólisis de la reacción (1) es de tal orden que no existe en el agua una concentración apreciable de Cl 2 a no ser que la concentración de H+ sea elevada, es decir, que el pH del agua sea bajo, menor de 3, y haya una concentración total de cloruros mayor de 1.000 mg/l Demanda de cloro La cantidad de cloro que debe utilizarse para la desinfección del agua se determina generalmente mediante el método de la demanda de cloro y el de breakpoint. Al incorporar el cloro al agua reacciona con las sustancias que ésta contiene, quedando menos cloro en disposición de actuar como desinfectante. Entre estas sustancias destacan el manganeso, hierro, nitritos, sulfhídrico y diferentes materias orgánicas, las cuales, además de consumir cloro, producen compuestos orgánicos clorados que pueden ser la causa de olores y sabores desagradables. Otra sustancia presente a veces en el agua y que reacciona de una forma muy particular con el cloro es el amoníaco. En este caso, se forman compuestos denominados cloraminas, las cuales poseen poder desinfectante, aunque en menor grado que el cloro. Si se continúa añadiendo cloro en exceso, de manera que reaccione con todas las sustancias presentes, llegará un momento en que el cloro sobrante aparecerá como cloro residual libre, que es el que realmente actúa ahora como agente desinfectante (Grafico. 2) Gráfica 2. Concentración de desinfectantes (mg/l,) Fuentes: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf La demanda de cloro es la diferencia entre la dosis de cloro añadida y el contenido de cloro residual, al cabo de un tiempo de contacto, suficiente para completar las reacciones antes expuestas. El control perfecto de la desinfección, se efectúa mediante los correspondientes exámenes bacteriológicos del agua, pero para un control más rápido del contenido en cloro libre y combinado de un agua tratada, se determina la concentración de cloro residual mediante el método del DPD, o bien por yodometría y valoración con tiosulfato sódico; también, en instalaciones importantes suelen emplearse instrumentos automáticos de medida permanente, mediante determinaciones colorimétricas o determinaciones amperométricas. El cloro presente en el agua tratada, que se conoce como «cloro residual», puede presentarse como «cloro residual libre» o como «cloro residual combinado». El cloro residual libre está constituido esencialmente por el ácido hipocloroso y el ión hipoclorito, y el cloro residual combinado lo forman generalmente las cloraminas. Para que el cloro residual libre esté presente en un agua tratada con cloro, después del suficiente tiempo de contacto, es necesario que la cloración se lleve a cabo mediante una dosis lo suficientemente elevada de cloro, hecho conocido como «dosificación con cloro sobrante», «cloración por el punto crítico» o «cloración al breakpoint», con lo cual el cloro oxidará todas las sustancias que estén en disposición de ser oxidadas, se combinará, destruirá y eliminará otras, como por ejemplo las cloraminas, y después de todo esto, aún quedará un exceso de cloro libre residual. La dosis de cloro a la cual comienza a aparecer el cloro libre residual es la llamada dosis de breakpoint. Indicaremos ahora, y después ampliaremos, que algunas de las sustancias orgánicas cloradas formadas con el cloro libre son causa de preocupación des-de el punto de vista sanitario. El breakpoint es la dosis correspondiente al mínimo de la curva. Este punto no lo presentan claramente las aguas con poca materia orgánica o compuestos nitrogenados (Gráfico 3). Gráfica 3. Evolución del cloro residual en la cloración de un agua natural, Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Cuando se realiza una cloración al breakpoint, no sólo es el CIOH que persiste al terminar las reacciones (cloro residual libre) el que se utiliza para la desinfección, sino que también se está utilizando, en parte, para la desinfección, el CIOH que existe durante el desarrollo y consecución del breakpoint. Esta disponibilidad temporal de CIOH es función del pH, temperatura y concentración de cloro y amoníaco (Ilustración 2). Ilustración 2. Cloración Fuente: Tratamiento-dedesinfeccion-del-aguapotable2.pdf RESUMEN SUSTANCIAS UTILIZADAS Autor: Francisco Ramírez Quirós Año: 2005 Titulo: Tratamiento de Desinfección del Agua Potable Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Páginas: 132 Hipoclorito sódico Características, concentraciones y riqueza El hipoclorito sódico es el derivado del cloro más frecuentemente empleado en la desinfección del agua de pequeños abastecimientos. Como antiséptico, el hipoclorito sódico se empleó por primera vez a gran escala en la desinfección de residuos tras una epidemia de fiebre tifoidea en 1897 en Inglaterra. La fabricación del hipoclorito sódico tiene lugar al reaccionar el cloro con hidróxido sódico: Cl2 + 2NaOH = ClONa + ClNa + H2O La riqueza o concentración de una solución de hipoclorito suele expresarse tanto en función del contenido de éste, como del contenido de cloro activo ya sea en gramos por litro o en %. El cloro activo de un producto clorado es la medida de su poder oxidante expresada como cloro. Para el caso del hipoclorito sódico, se puede por tanto decir que, es la cantidad de cloro puro, en solución acuosa, que tiene el mismo poder oxidante que una cantidad determinada de hipoclorito. Como se observa en las siguientes reacciones: Cl2 + H2O R ClH + ClOH R 2ClH + O ClONa R ClNa + O (Oxígeno naciente) Tabla 3. Riqueza en ClONa Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Densidad kg/dm3 (a g de Cloro activo/l 20 °C) % en peso de Cloro activo 1.007 4 0.39 1.014 9 0.89 1.021 13 1.27 1.028 18 175 1.036 22 2.12 1.043 27 2.58 1.051 32 3.04 1.058 37 3.49 1.066 42 3.93 1.074 47 4.37 1.084 53 4.90 1.091 58 5.32 1.099 64 5.82 1.107 69 6.23 1.116 76 6.81 1.125 82 7.28 1.134 88 7.26 1.143 94 8.22 1.152 100 8.68 1.161 106 9.13 1.170 112 9.57 1.180 119 10.08 1190 127 10.67 1.200 133 11.08 1.210 140 11.57 1.220 148 12.13 1.230 155 12.60 1.241 161 13.00 1.252 170 13.57 La relación entre riqueza y densidad de las soluciones de hipoclorito sódico, considerando que se parte siempre de soluciones no degradadas. El hipoclorito sódico es inestable, por lo que se prepara en solución acuosa de concentración limitada, la solución va perdiendo cloro a un ritmo mensual del 2 al 4%, perdiendo aún más si la temperatura es mayor de 30°C (Gráfico 4 y 5). Gráfica 4. Degradación del Hipoclorito Sódico en función de tiempo y la temperatura. Fuente: Tratamiento-de- desinfeccion-del-aguapotable2.pdf Gráfica 5.Degradación del Hipoclorito Sódico en función de tiempo y la temperatura. Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf En los gráficos 4 y 5 se muestra la degradación en función del tiempo y la temperatura El calor, la luz, el contacto con ácidos y ciertos metales, lo descomponen en cloro gas, ácido hipocloroso y ácido clorhídrico. Una molécula de ClONa tendrá el mismo poder oxidante que una molécula de Cl2 y por tanto el contenido en cloro activo del hipoclorito sódico puro es la relación de sus pesos moleculares: 71 / 74,5 = 0,953 = 95,3% El peso de cloro activo o útil se determina por análisis. Conocido este contenido de cloro en gr./l. de la solución de hipoclorito, se puede pasar a % en peso de cloro activo, dividiendo este resultado por el producto 10 x densidad de la solución, es decir: El contenido o peso de hipoclorito sódico en gr/l de una solución de este, se calcula convirtiendo los gr/l de cloro activo en su equivalente como hipoclorito sódico, para ello basta con multiplicar por la relación de sus respectivos pesos moleculares (74 / 71 = 1,05): gr/l de hipoclorito sódico = gr/l de cloro útil x 1,05. Cloraminas Ilustración 3. Cloraminas Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Las cloraminas como desinfectante fueron identificadas en las primeras décadas del siglo XX al comprobarse que la desinfección con cloro tenía lugar en dos fases. En la fase inicial, el cloro al oxidar una serie de sustancias presentes en el agua, desaparece rápidamente y en una segunda fase, cuando en el agua hay presente amoníaco, la acción bactericida continua, a pesar de que el cloro libre hubiera desaparecido, debido precisamente a la acción de las cloraminas formadas (Ilustración 3). La combinación del amoníaco con el cloro en el proceso de tratamiento del agua conocida también como cloración con cloro combinado o cloraminación, tuvo como primer objetivo aportar un desinfectante residual al agua, más persistente que el cloro libre, a la vez que evitar ciertos sabores de algunos compuestos clorados, más recientemente se extendió su empleo debido a una función importante de las cloraminas y es la de no formar, o al menos formar en menor grado, los conocidos subproductos de la desinfección, especialmente los trihalometanos. Al ser más estables que el cloro libre, resultan muy efectivas para controlar el recrecimiento bacteriano en la red y las corrosiones de la misma. Las reacciones de formación de las cloraminas son: La formación de una u otra cloramina, así como la velocidad de reacción, se ve regida por el pH del agua, la temperatura y la relación de cloro/amoníaco. La distribución de la monocloramina y dicloramina se ajusta a la siguiente ecuación de equilibrio: A pH mayor de 7 y una relación molar de cloro/amoníaco igual a 1 o menor, predominará la formación de monocloramina, su tasa de formación es muy rápida (su rapidez será máxima a pH=8,3). La tasa de formación de la dicloramina es más baja, su máximo se alcanza a pH próximo a 4,5, a pH menor de 4, fundamentalmente, sólo habrá tricloramina o tricloruro de nitrógeno, por tanto, a los pH normales del tratamiento, próximos a 7- 8, la principal cloramina que se encuentra presente es la monocloramina, mientras que la dicloramina no representará un porcentaje significativo en el total, a menos que la relación molar cloro/amoníaco sea mayor de 1 y menos aún la tricloramina. Las reacciones de óxido-reducción del amoníaco y el cloro existen en el sentido de oxidación del amoníaco y reducción del cloro. Cuando la relación molar de cloro a amoníaco alcanza el valor de 2/1, el proceso es prácticamente completo, desapareciendo tanto el amoníaco como el cloro oxidante. Este punto es conocido como punto de inflexión de estas reacciones y se corresponde al punto de breakpoint para la cloración de un agua natural o residual, como ya se ha señalado (Gráfico 6). Gráfica 6. Especies de cloraminas en función del pH. Fuente: Tratamiento-dedesinfeccion-del-aguapotable2.pdf La evolución del amoníaco en la formación de las cloraminas puede seguirse en el mismo gráfico donde partiendo de una concentración determinada (en el gráfico 0,5 mg/l), pasa completamente a monocloramina cuando la relación molar cloro/amoníaco es igual a 1 (aproximadamente 4/1 en peso). Si no se ha alcanzado esta relación, existirá amoníaco libre junto al combinado. Las cantidades de uno y otro para una dosis de cloro añadido vienen determinadas por la recta AB. La evolución del cloro residual a medida que se va aplicando cloro, es diferente y menos acusada que la antes expuesta para un agua con solo amoníaco (Gráfico 7 y 8). Gráfica 7. Evolución del amoníaco en la formación de las cloraminas Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Gráfica 8. Zonas de formación de las cloraminas Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Las cloraminas empleadas en la cloraminación de las aguas generalmente se generan in situ. En el mercado existen cloraminas orgánicas preparadas, con un poder desinfectante del orden de la mitad del de la monocloramina y sólo se emplean para desinfección de aguas en situación de urgencia