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Questions and Answers
¿Cuál es el concepto de calidad natural del agua?
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¿Por qué la calidad del agua debe ser diferente según su uso?
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¿Cuál de los siguientes parámetros físico-químicos no es útil?
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¿Por qué se utilizan macroinvertebrados y microinvertebrados en métodos biológicos?
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¿Qué evalúan los métodos biológicos que utilizan macroinvertebrados y microinvertebrados?
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¿Cuál de los siguientes aspectos no se considera al evaluar la información básica de un área de estudio?
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¿Cuál es el propósito de inventariar los puntos de agua en un estudio ambiental?
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¿Dónde se deben realizar los muestreos de aguas superficiales en un proyecto de estudios ambientales?
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¿Cuál es el objetivo de la fase previa en un estudio ambiental?
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¿Qué se estudia en los aspectos generales del agua en un estudio ambiental?
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¿Qué se considera al evaluar los aspectos ambientales en un estudio ambiental?
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¿Qué parámetro físico nos indica la cantidad de partículas en suspensión en el agua?
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¿Qué parámetro químico nos indica la cantidad de oxígeno que los microorganismos necesitan para oxidar la materia orgánica?
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¿Cuál es el rango de pH considerado normal en el agua?
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¿Qué parámetro químico nos indica la cantidad de carbono de los compuestos orgánicos?
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¿Cuál es el propósito de la dureza en el agua?
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¿Por qué se realizan los análisis físico-químicos en el agua?
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¿Qué tipo de organismos se utilizan como indicadores biológicos de la contaminación?
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¿Qué indicador biológico se asocia con aguas limpias?
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¿Cuál de los siguientes indicadores biológicos se asocia con una contaminación media?
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¿Por qué se utilizan macroinvertebrados y microinvertebrados en métodos biológicos?
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¿Qué tipo de organismos son los gammarus?
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¿Qué es fundamental para que se produzca autodepuración en un río?
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¿Qué zona se caracteriza por una disminución rápida del oxígeno disuelto y un aumento de la descomposición bacteriana?
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¿Qué tipo de sustancias se transforman en nutrientes minerales en un río con suficiente cantidad de oxígeno disuelto?
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¿Qué proceso se produce en la zona de recuperación?
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¿Qué es fundamental para que se produzca autodepuración en un curso de agua?
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¿Qué tipo de organismos se alimentan de restos orgánicos y descomponen la materia orgánica?
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¿Qué parámetro se ve afectado en la zona de descomposición activa?
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¿Qué ocurre con la muerte y descomposición de los organismos en un río?
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¿Qué tipo de acuíferos tienen una capacidad de depuración del terreno baja?
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¿Qué proceso químico pueden sufrir las partículas contaminantes en su recorrido por el acuífero?
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¿Cuál es el método de protección más efectivo para las aguas subterráneas?
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¿Qué proceso puede ocurrir en algunos casos para proteger las aguas subterráneas?
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¿Qué característica tienen los acuíferos porosos que les permite autodepurarse?
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¿Cuál es el objetivo principal de la depuración blanda?
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¿Qué tipo de tratamiento se aplica en la línea de fangos?
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¿Qué es el resultado de la digestión bacteriana de los fangos en la línea de gas?
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¿Qué es una limitación de la depuración dura?
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¿Qué es el propósito principal de la línea de agua en una EDAR?
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¿Qué es una característica de la depuración blanda?
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¿Cuál es el objetivo principal del tratamiento primario?
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¿Qué sucede en el tratamiento secundario?
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¿Cuál es el propósito del tratamiento terciario?
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¿Qué es el propósito de la desinfección?
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¿Cuál es el proceso que se produce en la decantación primaria?
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¿Qué es el结果ado del proceso de floculación?
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¿Qué se necesita en el tratamiento secundario?
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¿Cuál es el resultado del tratamiento secundario?
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¿Cuál es el propósito del pretratamiento en una línea de agua?
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¿Qué sucede en los decantadores primarios?
