ESQUEMAS INNOVADORES DE POTABILIZACIÓN Y SUMINISTRO DE AGUA POTABLE

Transcripción

1 FORO ALCALDES DE MÉXICO 2015 ESQUEMAS INNOVADORES DE POTABILIZACIÓN Y SUMINISTRO DE AGUA POTABLE HACE FALTA TECNOLOGÍA?

2 FUENTES PREDOMINANTES PARA USO CONSUNTIVO Agua para abastecimiento ( m3/s) Fuentes superficiales m3/s (38%) Fuentes subterráneas m3/s (62%)

3 CUENCAS FUERTEMENTE CONTAMINADAS PARA DBO5, DQO Y/O SST Red Nacional de Monitoreo (2012), 5,150 sitios.

4 CONTAMINACIÓN POTENCIAL DIFUSA POR AGROQUÍMICOS

5 ACUÍFEROS CON INTRUSIÓN SALINA Y/O SALINIZACIÓN DE SUELOS 32 acuíferos con presencia de suelos salinos y agua salobre. 15 acuíferos costeros a nivel nacional con intrusión salina.

6 ACUÍFEROS CON PROBLEMAS ESPECÍFICOS DE CALIDAD Acuíferos con concentraciones de arsénico por arriba de la NOM- 127-SSA-1994 (>0.25 mg/l) FUENTES: (SSA, CONAGUA, ESTUDIOS IMTA)

7 Agua producida para consumo humano Superficial Subterránea Caudal potabilizado Municipal Caudal SIN potabilizar Cobertura oficial de agua potable Parámetros críticos en cuerpos de agua subterráneos destinados a consumo humano Estado m 3 /s % % m 3 /s % % Aguascalientes F - Baja California F - Baja California Sur F -, DCa Campeche Chiapas Chihuahua As y F - Coahuila As y F -, SO = 4 Colima Distrito Federal Durango As y F - Guanajuato As y F - Guerrero F - Hidalgo (Valle del Mezquital) As, F -, NO 3-, SO 4=, Mg, Hg, Al, Pb, ST Jalisco As y F - México Cr +6 Michoacán F -, NH 4, Turbiedad, SAAM Morelos As, F - Nayarit Nuevo León SO 4=, NO - 3 Oaxaca DCa, SO = 4 Puebla F -, H 2 S Querétaro F -, NO 3-,NH 4 Quintana Roo DCa, ST, SO = 4 San Luís Potosí As, F - Sinaloa Sonora As, F -, NO - 3 Tabasco Tamaulipas Tlaxcala Veracruz Yucatán =

8 CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES Y EMERGENTES Contaminantes previamente desconocidos o no reconocidos como tales, cuya presencia en el medio ambiente no es necesariamente nueva, pero sí la preocupación por las posibles consecuencias de la misma. Aparecen en residuos y aguas residuales No hay datos de su impacto en la salud y medio ambiente, pero son persistentes y bioacumulativos. Pesticidas Productos químicos industriales Emisiones de la industria Residuos farmacéuticos Estrógenos naturales y sintéticos Drogas Detergentes y Tenso activos Otros

9 TECNOLOGÍAS PARA POTABILIZACIÓN Desinfección Inorgánicos Orgánicos volátiles Orgánicos sintéticos Agua Superficial Radionucleidos Cloro gas Adsorción Aeración Carbón A. OI II Hipocloritos II Carbón A. Cloración NF OI Cloraminas Ablandamiento Ozono FD Ablandamiento Dióxido de cloro Oxidantes generados in situ UV Deionización capacitiva Oxidaciónadsorción Electro Coagulación Aeración Oxidación Avanzada Coagulación convencional Filtración lenta en arena UF/MF Filtración en arena verde Precipitación con sulfato de bario Adsorción en óxidos de Mn Ozono OI/NF Electro Coagulación EDI EDI Secuestrantes Aeración Filtración D.

10 Adsorción en alúmina activada F - y As (+5) Intercambio en carbón de hueso F - NaOH HCl NaOCl Agua cruda Agua de retrolavado Tanque de oxidación Agua tratada Intercambio iónico en resinas Inorgánicos Coagulación-filtración (filtración directa) As, Cr Agua a tratar FeCl 3 Filtración

11 Agua a tratar Ca(OH) 2 Ablandamiento químico Dureza, contaminantes disueltos Mezcla rápida Recirculación de lodos Floculación Lodos Sedimentación CO 2 Recarbonatación Filtración Agua a tratar Clarificación convencional (química) Sólidos disueltos y suspendidos FeCl 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 FeSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 Coagulación Floculación Sedimentación Filtración Electrocoagulación Sólidos disueltos y suspendidos Agua a tratar + - Electrocoagulación ( Fe +2 ó Al +3 ) Floculación Sedimentación Filtración

12 Oxidación-adsorción en zeolita tipo clinoptilolita Fe y Mn Desionización capacitiva Sólidos disueltos HOCl Mn 2+ + HOCl + H 2 O MnO 2(S) + Cl - + 3H + Mn 2+ Mn 2+ Na + K + zeolita 2 Intercambio iónico zeolita 1 zeolita 6 Oxidación Adsorción Oxidación MnO X(S) (cubiert a) HOCl Mn 2+ Mn 2+ zeolita 5 zeolita 3 Adsorción zeolita 4 Agua tratada Agua de rechazo Electrodo negativo Electrodo positivo Electrodo positivo Agua contaminada Sales Arsénico Amoniaco Nitratos Metales Purga Electrodo negativo

13 Electrodiálisis Sólidos disueltos Ósmosis inversa (agua salobre) Solidos disueltos Nanofiltración Sólidos disueltos Coagulación + micro/ultra filtración Sólidos suspendidos y disueltos Micro Ultra

14 PROCESOS DE MEMBRANA tamaño, µm iónico molécular macromolécular micro-partículas macro-partículas 0,001 0,01 0, peso molécular aproximado (Da) bacterias tamaño de algunos materiales contenidos en el agua sales acuosas iones metálicos virus materia orgánica natural arcillas algas quistes lodos arenas fibras de asbesto tipo de filtración ósmosis inversa nanofiltración ultrafiltración microfiltración filtración convencional

15 OXIDACIÓN AVANZADA

16

17 PLANTAS PILOTO PARA REALIZAR ESTUDIOS TÉCNICOS ECONÓMICOS Adsorción Filtración Coagulación convencional Electrocoagulación directa Deionización capacitiva Nanofiltración Coagulación/microfiltración

18 VARIABLES A CONSIDERAR Relativas al costo de operación Eficiencia de remoción del contaminante Consumo de reactivos Consumo de energía eléctrica Generación de desechos sólidos o líquidos Demanda de mano de obra De factibilidad técnica Estabilidad del sistema en operación continua (1-4 semanas) Cantidad de espacio requerido Facilidad de acoplamiento a la infraestructura existente Facilidad de operación

19 COMPARACIÓN DE TECNOLOGÍAS (As) (Q= 30 L/S) Tecnología Adsorción Coagulación convencional Electrocoagulación Microfiltración Nanofiltración Filtración Directa Agua perdida % a 25 1 Lodos de desecho si si si si no si Remoción otros SD 1 Costo inversión (M$) de de No No No No Calcio, magnesio, sulfatos y cloruros a a No Costo de operación ($/m 3 ) Con base en los parámetros medidos en campo. 2 Fabricada en acero 3 Construida en concreto armado 4 Incluye tratamiento de lodos

20 GRACIAS Alejandra Martín Domínguez