o de catástrofe, es el caso del producto conocido como cloramina B y cloramina T, que son compuestos orgánicos producidos por cloración de bencenosulfamida o para-toluenosulfonamida (Ilustración 4 y 5). Ilustración 4. Cloramina B (2005) Fuente: Tratamiento-de-desinfecciondel-agua-potable2.pdf Ilustración 5. Cloramina T (2005) Fuente: Tratamiento-de-desinfecciondel-agua-potable2.pdf Tabla 4. Uso de las cloraminas, Fuente: Tratamiento-de-desinfecciondel-agua-potable2.pdf Ventajas ✓ No Desventajas reaccionan con los ✓ Nitrificación. Es uno de los compuestos orgánicos como lo principales problemas hace el cloro libre en la pueden presentarse al emplear formación de los THMs, pero cloraminas, en cambio no reduce en el amoníaco en exceso sobre el mismo grado la formación de requerido ácidos haloacéticos. cloramina, a veces generado en ya para que formar que el la ✓ Su preparación es fácil. ✓ Evita generalmente la descomposición de esta en la puntos muertos de la red o en instalación de estaciones de lugares de excesivo tiempo de recloración, retención, en algunos actúa abastecimientos extensos y en nutriente épocas nitrificantes, que convertirán de temperaturas. mayores de las como bacterias este amoníaco en nitritos y nitratos con los efectos adversos que éstos pueden ocasionar para la salud y la consiguiente pérdida de cloro Pergamanato potásico El permanganato potásico, conocido como oxidante desde hace muchos años, se aplica cada vez más al tratamiento del agua, aprovechando este poder oxidante y sus propiedades biocidas y algistáticas. Las aplicaciones del permanganato en el tratamiento del agua se centran en la (tabla 5). Tabla 5. Aplicaciones del permanganato, Fuente: Tratamiento-dedesinfeccion-del-agua-potable2.pdf Eliminación del hierro y manganeso fundamentalmente, pero también puede eliminar sulfhídrico, fenoles y otros compuestos orgánicos Eliminación de olores y sabores. Como algicida se emplea, tanto en las estaciones de tratamiento como en los lagos y embalses, en la prevención del desarrollo de algas. No produce trihalometanos, e incluso reduce los precursores de éstos. -Contribuye a la coagulación, ya que el producto resultante en la reacción de oxidación del permanganato, el dióxido de manganeso, como sustancia insoluble, for-ma coágulos que favorecen la coprecipitación de materias en suspensión y coloides en el agua. También se comportan estos coágulos o flóculos como adsorbentes en el interior de los filtros de arena. El permanganato reduce los olores, por una parte, al romper las moléculas de las sustancias orgánicas causantes, presentes en el agua bruta y por otra, al quedar las sustancias orgánicas adsorbidas por el propio precepitado de MnO2 formado en el proceso de oxidación-reducción. En determinados casos de presencia de algas, bastan con concentraciones de estas muy pequeñas (de 4 o 5 organismos por ml), como sería el caso de algunas algas verdes del grupo de las crisofíceas, como synura, para que se produzca un fuerte olor a pescado o pútrido, u otra del mismo género, como dinobryon, que presenta un olor a hierba o pasto en el agua bruta, y cuando se clora, produce un olor a medicamentos, igualmente ocurre con otras muchas especies. Generalmente, las dosis de permanganato a aplicar son muy variables, siendo conveniente la aplicación, a ser posible, antes de la entrada del agua en la planta de tratamiento, con objeto de aumentar el tiempo de contacto. La dosis, si se pretende un efecto puntual a la entrada de la planta, para un tiempo menor de 30 minutos, es más elevada que si se aplica en el propio embalse o lugar de captación, en este caso, el permanganato pue-de dosificarse junto a un algicida como el sulfato de cobre, éste se comporta más como un inhibidor del crecimiento que como un algicida, mientras que el permanganato reúne las dos funciones. RESUMEN CANTIDADES DE CLORO Autor: Francisco Ramírez Quirós Año: 2005 Título: Tratamiento de Desinfección del Agua Potable Fuente: Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf Páginas: 132 Las distintas sustancias empleadas como oxidantes y desinfectantes en el tratamiento del agua y presentes como residuales en ella, pueden ser determinados operando en diferentes condiciones de pH, empleando yoduro potásico y usando los adecuados enmascarantes que nos permitan una oxidación selectiva del dietil-pfenilen-diamina (DPD) por parte de las distintas especies oxidantes que podemos encontrar en el agua. Podemos diferenciar el cloro libre, el dióxido de cloro, el clorito y las cloraminas. Método del DPD: Reactivos utilizados Solución Indicadora de DPD - Disolver 1,5 gr de DPD, en unos 500 ml de agua destilada o desionizada, a la que se le ha añadido 8 ml de ácido sulfúrico 1/5 y 25 ml de solución de EDTA al 0,8%, y enrasar a 1.000 ml con agua destilada o desionizada en matraz aforado. Guardar en frasco topacio y conservar a temperatura ambiente. Desechar cuando tome color rosáceo, o al mes de su preparación. Solución tampón de Fosfato - Disover 24 gr de fosfato disódico anhidro y 46 gr de fosfato monopotásico anhidro en unos 500 ml de agua destilada, añadir 100 ml de solución de EDTA al 8% y 20 mg de cloruro mercúrico y enrasar a 1.000 ml. Solución de EDTA al 0,8% - Pesar 8 gr de Etilendiamonio tetraacético Sal disódica. - Llevar a 1.000 ml con agua destilada o desionizada. - Guardar en frasco topacio. - Conservar a temperatura ambiente no más de un año. Solución de EDTA al 4%. - Disolver 20 gr de la sal disódica EDTA en 500 ml de agua desionizada. - Guardar en frasco topacio. - Conservar a temperatura ambiente, como máximo un año. Solución Madre de Sal de Oesper 0,0282 N - Pesar 10,90 gr de Sulfato de Ferroetilendiamina. -Humedecerlos con 50 ml de solución de Ácido Sulfúrico al 50%. - Añadir 250 ml de agua destilada o desionizada previamente hervida y a temperatura