1.2: Cálculos de Tiempo de Contacto

Objetivos de aprendizaje

• Esquema del proceso de desinfección y los requisitos del sistema
• Definir el concepto de TC
• Calcular los caudales y el tiempo de detención
• Calcular el valor de CT

Concepto CT

La desinfección es un componente clave del enfoque de múltiples barreras para proporcionar agua potable segura.

El tratamiento del agua puede dividirse en dos fases:

• El proceso de tratamiento del agua
• Desinfección

La TC se define como la concentración residual de desinfectante (es decir, C) multiplicada por el tiempo de contacto efectivo (es decir, T). La unidad correspondiente es Mg/L-min. El tiempo de contacto efectivo T también se conoce como T10. T10 se refiere al tiempo de contacto efectivo, que es el tiempo que tarda el 10% del volumen de una unidad en pasar por esa unidad y T se denomina tiempo de detección teórico. Al completar los cálculos de TC, se deben aplicar las siguientes condiciones de operación o diseño para determinar el tiempo de contacto efectivo proporcionado en una planta de tratamiento de agua:

• El caudal máximo por hora (normalmente el flujo pico de la bomba)
• Nivel mínimo de funcionamiento normal del depósito de almacenamiento, pozo transparente o tanque
• El factor de desconcertación para el tanque de contacto de cloro
• Residuo mínimo de desinfectante medido al final de cada segmento de desinfección, o el residuo mínimo de desinfectante permitido en el Permiso de Operación
• Temperatura mínima del agua sometida a desinfección
• pH máximo del agua sometida

El factor desconcertante (BF) de un tanque de contacto se utiliza para ajustar el tiempo de detención teórico a un valor más realista de la T y reduce el volumen de almacenamiento efectivo para dar cuenta de posibles cortocircuitos. Se expresa como T10/T, donde T10 se refiere al tiempo de contacto efectivo, que es el tiempo que tarda 10% del volumen de una unidad en pasar por esa unidad y T se denomina tiempo de detección teórico. Un método confiable y preciso para determinar el BF (T10/T) de un sistema de desinfección es mediante el uso de un estudio trazador o modelado computacional de dinámica de fluidos.

Para la operación diaria en instalaciones donde el cálculo de CT es un requisito operativo continuo, la TC puede calcularse utilizando valores reales para el volumen del yacimiento, flujo, temperatura, pH, cloro residual y otros factores requeridos. Sin embargo, para fines de diseño, se debe utilizar el cálculo conservador de TC para determinar si el sistema cumplirá con los requisitos de TC en todo momento. Para un sistema de operación estacional, es posible que se requiera el cálculo de CT para las condiciones de invierno y verano para cubrir el peor de los casos.

En caso de que se utilice más de un desinfectante, o donde haya múltiples puntos de inyección de desinfectante, se deberán identificar los segmentos de desinfección. En el caso de múltiples segmentos de desinfección, el cálculo de CT se realiza para cada segmento de desinfección individual y luego se suma para obtener el valor total de CT para todo el sistema.

Los valores CT son una parte importante del cálculo de la dosis de desinfectante para la cloración del agua potable. El objetivo de la desinfección es la inactivación de microorganismos. La inactivación depende de:

• El microorganismo
• El desinfectante que se utiliza
• La concentración del desinfectante
• El tiempo de contacto
• La temperatura
• El pH del agua

Proceso de Desinfección

La desinfección destruye organismos nocivos. La desinfección se puede lograr física o químicamente. Los métodos físicos incluyen:

• Extracción física de los organismos del agua
• Introducir un movimiento que alterará la actividad biológica de las células y las matará o inactivará

Los métodos químicos alteran la química celular provocando la muerte del microorganismo. El químico desinfectante más utilizado es el cloro. El cloro se obtiene fácilmente, relativamente barato, y lo más importante, deja cloro residual que se puede medir. También se utilizan otros desinfectantes. Actualmente, existe un interés en desinfectantes distintos al cloro debido a los compuestos cancerígenos que puede formar el cloro (THM).

