Características químicas de las Aguas Residuales

Características
Químicas de
Aguas
Residuales
las

Los análisis químicos
constituyen uno de los
principales requisitos para
caracterizar el agua.
Entre los contaminantes
químicos, los que generan
especial inquietud son los
que tienen propiedades
tóxicas acumulativas,
como los metales pesados
y las sustancias
carcinógenas.

El estudio de las
características
químicas de las aguas
residuales se aborda
en los siguientes
cuatro apartados:
∞La materia orgánica
∞ La medición del contenido orgánico
∞La materia inorgánica
∞Los gases presentes en el agua
residual.

Demanda
bioquímica de
oxígeno(DBO)
Es la cantidad de oxígeno necesaria para que los
microorganismos aerobios puedan oxidar metabólicamente
la materia orgánica presente en la muestra de agua.
Se determina por
diferencia entre el
oxígeno disuelto en la
muestra inicial y el
medido en función del
tiempo de incubación.
mg/L
La DBO nos da
información de la
cantidad de materia
orgánica biodegradable
presente en una
muestra, sin aportar
información sobre la
naturaleza de la misma.

Demanda bioquímica deoxígeno(DBO)

Demanda
química de
oxígeno(DQO)
Determina la cantidad de oxígeno requerido para oxidar la
materia orgánica en una muestra de agua residual, bajo
condiciones específicas de agente oxidante, temperatura y
tiempo.
Siempre el valor de DQO ha de ser mayor que el de DBO5, pues no toda la
materia oxidable químicamente (condiciones enérgicas) ha de ser biooxidable
(condiciones suaves).
La DQO se determina adicionando una cantidad pesada
de dicromato potásico (K2Cr2O7) a un volumen conocido
de muestra, acidulando el medio (pH<7) y manteniendo
destilando a reflujo el sistema durante 2 ó 3 horas.mg/L

Carbono
orgánico total
(COT)
Indica la cantidad total de carbono orgánico presente en
una muestra, expresada en mg/L.
mg/L
Es un método rápido,
siendo su principal
inconveniente el coste del
equipo y que en la
actualidad no es un
parámetro aceptado en la
legislación vigente para
aguas, situación que puede
modificarse en un futuro
próximo.
Los métodos de muestreo son
similares a los descritos para
la determinación de DQO y
DBO, debiendo tener especial
cuidado en no someter las
muestras a la luz.

Aceites y grasas
Son compuestos orgánicos constituidos principalmente por
ácidos grasos de origen animal y vegetal, así como los
hidrocarburos del petróleo.
La determinación de grasas
y aceites de efluentes
acuosos se efectúa por
extracción en caliente o
con un disolvente orgánico
no miscible con el agua, a
partir de un volumen
conocido del agua a
analizar acidulada a pH≤ 2.
Los aceites y grasas en los vertidos
líquidos generan dos tipos de
problemas a la hora de la depuración
de las aguas residuales, disminución
de la mojabilidad de los sólidos en
suspensión impidiendo, con ello su
sedimentación, y formación de una
película que recubre los
microorganismos encargados de la
biodegradación, impidiendo con ello la
captación de oxígeno por los mismos
y disminuyendo su poder depurador.

Fenoles
Son hidroxiderivados del benceno y de compuestos
aromáticos polinucleares.
Son extremadamente tóxicos, y su
presencia en aguas sometidas a
procesos de cloración produce
compuestos clorofenólicos tóxicos
y de gusto y sabor desagradable.

Acidez (pH)
Es una medida de la concentración de iones hidronio (H3O+ ) en la
disolución.
Se determina mediante
electrometría de electrodo
selectivo (pHmetro).
Las aguas con valores de pH
menores de 7 son aguas ácidas y
favorecen la corrosión de las piezas
metálicas en contacto con ellas, y
las que poseen valores mayores de
7 se denominan básicas y pueden
producir precipitación de sales
insolubles (incrustaciones).
En las medidas de pH hay que tener presente que estas sufren variaciones con la
temperatura y que los valores indicados son para 20 ºC.

Alcalinidad
Es la capacidad de reaccionar con los iones hidrógeno del
agua, estando provocada mayoritariamente por los iones
carbonato (CO3 - ) y bicarbonato (HCO3 - )
Se determina por valoración con ácido,
determinando los puntos de equivalencia
mediante electrodo selectivo de pH o
indicadores adecuados, obteniéndose de
los puntos de inflexión o puntos de
equivalencia los valores de alcalinidad
compuesta (carbonatos pH ≈ 8,3) y la
alcalinidad total (bicarbonatos + carbonatos
pH ≈ 4,5).