de unos 50°C, hasta disolución. - Completar hasta 1.000 ml con agua destilada o desionizada hervida y fría. - Guardar en frasco de color topacio y etiquetar. - Conservar en nevera no más de 3 meses. - Es necesario valorar la Sal de Oesper cada vez que se prepare la solución madre. Solución de Sal de Oesper 0,00282 N - Tomar 100 ml de la solución reserva de Sal de Oesper anterior y llevar a 1.000 ml con agua destilada o desionizada. - Valorar esta solución cada 2 semanas y en el momento de su preparación, según el proceso descrito posteriormente. - Conservar en nevera, como máximo un mes. - En las determinaciones de cloro y dióxido de cloro que posteriormente se indicarán, el volumen de solución de sal de Oesper 0,0028 N corresponde a los mg/l de Cl2. Solución de Dicromato Potásico 0.0125 N - Desecar en estufa a 120°C durante 24 horas, aproximadamente 1 gr de Dicromato Potásico. - Mantener en un desecador con gel de Sílice durante 24 horas. - Pesar una vez frío 0.613 gr. - Disolver en agua destilada o desionizada y enrasar a 1.000 ml en matraz aforado. - Guardar en frasco de color topacio. - Conservar en nevera, no más de 2 años. Valoración de la Solución de Sal de Oesper 0,00282 N En un matraz Erlenmeyer de 250 ml añadir: * 25 ml de la Solución Sal de Oesper 0,00282 N. * 5 ml de Ácido Ortofosfórico. * 5 gotas de Indicador de Viraje. - Valorar con la solución de Dicromato Potásico 0,0125 N hasta viraje del indicador de verde a violeta. Cálculo de la Normalidad y el factor de la Sal de Oesper Oesper según las fórmulas de la imagen #. El factor hallado debe estar comprendido entre 0,975 y 1,025. Desechar la solución y prepararla de nuevo en caso contrario. Yoduro potásico cristalizado Solución de Glicina (10% en peso) - Disolver 10 gr de glicina (NH2CH2 COOH) en 100 ml de agua destilada o desionizada. - Preparar cada mes. Solución de Ácido Sulfúrico al 50% - Caduca al año de la preparación. Solución de Ácido Sulfúrico al 5% - Diluir 100 ml de la solución de SO4H2 al 50% anterior a 1.000 ml. con agua desionizada. - Caduca al mes de la preparación. Solución de bicarbonado sódico al 4%. - Disolver 4 gr de CO3HNa en 100 ml con agua destilada o desionizada. Determinación del cloro libre y combinado cuando no hay presencia de dióxido de cloro ni clorito - En un matraz Erlenmeyer de 250 ml, añadir: * 5 ml de la solución tampón. * 5 ml de la solución indicadora de DPD. * 100 ml de la muestra problema. - Agitar. * La ausencia de una coloración instantánea, rojiza, indica ausencia de Cloro libre. * La presencia de una coloración rojiza instantánea, confirma la presencia de Cloro Libre. En este caso, valorar gota a gota y agitando, con la Solución de Sal de Oesper hasta decoloración. El volu men de reactivo consumido, corresponde a los mg/l de Cl2 en forma de Cloro libre. - Para la determinación de Cloro Combinado, añadir a continuación una punta de espátula de Yoduro potásico cristalizado. - Disolver, agitando, y tras esperar 2 minutos, valorar otra vez con la misma Solución de Sal de Oesper hasta decoloración. - Si en alguno de los dos puntos anteriores (determinación de cloro libre o combinado) al añadir la muestra, se observa un color rojizo instantáneo que torna inmediatamente a incoloro (destrucción del DPD), o bien en la valoración se consumen más de 5 ml de sal de Oesper, se deberá realizar una nueva valoración tras la dilución de la muestra, a 1/4 (25 ml. diluidos a 100 ml.) - El volumen de reactivo consumido, corresponde a los mg/l de Cl2 en forma de Cloro combinado (Cloraminas). - El Cloro Total corresponde a la suma de los mg/l de Cloro Libre y los mg/l de Cloro Combinado. Determinación del cloro libre, cloraminas, dióxido de cloro y clorito Determinación de dióxido de cloro: Tomar 100 ml de muestra en un erlenmeyer y añadir 5 ml de glicina, mezclar y esperar 2 minutos. En otro poner 5 ml de solución tampón y 5 ml de DPD, añadiendo la solución anterior. Valorar inmediatamente con sal de Oesper 0,0028 N hasta decoloración. Llamaremos A al volumen de valorante consumido. Determinación de cloro libre y 1/5 de dióxido de cloro: Poner en un erlenmeyer 5 ml de solución tampón y 5 ml de solución de DPD, mezclar y añadir 100 ml del agua a analizar. Valorar inmediatamente con solución de sulfato ferroso amónico hasta decoloración. Sea B el volumen de valorante consumido. Determinación de las cloraminas: Al erlenmeyer utilizado en la valoración anterior añadir varios cristales de IK y esperar dos minutos al desarrollo, nuevamente, del color rosa que nos indicará la presencia de cloraminas. Añadir de nuevo valorante hasta decoloración y anotar como C el número de ml consumido en las dos valoraciones. Determinación de todas las formas oxidantes incluido el clorito: Poner en un erlenmeyer 1 ml de ácido sulfúrico, varios cristales de ioduro potásico y 100 ml de la muestra, mezclar y esperar dos minutos. Poner en un segundo erlenmeyer 5 ml de la solución tampón, 5 ml de la solución de DPD y 5 ml de la solución de bicarbonato. Verter en este segundo erlenmeyer el contenido del primero, mezclar y después valorar con solución de sulfato ferroso amoniacal hasta decoloración. Sea D, el número de ml consumido en esta valoración. Cálculo: Expresión del dióxido de cloro 5A = contenido de dióxido de cloro, expresado en mg/l de cloro. 