Tratamiento de agua Los sólidos disueltos totales, también conocidos como TDS (por sus siglas en inglés: Total Dissolved Solids), son compuestos inorgánicos que se encuentran en el agua, como sales, metales pesados y algunas trazas de compuestos orgánicos que se disuelven en agua.
Excluyendo las materias orgánicas que a veces están naturalmente presentes en el agua y el medio ambiente, algunos de estos compuestos o sustancias pueden ser esenciales en la vida. Pero puede ser dañino cuando se toma más de la cantidad deseada que necesita el cuerpo.
Los TDS en el agua potable se originan a partir de fuentes naturales, aguas residuales, escorrentías urbanas, aguas residuales industriales y productos químicos utilizados en el proceso de tratamiento del agua, y la naturaleza de las tuberías o equipos utilizados para transportar el agua, es decir, las tuberías. En los Estados Unidos, el TDS elevado se debe a características ambientales naturales como manantiales minerales, depósitos de carbonato, depósitos de sal e intrusión de agua de mar, pero otras fuentes pueden incluir: sales utilizadas para descongelar carreteras, materiales antideslizantes, beber productos químicos para el tratamiento del agua, aguas pluviales y escorrentías agrícolas, y descargas de aguas residuales puntuales / no puntuales.
El total de sólidos disueltos presentes en el agua es una de las principales causas de turbidez y sedimentos en el agua potable. Cuando se deja sin filtrar, los sólidos disueltos totales pueden ser la causa de varias enfermedades.
El total de sólidos disueltos (TDS) es una medida del total combinado de sustancias orgánicas e inorgánicas contenidas en un líquido. Esto incluye cualquier cosa presente en el agua que no sean las moléculas H20 puras. Estos sólidos son principalmente minerales, sales y materia orgánica que pueden ser un indicador general de la calidad del agua.
El agua es un buen solvente y recoge impurezas fácilmente. El agua pura, insípida, incolora e inodoro, a menudo se llama solvente universal. Los sólidos disueltos «se refieren a minerales, sales, metales, cationes o aniones disueltos en agua. Los sólidos disueltos totales (TDS) comprenden sales inorgánicas (principalmente calcio, magnesio, potasio, sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos) y algunas pequeñas cantidades de materia orgánica que se disuelve en agua.
En general, la concentración total de sólidos disueltos es la suma de los iones cationes (cargados positivamente) y aniones (cargados negativamente) en el agua. Por lo tanto, la prueba de sólidos disueltos totales proporciona una medida cualitativa de la cantidad de iones disueltos, pero no nos dice la naturaleza o las relaciones de iones. Además, la prueba no nos proporciona información sobre los problemas específicos de la calidad del agua, como la dureza elevada , el sabor salado o la corrosividad. Por lo tanto, la prueba de sólidos disueltos totales se usa como prueba indicadora para determinar la calidad general del agua. Las fuentes de sólidos disueltos totales pueden incluir todos los cationes y aniones disueltos, pero la siguiente tabla se puede utilizar como una generalización de la relación de TDS con los problemas de calidad del agua.
Comprensión del total de sólidos disueltos (TDS)
Todas las fuentes de agua natural incluyen sustancias disueltas y minerales. Estos minerales se miden como el total de sólidos disueltos o TDS. Se compone de los minerales naturales que son sales inorgánicas. Algunos de estos son potasio, calcio, magnesio, cloruros, bicarbonatos y sulfatos. Además, puede tener contaminantes como metales pesados que son bajos en concentraciones. Cuando mide el TDS, la presencia de metales pesados no puede determinarse exactamente.
En el agua, el SDT se identifica como partes por millón (ppm) o mg / L. Dado que el TDS no representa un riesgo para la salud de las personas, la EPA no ha identificado un límite de TDS. Sin embargo, sugiere que el agua potable tenga un nivel de hasta 500 ppm solamente.
Si el agua tiene más de 500 ppm, pueden notar depósitos en el agua, sabor salado o manchas en el agua. Estos efectos no son dañinos, sin embargo, pueden ser notables.
El TDS en el agua potable
El TDS en el agua potable proviene de fuentes de agua naturales, aguas residuales, escorrentía urbana, aguas residuales industriales y productos químicos utilizados en el proceso de tratamiento de agua, y el hardware o tuberías utilizados para distribuir el agua. En los EE. UU., El TDS más alto fue generado por características del medio ambiente natural como depósitos de sal, manantiales minerales, intrusión de agua de mar y depósitos de carbonato.