Medios Físicos de Desinfección

• Los rayos ultravioleta pueden ser utilizados para destruir microorganismos patógenos. Para ser efectivos, los rayos deben entrar en contacto con cada microorganismo. La energía ultravioleta interrumpe diversos componentes orgánicos de la célula provocando un cambio biológico que es fatal para el microorganismo. Este sistema no ha tenido una aceptación generalizada por la falta de un residuo mensurable y el costo de operación. Actualmente, el uso de rayos ultravioleta se limita a sistemas pequeños o locales y aplicaciones industriales. Los barcos oceánicos utilizan estos sistemas para su suministro de agua. Los avances en la tecnología UV y la preocupación por los subproductos de desinfección producidos por otros desinfectantes han despertado un renovado interés en la desinfección UV.
• El calor se ha utilizado durante siglos para desinfectar el agua. El agua hirviendo durante aproximadamente 5 minutos destruirá esencialmente todos los microorganismos. Este método es intensivo en energía y por lo tanto caro. Sin embargo, es el único proceso de tratamiento práctico para la desinfección en caso de desastre cuando se requiere que los usuarios locales individuales hiervan su agua.
• Las ondas ultrasónicas se han utilizado para desinfectar el agua en una escala limitada. Las ondas sónicas destruyen microorganismos por vibración. Este procedimiento aún no es práctico y es caro.

Desinfectantes químicos distintos del cloro

• El yodo se ha utilizado como desinfectante en el agua, pero su uso se ha limitado al tratamiento de emergencia de los suministros de agua. Aunque desde hace mucho tiempo se reconoce como un buen desinfectante, el alto costo del yodo y los posibles efectos fisiológicos en las mujeres embarazadas han impedido una aceptación generalizada. La dosis recomendada es de dos gotas de yodo (7% de yodo disponible) en un litro de agua.
• El bromo se ha utilizado solo en una escala muy limitada para el tratamiento del agua debido a sus dificultades de manejo. El bromo provoca quemaduras en la piel al contacto. Debido a que el bromo es un químico muy reactivo, los residuos son difíciles de obtener. Esta falta de un residuo medible también limita su uso. El bromo se puede comprar en tiendas de suministros para piscinas.
• Las bases, como el hidróxido de sodio y la cal, pueden ser desinfectantes efectivos pero el alto pH deja un sabor amargo en el agua terminada. Las bases también pueden causar quemaduras en la piel cuando se dejan demasiado tiempo en contacto con la piel. Las bases efectivamente matan a todos los microorganismos (esterilizan). Aunque este método no se ha utilizado a gran escala, se han utilizado bases para esterilizar tuberías de agua.
• El ozono, en Estados Unidos, se ha utilizado para el control del sabor y el olor. El uso limitado se ha debido a sus altos costos, falta de residuos, dificultad de almacenamiento y requerimientos de mantenimiento. Aunque el ozono es efectivo en la desinfección del agua, su uso está limitado por su solubilidad. La temperatura y presión del agua que se está tratando regulan la cantidad de ozono que se puede disolver en el agua. Estos factores tienden a limitar la fuerza desinfectante que se puede poner a disposición para tratar el agua. Muchos científicos afirman que el ozono destruye todos los microorganismos. Desafortunadamente, el ozono residual significativo no garantiza que el agua tratada sea segura para beber. Los sólidos orgánicos pueden proteger a los organismos de la acción desinfectante y aumentar la cantidad de ozono necesaria para el proceso de desinfección. Además, los residuos de ozono no pueden mantenerse en conductos metálicos durante ningún período de tiempo debido a la naturaleza reactiva del ozono. La incapacidad del ozono para proporcionar un residuo en el sistema de distribución es un inconveniente importante para su uso. Sin embargo, información reciente sobre la formación de THM por compuestos de cloro ha dado lugar a un renovado interés por el ozono como medio alternativo de desinfección.

Cloro

El cloro es un gas de color amarillo verdoso con un olor penetrante y distintivo. El gas es dos veces y media más pesado que el aire. El cloro tiene un alto coeficiente de expansión. Si la temperatura aumenta 50 F, el volumen aumentará 84 a 89 por ciento. Esta expansión podría romper fácilmente un cilindro o una línea llena de cloro líquido. Por esta razón, no deben llenarse contenedores de cloro a más del 85 por ciento de su capacidad. Un litro de cloro líquido puede evaporarse y producir 450 litros de gas cloro.