5A x 0,38 = mg/l de dióxido de cloro. Expresión de cloro libre B - A = mg/l de cloro libre. Expresión del cloro combinado (cloraminas) C - B = contenido de cloraminas expresado en mg/l de cloro. Expresión del clorito D - C - 4A = contenido de clorito sódico expresado en mg/l de cloro. (D - C - 4A) x 0,64 = mg/l de clorito sódico RESUMEN MECANISMO DE ACCIÓN PARA LA ELIMINACIÓN DE MICROOORGANISMOS Autor: ASANO.T Año: 1987 Título: Indicadores de contaminación fecal en los diferentes sistemas de desinfección Fuente: http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/ripda/contenido/capitulo21.html#: ~:text=En%20las%20lagunas%20anaerobias%2C%20el,por%20%C3% A9stos%20durante%20la%20sedimentaci%C3%B3n. Tratamiento con cloro Uno de los métodos más comunes para la eliminación de organismos en aguas residuales es el uso de cloro. El cloro es un agente oxidante que mata los microorganismos, como bacterias y virus, en el agua. Al añadir cloro a las aguas residuales, este reacciona con los microorganismos y destruye su estructura celular, lo que resulta en su muerte. Sin embargo, el uso de cloro puede tener efectos secundarios negativos, como la formación de subproductos de cloro que pueden ser tóxicos (Ilustración 6). Ilustración 6. Tratamiento de aguas residuales Fuente: https://topozono.com/aplicaciones-del-ozono/aguas-residualesen-las-edar/ Los procedimientos para la eliminación de organismos en aguas residuales mediante cloro (Tabla 6) Tabla 6. Procedimiento de agua residual Fuente:http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/ripda/contenido/capitulo2n Tratamiento de cloro - Preparación de la solución de cloro: se agrega una cantidad adecuada de cloro en forma de gas, líquido o sólido en el agua residual, dependiendo del nivel de contaminación y la cantidad de agua a tratar. - Mezcla y agitación: se agita la solución para que el cloro se mezcle de manera uniforme con el agua. - Tiempo de contacto: se permite que la solución de cloro y agua residual se mezcle durante un período de tiempo determinado para permitir la reacción química entre el cloro y los microorganismos presentes en el agua. - Neutralización: después de un tiempo determinado, se neutraliza el cloro residual con un agente neutralizante para evitar la formación de subproductos de cloro tóxicos antes de su descarga. Tratamiento con luz ultravioleta (UV) Otro método utilizado para la eliminación de organismos en aguas residuales es la exposición a la luz ultravioleta (UV). La luz UV tiene propiedades desinfectantes y puede matar los microorganismos presentes en el agua. Cuando el agua residual se expone a la luz UV, las células de los microorganismos absorben la radiación, lo que daña su ADN y RNA, lo que impide su capacidad para reproducirse y eventualmente los mata (Ilustración 7). Ilustración 7. Tratamiento con rayos UV Fuente: https://www.aguatec.com.co/sistemas-de-desinfeccion-medianteluz-u-v/ La luz UV es un método seguro y efectivo para la eliminación de organismos en aguas residuales sin producir subproductos químicos tóxicos (Tabla 7). Tabla 7. Tratamiento con luz ultravioleta. Fuente:http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/ripda/contenido/capitulo2 - Preparación del equipo: se instala un sistema de tratamiento de luz ultravioleta en la línea de tratamiento de aguas residuales. - Exposición de la luz UV: se hace pasar el agua residual a través de un reactor de luz ultravioleta, que contiene una lámpara de luz UV que emite radiación a una longitud de onda específica. - Tiempo de exposición: el agua residual se expone a la radiación UV durante un tiempo determinado para permitir que la radiación destruya los microorganismos presentes en el agua. - Control de calidad: se monitorea y controla la cantidad de radiación UV emitida por la lámpara y el tiempo de exposición para garantizar la eficacia del tratamiento. - Descarga: después de la exposición a la radiación UV, el agua tratada se descarga en el sistema de alcantarillado o en el medio ambiente después de la verificación de su calidad. RESUMEN EQUIPOS DE INYECCIÓN DEL CLORO, COSTOS Y EFECTIVIDAD Autor: ESR Año: 2020 Titulo: Sistemas de inyección de cloro Fuente: https://clorinsa.com/productos/inyeccion-cloro/ Bombas de dosificación Las bombas de dosificación son equipos que se utilizan para inyectar una cantidad precisa de cloro en el agua residual. Estas bombas tienen una capacidad ajustable que permite controlar la cantidad de cloro inyectado, lo que ayuda a garantizar un tratamiento adecuado del agua y tiene un precio de $1812 (Ilustración 8). Ilustración 8. Bombas de dosificación. Fuente: https://sumiowater.com/bomba-dosificadora/ Cloradores de vacío Los cloradores de vacío son equipos que utilizan la presión del agua para crear un vacío que succiona el cloro líquido del contenedor de almacenamiento y lo inyecta en el agua residual teniendo un precio desde $610 a $7269. (Ilustración 9) Ilustración 9. Cloradores de vacío Fuente: http://www.r-chemical.com/que-clorador-debo-elegir Sistemas de alimentación de gas Los sistemas de alimentación de gas inyectan cloro gaseoso en el agua residual. Estos sistemas constan de un tanque de almacenamiento de cloro y un dispositivo de alimentación de gas que inyecta el cloro en forma de gas en el agua residual. Teniendo un precio aproximadamente de $251, 000 (Ilustración 10). Ilustración 10. Sistemas de alimentación de gas Fuente: https://www.nyfdecolombia.com/plantas/tratamiento-de-aguasresiduales Sistemas de inyección de cloro líquido: Los sistemas de inyección de cloro líquido son equipos que utilizan bombas de inyección para inyectar cloro líquido en el agua residual. Estos sistemas se utilizan comúnmente en plantas de tratamiento de aguas residuales de mayor tamaño teniendo un precio desde $1000 a los $25,000. (Ilustración 11) Ilustración 11. Sistemas de inyección de cloro líquido Fuente: https://clorinsa.com/productos/inyeccion-cloro/ Sistema de inyección de cloro sólido: Los sistemas de inyección de cloro sólido se utilizan para inyectar cloro en forma de tabletas o granos en el agua residual. Estos sistemas son fáciles de usar y no requieren almacenamiento de cloro líquido o gas teniendo un precio desde $4000 a los $7000. (Ilustración 12) Ilustración 12. Sistema de inyección de cloro sólido Fuente: https://www.dynaflux.com.pe/proyectos/sistema-de-cloracion RESUMEN