Otras fuentes pueden incluir materiales antideslizantes, sales utilizadas para descongelar carreteras, aguas pluviales y escorrentías agrícolas, productos químicos para el tratamiento del agua y descargas de aguas residuales puntuales / no puntuales.
En general, la concentración total de sólidos disueltos son los cationes totales (cargados positivamente) e iones aniones (cargados negativamente) en el agua. Por lo tanto, la prueba de sólidos disueltos totales da una medida cualitativa del número de iones disueltos, pero no nos dice la naturaleza o las relaciones de iones.
Además, la prueba no nos proporciona información sobre los problemas específicos de la calidad del agua, como la dureza elevada (contenido mineral en el agua), el sabor salado o la corrosividad. (también llamado como agua agresiva, que es como el agua se disuelve con otros materiales).
Por lo tanto, la prueba de sólidos disueltos totales se usa como prueba indicadora para determinar la calidad general del agua. Las fuentes de sólidos disueltos totales pueden incluir todos los cationes y aniones disueltos, pero la siguiente tabla se puede utilizar como una generalización de la relación de TDS con los problemas de calidad del agua.
| Cationes combinados con carbonatos CaCO3, MgCO3, etc. | Asociado con dureza, formación de escamas, sabor amargo. |
| Cationes combinados con cloruro de NaCl, KCl | Sabor salado o salobre, aumenta la corrosividad |
Medidores de sólidos disueltos totales (TDS)
Muchas personas son conscientes de los medidores de TDS. Básicamente, mide la conductividad eléctrica del agua que se puede conectar con la cantidad de TDS. Mientras tanto, un medidor de TDS no puede medir directamente los contaminantes de metales pesados como el arsénico y el plomo. No indica si el filtro de agua funciona correctamente para disminuir este tipo de contaminantes.
El nivel normal de TDS varía de 50 ppm a 1,000 ppm. Por otro lado, la National Sanitary Foundation (NSF) International no certifica el uso de los medidores TDS.
¿Qué compone el total de sólidos disueltos y cómo contaminan nuestro suministro de agua?
Diferentes sustancias comprenden el total de sólidos disueltos en el agua potable. Como flora natural del agua y el medio ambiente, se pueden encontrar bacterias y virus en los sólidos disueltos totales, estos son los compuestos orgánicos que se encuentran en el agua potable.
Los productos químicos que se encuentran en el agua y el suministro de agua incluyen metales pesados, sales y medicamentos farmacéuticos que son causados por los desechos humanos que contaminan el agua y el suministro de agua.
El agua que proviene de manantiales, lagos y cascadas tiene microorganismos y sales naturales. Esto, a su vez, irá al tratamiento público de agua y se almacenará para abastecer a la comunidad.
No solo eso, sino también el fitoplancton, una de las floras naturales del agua, a veces se puede encontrar. El fitoplancton es un tipo de planta microscópica que deriva a diferentes cuerpos de agua.
A veces, los químicos como el hierro, el potasio, el sodio y otros químicos conocidos por el hombre también están presentes en el agua potable. Estos productos químicos son causados por productos de desecho humanos que contaminan estas fuentes de agua.
Sin mencionar los compuestos orgánicos volátiles, también contaminan el agua al filtrarse a través del suministro de agua por el suelo.
Los compuestos orgánicos volátiles , también conocidos como VOC, son compuestos de evaporación rápida que están diseñados químicamente para un uso específico en el hogar, la escuela y en cualquier lugar que se te ocurra.
Otra razón por la cual los sólidos terminan disueltos en agua
Los manantiales minerales contienen agua con altos niveles de sólidos disueltos porque el agua fluyó a través de una región donde las rocas tienen un alto contenido de sal. Por ejemplo, el agua en las provincias de Prairie en los Estados Unidos tiende a tener altos niveles de sólidos disueltos, debido a las altas cantidades de calcio y magnesio en el suelo.
Estos minerales también pueden provenir de actividades humanas. La escorrentía agrícola y urbana puede transportar el exceso de minerales a las fuentes de agua, al igual que las descargas de aguas residuales, las aguas residuales industriales y la sal que se utiliza para descongelar carreteras.
¿Cuál es el nivel aceptable de sólidos disueltos totales (TDS) en el agua potable
El total de sólidos disueltos (TDS) se mide en miligramos por unidad de volumen de agua (mg / L) y también se conoce como partes por millón (ppm). Para el agua potable, el nivel de concentración máxima establecido por la EPA es de 500 mg / L.