El cloro no es inflamable y no explosivo, pero apoyará la combustión. Cuando la temperatura sube, también lo hace la presión de vapor del cloro. Cuando la temperatura aumente, el gas de cloro dentro de un contenedor de cloro aumentará. Esta propiedad del cloro debe considerarse cuando:

• Alimentación de gas cloro desde un contenedor
• Tratar con un cilindro de cloro con fugas

Acción de desinfección con cloro

El mecanismo exacto de acción de desinfección con cloro no se conoce del todo. Una teoría sostiene que el cloro ejerce una acción directa contra la célula bacteriana; destruyéndola así. Otra teoría es que el carácter tóxico del cloro inactiva las enzimas de la célula, lo que permite que los microorganismos vivos utilicen su suministro de alimentos. Como resultado, los organismos mueren de inanición. Desde el punto de vista del tratamiento del agua, el mecanismo exacto de desinfección con cloro es menos importante que sus efectos demostrados como desinfectante.

Cuando se agrega cloro al agua, se producen varias reacciones químicas. Algunos involucran las moléculas de agua, y otros involucran sustancias orgánicas e inorgánicas suspendidas en el agua. El agua se combina con materiales inorgánicos y orgánicos para formar compuestos de cloro. Si se continúa agregando cloro al agua, eventualmente existe un punto donde se detienen las reacciones con materiales orgánicos e inorgánicos. En este punto, se ha satisfecho la demanda de cloro.

Cuando se agrega la cantidad de cloro necesaria para satisfacer la demanda de cloro y la cantidad de cloro residual necesaria para la desinfección, se calcula la dosis de cloro. La dosis de cloro es la cantidad de cloro que se tiene que añadir al agua para desinfectarla.

• _Dosis de Cl, mg/L = _demanda de Cl, mg/L + Cl _residual, mg/L donde...
  • _Demanda de Cl, mg/L = _dosis de Cl, mg/L - Cl _residual, mg/L y...
  • Cl _residual, mg/L = _dosis de Cl, mg/L - _demanda de Cl, mg/L
  • Cl _combinado = Formas combinadas de cloro
  • Libre de Cl = _Libre de Cloro

Reacciones de cloro con agua

El cloro libre se combina con el agua para formar ácido hipocloroso y clorhídrico. En soluciones que están diluidas y tienen un pH superior a 4, la formación de HOCl (ácido hipocloroso) es casi completa y deja poco cloro libre.

• Cloro + Agua Ácido Hipocloroso + Ácido Clorhídrico

Dependiendo del pH, algún ácido hipocloroso se disociará y producirá un ión hidrógeno y un ion hipoclorito. El ácido hipocloroso es un ácido débil y está poco disociado a niveles de pH por debajo de 6. Por debajo de pH 6, el cloro libre está casi todo en forma hipoclorosa. Por encima de pH 9, casi todo el cloro libre está en forma de hipoclorito y casi ninguno está en la forma hipoclorosa.

• Ácido Hipocloroso Ion Hidrógeno + Hipoclorito

Normalmente, en agua con un pH de 7.5, aproximadamente el 50 por ciento del cloro presente estará en la forma hipoclorosa y el 50 por ciento estará en forma de hipoclorito. Este fenómeno es importante ya que el hipoclorito y el hipoclorito difieren en su respectiva capacidad de desinfección, el hipocloroso tiene un potencial de desinfección mucho mayor que el hipoclorito.