SUBPRODUCTOS DEL PROCESO DE CLORACIÓN Autor: Nikolau A Año: 2007 Título: Proceso de cloración Fuente: http://www.epa.gov/safewater/disinfection/stage2/basicinformation.html. Trihalometanos y derivados. Los trihalometanos constituyen un problema recurrente en los procesos de potabilización convencionales. Según datos del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el amonio presente en las aguas residuales evita que el cloro reaccione con la materia orgánica, impidiendo la formación de estas sustancias. Este amonio se encuentra en las aguas residuales en concentraciones variables, pero es muy escaso en las aguas de bebida. En realidad, los niveles de trihalometanos detectados en las aguas residuales desinfectadas son inferiores a 20 microgramos por litro, por debajo de los límites establecidos por la legislación europea actual (150 microgramos por litro); e incluso son inferiores a los niveles marcados por la futura legislación, que a partir de 2009 establecerá un límite máximo de 100 microgramos de trihalometanos por litro para el agua potable de consumo público. Son un compuesto químico formado cuando el cloro y otros desinfectantes reaccionan en agua con material orgánico e inorgánico en el agua. THM son considerados cancerígenos y un contaminante ambiental (Ilustración 13). Ilustración 13. Trihalometanos Fuente: https://gwc.com.ar/contaminantes-del-agua/trihalometanos/ Según varios estudios, la exposición a largo plazo aumenta las probabilidades de desarrollar cáncer de vejiga, ya sea por ingesta, inhalación o absorción dérmica. Sus propiedades mutágenas y cancerígenas se han comprobado en experimentos animales Ácidos acéticos El ácido acético es un compuesto volátil, lo que significa que puede evaporarse y dispersarse en el aire. La velocidad de evaporación y dispersión del ácido acético dependerá de factores como la temperatura, la humedad relativa y la ventilación del ambiente. En condiciones normales de temperatura y presión, el ácido acético se evapora relativamente rápido en el ambiente, y su olor característico puede ser detectado fácilmente. Sin embargo, si hay una fuente constante de ácido acético en un espacio cerrado y sin ventilación adecuada, es posible que se acumule en concentraciones peligrosas para la salud humana. Es importante tener en cuenta que la permanencia del ácido acético en el ambiente puede variar según las circunstancias, y que la exposición a largo plazo puede tener efectos negativos en la salud. Por lo tanto, es importante seguir las medidas de seguridad adecuadas al manipular y utilizar productos que contengan ácido acético, y garantizar la ventilación adecuada en los espacios donde se maneja este compuesto químico. (Ilustración 14) Ilustración 14. Molécula ácido acético Fuente: https://es.dreamstime.com/icono-de-mol%C3%A9cula%C3%A1cido-ac%C3%A9tico-sobre-fondo-blanco-ilustraci%C3%B3ndel-vector-image168417483 La exposición prolongada o repetida al ácido acético puede tener efectos negativos en la salud humana. A continuación, se describen algunos de los posibles daños a la salud relacionados con la exposición al ácido acético: 1. Irritación en los ojos: La exposición al ácido acético puede causar irritación en los ojos, como enrojecimiento, ardor, picazón y dolor. Si el ácido entra en contacto con los ojos, es importante enjuagarlos inmediatamente con agua limpia. 2. Irritación de la piel: El ácido acético también puede causar irritación en la piel, como enrojecimiento, inflamación y sensación de quemazón. La exposición prolongada al ácido acético puede provocar dermatitis de contacto, una afección que causa inflamación y descamación de la piel. 3. Irritación de las vías respiratorias: La inhalación de ácido acético puede causar irritación en las vías respiratorias, lo que puede provocar tos, dificultad para respirar y dolor en el pecho. La exposición prolongada al ácido acético puede provocar enfermedades respiratorias crónicas, como el asma. 4. Daño hepático y renal: La exposición crónica al ácido acético puede dañar el hígado y los riñones. Los trabajadores que están expuestos regularmente a altos niveles de ácido acético tienen un mayor riesgo de desarrollar enfermedades hepáticas y renales. 5. Daño al sistema nervioso: La exposición prolongada al ácido acético puede dañar el sistema nervioso central. Los síntomas pueden incluir dolor de cabeza, mareos, debilidad muscular y trastornos del sueño. Halogenados Algunos de los problemas que provocan los compuestos halogenados son la contaminación del agua, el suelo y el aire, y también destruyen la capa de ozono. Debido a la descomposición de estos compuestos, pueden dar lugar a compuestos inorgánicos que también pueden afectar directamente a la flora y fauna cercanas a la fuente de emisión, y pueden ser causantes de la lluvia ácida. Los sectores industriales afectados por las emisiones de compuestos halogenados son: petroquímico, petróleo y gas, alimentos y bebidas, plantas de tratamiento industrial, producción de plásticos, farmacéutico, textil, papel y otros. Los compuestos halogenados contienen en su estructura molecular un halógeno, es decir, moléculas de cloro, bromo, flúor, yodo, etc. Diversos compuestos orgánicos pueden contener halógenos y resultan ser peligrosos para las personas y el medioambiente. Algunos ejemplos de compuestos halogenados son cloruro de metilo (CH3Cl), bromuro de metilo (CH3Br) y yoduro de metilo (CH3I) (Ilustración15). Ilustración 15. Halogenados Fuente: https://www.monografias.com/trabajos60/derivadoshalogenados/derivados-halogenados A continuación, se describen algunos de los posibles daños a la salud relacionados con la exposición a los compuestos halogenados: • Irritación en los ojos, la piel y las vías respiratorias: La exposición a algunos compuestos halogenados puede causar irritación en los ojos, la piel y las