INTRODUCCIÓN AL TRATAMIENTO DE AGUA
CONTENIDO
1. Introducción
al tratamiento de agua
1.1 Objetivo
1.2 Marco
teórico
1.3 Métodos químicos
1.3.1
Necesidad de Tratamiento de Agua
1.3.2 Desarrollo y tendencias recientes de tratamiento de aguas
1.3.2 Desarrollo y tendencias recientes de tratamiento de aguas
1.3.2
Tratamiento de agua para su aprovechamiento
1.3.3
Ciencias del Agua
1.3.3.1.
Cantidad de agua
1.3.3.2.
Estructura molecular del agua
1.3.3.3.
Propiedades del agua
1.3.4. Química
Básica de una solución acuosa.
1.4 Vídeo.
1.5 Bibliográfica
1.4 Vídeo.
1.5 Bibliográfica
1. INTRODUCCIÓN AL TRATAMIENTO DE AGUA
1.1 OBJETIVOS
· - Dar a conocer los beneficios y los
problemas que tiene la sociedad, para tratar el agua.
· - Analizar los distintos tratamientos que
se le pueden realizar al agua, dependiendo el uso que se le vaya a dar (domestica,
industrial).
1.2 MARCO TEÓRICO
El agua ha sido un importante recurso natural de la Tierra y
ha sido esencial para la existencia de todos los seres vivos.
En el presente, el agua sigue siendo un recurso natural
esencial para mantener la vida y la
salud agradable de las personas,
y para la industria de productos. Por otro lado, los problemas sociales
relativos al agua, tales como la escasez de los recursos hídricos y la
incidencia de la contaminación del agua, han estado presente durante mucho
tiempo y es tan importante resolver
estos problemas.
Esos problemas han ocurrido como los resultados del aumento
de la población, la concentración de población en las grandes ciudades, el
desarrollo de industrias y así sucesivamente. Este hecho nos está asesorando
para armonizar nuestros estilos de vida con el entorno natural.
Para resolver los problemas anteriores y armonizar la
sociedad humana con el entorno natural, la comprensión científica de la naturaleza del
agua y el desarrollo de tecnologías de tratamiento de agua pueden desempeñar un
papel importante. La investigación y desarrollo en este campo requiere no sólo el
básico conocimiento de la química, la física, la microbiología, metalurgia,
etc., sino también el conocimiento amplio de la ciencia aplicada, como la
ingeniería química, ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica y electrónica.
Los métodos de tratamiento de aguas se dividen generalmente en
química, mecánica y microbiológica.
Una enorme cantidad de agua está presente en la tierra. La cantidad total es aproximadamente 1,4 mil millones de km3. Alrededor de 96,5% de que es el agua de mar y el agua dulce ocupa alrededor de 2,5%. Alrededor de dos tercios del agua dulce es icebergs y glaciares. Disponible agua dulce para nuestra vida diaria, industrias y así sucesivamente es sólo el 0,8% de la cantidad total de agua, tal como agua subterránea, agua de río y agua del lago.
1.3.3.2. Estructura molecular del agua
figura 2. molécula del agua
1.3.3.3. Propiedades del agua
1.4 VIDEO
1.5 BIBLIOGRÁFIA
figura 1. Métodos químicos del agua
1.3 MÉTODOS QUÍMICOS
1.3 MÉTODOS QUÍMICOS
1.3.1 Necesidad de Tratamiento de Agua
El agua dulce natural incluye sólidos en suspensión, microorganismos,
sales disueltas (iones) y disuelto gases. Esas sustancias en el agua causan diversos
problemas en sistemas que utilizan agua.
En el caso del agua potable, los sólidos suspendidos y los
microorganismos dan una mala influencia a la salud humana.
En los sistemas de refrigeración de agua y sistemas de
calderas, la materia soluble dura, tal como carbonato de calcio, podrá
depositar como una escala en las superficies de transferencia de calor de
intercambiadores de calor y calderas. Entonces sus eficiencias térmicas se
reducen en la escala. El oxígeno disuelto causa la corrosión de los metales compuesta
de esos sistemas y acorta sus vidas de servicio.
Los microorganismos pueden crecer y formar limo (contaminación
biológica) sobre superficies de los tubos del intercambiador de calor, etc. La
adhesión limo reduce las eficiencias térmicas de intercambiadores de calor y, a
veces provoca una corrosión baja o influida microbiológicamente.
1.3.2 Desarrollo y tendencias recientes de tratamiento de aguas.
El desarrollo de productos químicos de tratamiento de agua después
de 1945 en Japón se divide en cuatro etapas. La primera etapa es 1945 a 1960,
la época de la reconstrucción y la preparación para la venida un alto
crecimiento económico. En esta etapa, Japón se expandió por el crecimiento de
primaria y las industrias ligeras principalmente. El tratamiento de aguas con productos
químicos se había desarrollado en el campo de la caldera, con tratamiento del
agua y la limpieza química de las calderas principalmente. La aplicación de
inhibidores la corrosión y biosidas en los sistemas de refrigeración de agua, y
floculantes poliméricos se inició en esta era.
La segunda etapa es 1.960-1972, la era de un alto
crecimiento económico. Hierro y acero japonés la industria, el refinado de
petróleo y la industria petroquímica, la industria de papel y celulosa, etc.,
había sido desarrollado notablemente en esta época. Como esas industrias requieren una gran cantidad de agua para sus procesos
de producción y plantas de servicios públicos.
La tercera etapa es 1973 a finales de 1980. En 1973 fue el
año de la primera crisis del petróleo. Después de la crisis del aceite, las
industrias japonesas habían pagado grandes esfuerzos el desarrollo de
tecnologías para el ahorro de energía. en el campo de los productos químicos de
tratamiento de agua, el control de las incrustaciones productos químicos y las
tecnologías relacionadas habían sido desarrollado para contribuir al ahorro de
energía.