Reacciones de cloro con impurezas en agua

La mayor parte del agua contiene algunas impurezas. Las impurezas más comunes que reaccionan con el chorine que afecta la capacidad de desinfección del cloro son:

• El sulfuro de hidrógeno y el amoníaco son dos sustancias inorgánicas que pueden encontrarse en el agua cuando llega a la etapa de desinfección del tratamiento. Su presencia puede complicar el uso del cloro con fines de desinfección. El sulfuro de hidrógeno y el amoníaco son agentes reductores, y renuncian fácilmente a los electrones. El cloro reacciona rápidamente con estos agentes reductores particulares produciendo algunos resultados indeseables. El sulfuro de hidrógeno produce un olor que huele a huevos podridos. Reacciona con el cloro para formar ácido sulfúrico y azufre elemental (dependiendo de la temperatura, pH y concentración de sulfuro de hidrógeno). El azufre elemental es objetable porque puede causar problemas de olor y precipitará como partículas blancas finamente divididas que a veces son de naturaleza coloidal. La reacción química entre el sulfuro de hidrógeno y el cloro es:
  • Sulfuro de Hidrógeno + Cloro+Ión Oxígeno Azufre Elemental + Agua
  • El cloro requerido para oxidar sulfuro de hidrógeno a azufre y agua es de 2.08 mg/L de cloro a 1 mg/L de sulfuro de hidrógeno. La oxidación completa del sulfuro de hidrógeno a la forma de sulfato es:
    • Sulfuro de Hidrógeno + Cloro + Agua Ácido Sulfúrico + Ácido
  • Cuando se agrega cloro al agua que contiene amoníaco, reacciona rápidamente con el amoníaco y forma cloraminas. Por lo tanto, hay menos cloro disponible para actuar como desinfectante. A medida que aumenta la concentración de amoníaco, el poder desinfectante de la corina disminuye a un ritmo rápido.
• Cuando los materiales orgánicos están presentes en el agua, al ser desinfectados con cloro, la reacción química que tiene lugar puede producir presuntos compuestos cancerígenos. La formación de estos compuestos se puede prevenir limitando la cantidad de precloración y eliminando los materiales orgánicos antes de la cloración del agua.

Hipoclorito

El uso del hipoclorito para tratar el agua potable logra el mismo resultado que el gas cloro. El hipoclorito se puede aplicar en forma de hipoclorito de calcio o hipoclorito de sodio. La forma de hipoclorito de calcio que se utiliza con mayor frecuencia para desinfectar el agua se conoce como Hipoclorito de Alta Prueba.

• Hipoclorito de Calcio + Agua Ácido Hidrocloroso + Hidróxido de Calcio
• Hipoclorito de Sodio + Agua Ácido Hidrocloroso = Hidróxido de Sodio

En los sistemas, donde se usa hipoclorito de calcio se produce un problema cuando se inyecta fluoruro de sodio en el mismo punto que el hipoclorito. Una corteza de servidor se forma cuando los iones calcio y fluoruro se combinan.

Diferencias entre las reacciones de gas cloro y compuestos de hipoclorito

La única diferencia entre las reacciones de los compuestos de hipoclorito y el gas cloro son las reacciones secundarias de los productos finales. La reacción del gas cloro tiende a disminuir el pH por la formación de ácido clorhídrico, lo que favorece la formación de ácido hipocloroso. El hipoclorito tiende a elevar el pH con la formación de los iones hidroxilo a partir del hidróxido de calcio o sodio. A un pH alto de alrededor de 8.5 o superior, el ácido hipocloroso se disocia casi por completo al ion hipoclorito ineficaz. Esta reacción también depende de la capacidad tampón del agua.

Generación de cloro in situ

Los pequeños sistemas de agua están generando cloro en el sitio para sus procesos de tratamiento de agua. La generación in situ de cloro es atractiva debido a los menores riesgos de seguridad y costos involucrados. Los sistemas de cloro generados en el sitio producen hipoclorito de sodio 0.8 por ciento. Esta resistencia de la solución está por debajo del límite inferior considerado un líquido peligroso, con obvias ventajas económicas y de seguridad.

Las únicas tareas del operador con los sistemas de generación in situ son observar diariamente el panel de control para obtener las pautas de funcionamiento adecuadas y volcar bolsas de sal cada pocas semanas. Dado que los conjuntos incluyen un ablandador de agua de intercambio iónico, los depósitos minerales que se forman con la celda electrolítica son mínimos, siendo necesaria una limpieza ácida solo cada pocos meses. El voltaje de la celda se controla a un valor bajo para maximizar la vida útil del electrodo, que es de aproximadamente 3 años. La resistencia de la salmuera del proceso y la corriente de la celda determinan la producción de cloro en el ánodo, mientras que el gas hidrógeno se ventila continuamente del cátodo. Las unidades incluyen provisiones para almacenar la solución de cloro para entregar cloro durante varios días en caso de una falla de energía u otros problemas que causen fallas en el equipo.