vías respiratorias. Los síntomas pueden incluir enrojecimiento, picazón, ardor, inflamación, tos y dificultad para respirar. • Toxicidad hepática: Algunos compuestos halogenados pueden dañar el hígado y causar problemas hepáticos. La exposición a largo plazo a algunos de estos compuestos ha sido asociada con un mayor riesgo de enfermedad hepática, incluyendo cirrosis hepática y cáncer de hígado. • Toxicidad renal: La exposición a algunos compuestos halogenados también puede dañar los riñones y causar problemas renales. La exposición crónica a algunos de estos compuestos ha sido asociada con un mayor riesgo de enfermedad renal. • Toxicidad neurológica: Algunos compuestos halogenados pueden afectar el sistema nervioso central y causar problemas neurológicos. La exposición a largo plazo a algunos de estos compuestos ha sido asociada con un mayor riesgo de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Parkinson. • Efectos sobre el sistema endocrino: Algunos compuestos halogenados pueden afectar el sistema endocrino y causar alteraciones en la función hormonal. La exposición a largo plazo a algunos de estos compuestos ha sido asociada con un mayor riesgo de problemas reproductivos, incluyendo la disminución de la calidad del esperma y el desarrollo anormal del feto. Cloraminas Las cloraminas pueden tener efectos negativos en el medio ambiente, en particular en los ecosistemas acuáticos (Ilustración 16). A continuación, se describen algunos de los posibles impactos ambientales de las cloraminas: 1. Efectos sobre la vida acuática: Las cloraminas pueden ser tóxicas para la vida acuática, incluyendo peces, crustáceos y otros organismos. La exposición a concentraciones elevadas de cloraminas puede provocar daño celular, cambios en el comportamiento y la reproducción, y la muerte de los organismos acuáticos. 2. Formación de subproductos de la desinfección: Las cloraminas pueden reaccionar con otros compuestos químicos presentes en el agua, como los ácidos húmicos y fúlvicos, para formar subproductos de la desinfección. Estos subproductos pueden ser tóxicos y estar asociados con un mayor riesgo de cáncer y otras enfermedades en humanos. 3. Alteración del sabor y olor del agua: Las cloraminas pueden darle al agua un sabor y olor desagradable, lo que puede afectar su aceptabilidad y el consumo humano. 4. Liberación de amoníaco: Las cloraminas pueden liberar amoníaco en el agua y en la atmósfera, lo que puede afectar la calidad del aire y el agua y la salud humana. Ilustración 16. Molécula Cloramina Fuente: https://blog.orendatech.com/es/cloraminas La exposición a cloraminas puede tener efectos negativos en la salud humana. A continuación, se describen algunos posibles efectos sobre la salud asociados con la exposición a las cloraminas: • Irritación ocular y respiratoria: La exposición a las cloraminas puede provocar irritación en los ojos y las vías respiratorias, lo que puede provocar síntomas como enrojecimiento, picazón, tos, dolor de garganta y dificultad para respirar. La exposición a largo plazo puede aumentar el riesgo de desarrollar enfermedades respiratorias como el asma. • Problemas gastrointestinales: La ingestión de agua que contiene cloraminas puede provocar problemas gastrointestinales como náuseas, vómitos, diarrea y dolor abdominal. RESUMEN CLORACIÓN DE CHOQUE Autor: Sharon, O Año: 2022 Titulo: La cloración de choque Fuente: http://smiley.nmsu.edu/nmdoh_2017/DocumentsSpanish/Tratamiento_de _agua_potable.pdf Páginas: 13 Paso 1. Determine el diámetro del pozo. Mida el diámetro interior del pozo en pulgadas. Paso 2. Determine el volumen de agua por pie del pozo. Usando la Tabla 7, encuentre el volumen de agua por pie correspondiente a su pozo (Ilustración 17). Ilustración 17. Cálculo de volumen de agua Fuente: https://www.electrobombassanvicente.es/blog/consejos-para-tupiscina/calculo-del-volumen-de-agua.html Utilice el diámetro del pozo determinado en el Paso 1. Encuentre los galones por pie que le correspondan al diámetro del pozo (Tabla 8). Tabla 8. Volumen de agua contenida por pie de profundidad del pozo Diámetro de carcasa (pulgadas) El volumen de agua por pie de profundidad (galones) 4 0.65 6 1.47 8 2.61 Volumen de agua calculado como el volumen de un cilindro en pies cúbicos multiplica por 7,48 galones / pie cúbico. Los galones por pie de profundidad para un pozo de 6 pulgadas son de 1.47 galones. Paso 3. Determine la profundidad del agua del pozo. La empresa que construyó el pozo debe de poder proporcionarle la profundidad del pozo y el nivel del agua. Ejemplo. El pozo es de 50 pies de profundidad y el nivel del agua está a 20 pies. El pozo contiene 30 pies de agua (50-20=30 pies) (Ilustración 18). Ilustración 18. Pozo de agua Fuente: https://powerdepot.com.mx/blog/que- beneficios-trae-a-mi-propiedad-contar-con-unpozo-de-agua Paso 4. Determine los galones de agua totales en el pozo. Multiplique la profundidad del agua en el pozo determinado en el Paso 3 por los galones de agua por pie determinado en el Paso 2. Este es el total de galones de agua en el pozo. Ejemplo: Multiplicar 30 pies (la profundidad del agua en el pozo) por 1.47 litros de agua por pie para obtener 44 litros de agua en el pozo (30x1.47=44 galones de agua en el pozo) (Ilustración 19). Ilustración 19. Determinación de agua en pozo Fuente: https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww Paso 5. Estime el volumen de agua en el sistema de distribución. Encuentre el almacenamiento total de agua en el sistema, incluyendo el calentador de agua, tanque depresión, etc. Y añada 50 galones por la pipa. Ejemplo: El sistema tiene un calentador de agua de 30 galones y un tanque de presión de 30 galones. 