La cuarta etapa es después de finales de 1980 al Actualmente,
es la era de la salud y la seguridad. Hasta que el final de la tercera etapa,
la mayoría de los objetivos técnicos para el desarrollo de productos químicos
de tratamiento de agua, tales como la maximización del costo rendimiento, la
contribución al agua y ahorro de energía, y la minimización de la contaminación
del agua, se había dado cuenta. En la cuarta etapa, un nuevo e importante
concepto ha sido añadido a los requisitos para la función de tratamiento de
aguas por productos químicos. Es una garantía de salud y seguridad en todos los
procesos de producción, transporte, almacenamiento, manipulación, utilización y
eliminación de tratamiento de agua.
1.3.2 Tratamiento de agua para su aprovechamiento
Este tipo de
tratamiento busca acondicionar la calidad del agua según los requerimientos
técnicos exigidos para su uso. Las exigencias más estrictas se presentan para
el suministro de agua potable, aunque algunos procesos industriales (como el
sector de bebidas y laboratorios farmacéuticos) pueden llegar a ser también muy
exigentes con la calidad del agua requerida.
El suministro de agua es el
procedimiento por el cual se transporta el recurso hídrico, mediante una serie
de instalaciones hidráulicas, desde su fuente, pasando por estructuras de
almacenamiento, hasta llegar al destino final donde será utilizada (viviendas,
comercio, industrias). Para conseguir esto, intervienen cuatro consideraciones
(según Henry & Heinke, 1999): selección de fuentes hídricas, protección de
la calidad del agua, aplicación de métodos de tratamiento y prevención de la
contaminación.
1.3.3.1. Cantidad de agua
Una enorme cantidad de agua está presente en la tierra. La cantidad total es aproximadamente 1,4 mil millones de km3. Alrededor de 96,5% de que es el agua de mar y el agua dulce ocupa alrededor de 2,5%. Alrededor de dos tercios del agua dulce es icebergs y glaciares. Disponible agua dulce para nuestra vida diaria, industrias y así sucesivamente es sólo el 0,8% de la cantidad total de agua, tal como agua subterránea, agua de río y agua del lago.
1.3.3.2. Estructura molecular del agua
La fórmula molecular
del agua se expresa como H2O. Muestra la estructura
molecular de agua. La distancia atómica entre el H y O es 0,96 Å, y el ángulo
de HOH es 104 ° 5'. Un agua molecular tiene cuatro cargas eléctricas de dos
positivos y dos negativos. Como las cuatro
cargas eléctricas ocupan posiciones simétricas, una molécula de agua se
comporta como un imán de barra, es decir,
que tiene el momento dipolar.
Debido a la estructura de la molécula de agua, una molécula de agua tiene cuatro brazos para hacer puentes de
hidrógeno. El enlace de hidrógeno es una especie de enlace atómico que interpone
un átomo de hidrógeno, como O-H ·· O, O-H ·· N, N-H ·· O y así sucesivamente. Así,
una molécula de agua combina la otra agua moléculas, alcoholes, aminoácidos,
etc. La combinación de moléculas de agua por sus enlaces
de hidrógeno. Estos momentos dipolar e hidrógeno el vínculo de agua da propiedades
muy singulares para comparar con las otras sustancias orgánicas e
inorgánicas.
figura 2. molécula del agua
1.3.3.3. Propiedades del agua
El agua es un gas
incoloro, inodoro e insípido, líquido transparente a temperatura ambiente. Tiene
el más fuerte poder de unión de hidrógeno y se combina con las otras moléculas
de agua para aumentar el aparente peso molecular. El agua requiere mucho más
calor para aumentar la temperatura, es
decir absorbe mucho calor y es un buen conductor de calor.
figura 3. Combinación de las moléculas de agua por sus
enlaces de hidrógeno.
1.3.4. Química Básica de una solución acuosa.
Unidades constituyentes de Sustancias Químicas
-Átomos y elementos.
El átomo es la unidad
mínima de sustancias y está constituido de un núcleo atómico y electrones. El
núcleo atómico está constituido por protones y neutrones.
Las órbitas poseen electrones alrededor del núcleo atómico a
una velocidad extremadamente alta. El núcleo atómico tiene una carga eléctrica
positiva y los electrones tienen cargas
eléctricas negativas. Así, la totalidad eléctrica cargo de átomo se convierte
en neutral.
Cuando una sustancia
se disuelve en un líquido, el líquido se llama un disolvente y la sustancia se
llama un soluto. El agua disuelve fácilmente muchos tipos de sustancias comparando
con disolventes orgánicos. Esta propiedad del agua se explica por el fuerte
momento dipolar. La mayoría de los electrolitos se disocian en agua y se
disuelven en el agua en forma de iones.
El agua también disuelve algunas sustancias orgánicas, tales
como azúcares y alcoholes, debido a la especial estructura del agua y su enlace
de hidrógeno.
La solubilidad se
define como el máximo cantidad de una sustancia (soluto) capaz de disolver en
una cantidad dada de disolvente (agua) bajo una especificada condición. Una solución
que contiene un soluto con la misma concentración a la solubilidad se llama la
solución saturada. Si un soluto se disuelve en agua por exceder la solubilidad,
esencialmente depósitos en el agua a reducir la concentración hasta la
solubilidad. La solubilidad de un soluto es variada por el cambio de muchos
factores, tales como la temperatura, la presión y los tipos de sustancias en la
convivencia. Como la temperatura da una gran influencia en la solubilidad, la
solubilidad es generalmente expresada con la temperatura.
1.4 VIDEO
1.5 BIBLIOGRÁFIA
ultima fecha de actualización: 1 de diciembre 2015




