Procesos de Desinfección del Agua - Tema 7
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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la ozonización es incorrecta?

  • Mantiene una concentración residual en el agua. (correct)
  • Se requieren menores tiempos de contacto para eliminar microorganismos.
  • No altera el pH del agua.
  • Elimina sustancias como hierro y manganeso.
  • ¿Qué desventaja de la ozonización implica un mayor coste operativo?

  • El alto coste de los equipos necesarios. (correct)
  • Su alta efectividad en eliminar olores.
  • La necesidad de mantenimiento frecuente.
  • La rápida descomposición del ozono en pH altos.
  • ¿Cuál de las siguientes no es una ventaja de la ozonización?

  • Elimina color y sabor del agua.
  • Produce subproductos bromados en aguas con bromuro. (correct)
  • No conduce a la formación de organohalogenados.
  • Eleva la concentración de oxígeno en el agua.
  • ¿Cuál es el principal motivo por el cual la radiación ultravioleta es efectiva contra bacterias?

    <p>Provoca daños en el ADN de los microorganismos. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la coagulación en el proceso de ozonización es correcta?

    <p>La ozonización mejora el proceso de coagulación. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes efectos se produce por la alteración de la permeabilidad celular?

    <p>Pérdida de nutrientes vitales (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor la relación entre el tiempo de contacto y la mortalidad de patógenos?

    <p>Mayor tiempo de contacto aumenta la mortalidad (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto letal del ozono en las células?

    <p>Lisis celular. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de reacción describe la Ley de Chick en el proceso de desinfección?

    <p>Reacción de primer orden (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué medida puede ser utilizada para determinar la velocidad de desinfección?

    <p>Representar gráficamente Log(N/No) frente al tiempo (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto puede tener el cloro sobre las enzimas?

    <p>Alterar su estructura química (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de agentes pueden alterar la naturaleza coloidal del protoplasma?

    <p>Calor, radiación y pH extremo (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango habitual de concentración de cloro en el agua que sale por los grifos?

    <p>0.1 a 0.5 mg/L (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso previo a la coagulación-floculación se denomina precloración?

    <p>Cloración antes de la decantación (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la dosis de diseño que se puede alcanzar en el proceso de precloración?

    <p>4 mg/L (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué química se forma cuando el cloro se burbujea en agua?

    <p>Ácido hipocloroso (HClO) y ácido clorhídrico (HCl) (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes compuestos tiene un poder desinfectante superior al ión hipoclorito (ClO-)?

    <p>Ácido hipocloroso (HClO) (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son los iones que resultan de la ionización del ácido hipocloroso (HClO)?

    <p>H+ y ClO- (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tiene la cloración en el abastecimiento de agua a la población?

    <p>Desinfectar y proteger el agua (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la duración mínima recomendada para el tiempo de contacto durante la cloración?

    <p>30 minutos (B)</p> Signup and view all the answers

    Durante la postcloración, ¿cuál es la dosis de cloro que se alcanza típicamente?

    <p>2 mg/L (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué propiedad del ozono lo hace inestable en disolución acuosa?

    <p>Su tendencia a descomponerse rápidamente (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un método de producción de ozono mencionado?

    <p>Circulación de corriente de alto voltaje (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la ventaja principal del uso de ozono como desinfectante?

    <p>Tiene mayor espectro de acción bactericida (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de patógenos es particularmente sensible al ozono?

    <p>Virus resistentes al cloro (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué porcentaje de ozono puede producirse a partir de oxígeno puro?

    <p>2 a 6% (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué forma de cloro predomina cuando el pH es inferior a 2?

    <p>Cloro molecular (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal compuesto responsable de la acción desinfectante del ozono?

    <p>Radicales HO2 y HO (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno ocurre cuando el pH está entre 5 y 10?

    <p>Se presenta una mezcla de ácido hipocloroso e ión hipoclorito (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué año se empezaron a aplicar procesos de ozonización en Holanda?

    <p>1893 (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por cloro disponible total?

    <p>La suma de cloro libre y combinado (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué método de desinfección se menciona que tiene una menor efectividad en comparación con el ozono?