Conductividad
(Λo)
El agua pura se comporta como aislante eléctrico, siendo las
sustancias en ella disueltas las que proporcionan al agua la
capacidad de conducir la corriente eléctrica.
Se determina mediante
electrometría con un electrodo
conductimétrico, expresándose
el resultado en microsiemens
cm-1 (μS cm-1).

Dureza
Es otra forma de indicar el contenido iónico de un agua,
refiriéndolo a la concentración total de iones calcio, magnesio,
estroncio y bario, aunque se debe fundamentalmente a los dos
primeros. La presencia de este tipo de iones en el agua suele ser de
origen natural, y raramente antrópica.
Se obtiene a partir de la determinación
por separado del contenido en calcio y
magnesio de la muestra o de manera
conjunta por complexiometría con EDTA,
expresándose en diferentes unidades,
siendo mg de Ca2+ equivalente/L la
indicada por la U.E.

Cloruro(Cl- ),
cloro(Cl2) e
hipoclorito (ClO- )
La presencia de estas especies es, generalmente, debida a la
cloración del agua para su desinfección, así como a procesos de
salinización por aguas marinas.
Los cloruros se determinan
por valoración o
potenciométricamente. El
cloro libre y combinado se
determina por
espectrofotometría.

Amoniaco(NH3),
nitritos (NO2 -) y
nitratos (NO3 - )
El amoniaco es uno de los compuestos intermedios formados
durante la biodegradación de los compuestos orgánicos
nitrogenados (aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc.) que
forman parte de los seres vivos, y junto con el nitrógeno orgánico
es un indicador de que un curso de agua ha sufrido una
contaminación reciente
Tanto el amonio, como los nitritos
y nitratos se pueden determinar
mediante espectrofotometría de
adsorción o empleando
electrometría de electrodos
selectivos.

Fósforototal
El fósforo junto con el nitrógeno, son dos de los nutrientes
fundamentales de todos los seres vivos, de forma que contenidos
anormalmente altos de estos en las aguas pueden producir un
crecimiento incontrolado de la biomasa acuática (eutrofización).
La determinación se
efectúa por
espectrofotometría siendo
necesaria la digestión
previa de los polifosfatos
(constituyentes de los
detergentes) en fosfatos,
para su análisis posterior.

Iones de
metales pesados
Entre ellos se incluyen elementos esenciales para la vida como el
hierro junto con otros de gran toxicidad como el cadmio, cromo,
mercurio, plomo, etc.
En algunos casos, como el del cromo puede
realizarse el análisis por otros métodos como
espectroscopía UV-vis, electrometría de electrodo
selectivo, teniendo siempre en cuenta las posibles
interferencias entre diversos metales, así como los
límites de detección de cada método

Detergentes
Pueden ser de naturaleza aniónica, catiónica o neutra, siendo los
primeros los más utilizados.
Su determinación se efectúa por formación de complejos
estables con azul de metileno (contraión catiónico) y
extracción de estos con cloroformo, determinándose la
concentración por espectroscopia UV-vis, por
comparación con una curva de calibrado.

Toxicidad
Los estudios de contaminantes, anteriormente expuestos, son sólo
una parte de los posibles, pues en muchos casos hay que
determinar la presencia de otras sustancias que alteren las
propiedades del agua.
Algunas sustancias pueden ver
potenciado su papel contaminante
al encontrarse en presencia de
otras (sinergia)
Se han desarrollado una serie de
test de toxicidad, encaminados no
a la detección de un agente
contaminante específico, sino a
ver como se ha modificado por la
utilización del agua la capacidad
de la misma de desarrollar
organismos vivos.

 AENOR: Calidad del agua. Medioambiente Tomo 1. AENOR Madrid 1997.
 AENOR: Análisis de aguas en vertidos industriales. Medioambiente Tomo II.
AENOR. Madrid 1998.
 BUENO, J.L.; SASTRE, H.; LAVIN, G.: Contaminación e Ingeniería
Ambiental: Contaminación de aguas. Ed. FICYT, Oviedo, 1997.
 METCALF & EDDY: Ingeniería de aguas residuales: tratamiento, vertido y
reutilización. Ed. McGraw-Hill. Madrid. 1998
 http://ocw.uc3m.es/ingenieria-quimica/ingenieria-ambiental/otros-recursos-
1/OR-F-001.pdf

Presentan:
o TERESAGAYTANSÁNCHEZ
o KEILAVIVIANAHEREDIALEÓN
PÁTZCUARO MICH. Septiembre-2019
Profesor: Ing. Manuel Fabian Montañez
FUNDAMENTOS DE AGUAS RESIDUALES
PARAMETROS QUÍMICOS

Características químicas de las Aguas Residuales

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