Cloración de punto de interrupción

Al determinar cuánto cloro necesitará el operador para la desinfección, los operadores deben recordar un cierto residuo de cloro en forma de un residuo de cloro disponible libre es el objetivo. El cloro en esta forma tiene la mayor capacidad desinfectante. La cloración de punto de interrupción es el nombre de este proceso de adición de cloro al agua hasta que se haya satisfecho la demanda de cloro. Las adiciones adicionales de cloro darán como resultado un residuo de cloro que es directamente proporcional a la cantidad de cloro agregado más allá del punto de ruptura. Los suministros públicos de agua normalmente se cloran más allá del punto de ruptura.

Supongamos que el agua que se está clorando contiene algo de manganeso, hierro, nitrito, materia orgánica y amoníaco. Cuando se agrega una pequeña cantidad de cloro, el cloro reacciona con (oxida) el manganeso, el hierro y el nitrito. No se produce desinfección y no se produce ningún residuo de cloro. Cuando se agrega cloro adicional, suficiente para reaccionar con los orgánicos y se forman amoníaco, clororgánicos y cloraminas. Las cloraminas producen un residuo de cloro disponible combinado que es cloro combinado con otras sustancias, principalmente amoníaco. Los residuos combinados tienen un poder desinfectante deficiente y pueden causar sabores y olores.

Al agregar más cloro, se destruyen las cloraminas y algunos de los clororgánicos, lo que resulta en una caída en el cloro residual combinado. Cuando todas las cloraminas se han ido, agregar más cloro produce cloro residual libre disponible que es libre en el sentido de que no ha reaccionado con nada y está disponible en que puede y reaccionará si es necesario. El cloro residual libre disponible es el mejor residuo para la desinfección. Desinfecta más rápido y sin el olor de la piscina al cloro residual combinado. El punto en el que la curva residual de cloro llega al fondo se denomina punto de interrupción, y la cloración más allá de este punto se llama cloración de punto de interrupción. En las plantas de tratamiento de agua hoy en día es una práctica común ir más allá del punto de ruptura. Este proceso significa que el agua tratada tendrá un desinfectante muy efectivo porque está en forma de cloro residual libre disponible.

Figura\(\PageIndex{1}\): Curva de cloración de punto de interrupción — Imagen de State of New South Wales NSW Ministry of Health is licensed under CC BY

Valores de CT

El propósito del SWTR es asegurar que los organismos patógenos sean removidos o inactivados por el proceso de tratamiento. Para cumplir con este objetivo, se requiere que todos los sistemas desinfecten sus suministros de agua. Para algunos sistemas de agua que utilizan agua fuente muy limpia y cumplen con los otros criterios para evitar la filtración, la desinfección por sí sola puede lograr los niveles de inactivación de virus 3-log (99.9-por ciento) Giardia y 4-log (99.99 por ciento) requeridos por la Regla de Tratamiento de Aguas Superficiales.

Varios métodos de desinfección son de uso común, incluyendo la cloración libre, la cloraminación, el uso de dióxido de cloro y la aplicación de ozono. La concentración de químicos necesarios y el tiempo de contacto necesario para asegurar la desinfección son diferentes para cada desinfectante. Por lo tanto, la efectividad del desinfectante se mide por el tiempo (t) en minutos del contacto del desinfectante en el agua y la concentración (C) del desinfectante residual en mg/L medida al final del tiempo de contacto. El producto de estos dos factores (C × t) proporciona una medida del grado de inactivación patógena.

El valor de TC requerido para lograr la inactivación patógena depende del organismo en cuestión, tipo de desinfectante, pH y temperatura del suministro de agua. El tiempo o T se mide desde el punto de aplicación hasta el punto donde se determina C. T debe basarse en las condiciones de caudal de horas pico. En tuberías, T se calcula dividiendo el volumen de la tubería en galones por el caudal en galones por minuto (GPM). En reservorios y cuencas, se deben utilizar pruebas de trazadores de tinte para determinar T. En este caso, T es el tiempo que tarda 10 por ciento del trazador en pasar el punto de medición.