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¿Qué es el proceso de floculación?
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¿Qué es el tratamiento secundario?
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¿Qué es el resultado del tratamiento secundario?
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¿Qué es el tratamiento terciario?
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¿Qué es el propósito de la desinfección?
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¿Qué se necesita en el tratamiento secundario?
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¿Cuál es el objetivo del espesamiento de fangos?
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¿Cuál es el proceso que se realiza en los digestores?
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¿Qué se añade al fango para provocar la coagulación definitiva de los sólidos?
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¿Qué se produce en la estabilización de la materia orgánica en los digestores?
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¿Cuál es el proceso final del tratamiento de fangos?
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¿Qué se puede reutilizar para aportar energía en una planta depuradora?
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¿Qué se quema en una antorcha en las estaciones depuradoras?
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¿Cuál es el destino del gas resultante de la digestión de fangos que no se utiliza?
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¿Qué se produce durante la digestión de fangos en una planta depuradora?
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¿Qué se hace con el gas que no se utiliza en una planta depuradora?
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¿Cuál es el propósito de la potabilización del agua?
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¿Qué se hace con el agua en las estaciones de tratamiento de aguas potables (ETAP)?
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¿Qué tipo de tratamientos se utilizan para desinfectar el agua?
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¿Cuál es el resultado de la potabilización del agua?
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¿Dónde se realiza la potabilización del agua?
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¿Cuál es el propósito del tratamiento global en el proceso de potabilización del agua?
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¿Qué método de desinfección es rápido y barato pero aporta mal sabor al agua?
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¿Qué tipo de tratamiento se aplica en zonas de aguas duras?
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¿Cuál es el objetivo del tratamiento global en la potabilización del agua?
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¿Qué proceso químico se utiliza en el tratamiento especial de la potabilización del agua?
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¿Qué tipo de tratamiento se aplica en las estaciones de tratamiento de aguas potables (ETAP)?
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Study Notes
Calidad del Agua
- La calidad del agua se define como el conjunto de características físicas, químicas y bacteriológicas que presenta el agua en su estado natural.
Importancia del Uso del Agua
- La calidad del agua varía según el uso al que se destine, como:
- Riego
- Agua potable para poblaciones
- Producción de energía hidroeléctrica
Parámetros Físico-Químicos
- Los parámetros físico-químicos más útiles para determinar la calidad del agua son:
- OD (Oxígeno Disuelto)
- DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno)
- DQO (Demanda Química de Oxígeno)
- COT (Carbono Orgánico Total)
- pH (pH del agua)
- CaCO3 (dureza del agua)
Métodos Biológicos
- Los métodos biológicos utilizan macroinvertebrados y microinvertebrados para evaluar la contaminación del agua debido a:
- Su pequeño tamaño aceptable
- Facilidad de estudio
- Escasa capacidad de huida cuando el medio es desfavorable
- Estos métodos evalúan la contaminación en intensidad y extensión a largo plazo
Información Básica para Estudios Ambientales
- La información básica para estudios ambientales debe incluir: área dentro de la cuenca hidrográfica, tamaño y localización del área de estudio, relieve, vegetación, hidrografía, usos del suelo, datos climatológicos e inventarios de puntos de agua (pozos y manantiales) para estudio de aguas subterráneas.
Selección de Puntos de Muestreo para Aguas Superficiales
- Los puntos estratégicos para el muestreo de aguas superficiales son: curso alto, curso medio, desembocadura, antes y después de afluentes, antes y después de lugares de desagües de residuos domésticos o industriales, lugares sin turbulencia y lugares de afluencia y emanación de plantas de tratamientos de residuos.
Fase Previa: Características Ambientales
- Se deben anotar todas las características ambientales de la región del área de estudio, incluyendo:
Aspectos Ambientales
- Se estudian la cobertura vegetal, el suelo, la fauna terrestre, uso del suelo, presencia de residuos domésticos o industriales y el clima de la región.