30 galones (calentador de agua) + 30 galones (tanque de presión) + 50 galones (canalización = 110 galones en el sistema de distribución (Figura 20). Ilustración 20. Estime el volumen de agua en el sistema de distribución. Fuente: https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fes.slideshare. Paso 6. Determine si el agua es contenida en todo el sistema. Añada el volumen de agua del pozo determinada en el Paso 4 y el agua contenida en el sistema de distribución determinada en el Paso 5 para determinar el volumen total de agua donde se llevará a cabo la cloración de choque. Paso 7. Determine la cantidad de producto cloro requerida para una solución de 300 ppm. La Tabla # enumera las cantidades de productos necesarios para crear una solución de cloro libre Tabla #. Cantidad de producto químico necesario para crear una concentración de cloro libre de alrededor de 200 ppm. Cantidad por cada 100 gal. de agua Nombre químico Liquid Household Bleach (5% to 6%) de 200 ppm en cada 100 galones de agua que utilizan fuentes normalmente disponibles. Determine la cantidad de producto necesario para la cloración de choque de su sistema dividiendo el volumen total de agua por 100; luego multiplique este número por la cantidad de producto necesario por cada 100 galones (Tabla 9). Tabla 9. Cantidad de producto químico necesario para crear una concentración de cloro libre de alrededor de 200 ppm Nombre químico Cantidad por cada 100 gal. de agua Liquid Household Bleach (5% to 6%) Líquido blanqueador de uso 3 pintas doméstico (5% to 6%) Cloro fuerza comercial (12% a 1 pinta 17% NaOCl) Clorada cal (25% CaOCl2) 11 onzas Desinfectante lacteo (30% 9 onzas CaOCl2)) Hypochloritea calcio de alta de 4 onzas prueba (65% a 75% de Ca (OCl) 2) Paso 8: Introducir el material de cloro en el pozo y sistema de distribución. La mejor manera de introducir el material de cloro en el pozo es disolver la cantidad predeterminada de cloro en una cubeta de 5 galones de agua fresca. Asegúrese de que el cubo sea de plástico y se haya lavado a fondo. Vierta la solución de cloro en el pozo. Evite salpicar la solución sobre las paredes laterales de la carcasa, tanto como sea posible. Conecte una manguera a la llave de agua o grifo más cercano al pozo y deje correr el agua a través de la llave y de nuevo en el pozo (Ilustración 21). Esto mezclar bien la solución de cloro y agua de pozo. Otro método de cloración de choque eficaz para un diámetro grande es colocar las tabletas en polvo en una bolsa porosa ponderada (arpillera de tejido apretado funciona bien). Subir y bajar el saco en el agua de pozo (Ilustración 22). Ilustración 21. El agua de recirculación través de una llave cercana después de la introducción de cloro concentrado en un pozo con el fin de mezclar bien el cloro con el agua del pozo. Fuente: http://smiley.nmsu.edu/nmdoh_2017/DocumentsSpanish. Ilustración 22. La introducción de materiales de cloro en polvo o granulados en un diámetro más grande usando un saco de arpillera atado a una cuerda larga de nylon. Fuente: http://smiley.nmsu.edu/nmdoh_2017/DocumentsSpanish/Tratamiento_de _agua_potable.pdf Paso 9: Deje que el cloro desinfecte el sistema. La eficacia desinfectante de cloro depende de la cantidad de tiempo que el cloro disponible este en contacto con el agua y las tuberías (tiempo de contacto). Para permitir que el tiempo de contacto de desinfección sea el adecuado, absténgase a utilizar agua del pozo durante al menos dos a tres horas, preferiblemente durante toda una noche. Los tiempos de contacto más largos darán como resultado una desinfección más eficaz del sistema (Ilustración 23). Ilustración 23. Desinfección de sistema Fuente: https://espanol.epa.gov/espanol/desinfeccion-de-agua 20minutos%20antes%20de%20usarla. Paso 10: Limpie el sistema para eliminar el cloro. Después de la cloración en el sistema de agua ha sido completada, todo el sistema debe ser vaciado de cloro y enjuagado bien con agua fresca. Deje correr el agua de cada grifo o toma de agua hasta que se disipe el olor a cloro. Distribuya las aguas residuales en las carreteras de grava u otras áreas sin plantas o vida acuática, de lo contrario podría dañar (Ilustración 24). Ilustración 24. Sistema para eliminar cloro Fuente: https://espanol.epa.gov/espanol/desinfeccion-de-agua 20minutos%20antes%20de%20usarla. Paso 11: Vuelva a analizar el suministro de agua para la contaminación bacteriana. El último paso consiste en volver a analizar el agua para asegurar que la fuente de agua se encuentre libre de coliformes, bacterias fecales y / o E.coli. Tomar una muestra de agua de una a dos semanas después de la cloración de choque en el pozo, utilizando los mismos procedimientos como antes. Aunque la mayoría de los tratamientos de cloración de choque tienen éxito, no beba el agua hasta que los resultados de laboratorio confirmen que no hay coliformes, bacterias fecales o E. coli. Vuelva a probar el pozo cada mes durante dos a tres meses para estar seguro de que la contaminación no se vuelva a producir. Si los resultados son negativos, después un programa anual de análisis de agua puede ser integrado (Ilustración 25). Ilustración 25. Análisis de agua Fuente: https://www.setapht.com/blog/sistemas-de-tratamiento-de-aguade-pozo/ BIBLIOGRAFÍA 1.- Villanueva C, Kogevinas M, Grimalt J. 2.001. Cloración del agua de bebida en España y cáncer de vejiga. Gac. Sanit. 15(1):48-53. 2.- Zhang X, Minear RA. 2.006. Removal of low-molecular weight DBPs and inorganic ions for characterization of high-molecular weight DBPs in drinking water. Water Res. Feb-18. 3.- Ramírez Quirós F. Tratamiento de desinfección del agua potable. Editorial Canal Educa, Madrid 2005. 4.- Nikolau A, Rizzo L, Selcuk H. Control of Disinfection By-Products in Drinking Water Systems. Nova Science Publishers, Universidad de Michigan, 2006. Digitalizado el 4 diciembre de 2007. 4.- Stage 2 Disinfectants and Disinfection Byproduct Rule (Stage 2 DBP rule). 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