Un sistema de filtración correctamente operado puede lograr una eliminación o inactivación limitada de microorganismos. Por esta razón, los sistemas que se requieren para filtrar su agua están permitidos aplicar un factor que represente el valor de eliminación de microorganismos de la filtración al calcular los valores de CT para cumplir con los requisitos de desinfección.

El factor (crédito de retiro) varía según el tipo de sistema de filtración. Su propósito es tomar en cuenta el efecto combinado de desinfección y filtración en el cumplimiento de los estándares microbianos SWTR.

La efectividad de la desinfección se demuestra a través del concepto de tiempo de contacto (CT), el cual se define como un producto de una concentración residual desinfectante (C), en mg/L y el tiempo de contacto desinfectante efectivo (T), en minutos.

• La desinfección CT demuestra que se está logrando la desinfección requerida.
• La desinfección por TC es un proceso sencillo de tres pasos. Estos pasos incluyen:
  • Determinar la cantidad de TC que se necesita
  • Determinar cuánto CT se logra
  • Asegurar que la TC lograda sea mayor que la TC requerida

El valor de TC se desarrolla para relacionar los niveles de inactivación bajo diferentes condiciones operativas. Para los verdaderos sistemas de agua subterránea, se debe lograr un valor de CT que proporcione un mínimo de una reducción/inactivación de virus de 4 log; mientras que todos los sistemas de aguas superficiales o subterráneas bajo influencia directa (GUDI), se debe lograr un valor CT que proporcione un mínimo de 0.5 log Giardia y 2-log de reducción de virus/ inactivación. Dependiendo del proceso de tratamiento, es posible que se requiera una remoción/inactivación adicional de Crypto y Giardia para una fuente de agua superficial. El deterioro significativo de la calidad del agua puede requerir una mayor eliminación o inactivación de virus, Cryptosporidium y Giardia.

CT es simplemente la concentración de cloro en el agua multiplicada por el tiempo de contacto que el cloro tiene con el agua antes del primer grifo del cliente.

Ejemplo:

Si un sistema de agua está proporcionando agua a una comunidad, y si la capacidad del pozo es de 100 gpm, la concentración de cloro residual es de 0.1 mg/L de cloro libre medido en el tanque, la capacidad de la bomba es de 250 gpm, y no se proporciona ningún desconcertante excepto que la entrada al tanque de almacenamiento está ubicada en la parte superior y la salida está ubicado en la parte inferior de la pared opuesta, el pH es 7.5, la capacidad del tanque es 50,000 galones y el volumen operativo más bajo es 25,000 galones, y la temperatura del agua es 20oC, entonces ¿cuál es el valor CT?

Ecuaciones: Tiempo de detención total = menor volumen operativo/flujo pico

El volumen de operación debe tomarse durante la demanda de horas pico.

Solución:

La capacidad del pozo es irrelevante en el ejemplo porque no tiene relación con el flujo pico del sistema de agua. Sin embargo, el flujo pico de la bomba de 250 gpm tiene un efecto sobre el valor de CT, y la regla describe que el volumen de operación más bajo debe usarse en el cálculo de CT.

• Flujo pico = 250 gpm
• Factor de desconcertación = 0.3 (de la tabla de factores de desconcertación)
• Volumen de tanque operativo más bajo = 25,000 galones
• CT requerido de la tabla = 3 Mg/L-min
• Tiempo Total de Detención = Menor Volumen Operativo/Flujo Pico = 25.000 galones/250 gpm
• Tiempo Total de Detención = 100 minutos
• Tiempo de Contacto = Tiempo Total de Detención x Factor Desconcertante (de la tabla de Factores Desconcertantes) = 100 minutos x 0.3
• Tiempo de contacto = 30 minutos
• Cálculo CT = Concentración de cloro residual x Tiempo de contacto = 0.1 mg/L x 30 minutos
• Cálculo CT = 3 mg/L/minuto
• Relación de inactivación = Relación de inactivación = CT cal /CT req = 3 mg/L-min/3 mg/L -min
• Relación de inactivación = 1

Todas las aguas superficiales y subterráneas bajo la influencia de los sistemas de aguas superficiales deben estar utilizando CT.

