LOS TRATAMIENTOS DE AERACIÓN DEL AGUA

La aeración es el proceso de tratamiento mediante el cual se incrementa el área de contacto del agua con el aire para facilitar el intercambio de gases y sustancias volátiles.

La aeración se realiza por tres razones:

1) Remoción de gases disueltos:

a) Gas carbónico presente en el agua en forma natural;

b) gas sulfhídrico proveniente de la putrefacción o fermentación de los depósitos orgánicos putrescibles o fermentables del fondo de los reservorios;

c) cloro en exceso (proveniente de la supercloración).

2) Introducción del oxígeno del aire en el agua:

a) Para oxidar el fierro y el manganeso, cuya remoción se realiza mediante la decantación y filtración (de esta manera también se reduce el sabor debido al hierro y al manganeso);

b) para añadir oxígeno en el agua hervida o destilada.

3) Remoción de sustancias causantes de sabores y olores:

a) Sustancias oleaginosas provenientes de algas y otros organismos (cuando son volátiles);

b) gas sulfhídrico;

c) sabores debidos al hierro y al manganeso;

d) descomposición de la materia orgánica (quema).

Cuando se remueve el gas carbónico o se reduce la tendencia corrosiva del agua y el consumo de alcalis, se obtiene un aumento del pH. En la práctica, es imposible la reducción por aeración de todo gas carbónico presente en el agua debido a que el gas carbónico del aire también puede disolverse. La remoción del gas sulfhídrico por aeración es lo suficientemente eficaz para reducir los olores, sabores y demanda del cloro.

Principales tipos de aeradores

1) Aeradores de gravedad: son los siguientes:

a) Aeradores de cascada: el principio general consiste en esparcir el agua al máximo y dejarla correr sobre obstáculos para producir turbulencia. La estructura más simple es la de escaleras, las cuales esparcen el agua y permiten la caída de un nivel a otro.

b) Aeradores de bandejas: consisten en una serie de bandejas con hendiduras o perforaciones o con un fondo de malla de alambre sobre las cuales se distribuye el agua para que caiga en un estanque de recolección. Algunos aeradores de este tipo están dotados de un lecho grueso de trozos de carbón o bolas de cerámica, cuyo espesor varía de 5 a 15 centímetros y que se coloca en las bandejas para lograr mayor eficacia y producir mayor turbulencia. Los lechos gruesos son eficaces, especialmente cuando se utilizan como auxiliares catalizadores de las reacciones de oxidación, para causar la precipitación del óxido de fierro y el manganeso (pirolusita).

2) Aeradores de aire difuso: por lo general, son tanques rectangulares de concreto con tubos perforados o placas porosas u otros dispositivos que se encuentran cerca del fondo y a través de los cuales el aire comprimido se inyecta en el sistema. Como resultado, se producen burbujas de aire que aumentan el contacto entre el agua y el aire.

La cantidad de aire que se requiere depende de la finalidad de la aeración.

3) Aeradores de aspersión: están compuestos por boquillas colocadas en un tubo de distribución. Los aeradores de aspersión poseen un valor estético y agradan al público (son fuentes luminosas). Necesitan un área grande y por ello no son económicos. Son los aeradores más eficaces para el intercambio de gases y sustancias volátiles.

Control del proceso de aeración

El control del proceso de aeración consiste en determinar la concentración de oxígeno disuelto, gas carbónico libre, gas sulfhídrico y el valor del pH.

El proceso de aeración tendrá éxito si se cumplen las siguientes tres condiciones simultáneamente:

• cuando la concentración de oxígeno disuelto está entre 7 y 10 ppm;

• cuando la concentración de gas carbónico se ubica entre 3 y 5 ppm;

• cuando hay ausencia total de gas sulfhídrico.

Limitaciones del proceso de aereación

El oxígeno que se incorpora al agua durante el proceso de aeración puede volverla más corrosiva y formar, con el hierro de la tubería, tubérculos que reducen su diámetro y su capacidad de escurrimiento.

Por ello, la aeración no se debe utilizar indiscriminadamente sino solo cuando las finalidades están controladas.

La aeración no siempre es un método eficaz para la remoción o reducción de los sabores y olores debido a que muchas de las sustancias que causan estas características indeseables no son suficientemente volátiles.

Por ejemplo, los aceites esenciales de las algas.

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La oxigenación hiperbárica como medicina preventiva

¿Qué es la oxigenación hiperbárica (OHB)?

El tratamiento con oxigeno hiperbárico es un tipo de terapia no invasiva. El paciente respira tranquilamente 100% de oxigeno mientras permanece en una cámara presurizada a una presión dos o tres veces superiores a la presión atmosférica ambiental.

Es la única terapia indicada en ciertos casos y en muchas otras ayudas en el tratamiento de enfermedades y problemas clínicos o quirúrgicos difíciles, aparte de producir un efecto revitalizador en todos los tejidos.

El quid del tratamiento con oxigeno hiperbárico radica en la factibilidad que presenta el plasma sanguíneo  (que es el liquido donde flotan los glóbulos rojos) de permitir la dilución del oxigeno, incrementando de diez a quince veces la concentración de este elemento, lo que produce  un incremento cuatro veces mayor de difusión de oxigeno desde los capilares funcionales a las células.
Todo esto independientemente de que el nivel de oxigeno llevado por la hemoglobina de los glóbulos rojos permanezca igual, que es lo que nos sucede normalmente cuando respiramos durante las 24hrs del día.