    <p>Desinfección con cloro (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto del ozono requiere ser generado en el momento de su aplicación?

    <p>Su estabilidad (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre el pH y la efectividad de desinfección del cloro?

    <p>La eficacia depende de la proporción HClO/ClO- y el pH (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el ozono es correcta?

    <p>El ozono se descompone en oxígeno (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando se añade cloro más allá del break-point?

    <p>Se asegura la desinfección al aumentar el cloro libre disponible (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué forma de cloro se genera en presencia de nitrógeno en forma amoniacal?

    <p>Cloro combinado (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto del cloro libre en presencia de amoniaco?

    <p>Reacciona y consume cloro libre (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede a pH por debajo de 5 en términos de cloro residual?

    <p>Puede existir algo de cloro residual (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal diferencia entre cloro libre y cloro combinado?

    <p>El cloro libre es más efectivo que el cloro combinado (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué influencia tiene el aumento del pH sobre el equilibrio de HClO y ClO-?

    <p>Disminuye la proporción de HClO (A)</p> Signup and view all the answers

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    Flashcards

    Desinfección

    Proceso que elimina o inactiva microorganismos patógenos de superficies, objetos o líquidos, reduciendo el riesgo de infección.

    Lisis Celular (en Desinfección)

    La lisis celular es la ruptura y muerte de las células. Algunos desinfectantes, como el ozono, causan la lisis celular al afectar la membrana celular.

    Alteración de la Permeabilidad Celular (en Desinfección)

    Los desinfectantes alteran la permeabilidad de las membranas celulares, lo que permite la pérdida de nutrientes esenciales como el nitrógeno y el fósforo. Los detergentes son un ejemplo de este tipo de desinfectante.

    Alteración del Protoplasma (en Desinfección)

    Los desinfectantes pueden alterar la naturaleza coloidal del protoplasma, que es la sustancia gelatinosa que compone el interior de las células. El calor, la radiación y algunos ácidos o bases fuertes pueden causar este efecto.

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    Inhibición enzimática (en Desinfección)

    Los desinfectantes pueden inhibir la actividad de las enzimas, moléculas esenciales para muchos procesos celulares. El cloro es un ejemplo de un desinfectante que puede desnaturalizar las enzimas.

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    Tiempo de Contacto (en Desinfección)

    El tiempo de contacto necesario para que un desinfectante sea efectivo depende de la concentración del desinfectante y del tipo de microorganismo. Cuanto mayor es el tiempo de contacto, mayor es la probabilidad de que se eliminen los microorganismos.

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    Ley de Chick (en Desinfección)

    La Ley de Chick describe la cinética del proceso de desinfección. Indica que la tasa de mortalidad de los microorganismos es proporcional a la concentración del desinfectante y al tiempo de contacto.

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    Cloración

    El proceso de agregar cloro al agua para eliminar microorganismos dañinos y protegerla durante el suministro.

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    Precloración

    La aplicación de cloro al agua antes de la coagulación, floculación y decantación.

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    Postcloración

    La aplicación de cloro después de los procesos de tratamiento de agua para mantener una desinfección residual.

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    Cloro residual

    La cantidad de cloro que queda en el agua después de la desinfección.

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    Hidrólisis del cloro

    La reacción en la que el cloro se combina con el agua para formar ácido hipocloroso y ácido clorhídrico.

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    Ionización del ácido hipocloroso

    La reacción en la que el ácido hipocloroso se separa en iones hidrógeno e hipoclorito.

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    Ácido hipocloroso (HClO)

    La forma activa de cloro que tiene un poder desinfectante mayor que el ion hipoclorito.

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    Ion hipoclorito (ClO-)

    La forma activa de cloro que también tiene propiedades desinfectantes.

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    Tiempo de contacto

    El tiempo que el agua permanece en contacto con el cloro para lograr la desinfección adecuada.

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    Ozonización

    Un proceso de desinfección que utiliza ozono para eliminar bacterias, virus y otros patógenos del agua.

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    Limitación de la ozonización

    El ozono se descompone rápidamente en el agua, por lo que es necesario un sistema de post-cloración para mantener una concentración residual y asegurar la desinfección continua.