Aspectos Generales del Agua
- Se analizan las características físico-químicas del agua en la región y el área de estudio, incluyendo: grado de turbidez, color, olor, existencia de materia flotante, hidrología en general, presencia de fauna y flora acuáticas y posible existencia de algas.
Análisis de Agua
- Se realizan tomando muestras para obtener información valiosa sobre la calidad del agua en un momento determinado
- No indican el estado anterior ni la capacidad de recuperación después de un aporte de contaminantes
Parámetros Físicos
- Transparencia o turbidez: indica la cantidad de partículas en suspensión en el agua
- Color, sabor y olor: evalúan la presencia de sustancias que alteran la apariencia y aroma del agua
- Conductividad eléctrica: mide la capacidad del agua para conducir la electricidad, lo que depende de la concentración de iones disueltos
Parámetros Químicos
- Oxígeno disuelto (OD): se consume en la descomposición aeróbica, por lo que disminuye en presencia de vertidos orgánicos
- DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno): mide la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar la materia orgánica
- DQO (Demanda Química de Oxígeno): evalúa la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar químicamente la materia disuelta en el agua
- COT (Carbono Orgánico Total): mide la cantidad total de carbono en compuestos orgánicos disueltos en el agua
- pH: indica la acidez o basicidad del agua, con un rango normal entre 6,5 y 7,5
- Dureza: expresa la concentración de CaCO3 disuelto, clasificando las aguas en blandas (<50 mg/l) y duras (>200 mg/l), lo que afecta el consumo de jabón y energía en procesos industriales
Características de los Organismos
- Las características de los organismos se refieren a su distribución, abundancia, etc.
Indicadores Biológicos de la Contaminación
- Los organismos se utilizan como indicadores biológicos de la contaminación.
Ventajas de Micro y Macro Vertebrados
- Se utilizan micro y macro vertebrados porque tienen un tamaño aceptable en comparación con los microorganismos.
- Son relativamente fáciles de estudiar.
- Tienen una escasa capacidad de huida cuando el medio es desfavorable.
Especies Indicadoras de Contaminación
Aguas Limpias
- Blefarocéridos
- Perlas de agua
- Microcrustáceos ("gammarus")
Aguas Contaminadas
- Efímeras (contaminación media)
- Colas de rata (contaminación alta)
Otras Especies
- Gusanos oligoquetos
Depuración de Aguas
- La depuración de aguas consiste en una serie de procedimientos que devuelven al medio natural el agua con características físicas, químicas y biológicas similares a su estado natural.
Autodepuración de Ríos
- Los cursos fluviales tienen cierta capacidad de autodepuración, relacionada con el caudal y la turbulencia del agua.
- La autodepuración se basa en la existencia de seres vivos que se alimentan de restos orgánicos y los descomponen.
- La producción de oxígeno disuelto (OD) procedente de la fotosíntesis de la vegetación acuática también juega un papel importante en la autodepuración.
Zonas en un Río con Aguas Residuales
- Zona de degradación: comienza la descomposición bacteriana de la materia orgánica, el OD disminuye rápidamente de 10 a 4 ppm.
- Zona de descomposición activa (zona séptica): el agua se vuelve oscura y putrefacta, el OD es bajo o nulo y la DBO es muy elevada.
- Zona de recuperación: el agua recupera su aspecto natural, aumentan las microalgas que reponen el oxígeno disuelto, aparecen crustáceos y larvas de insectos, y se alcanzan niveles normales de OD y DBO.
Limitaciones de la Autodepuración
- La autodepuración solo funciona si no hay una sobrecarga de contaminantes y solo funciona con materia biodegradable.
Depuración de aguas subterráneas
- El proceso de depuración de aguas subterráneas es difícil de advertir, a diferencia de las aguas superficiales.
- No siempre es posible depurar aguas subterráneas.
Autodepuración en acuíferos porosos
- Los acuíferos porosos pueden autodepurarse, actuando como un filtro natural.