Esta moderna terapia de Oxigenación Hiperbárica, no sólo está  indicada para los pacientes que sufren determinada enfermedad, sino que puede ser utilizada por todas las personas con el propósito de revitalizar sus órganos y de esta manera prevenir enfermedades, mantenerse saludables y prologar la vida con calidad.

Existen básicamente dos tipos de cámaras hiperbáricas:

Cámaras Multiplaza

Las cámaras multiplaza son mucho más espaciosas, los pacientes están cómodamente sentados y pueden ser fabricadas desde 6 hasta 20 asientos, según el modelo.

Cámara Monoplaza

Las cámaras monoplaza son para tratamientos de una sola persona, generalmente  en camilla telescópica incluida en la camilla.

La oxigenación hiperbárica aplicada en las enfermedades

La oxigenación hiperbárica es indicada para las siguientes aplicaciones:

"Tipo I" (Aceptadas)

"Tipo II" (Recomendadas)

"Tipo III" (En estudio)

Consideraciones Fisiológicas y Bioquímicas de la oxigenación hiperbárica

En condiciones atmosféricas normales, la presión parcial de oxígeno es de aproximadamente 150 mmHg. en el aire inspirado y de 100 mmHg en el aire alveolar. La inhalación de oxígeno puro en tales condiciones, eleva la presión de oxígeno alveolar a 673 mmHg, según se observa en el siguiente cuadro:

Cabe anotar que a una ATA. (atmósfera absoluta), los restantes mmHg. Hasta los 760 mmHg. De presión ambiental son a expensas de vapor de agua y 40 mmHg de gas carbónico. A medida que vamos incrementando la presión ambiental, estos últimos valores no varían, siendo el aumento de la presión total a partir del nivel tensional de oxígeno.

La hemoglobina con un nivel de saturación de oxígeno de 97% en condiciones normales, se torna totalmente saturada con la inhalación de oxígeno puro a presión ambiental (1 atmósfera absoluta), por lo que el efecto de la aplicación hiperbárica para la hemoglobina es prácticamente despreciable. Sin embargo, cuando el individuo respira oxígeno puro en condiciones hiperbàricas, la presión de oxígeno alveolar aumenta proporcionalmente y en consecuencia también se incrementa la presión de oxígeno intra-arterial que sube 760 mmHg. por cada atmósfera. Una vez que la hemoglobina ya se encuentra saturada, ese aumento se hace exclusivamente a partir de la dilución física de este gas en el plasma por gradiente osmótica por efecto de la ley de Henry: “a temperatura constante, el volumen de un gas que se disuelve en un líquido es proporcional a la presión parcial de dicho gas”.

Así, a una presión absoluta de 3 atmósferas, la presión del oxígeno alveolar será superior a 2000 mmHg. y habrá un incremento de cerca de 6 volúmenes por ciento en el oxígeno intra-arterial en relación a los niveles posibles a presión atmosférica. La oxigenación de los tejidos en estas condiciones, pasa a ser pues, independiente de la hemoglobina.

Esto condiciona que a 3 atmósferas absolutas (presión habitual de tratamiento), la difusión de oxígeno a nivel tisular se incrementa en 325 por ciento en relación a la que se obtiene respirando dicho gas a 1 atmósfera y en 2100 por ciento si la comparación se hace referida a la tasa de oxigenación tisular normal, respirando aire a presión atmosférica.

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¿Para qué medir en línea?

La medición en línea nos permite monitorear los procesos en tiempo real, con esta información podemos crear lazos de control que nos ayudan a mantener los procesos en óptimas condiciones de operación así como el de ahorrar insumos.

Algunos ejemplos de estos lazos de control son por ejemplo mantener pH en un rango determinado, mantener oxígeno disuelto en un rango determinado, adición de químicos (floculante/coagulante), toxicidad, turbidez máxima, etc.

El objetivo primordial es la “disminución de costos” al no emplear insumos en exceso durante la operación normal de algún proceso. Estos insumos pueden verse reflejados en:

Algunos ejemplos de sectores o industrias que se benefician de los sistemas de medición en línea son:

La instrumentación ideal, es la que es multiparamétrica, tiene un bajo costo de implementación, bajo costo de operación, mínimo requerimiento de calibración, durable, garantías extendidas, disponibilidad de soporte local, comunicación a otros sistemas y de ser posible con redundancia.

Existe una gran diversidad de parámetros que se pueden medir en línea, entre los que se encuentran:

En una planta de tratamiento de Aguas Residuales el objetivo primordial es la reducción de aproximadamente el 85 al 95% del total de la carga de carbono, remoción del 70% de los compuestos nitrogenados, y el 90 % del fósforo. Todo esto en el menor espacio posible, en el menor tiempo posible y al menor costo posible. Solamente se puede lograr a través de mediciones rápidas y eficientes que sean herramientas para controlar y regular los procesos por medio de la Instrumentación en Línea.

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