La contaminación biológica del agua representa un riesgo importante para la planta, los equipos y la salud humana. Los microorganismos de origen hídrico representan un problema en muchas situaciones en las que la higiene y la pureza del agua son esenciales, y en las que la optimización del proceso también es crucial. Por lo tanto, las instalaciones de agua, petróleo y gas, los fabricantes de productos químicos, los centros de datos, las plantas embotelladoras y las centrales eléctricas miden la carga microbiana para ayudar a minimizar la corrosión y optimizar el rendimiento de la planta para alertarle de posibles brotes bacterianos.

ATP en aplicaciones industriales

• La formación de biopelículas es una amenaza para el correcto funcionamiento de los sistemas de agua de refrigeración. La actividad bacteriana debe monitorizarse y controlarse mediante el uso de biocidas.
• Cuando se forman biopelículas, una monitorización y un tratamiento adecuados pueden reducir la obstrucción o suciedad de los filtros, la corrosión y la disminución del oxígeno (que provoca una reducción del pH) en la corriente del proceso.
• Los procesos de desmineralización de ósmosis inversa también presentan riesgos de contaminación por biopelículas, lo que aumenta los costes operativos y de mantenimiento.

ATP en aplicaciones municipales

• Control de biofiltración
• Distribución de agua potable
• La monitorización microbiológica en continuo es una herramienta útil y de alta sensibilidad para demostrar los valores de eliminación de registros de varios procesos de unidades utilizados en el tratamiento para reutilización de agua potable directo e indirecto.
• Reutilización de agua/agua reciclada

Monitorización continua de la actividad microbiana con analizadores en continuo de la serie EZ

Tradicionalmente, la carga microbiológica o la contaminación se medían manualmente en un laboratorio. Sin embargo, actualmente, con el analizador de ATP en continuo de la serie EZ7300 de Hach, la actividad microbiológica se puede medir de forma continua en la corriente del proceso, proporcionando datos que permiten a los operadores intervenir en cuanto se observa un cambio en la actividad.

La serie EZ7300 determina el contenido bacteriano total mediante la medición del ATP de cualquier tipo de microorganismo presente en la muestra de agua. Además, al cuantificar el ATP intracelular, extracelular y total de la muestra, los operadores pueden diferenciar el ATP de una célula viva frente al ATP liberado de una célula sometida a desinfección o lisis.

La serie EZ7300 también se puede utilizar para medir la eficacia de los biocidas que se utilizan en el proceso de tratamiento, optimizar la dosificación y ayudar a evitar daños en la salud, el medio ambiente y la infraestructura.

Aplicaciones:

- Agua de refrigeración
- Agua potable
- Agua de procesos

La monitorización y el tratamiento efectivos de la dureza y la alcalinidad son fundamentales para mantener la estabilidad del agua en diversos procesos. La dureza y la alcalinidad se utilizan junto con el pH, la conductividad/los sólidos totales disueltos (TDS) y la temperatura en el cálculo del índice de saturación de Langelier (LSI) para medir la propensión del agua a corroer metales o depositar cal en una tubería. Gracias a los datos procedentes de la monitorización continua de estos parámetros, los operadores de la planta pueden ajustar un proceso para garantizar el cumplimiento de la normativa, evitar infracciones de licencias, maximizar la eficiencia, controlar los costes y trabajar con los niveles más altos de salud y seguridad.