Factores que afectan el TDS
Tasas de flujo altas
Cuando hablamos de las concentraciones de TSS, la velocidad de flujo de un cuerpo de agua puede ser un factor importante. El agua corriente rápida puede tener sedimentos de gran tamaño y más. Las fuertes lluvias pueden recoger arcilla, arena, limo y otras partículas, como partículas de neumáticos, hojas y tierra. Además, un cambio en el caudal puede afectar el total de sólidos en suspensión. Si la dirección o la velocidad de la corriente de agua aumentan, la sustancia particulada de los sedimentos del fondo puede suspenderse.
La erosión del suelo
La erosión del suelo se debe a los problemas en la superficie de la tierra. Puede ser causada por la tala ilegal, incendios forestales, minería y construcción. Las partículas de un suelo erosionado pueden transportarse a través de las aguas pluviales a las aguas superficiales. Con esto, puede aumentar el nivel de TDS y TSS en el agua.
Escorrentía urbana
Cuando llega la tormenta, los escombros y partículas sólidas de las áreas comerciales o residenciales pueden ser arrastrados a las corrientes. Debido a la gran cantidad de pavimento en las ciudades, hay un aumento en la infiltración y un aumento en la velocidad. Se eliminan las áreas de asentamiento naturales. A través de la tormenta, los sedimentos son transportados a ríos y arroyos.
Desbordamiento del sistema séptico y de aguas residuales
Las partículas de las plantas de tratamiento de aguas residuales también pueden contribuir a la suspensión de sólidos en la corriente. Las aguas residuales de las áreas residenciales contienen desechos humanos, residuos de alimentos y otros materiales que tiramos en los desagües. La mayoría de los sólidos ya se eliminan del agua en la planta. Sin embargo, no todo se elimina durante el tratamiento.
Animales y plantas podridas
A medida que los animales y las plantas se descomponen, hay partículas orgánicas suspendidas que pueden liberarse. Todo esto puede contribuir a la concentración de TDS y TSS en el agua potable.
Peces de alimentación inferior
Los peces que se alimentan en el fondo, como la carpa, pueden alterar los sedimentos, ya que tienden a eliminar la vegetación. De hecho, estos sedimentos pueden agregarse a TDS y TSS.
¿Por qué debería medir los niveles de TDS en su agua?
Numerosos suministros de agua superan este nivel. Cuando los niveles de TDS exceden 1000mg / L, generalmente se considera no apto para el consumo humano. Un alto nivel de SDT es un indicador de posibles preocupaciones, y hace un llamamiento para una mayor investigación.
Muy a menudo, los altos niveles de TDS son causados por la presencia de potasio, cloruros y sodio. Estos iones tienen poco o ningún efecto a corto plazo, pero los iones tóxicos (arsénico de plomo, cadmio, nitrato y otros) también pueden disolverse en el agua.
Incluso los mejores sistemas de purificación de agua en el mercado requieren monitoreo de TDS para garantizar que los filtros y / o membranas eliminen efectivamente las partículas y bacterias no deseadas de su agua. Aquí hay otras aplicaciones de la importancia del nivel TDS:
- Sabor / Salud
El alto TDS produce un sabor indeseable, que puede ser salado, amargo o metálico. También podría indicar la presencia de minerales tóxicos. El nivel máximo de TDS recomendado por la EPA en agua es de 500 mg / L (500 ppm).
Consideraciones de salud
En los últimos estudios realizados, se informaron relaciones inversas en las concentraciones de TDS en el agua potable y las enfermedades coronarias, el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y las cardiopatías arterioscleróticas. Existe una correlación inversa entre los niveles de TDS y las tasas de mortalidad total.
En un estudio australiano, se descubrió que las tasas de mortalidad son altas en una comunidad con niveles más altos de calcio, sulfato, magnesio, cloruro y fluoruro solubles. Esto es en comparación en una comunidad con niveles más bajos.
Opciones sobre el tratamiento de TDS
NSF International ha publicado una lista de sistemas certificados de ósmosis inversa que pueden reducir el nivel de TDS en el agua. Esto puede ser extremadamente útil al identificar la unidad correcta para instalar en su casa. También puede optar por comprar el filtro de agua Berkey porque puede ser una solución efectiva para erradicar el TDS en su fuente de agua.
De hecho, NSF International no aprueba el uso de los medidores TDS. Sin embargo, sí certifica los sistemas de tratamiento para reducir contaminantes como metales pesados.
El sistema debe ser efectivo para reducir los contaminantes que afirman los fabricantes. Debe haber integridad estructural para asegurarse de que el sistema de tratamiento o el filtro no tengan fugas. Además, hay pruebas de seguridad del material para ver si puede identificar las impurezas que se eliminan cuando el filtro no está en uso. Finalmente, debe haber un etiquetado preciso del producto para asegurarse de que no contenga información engañosa.
