Agua

ANALISIS DE AGUAS Y ENSAYOS DE TRATAMIENTO. Rafael Marín Galvín
16.5. Ensayos de oxidación-desinfección
Generalidades
1, Existen en la bibliografía multitud de referencias acerca de la utilidad práctica de los distintos oxidantes químicos frente a problemas más o menos habituales de contaminación de un agua. Se recomienda a este particular, y a fin de no ser exhaustivo, la consulta de lasreferencias (3.8, 9, 14.323, 335.389.392, 393) .
Habida cuenta de los variados reactivos que pueden aplicarse para desinfección y oxidación de un agua vamos a estructurar separadamente los más habitualmente empleados: cloro, ozono, ClO2 y KMnO4. Nótese, no obstante que el procedimiento de todos estos ensayos es muy similar. A título informativo, la tabla 16.3 recoge las dosis teóricas (segúnestequiometría) necesarias para eliminar varias sustancias típicas por oxidación química.
16.5.1. Ensayos de cloración
(a) Principio
La cloración de un agua, proceso clásico de oxidación y desinfección, suele conseguir la eliminación de cantidades discretas de Fe, Mn, amonio, nitritos, H2S y la flora microbiana habitual de un agua bruta. El ensayo proporciona la dosis de cloro para la cual, después delas reacciones correspondientes entre el oxidante y las sustancias del agua, se obtiene una concentración de cloro residual libre que pueda ser idónea para su aplicación en planta: ésta suele ser de alrededor de 1 mg/l de Cl2 libre en agua tratada (8, 9, 409).
Se trata, pues, de adicionar cantidades crecientes de disolución de cloro de concentración conocida a un agua problema y determinar ladosis necesaria para reducir el problema concreto que tenga el agua a testar. En concreto, la reacción más típica de cloración es la experimentada por el amonio de un agua. En este caso, el cloro adicionado va reaccionando en varios pasos con el amonio hasta su eliminación total: primero se forman monocloraminas (CINH2), después dicloraminas (Cl2NH). en tercer lugar tricloruro de nitrógeno (Cl3N),para finalmente detectar cloro libre. Obsérvese que en esta secuencia, se obtiene una curva de demanda de cloro no lineal.
Al principio, para incrementos de dosis de cloro se producen ligeros incrementos en las concentraciones de cloro residual debido a la formación de compuestos aminados. En una segunda fase el cloro residual desciende (por destrucción de los compuestos anteriores) hasta llegar aun punto, denominado punto de ruptura o break-point a partir del cual, nuevos incrementos de cloro añadido suponen efectivamente incrementos de cloro libre ( ver fig.16.2).

(b) Materiales y Reactivos
- Los recogidos para los ensayos de jar-test (ap. 16.3).
- Disolución de cloro (en realidad hipoclorito sódico) de riqueza conocida. Esta se obtiene mediante la aplicación del método recogido enel Capítulo siguiente.
-Disolución de cloro de 1 mg/ml. Se prepara por dilución de la anterior. La adición de 1 ml a 1 l de agua equivale a dosis industriales de 1 g/m3.
(c) Procedimiento
El test-cloro puede realizarse sólo con disolución de cloro o bien adicionando posteriormente a ésta la dosis óptima de coagulante y/o floculante obtenidas mediante jar-tests anteriores. En este secundo casose trata de un ensayo de test- cloro completo, mientras en el primer caso sería un ensayo de test-cloro simple.
- Llenar los vasos de precipitados con 1 1 de agua problema. Poner el sistema en agitación rápida (120 rpm).
- Añadir cantidades crecientes de disolución de cloro de forma que se obtenga una secuencia ascendente. Agitar 30 segundos a velocidad rápida.
- Opcionalmente, añadir las dosisóptimas de coagulante y/o floculante. Agitar otros 30 segundos a velocidad rápida.
- Mantener agitación lenta (25 rpm) durante 10 minutos.
- Esperar 4 horas y proceder a la lectura del cloro residual (ver el método de análisis recogido después).
(d) Expresión de Resultados
Se puede proceder a la confección de una curva de demanda de cloro. representando gráficamente en abcisas las dosis de...