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    Subproductos bromados

    El ozono puede reaccionar con los bromuros en el agua para formar subproductos bromados, que pueden ser más peligrosos que los subproductos clorados.

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    Efecto de la ozonización en la coagulación

    El ozono es un oxidante fuerte que puede mejorar la coagulación, lo que ayuda a eliminar partículas del agua.

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    Desinfección UV

    La desinfección por radiación ultravioleta utiliza la luz UV para inactivar los microorganismos dañinos en el agua.

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    Ozono (O3)

    El ozono (O3) es un gas muy reactivo que se descompone rápidamente en oxígeno (O2). Su acción desinfectante se basa en la oxidación de la pared celular de los patógenos.

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    Eficacia del Ozono

    El ozono es un oxidante potente que puede destruir una amplia gama de patógenos, incluidos virus, bacterias y parásitos.

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    Generación de Ozono

    El ozono es un gas que se genera artificialmente a partir del aire o del oxígeno puro.

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    Usos del Ozono

    El ozono se usa a menudo en la desinfección del agua potable porque es más eficaz que otros desinfectantes como el cloro.

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    Ventaja del Ozono sobre el Cloro

    El ozono es más efectivo que el cloro para eliminar algunos patógenos como el Cryptosporidium, un parásito que es resistente al cloro.

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    Amplio Espectro del Ozono

    El ozono tiene un amplio espectro de acción, lo que significa que puede eliminar una variedad de patógenos.

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    Resumen del Ozono

    El ozono es un desinfectante potente y eficaz que se utiliza en diversas aplicaciones, incluida la desinfección del agua.

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    Inestabilidad del Ozono

    El ozono es un gas inestable que se descompone rápidamente en oxígeno. Por eso se genera justo antes de su uso.

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    Producción de Ozono

    Se utiliza una corriente de alto voltaje entre dos electrodos para generar ozono a partir del aire o del oxígeno puro.

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    Cloro libre

    La cantidad de cloro presente en el agua en forma de ácido hipocloroso (HClO) y iones hipoclorito (ClO-) que es capaz de reaccionar con la materia orgánica y los microorganismos.

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    Cloro total

    La cantidad total de cloro presente en el agua, incluyendo tanto el cloro libre como el cloro combinado.

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    Cloro combinado

    El cloro que se une a las moléculas de amoníaco o nitrógeno orgánico formando cloraminas, generalmente menos efectivo para la desinfección.

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    Punto de ruptura

    El punto donde el cloro agregado a un agua que contiene amoniaco reacciona completamente con el amoníaco, y cualquier cloro adicional produce un aumento en el cloro libre disponible.

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    Desinfección por cloro combinado

    Un efecto desinfectante más débil que el cloro libre, producido por la reacción del cloro combinado con microorganismos.

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    Cloro molecular (Cl2)

    Es la forma molecular del cloro presente en el agua, sin acción desinfectante significativa.

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    pH ideal para la desinfección con cloro

    El pH óptimo para la desinfección del agua con cloro, donde la concentración de ácido hipocloroso es mayor.

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    Study Notes

    Procesos de Desinfección

    • El tema 7 se enfoca en los procesos de desinfección de agua.
    • La desinfección busca eliminar agentes patógenos (bacterias, virus, protozoos, etc.) del agua para que sea apta para consumo humano.
    • La esterilización implica la destrucción total de todos los microorganismos.
    • Los métodos de desinfección incluyen agentes químicos (cloro, ozono, etc.), agentes físicos (luz, calor), y medios mecánicos (filtración, sedimentación).