Alcalinidad en agua residual

• La alcalinidad es un parámetro clave para garantizar las funciones biológicas y químicas adecuadas en el agua residual. Las bacterias nitrificantes son altamente capaces de cambiar las características del agua residual, siendo la alcalinidad una medida bien conocida que debe controlarse. La alcalinidad se consume durante el proceso de nitrificación. A medida que el agua se vuelve más ácida, el pH cae. Si los niveles de pH caen por debajo de 7, las tasas de nitrificación comenzarán a reducirse. Si el pH continúa descendiendo, la nitrificación podría inhibirse y provocar altos niveles de amoníaco en el efluente.
• Los microorganismos, como los organismos acumuladores de polifosfato (PAO), favorecen los entornos con una alcalinidad más alta y un pH óptimo en torno a 8. La disminución de los niveles de alcalinidad puede dar lugar a una menor tasa de absorción de fosfatos, lo que provoca que los niveles de fósforo que salen de los procesos de tratamiento secundario sean más altos.
• Las sustancias químicas de amortiguación que se administran en reactores biológicos o después del tratamiento secundario se pueden controlar eficazmente con la monitorización de la alcalinidad en continuo para mantener unas condiciones biológicas óptimas y los límites de pH en el vertido. Las mediciones de alcalinidad en agua residual comenzarán a responder antes de que se produzcan cambios de pH, lo que proporcionará tiempo adicional para implementar controles operativos proactivos.
• Una alcalinidad insuficiente puede afectar a procesos posteriores que son sensibles al pH. Por ejemplo, los procesos químicos de eliminación del fósforo y la desinfección con gas cloro pueden consumir la alcalinidad y poner en peligro el cumplimiento del nivel de pH en el vertido.

Alcalinidad en agua potable

• Una alcalinidad alta en el agua de captación puede afectar a la dosificación de productos químicos de tratamiento, como los coagulantes, que requieren un pH más bajo. Cuando se utiliza agua mezclada de diferentes fuentes con distintos volúmenes y alcalinidades, la alcalinidad en continuo es un parámetro importante para una dosificación adecuada de los reactivos químicos.
• Para el cumplimiento de la normativa sobre subproductos de desinfección (DBPR), la alcalinidad es un parámetro fundamental relacionado con la cantidad de TOC que se debe eliminar del agua de captación para limitar la formación de DBP. En aguas mezcladas donde la alcalinidad (y TOC) puede variar, las mediciones en continuo informarán de inmediato a las instalaciones de suministro sobre cualquier cambio que pueda afectar al cumplimiento de la normativa DBPR.
• El control de la corrosión en los sistemas de distribución es una prioridad para muchas instalaciones. La alcalinidad es un parámetro clave relacionado con la capacidad de amortiguación del agua, que indica la probabilidad de que se produzca una caída del pH. Puesto que una caída del pH aumenta la probabilidad de que el plomo y el cobre entren en el suministro de agua potable, una medición en continuo de la alcalinidad proporcionará datos en tiempo real sobre los parámetros de corrosión relacionados con cálculos comunes, como el índice de saturación de Langelier (LSI).
• Los sistemas que utilizan monocloramina como residuo medible en su red de distribución también realizan un seguimiento de la alcalinidad. El consumo de la alcalinidad puede ser un indicador importante de nitrificación en el sistema de distribución, lo que puede dar lugar a una gran variedad de retos relacionados con la calidad del agua.

Alcalinidad en aplicaciones industriales

• El control de la alcalinidad es fundamental en las aplicaciones industriales (procesos de calderas, vapor y generación de energía). El control y la gestión adecuados de la alcalinidad, ya sea en la toma de agua bruta, en el agua de caldera tratada o en el condensado de vapor posterior a la caldera que se devuelve para su reutilización, ayudan a garantizar un funcionamiento seguro y eficiente, reduciendo el posible mantenimiento y protegiendo la infraestructura. Los niveles de alcalinidad del agua de calderas deben mantenerse por encima de 200 ppm para evitar la corrosión ácida, pero no deben superar las 700 ppm aproximadamente para evitar la formación excesiva de espuma e incrustaciones en tuberías, bombas, calderas u otros equipos.
• En cuanto al cumplimiento de la normativa DBPR, la alcalinidad es un parámetro fundamental relacionado con la cantidad de TOC que se debe eliminar del agua de captación para limitar la formación de DBPR. En aguas mezcladas donde la alcalinidad (y TOC) puede variar, las mediciones en continuo informarán de inmediato a las instalaciones de suministro sobre cualquier cambio que pueda afectar a la DBPR.
• El control de la corrosión en los sistemas de distribución es una prioridad para muchas instalaciones. La alcalinidad es un parámetro clave relacionado con la capacidad de amortiguación del agua, que indica la probabilidad de que se produzca una caída del pH. Puesto que una caída del pH aumenta la probabilidad de que el plomo y el cobre entren en el suministro de agua potable, una medición en continuo de la alcalinidad proporcionará datos en tiempo real sobre los parámetros de corrosión relacionados con cálculos comunes, como el LSI.
• Los sistemas que utilizan monocloramina como residuo medible en su red de distribución también realizan un seguimiento de la alcalinidad. El consumo de la alcalinidad puede ser un indicador importante de nitrificación en el sistema de distribución, lo que puede dar lugar a una gran variedad de retos relacionados con la calidad del agua.