Desinfección para demostrar que estás logrando un tratamiento de agua suficiente para inactivar protozoos y virus. La desinfección con cloro libre que inactiva los protozoos generalmente proporcionará suficiente CT para matar virus también.

Practicar la desinfección por TC es lo seguro que se puede hacer La desinfección CT es el estándar de desinfección. La desinfección CT también es el estándar de la industria de tratamiento de agua para la desinfección. Es el mejor método para garantizar que el agua que está proporcionando a sus clientes sea segura. Si su agua ha estado expuesta a la superficie, también se ha expuesto a contaminación superficial, ya sea por ganado, animales salvajes u otra actividad humana.

En la práctica de tratamiento de aguas, se utilizan tablas del producto C × t para calcular las dosis de desinfección. Estas tablas expresan los valores de TC requeridos para lograr la eliminación deseada de microorganismos de interés en el agua potable, como los quistes de Giardia lamblia, para un desinfectante dado en condiciones de temperatura y pH constantes.

La desinfección del agua es crucial para garantizar que el agua sea segura para beber y libre de bacterias dañinas y otros organismos. Los principales métodos de desinfección son la cloración, la inyección de peróxido de hidrógeno, el ozono y la luz UV. Estos métodos, sin embargo, requieren suficiente tiempo de contacto entre el agua y el desinfectante. El tiempo de contacto adecuado también debe complementarse con la dosis correcta de un desinfectante; multiplicar la concentración del desinfectante por el tiempo de contacto con el agua proporcionará un valor CT.

Preguntas de revisión

1. Describir el proceso de desinfección usando cloro.
2. Definir el concepto de TC.
3. ¿Cuál es el tiempo de detención en horas para una cuenca de sedimentación que contiene 240 mil galones con flujo hacia la cuenca siendo de 1,700 gpm?
4. ¿Cuál es el caudal si el tiempo de detención es de 2 horas y la cuenca contiene 100,000 galones de agua?
5. Si un sistema de agua está proporcionando agua a una comunidad, y si la capacidad del pozo es de 200 gpm, la concentración de cloro residual es de 0.5 mg/L de cloro libre medido en el tanque, la capacidad de la bomba es de 300 gpm, y no se proporciona ningún desconcertante, el pH es 7.5, la capacidad del tanque es 25,000 galones y el más bajo operativo el volumen es de 20,000 galones, y la temperatura del agua es de 20oC, entonces ¿cuál es el valor de Tiempo de Contacto (valor CT)?

Preguntas de prueba

1. ________es el producto de la concentración de un desinfectante y el tiempo de contacto con el agua que se está desinfectando. Se expresa típicamente en unidades de Mg-min/l. El objetivo de la desinfección es la inactivación de microorganismos.
   1. Residual de cloro libre
   2. Demanda de cloro
   3. Valor CT
   4. Cloración de punto de interrupción
2. ____________ es el nombre de este proceso de adición de cloro al agua hasta que se haya satisfecho la demanda de cloro. Las adiciones adicionales de cloro darán como resultado un residuo de cloro que es directamente proporcional a la cantidad de cloro.
   1. Residual de cloro libre
   2. Demanda de cloro
   3. Valor CT
   4. Cloración de punto de interrupción
3. _________es un componente clave para el enfoque de múltiples barreras para proporcionar agua potable segura.
   1. Residual de cloro libre
   2. Demanda de cloro
   3. Valor CT
   4. Cloración
4. ¿Cuál de los siguientes no es un medio físico de desinfección?
   1. Rayos ultravioletas
   2. Calor
   3. Bases
   4. Ondas ultrasónicas
5. ¿Cuál de los siguientes no es un desinfectante químico?
   1. Yodo
   2. Luz UV
   3. Bases
   4. Ozono
6. _________es también el estándar de la industria de tratamiento de agua para la desinfección. Es el mejor método para garantizar que el agua que está proporcionando a sus clientes sea segura.
   1. Residual de cloro libre
   2. Demanda de cloro
   3. Desinfección CT
   4. Cloración de punto de interrupción