precipitacion

Tratamiento de Agua Residual

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Práctica No. 4
Cloración del Agua Residual
Objetivo: Obtener la demanda de cloro y el punto de quiebre para una muestra de
agua residual cruda, y observar las variables que participan en la cloración.

Introducción
Desinfección es el término aplicado a aquellos procesos enlos cuales los microorganismos
patógenos pero no sus esporas, son destruidos.
El cloro ha sido usado principalmente como desinfectante para el control de microorganismos
en aguas de consumo humano, aguas residuales, piscinas, lodos, etc., para control de olores y
sabores, oxidación de sulfuros, hierro, cianuro y manganeso, remoción de amoniaco y color
orgánico.
La popularidad del cloro comodesinfectante se debe a las siguientes razones:
 Disponible como gas, líquido o en forma granular.
 Es relativamente barato.
 Es fácil de aplicar, debido a su alta solubilidad.
 Tiene una alta toxicidad para los microorganismos causantes de enfermedades
hídricas.
 Deja un residual en solución, el cual provee protección sanitaria en el sistema de
distribución.
Entre sus desventajaspodemos señalar:
 Es un gas venenoso que requiere precaución en su manejo.
 Es altamente corrosivo en solución.
 En presencia de fenoles forma clorofenoles, los cuales dan origen a problemas serios de
olores.
 Forma con algunas sustancias orgánicas trihalometanos, de los cuales se sospecha son
agentes cancerígenos.
En potabilización y tratamiento de aguas el cloro se usa como gas (Cl2)generado a partir de la
vaporización de cloro líquido almacenado bajo presión en cilindros; como líquido,
comúnmente hipoclorito de sodio (NaOCl), y como sólido, comúnmente hipoclorito de alto
grado (HTH) o hipoclorito de calcio (Ca(OCl)2)
Tanto el cloro elemental gaseoso como el líquido reaccionan con el agua de la siguiente
forma:

Cl2  H 2O  HOCl  H   Cl 

(3.12)___________________________________________________________________________________
3-33

Laboratorio de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

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Para concentraciones de cloro menores de 1000 mg/l, caso general en la práctica, la hidrólisis
es prácticamente completa si el pH es mayor de 3. Como puede observarse en la ecuación4.12, la adición de cloro gaseoso al agua bajará su alcalinidad y consecuentemente su pH
debido a la producción del ácido fuerte, HCl, y del ácido hipocloroso HOCl.
El ácido hipocloroso se ioniza para formar ion hipoclorito:
(3.13)
HOCl  OCl   H
Como es evidente, la disociación del ácido hipocloroso depende de la concentración del ion
hidrógeno, o sea del pH, como se muestra en el Cuadro3.7
Cuadro 3.7. Concentración de Hidrógeno según el pH
pH
Menor de 6
7.7
Mayor de 9

Residual predominante
Col
HOCl y OClOCl-

Las especies HOCl y OCl- en el agua constituyen lo que se denomina cloro libre disponible o
residual libre.
Si el cloro se dosifica como hipoclorito de sodio se tiene:
NaOCl  Na  OCl 
y
OCl   H2 0  HOCl  OH
Finalmente si el cloro se agrega comohipoclorito de calcio:
Ca(OCl)2  Ca   2OCl 
y
2OCl  2H2 0  2HOCl  2OH

(3.14)
(3.15)

(3.16)
(3.17)

Si se mide el cloro aplicado en agua que contiene agentes reductores, amoniaco y aminas
orgánicas, se puede construir una gráfica de la dosis contra los residuales obtenidos llamada
curva de demanda de cloro, en la que se observa un incremento inicial en los residuales de
cloroseguido de una declinación y luego, finalmente, de otro incremento a partir de un punto
conocido como punto de quiebre.
Inicialmente se satisface la demanda inmediata de cloro, y éste reacciona con los agentes
reductores presentes y no forma un residual detectable; una vez satisfecha la demanda
ejercida por los agentes reductores, éste reacciona con todo el amoniaco y las aminas
orgánicas...