Aplicaciones:

- Agua potable
- Industria
- Energía, calderas y vapor
- Aguas superficiales
- Aguas residuales

El hierro es un mineral que se produce de forma natural tanto en aguas subterráneas como en aguas superficiales, y a menudo se considera un indicador de calidad del agua durante el proceso de tratamiento y después de este. El hierro también puede actuar como un elemento de control en algunos procesos. La monitorización exacta y continua de este metal traza es fundamental para mantener la calidad de los procesos y la producción de la planta. Independientemente de la fuente, se deben identificar y eliminar las concentraciones de hierro que superen los niveles aceptables.

Hierro en agua potable

• Aunque no supone un riesgo agudo para la salud, las concentraciones elevadas de hierro en el agua potable no son aconsejables debido a aspectos estéticos, como el sabor y la apariencia. El hierro del agua de captación se elimina con frecuencia mediante una fase de preoxidación para permitir su conversión a una forma insoluble que se pueda eliminar durante la sedimentación. La dosificación de oxidantes (p. ej., ozono, dióxido de cloro, permanganato y cloro) se puede controlar eficazmente con una medición en continuo del hierro total o libre. También se puede controlar la dosificación de permanganato para evitar la dosificación excesiva y la producción de agua rosada. Un análisis en continuo de doble corriente también puede mostrar los valores anteriores y posteriores para demostrar la cantidad de hierro que se ha eliminado o no.

Hierro en agua residual

• Las sales metálicas, como el cloruro férrico, se utilizan en sistemas de eliminación de fósforo y se pueden dosificar en diversos puntos del proceso de tratamiento. Si bien el ortofosfato (PO4) es la medición típica que se utiliza para controlar la eficacia de la eliminación química del fósforo y la dosificación, una instalación también puede estar interesada en medir el hierro residual para proteger los procesos posteriores, como la prevención de la formación de incrustaciones en equipos de desinfección UV.

Monitorización continua del hierro con analizadores en continuo de la serie EZ

La medición del hierro mediante colorimetría se representa mediante los modelos de las series EZ1000 y EZ2000 de Hach en una variedad de rangos de medición. Los analizadores de la serie EZ pueden medir concentraciones totales o disueltas y tienen capacidad opcional para varias corrientes, así como un puerto de muestras manuales para introducir muestras manuales en el instrumento.

Los analizadores en continuo de la serie EZ pueden monitorizar varios puntos dentro del proceso de desferrización y se pueden utilizar para controlar y confirmar los resultados iniciales del laboratorio en concentraciones de hierro antes del proceso de tratamiento real. Tras el proceso de eliminación, las mediciones pueden confirmar que existen restos de los parámetros en concentraciones que cumplen los límites de vertido.

La serie EZ permite una medición automática y sencilla del hierro en varias etapas del proceso, y ofrece una solución adecuada para la medición y el tratamiento del hierro.

