Tarea

Agua potable para comunidades rurales, reuso y tratamientos avanzados de aguas residuales domésticas

Capítulo 04

Capítulo 4 REMOCIÓN DE HIERRO Y MANGANESO EN FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA PARA ABASTECIMIENTO PÚBLICO
Resumen El hierro y manganeso presentes en las fuentes de agua subterráneas para abastecimiento público son removidos mediante un proceso no convencional de adsorción que utilizazeolita natural tipo clinoptilolita recubierta con óxidos de manganeso, el cual se lleva a cabo en una columna de adsorción idéntica a un simple sistema de filtración. Dicho proceso ha sido aplicado en diversos lugares del país, tales como Guaymas y Navojoa, Son.; Veracruz, Ver.; Zihuatanejo, Gro.; Texcoco, Edo. de México; Iztapalapa, Cd. de México; Culiacán, Sinaloa y Camargo, Chihuahua. Enestos lugares la concentración principalmente de manganeso en el agua cruda ha llegado a ser hasta de 2.5 mg/L y en todos los casos se han obtenido concentraciones del agua tratada que cumplen con el límite máximo permisible de 0.15 mg/L de manganeso y 0.3 mg/L de hierro, establecido por la NOM-127-SSA1-1994 de agua para uso y consumo humano. Se han construido tres plantas en el país, dos en Culiacán,Sinaloa que manejan un caudal de 40 y 55 lps respectivamente y una tercera con un caudal de diseño de 630 lps en el ramal Peñón-Texcoco estado de México. Las dos primeras plantas se encuentran actualmente operando con eficiencias promedio de remoción de manganeso del 97 % y la tercera se encuentra en etapa de pruebas de arranque con remociones promedio de 97.5 % para el manganeso y 95 % dehierro. Así mismo, se está construyendo otra planta en la ciudad de Camargo, Chihuahua, que tratará el agua proveniente de dos galerías filtrantes que contienen aproximadamente 0.9 y 0,6 mg/L de manganeso. El proceso presenta diversas ventajas comparado con cualquier otro de tipo convencional, principalmente son su alta eficiencia y menor costo de inversión y operación; largas carreras de operacióndebido a que la regeneración del medio de contacto (zeolita) se hace en línea de forma simultánea a la remoción de Na y Fe del agua; el proceso se regenera en continuo con la aplicación de cloro, permitiendo que siempre se mantenga una alta capacidad de adsorción del hierro y manganeso disuelto; el material adsorbente se acondiciona en el lugar usando la misma agua de la fuente a tratar sin lanecesidad de adicionar otras sustancias químicas, además de la alta disponibilidad de la zeolita en México. El mecanismo del proceso consiste en un intercambio iónico como fase inicial, donde el manganeso disuelto se fija en la superficie de la zeolita, seguido por la oxidación del m anganeso sobre la superficie del medio, la cual permite la formación de una película de óxidos (MnOx(s)) sobre el granodel material y finalmente la remoción del manganeso disuelto en el agua, por adsorción sobre la película de óxidos formada sobre el grano del material.
Palabras Clave: Adsorción: atracción o adhesión de moléculas de un gas, líquido o sustancia disuelta sobre una superficie, oxidación: combinación con el oxígeno y, más generalmente, reacción en la que un átomo o un ión pierde electrones, zeolitanatural: silicato natural complejo de ciertas rocas volcánicas, la zeolita tipo clinoptilolita tiene la siguiente fórmula, Na6((AlO 2)6(SiO 2)30))·24 H2O, siendo el sodio el principal elemento intercambiable pero puede contener en menor proporción otros cationes como el potasio o calcio.

Introducción En México y en el mundo gran parte de las fuentes de abastecimiento de agua subterránea se venafectadas por la presencia de hierro (Fe) y manganeso (Mn), los cuales se encuentran en forma soluble, que al oxidarse, ya sea al momento de la cloración o con el oxígeno del aire, se precipitan generando un color oscuro que provoca el rechazo de los consumidores, manchan la ropa, obstruyen tuberías, accesorios y bombas. Hasta el momento no se conocen efectos nocivos para la salud de estos...