    Fundamentos de la Desinfección

    • Desinfección y Esterilización: La desinfección busca reducir los organismos patógenos a un nivel seguro, mientras que la esterilización busca matar todos los microorganismos.
    • Organismos diana: Los organismos blanco de la desinfección y esterilización incluyen bacterias, virus, protozoos, quistes de protozoos, gusanos parásitos y larvas.
    • Métodos de desinfección: Los métodos se clasifican en químicos y físicos. Los químicos incluyen oxidantes como el cloro, mientras que los físicos incluyen calor y luz ultravioleta.
    • Daño a la pared celular: un mecanismo de acción para destruir la célula, que produce la lisis celular, como el ozono.
    • Alteración de la permeabilidad: la interrupción de los procesos celulares, como la pérdida de nutrientes, puede causar el daño celular.
    • Alteración de la naturaleza coloidal del protoplasma: el calor, la radiación y los agentes ácidos o alcalinos severos modifican la estructura celular y la función, produciendo la muerte celular.
    • Inhibición de la actividad enzimática: los agentes químicos pueden dañar las enzimas, lo que altera las funciones celulares. Los procesos químicos pueden dañar a la enzima o evitar que estas actúen.

    Factores que afectan a la desinfección

    • Tiempo de contacto (2.1): Para una concentración determinada de desinfectante, la mortalidad aumenta con el tiempo de contacto. La ley de Chick describe este proceso como una cinética de pseudo-primer orden.
    • Temperatura: A temperaturas más altas la velocidad de mortalidad aumenta.
    • Tipos de organismos: La resistencia a los desinfectantes varía entre diferentes tipos de organismos, como las esporas bacterianas que son más resistentes al calor y a la acción de algunos agentes químicos.
    • Naturaleza del medio: El medio líquido, especialmente la presencia de materia orgánica, puede reducir la eficacia de los desinfectantes oxidantes. La turbidez del agua obstaculiza la acción de los desinfectantes.
    • Concentración del agente: La efectividad de un desinfectante a menudo está relacionada directamente con su concentración.

    Cloración

    • Cloración (3): El objetivo principal de la cloración del agua es la desinfección y la protección del suministro. Se utiliza una concentración mínima de cloro en el agua potable después del tratamiento, normalmente entre 0.1-0.5 mg/L.
    • Tipos de cloro: El cloro se utiliza en forma de gas, hipoclorito sódico (líquido) o hipoclorito cálcico (en polvo).
    • Acción del cloro: El cloro actúa como oxidante, alterando estructuras químicas, produciendo reacciones de hidrólisis. La concentración de ácido hipocloroso y su ion hipoclorito (CIO) son claves en el proceso de desinfección.
    • Acción del cloro en diferentes pH: El efecto del cloro dependa del pH, ya que el ácido hipocloroso es mucho más efectivo que el ion hipoclorito.

    Compuestos de cloro más utilizados

    • Cloro gas/líquido: Es el más utilizado en grandes instalaciones por su facilidad para dosificar.
    • Hipoclorito sódico: Utilizado en forma líquida y se utiliza en instalaciones donde no es factible utilizar el cloro gas/liquido.
    • Hipoclorito cálcico: Es un polvo muy útil para dosificar y transportar.
    • Dióxido de cloro: Se genera in situ bien a través del dióxido de cloro o con ácido clorhídrico. Se forma con acido clorhidrico.

    Ozonización (4)

    • El ozono (O3) es un desinfectante potente que se genera, es altamente oxidante y soluble en agua.
    • Desventajas: Su mayor coste, no mantiene concentración residual, puede reaccionar con bromuro para producir subproductos tóxicos.
    • Ventajas: Mayor acción bactericida, actúa sobre una amplia variedad de microorganismos, no produce compuestos orgánicos.

    Desinfección por Radiación Ultravioleta (5)

    • La radiación UV (principalmente de 254 nm) es efectiva para destruir microorganismos.
    • Efectos: Los ácidos nucleicos de las bacterias absorben esta energía, inactivándolas.
    • Ventajas: No genera residuos, no se necesita reaccionar a otros compuesto químicos, fácil automatización.
    • Desventajas: Baja penetración en el agua, afecta más a microorganismos, no tiene efecto residual.

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    Description

    Este quiz aborda el tema 7 sobre los procesos de desinfección del agua, centrándose en la eliminación de patógenos para el consumo humano. Se discutirá la diferencia entre desinfección y esterilización, así como los métodos químicos y físicos utilizados. Aprenderás sobre los agentes que combaten bacterias, virus y otros microorganismos peligrosos.

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