Aplicaciones:

- Agua potable
- Energía, calderas y vapor
- Aguas superficiales
- Aguas residuales

El manganeso es un mineral traza que se produce de forma natural tanto en aguas subterráneas como en aguas superficiales. Un exceso de manganeso puede afectar al color y al sabor en las aplicaciones de agua potable y de bebidas embotelladas, y puede causar manchas en accesorios y ropa. La monitorización exacta y continua del manganeso total y disuelto es fundamental para mantener la calidad. Sea cual sea la fuente, se deben identificar y gestionar las concentraciones que superen los niveles aceptables.

Manganeso en agua potable

• Al igual que el hierro, el manganeso es también un componente nocivo que puede tener efectos adversos en el sabor y el aspecto del agua potable. La monitorización en tiempo real del manganeso permite a las instalaciones de suministro ajustar la dosificación de oxidantes para obtener la cantidad adecuada sin dosificación excesiva o insuficiente. La dosificación de oxidantes (p. ej., ozono, dióxido de cloro, permanganato y cloro) se puede controlar eficazmente con una medición en continuo del manganeso total o libre. También se puede controlar la dosificación de permanganato para evitar la dosificación excesiva y la producción de agua rosada. Un análisis en continuo de doble corriente también puede mostrar los valores anteriores y posteriores para demostrar la cantidad de manganeso que se ha eliminado o no.

Monitorización continua de manganeso con analizadores en continuo de la serie EZ

Los analizadores en continuo de la serie EZ de Hach monitorizan una serie de concentraciones de manganeso total y disuelto mediante la colorimetría.

Los analizadores en continuo de la serie EZ, que se utilizan actualmente en cientos de aplicaciones de agua industriales y municipales, permiten una monitorización en continuo y una correlación de correspondencia con métodos de análisis (tanto estándar como de laboratorio) con reactivos líquidos, con un alto nivel de precisión y exactitud.

Esto le permite controlar varios puntos del proceso y confirmar los resultados iniciales del laboratorio antes del proceso de tratamiento real. Tras el proceso de eliminación, las mediciones pueden confirmar que existen restos de manganeso en concentraciones que cumplen los límites de vertido.

Aplicaciones:

- Agua potable
- Energía, calderas y vapor
- Aguas superficiales

El exceso de nutrientes (nitrógeno y fósforo) en el entorno puede provocar la aparición de algas nocivas, eutrofización y una disminución general de la calidad del agua. Aunque la mayoría de las soluciones de monitorización en continuo se centran en subconjuntos específicos de estos nutrientes (es decir, amoníaco, nitrato, ortofosfato, etc.), los requisitos normativos se pueden escribir en torno a las formas totales (TN/TP). Por lo tanto, la monitorización automática y continua de TN y TP en la corriente del proceso permite ahorrar tiempo, puede correlacionar los valores de proceso con los resultados del laboratorio y alerta a los operadores de la planta de los problemas sin necesidad de esperar los resultados del laboratorio. En una época de directrices de vertido cada vez más estrictas, la monitorización del proceso de tratamiento en puntos clave puede indicar los ajustes de proceso necesarios para mantener el cumplimiento.

TN y TP en agua residual

• El nitrógeno total (TN) en agua residual está compuesto por amoníaco/amonio (NH ₃/NH ₄ ⁺), nitratos (NO ₃), nitritos (NO ₂) y nitrógeno orgánico. TN es simplemente una suma de todas las formas. Muchos límites de vertido solo requieren una reducción de los niveles de amoníaco. En otros casos, el límite de vertido puede requerir una reducción de todas las formas de nitrógeno. Esto se reflejaría mediante el establecimiento de un límite (TN) en la licencia de vertido. Dado que el nitrógeno no se puede eliminar químicamente, las instalaciones tendrán que gestionar sus procesos biológicos para realizar el trabajo. Esto se suele denominar eliminación biológica de nutrientes (BNR, por sus siglas en inglés). En estos casos, es conveniente vigilar de cerca el proceso a través de un sistema de monitorización de efluentes. En otras ocasiones, también se recomienda un sistema de control de influentes para TN, así como para las formas individuales del nitrógeno.
• El fósforo total (TP) del agua residual consta de formas disueltas y en partículas. La forma más común de fósforo soluble es el ortofosfato (reactivo). El fosfato en partículas es más común en forma de polifosfato o fosfato orgánico. La suma de todas las formas es TP. A muchas plantas se les exige reducir todas las formas de fósforo. El fósforo se elimina mediante su combinación en una forma sólida sedimentable y su eliminación con el fango residual. Esto se puede lograr mediante eliminación biológica (Bio-P o EBPR) o precipitación química (normalmente con aluminio o cloruro férrico).