Si busca un producto que pueda eliminar los contaminantes del agua, debe seleccionar un producto certificado por NSF International. Si el producto no está certificado para eliminar ese contaminante específico, entonces el producto no necesariamente lo disminuirá de su agua potable.
Métodos analíticos y tecnología de tratamiento
En los suministros de agua, el método de análisis más utilizado es a través de la medición de la conductividad específica que determina la presencia de iones en el agua. Estas medidas se convierten en valores TDS por un factor que determina el tipo de agua.
Los TDS no se eliminan esencialmente con el uso de técnicas convencionales de tratamiento de agua. De hecho, con los productos químicos añadidos durante el tratamiento convencional del agua, generalmente puede aumentar la concentración de TDS. Algunas técnicas de tratamiento, como el ablandamiento a través de la ceniza de cal sodada más la zeolita de intercambio de sodio, pueden aumentar la concentración de TDS. El proceso de desmineralización es necesario para la eliminación de TDS.
De hecho, la desmineralización está disponible para disminuir los niveles de TDS, pero su alto costo puede ser una limitación importante. Como tal, la electrodiálisis y la ósmosis inversa pueden ser un método económico para eliminar el TDS en los suministros públicos de agua.
¿Cuáles son las formas de eliminar el total de sólidos disueltos en el agua potable?
Estos químicos son absorbidos por los suelos que eventualmente contaminan los suministros de agua. Aunque algunos de los sólidos disueltos totales son floras naturales, la filtración y purificación es una forma efectiva de eliminar estos químicos del agua potable.
Para brindarle un breve proceso de filtración y purificación de agua, el agua que proviene de las fuentes de agua va al tratamiento público de agua para someterse a filtración. En este proceso, las partículas o sustancias grandes se filtran y se eliminan del agua.
A veces, en este proceso, pequeñas partículas pueden atravesar los filtros. Esto sigue causando turbidez en el agua potable y aún no es seguro consumirlo. Una vez que se somete a filtración, se purifica utilizando ciertos métodos.
Dependiendo de la empresa o instalación de tratamiento de agua, algunos usan productos químicos, radiación o microfiltración y cloración para eliminar partículas microscópicas que todavía están presentes en el agua.
En el proceso de eliminación de sólidos disueltos en el agua potable con el uso de productos químicos como reactivos, estos reactivos ayudan a filtrar estas sustancias. Se utilizan productos químicos como sulfato de aluminio y cloro líquido.
Estos químicos son floculantes que ayudan en la filtración del agua. Lo que hacen es agrupar las partículas hasta formar una partícula más grande.
Estas bandadas se pueden quitar o filtrar fácilmente. Algunos productos químicos utilizados son el ácido fluorosilícico, el silicofluoruro de sodio y el fluoruro de sodio. Estos productos químicos dan una reacción única.
Estos productos químicos emiten energía al crear calor cuando estos productos químicos se combinan con el agua que queman, matando así a las bacterias, virus, protozoos y otros microorganismos orgánicos que se encuentran en el agua.
Una vez que el agua potable se filtra de las impurezas, todavía tiene un sabor extraño que aún no es potable. Esto fue cuando se añadió hidróxido de calcio al agua.
El hidróxido de calcio, también conocido como agua de cal, es un químico autorregulador que no afecta la alcalinidad y la acidez del agua. Por lo tanto, es seguro beber y tendrá el sabor del agua natural.
Mientras que algunas instalaciones de tratamiento de agua usan reactivos químicos para filtrar y purificar el consumo de alcohol, algunas instalaciones públicas de tratamiento de agua utilizan filtración, cloración y radiación ultravioleta para purificar el agua potable.
El proceso de este tratamiento comienza cuando el agua que proviene de las fuentes de agua va al suministro de agua para que las partículas se filtren. Una vez filtrado, permanecerá en el suministro de agua para la cloración.
Cuando se agrega cloro, permanecerá en el almacenamiento de agua hasta que no se pueda detectar el olor a cloro. Como el cloro es un derivado de la sal y el sodio, a veces no se puede disolver fácilmente. Cuando finaliza el proceso de cloración, pasa a un proceso especial en el que interviene la radiación.
Con la ayuda de los rayos ultravioleta, se irradia agua para asegurarse de que las sustancias restantes del cloro se disuelvan y se eliminen los microorganismos que pasaron por el proceso de filtración y cloración.
Estos residuos se convierten en sedimentos que se encuentran en el fondo del agua y son la causa de la turbidez en el agua.