- En su recorrido, las partículas contaminantes pueden ser neutralizadas, oxidadas, reducidas o sufrir otros procesos químicos o biológicos que las degradan.
Limitaciones en acuíferos cársticos
- En acuíferos cársticos, la capacidad de depuración del terreno es baja.
- En este caso, el proceso depurativo que actúa de modo más eficaz es la dilución.
Protección de acuíferos
- La mejor forma de proteger los acuíferos es prevenir la contaminación.
- En algunos casos, el agua subterránea se extrae, se depura y se reinyecta en el acuífero, aunque esto conlleva elevados costes.
Tratamiento de Aguas Residuales
- Las instalaciones de plantas depuradoras son diferentes dependiendo de la naturaleza del agua residual a depurar.
Depuración Blanda
- Se basa en reproducir los procesos de autodepuración bajo condiciones especiales.
- Requiere poco gasto de instalación y mantenimiento.
- Métodos empleados: lagunaje (construcción de lagunas poco profundas que se llenan con el agua a depurar).
Depuración Dura
- Se basa en mecanismos existentes en las EDAR, combinando procesos físicos, químicos y biológicos.
- Limitaciones: grandes inversiones en instalaciones y gasto de energía.
Componentes de una EDAR
- Línea de aguas: combina métodos físico-químicos y biológicos para eliminar materia orgánica y devolver el agua a su medio natural.
- Línea de fangos: la materia orgánica y microorganismos se someten a tratamiento biológico y químico para reducir la materia orgánica.
- Línea de gas: la digestión bacteriana de los fangos genera un gas (metano y otros) que puede ser aprovechado para la producción de energía.
Pretratamiento
- El pretratamiento implica separar los sólidos en suspensión o flotantes de gran tamaño (desbaste) y desarenado (circulación del agua por canales de baja velocidad).
- También incluye el proceso de desengrasado, que elimina pelos y fibras por flotación a baja velocidad del agua.
Tratamiento Primario
- El tratamiento primario separa sólidos en suspensión que no han sido retenidos en el pretratamiento.
- La decantación se produce en decantadores primarios, que son tanques circulares o rectangulares con mecanismos de arrastre y extracción de grasas y fangos.
- El proceso de floculación se lleva a cabo mediante el empleo de floculantes que se combinan con los sólidos en suspensión, formando agregados de mayor tamaño que facilitan la flotación y la extracción.
Tratamiento Secundario
- El tratamiento secundario es un conjunto de procesos biológicos que eliminan la materia orgánica presente en el agua residual.
- El proceso más común es el de los fangos activos, que implica colocar el agua residual en depósitos grandes y bajo condiciones aerobias para favorecer la degradación bacteriana de la materia orgánica.
- El proceso requiere un aporte de oxígeno mediante turbinas o difusores, lo que permite el crecimiento de microorganismos que serán eliminados en fases posteriores, formando el llamado "fango activo".
Tratamiento Terciario
- El tratamiento terciario son métodos alternativos y complementarios para extraer materia orgánica suplementaria o reducir nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.
- Es un proceso caro y poco utilizado.
Desinfección
- La desinfección es un tratamiento final destinado a la eliminación de microorganismos patógenos del agua mediante procedimientos de cloración u ozono.
Proceso de Tratamiento de Aguas Residuales
- El pretratamiento consiste en separar los sólidos en suspensión o flotantes de gran tamaño (desbaste), desarenado (circulación del agua por canales de baja velocidad) y desengrasado (eliminación de pelos y fibras por flotación a baja velocidad del agua).
Tratamiento Primario
- El tratamiento primario se enfoca en separar los sólidos en suspensión que no fueron retenidos en el pretratamiento.
- La decantación se produce en decantadores primarios que son tanques circulares o rectangulares con mecanismos de arrastre y extracción de grasas y fangos.
- El proceso de floculación utiliza floculantes que se combinan con los sólidos en suspensión, formando agregados de mayor tamaño, lo que facilita la flotación y la extracción.