TN y TP en agua superficial

• En cuanto a la salud medioambiental del agua superficial, los niveles de tratamiento pueden evitar la eutrofización de las masas receptoras de agua, ya que el TP se utiliza como indicador de las formas orgánicas de fósforo en aguas superficiales. La medición combinada de TN y TP proporciona a los operadores un pronóstico de crecimiento de las algas.

Monitorización continua de TN y TP con analizadores en continuo de la serie EZ

La serie EZ7600 de Hach combina dos métodos para la medición simultánea y automática de TN y TP. Gracias a su amplio rango de medición y al análisis opcional de múltiples corrientes, este innovador instrumento es una solución práctica para sus necesidades de monitorización de TN/TP. Los analizadores de las series EZ7700 y EZ7800 ofrecen medición de parámetros únicos para TN y TP, respectivamente, para los clientes que no necesitan un analizador de múltiples parámetros.

Aplicaciones:

- Aguas superficiales
- Aguas residuales

Los ácidos grasos volátiles (AGV) pueden ser un parámetro útil para monitorizar determinados procesos que podrían tener lugar en una instalación de recuperación de recursos hídricos. Cuando se combinan con la alcalinidad, los AGV pueden ser un parámetro clave para monitorizar el estado del digestor anaeróbico. Un aumento de los AGV o una disminución de la alcalinidad de los fangos pueden crear un desequilibrio e indicar posibles problemas operativos del digestor anaeróbico que, sin tomar medidas, pueden dar lugar a contratiempos en el digestor. Aunque no es conveniente un exceso de AGV en un digestor anaeróbico, pueden ser una ventaja para las instalaciones que realizan una eliminación biológica de fósforo (EBPR) mejorada. Los AGV son una importante fuente de carbono para la población bacteriológica responsable de la eliminación biológica eficaz del fósforo.

AGV en agua residual

• Los AGV medidos en tiempo real en sistemas de digestión anaeróbica, junto con la alcalinidad y el pH, producen un flujo de datos que proporciona el máximo nivel de visibilidad a una instalación de tratamiento. Estos datos proporcionan mediciones tempranas y proactivas para permitir cambios en el proceso o en el funcionamiento y evitar así los contratiempos del digestor. La medición en continuo de estos parámetros y el cálculo automático de la relación de AGV y alcalinidad mejoran aún más el control y la solución de problemas de los procesos.
• La monitorización de los AGV y la alcalinidad junto con la interpretación correcta de los datos y los ajustes del proceso en proyectos de energía verde pueden ayudar a maximizar la producción de biogás. Las instalaciones de biogás se pueden optimizar para producir gas de mayor calidad y cantidad que se utiliza para electricidad, calefacción y como combustible de gas natural limpio.
• Los AGV se consideran primordiales para un tratamiento biológico eficaz del fósforo. La fermentación de fangos es un proceso probado para aumentar las concentraciones de AGV en el sistema de tratamiento secundario. Existen varios procesos de fermentación que se implementan en las instalaciones de tratamiento que tratan los efectos biológicos del fósforo, incluida la fermentación de clarificadores primarios en continuo y la fermentación de mezcla completa en discontinuo. Gracias a las mediciones de AGV en continuo, los procesos de fermentación de los fangos primarios se pueden monitorizar y optimizar en tiempo real. El aumento de la producción de AGV en estos sistemas EBPR dará lugar a una mayor estabilidad del sistema, lo que reducirá o eliminará la necesidad de un depurado químico adicional.

Aplicaciones:

- Aguas residuales