Relación de sólidos suspendidos con la turbidez: Turbidímetro

Muchos operadores de Plantas de Tratamiento de efluentes se preguntan cómo determinar la cantidad de sólidos suspendidos en línea tanto en la zona de aireación, como en la zona de salida de la Planta, dado que la concentración de los sólidos suspendidos es un parámetro sumamente importante para el funcionamiento de la Planta.

La forma estándar cómo se determina los sólidos suspendidos es por el método gravimétrico, y la secuencia es tomar la muestra, filtrarla, secarla y pesarla, proceso que puede durar en el mejor de casos no menos de 2 horas, haciéndolo imposible de obtener como dato instantáneo. Es por eso que en estos casos lo que se utiliza son métodos indirectos como la turbidez por medio de la utilización de un instrumento conocido como turbidímetro. En condiciones normales al tratar un tipo determinado de lodos en puntos específicos, la relación entre la turbidez con el análisis gravimétrico es buena y puede considerarse lineal. Esta relación sólidos suspendidos y turbidez se tiene que hallar de manera experimental.

Definimos la turbidez como la disminución de la transparencia de un líquido por la presencia de sustancias insolubles, en otras palabras cuando se hace pasar un haz de luz a una muestra de agua con presencia de partículas, éstas desvían el haz de luz.

Turbidimetro

Hay 2 características que hay que tomar en cuenta en un turbidímetro. El primero es el ángulo de lectura y el segundo es el tipo de haz de luz. En cuanto al ángulo, se puede diseñar la medición para valores de 180° llamada medición de la luz transmitida y la otra alternativa es para medir la radiación desviada a 90° llamada medición nefelométrica. El primero se utiliza para mediciones de rango medio a valores altos de turbidez. Para valores bajos de turbidez  las variaciones entre la radiación incidente y la radiación  transmitida es tan baja  que no se alcanza una buena resolución, por lo que se utiliza preferentemente la turbidez nefelométrica.

En cuanto al tipo de haz de luz, en Europa se utiliza la luz emitida en el espectro infrarrojo a 860 nm y se utilizan como fuentes de luz las lámparas de tungsteno con monocromador o filtros, diodos o lasers. La segunda opción es el uso de luz de banda ancha de las lámparas de tungsteno, la ventaja es que es más sensible, aun con pequeñas partículas.Este es el método seleccionado en las regulaciones USEPA.

turbi

Para la calibración de un medidor de turbidez, se utiliza una suspensión acuosa estándar de formazina FTU (reacción de condensación del hemetilentetramina  con sulfato de hidracina, que produce un polímero insoluble en agua). Las unidades de medida de la turbidez dependen del tipo de turbidímetro  (FTU, NTU, FNU, FAU). Por ello no es posible comparar los valores medidos entre :

a. Instrumentos con diferentes fuentes de luz, b. Instrumentos que midan la radiación transmitida de las que midan la luz desviada a 90°, c. Instrumentos que fueron calibrados con estándares de calibración diferentes, d. Instrumentos que usan el método promedio de los que no lo usan. Para la calibración de un instrumento se puede usar estándares primarios en espacios de tiempos más largos (puede ser 6 meses) y de manera más frecuente estándares secundarios que se puede repetir a intervalos regulares de tiempo (usualmente cada 4 semanas).

El método de calibración clásico es de 2 puntos de calibración. Esto se puede usar para rangos de turbidez donde la gráfica es lineal por ejemplo hasta 50 NTU. Para otros rangos de turbidez, la curva  puede variar considerablemente mostrando un curso irregular y definiéndose hasta en varios rangos diferentes:

Turbi

Algunas instrucciones practicas para la medición de la Turbidez:

  1. La medición se debe de hacer inmediatamente después de recolectar la muestra de tal manera de evitar cualquier sedimentación o la precipitación de las partículas. Igualmente los cambios de temperatura por efecto del envío de la muestra también tienen un efecto crítico en la viscosidad y solubilidad de la muestra.
  2. Las burbujas de aire, aun las más pequeñas que no son visibles al ojo humano, afectan la medición ya que estas burbujas actúan como pequeños lentes en la luz incidente.
  3. No se debe diluir la muestra, salvo casos excepcionales. Si una muestra de 500 NTU es diluida con agua destilada en 1:4, la muestra resultante pueda que no sea 100 NTU. Las diluciones solo se pueden usar como comparaciones relativas.
  4. Las Celdas de medición deben mantenerse muy limpias, se pueden lavar interna y externamente con ácido clorhídrico, jabón y después enjuagar con agua destilada y secarlas al aire. No usar agua de caño puesto que puede depositarse restos calcáreos.
  5. Utilizar la misma celda del fabricante y asegurarse que el vidrio no tenga desgaste como rayas, no usar silicona y solo se debe tocar la tapa de la celda, para no dejar huellas en el vidrio.

Por las consideraciones anteriores, en algunos casos los valores de la medición de la turbidez es posible que sea difícil de repetir. Como las partículas no son idealmente esféricas, la consecuencia de esto es que la turbidez depende de la orientación de las partículas sólidas (movimiento Browniano, alineación resultante de la gravedad, etc.). En conclusión :

No es que el instrumento este mostrando valores de medición inestables, es que los mismos valores de la turbidez son inestables, de ahí que la asociación con los sólidos suspendidos debe de ser relativa y que esto solo nos ayuda en una rápida toma de decisiones .Si hay fluctuaciones en la medición, lo mejor es hacer varias mediciones y con un método estadístico, llegar a un valor que pueda ser documentado.

Si requiere de una asesoría respecto a este tema o la utilización del turbidímetro, no dude en comunicarse con nosotros. Podemos brindarle la información que necesita en el menor tiempo posible.

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