Tratamiento Secundario
- El tratamiento secundario elimina la materia orgánica presente en el agua residual mediante procesos biológicos.
- El proceso más utilizado es el de los fangos activos, que consiste en colocar el agua residual en depósitos de grandes dimensiones y bajo condiciones aerobias, favorecer la degradación bacteriana de la materia orgánica por procesos de oxidación.
- Se necesita un aporte de oxígeno que se realiza mediante turbinas o difusores, lo que da lugar al crecimiento de microorganismos que después serán eliminados en posteriores fases, constituyendo el llamado "fango activo".
Tratamiento Terciario
- El tratamiento terciario son métodos alternativos y complementarios para extraer materia orgánica suplementaria o reducir nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.
- Es un proceso caro y poco utilizado.
Desinfección
- La desinfección es un tratamiento final destinado a la eliminación de microorganismos patógenos del agua mediante procedimiento de cloración u ozono.
Tratamiento de Fangos
- El espesamiento de fangos reduce el volumen de los mismos eliminando el agua contenida por gravedad o flotación.
Estabilización de Fangos
- La estabilización de fangos elimina la materia orgánica por vía aerobia o anaerobia, siendo la anaerobia la más empleada.
- Se realiza en digestores, que son depósitos cerrados donde tienen lugar las reacciones de fermentación que estabilizan la materia orgánica.
- Estas reacciones transforman la materia orgánica en ácidos y gases como el metano y el dióxido de carbono, formando el biogas.
Acondicionamiento Químico
- Se añade cloruro férrico para provocar la coagulación definitiva de los sólidos del fango.
Deshidratación
- La deshidratación elimina el agua que todavía resta en los lodos mediante secado, filtros, prensa y centrifugación.
- Los lodos deshidratados son recogidos o trasladados a los vertederos o sufren procesos de ración o fabricación de compostaje para aplicación agrícola posterior.
Líneas de gases
- El gas producido durante la digestión de fangos en una planta depuradora puede ser reutilizado como fuente de energía.
- La energía generada se utiliza para abastecer parte de las necesidades energéticas de la planta depuradora.
- El gas sobrante que no es utilizado se quema en una antorcha instalada en la estación depuradora.
Potabilización del agua
- El agua natural no es apta para el consumo humano directo debido a sus características físicas, químicas y biológicas.
- La potabilización es necesaria para convertir el agua natural en agua potable.
- La potabilización se realiza en estaciones de tratamiento de aguas potables (ETAP).
Tipos de tratamiento
- Tratamiento global: se aplica a toda el agua que llega a la ETAP.
- Tratamiento especial: se aplica a agua que requiere un tratamiento específico.
Procesos de potabilización
- Separación de partículas mediante procesos físicos.
- Desinfección mediante:
- Cloro.
- Ozono.
- Radiadores UV.
- El agua se hace apta para el consumo humano após estos procesos.
Potabilización del Agua
- El agua natural no es apta para el consumo humano directo debido a sus características físicas, químicas y biológicas.
- La potabilización se realiza en estaciones de tratamiento de aguas potables (ETAP) para convertir el agua en agua potable.
Tratamiento Global
- El tratamiento global implica aplicar diferentes procesos físicos para separar partículas presentes en el agua:
- Decantación
- Filtrado
- Tamizado
- También se aplican procesos químicos:
- Coagulación
- Floculación para formar agregados de partículas y su posterior precipitación
Tratamiento Especial (Desinfección)
- La desinfección del agua se logra mediante:
- Cloración: método barato y rápido, pero con mal sabor en el agua
- Ozono: procedimiento caro pero más eficaz
- Radiaciones UV: procedimiento caro pero más eficaz
Tratamiento Adicional
- En zonas con aguas duras, se realizan tratamientos finales para afinar la dureza y evitar depósitos calcáreos en la red de abastecimiento.
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Description
Los parámetros físico-químicos que determinan la calidad del agua natural para diferentes usos, como riego, agua potable y energía hidroeléctrica.