El papel de la turbiedad en el cumplimiento de la EPA

Entendiendo el papel de la turbiedad

En términos simples, la turbidez parecería ser una medida de la estética del agua. El agua turbia es definitivamente menos atractiva que un vaso de agua brillante y transparente. Desafortunadamente, ese vaso de agua supuestamente claro podría estar ocultando una cantidad de patógenos nocivos de tamaño menor a 10 micras. Más allá de la estética, las lecturas de turbidez brindan a los operadores de plantas de tratamiento de agua (WTP) un mayor grado de confianza en la calidad saludable del agua tratada y proporcionan una indicación temprana de los avances en el filtro.

Las lecturas de turbidez no "cuentan" literalmente el número de quistes de Giardia o de oocistos de Cryptosporidium en una corriente de proceso, pero pueden indicar la probabilidad relativa de posibles problemas. Mantenerse por debajo del límite de cumplimiento normativo de 0,15 unidades de turbidez nefelométrica (NTU) proporciona un alto grado de confianza en la integridad de los procesos de pretratamiento y filtración de WTP.

Asegurar un marco de referencia confiable

El primer paso en cualquier esfuerzo de monitoreo es demostrar la calidad de los datos. Con respecto a las mediciones de turbidez en el agua potable, los requisitos de la EPA hacen un buen trabajo al garantizar ese estado. Regulan tanto la calidad del agua que se produce como la legitimidad de los métodos de prueba, junto con los procesos de mantenimiento, calibración y verificación requeridos para mantener las lecturas de calidad del agua con un alto grado de confiabilidad.

El Manual de lineamientos de la EPA para las disposiciones de turbidez cita los siguientes puntos relacionados con el mantenimiento de lecturas de turbidez relevantes y confiables:

• “La EPA recomienda que los turbidímetros en línea verifiquen la calibración semanalmente, si se utilizan para el monitoreo de efluente combinado del filtro. La verificación menos frecuente puede ser más apropiada para turbidímetros que monitorean la turbidez del filtro individual, pero la EPA recomienda que la verificación se realice con una frecuencia de al menos una vez al mes.
• “La verificación de la calibración se puede completar utilizando estándares primarios, estándares secundarios o por comparación con un turbidímetro calibrado adecuadamente. Si la verificación indica una desviación significativa del valor estándar (verdadero) (mayor que ± 10 por ciento), el instrumento debe limpiarse completamente y recalibrarse utilizando un estándar primario. Si los problemas persisten, se debe contactar al fabricante. Independientemente de los resultados de la calibración, los turbidímetros deben limpiarse completamente y calibrarse con estándares primarios al menos trimestralmente.
• “La EPA no recomienda calibrar instrumentos en línea por comparación con un turbidímetro de mesa. Se ha determinado que es probable que este procedimiento introduzca niveles inaceptables de error en la calibración ”. (Esto puede deberse a los efectos del tiempo, manejo, los cambios de temperatura, la desgasificación, la floculación combinada, etc.)

Es importante distinguir entre “verificación de calibración” y “calibración”. La verificación de calibración es una revisión rápida contra un marco de referencia calificado - un estándar primario, un estándar secundario u otro turbidímetro debidamente calibrado. Si el dispositivo lee dentro del +10 por ciento de la lectura esperada, se ha verificado la calibración. Sin embargo, si el dispositivo está fuera del rango de +10 por ciento, debe recalibrarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante. La calibración se realiza típicamente usando un estándar primario de formazina de 20 NTU, es decir, una solución con un volumen y distribución de tamaño controlados con precisión de partículas suspendidas que proporciona un punto de referencia común consistente, y ajustando la electrónica de la unidad hasta que la lectura de la unidad coincida con ese valor de referencia .

Si bien algunos aspectos de las regulaciones de calibración de la EPA parecen demasiado cautelosos a la luz de la sofisticación de la instrumentación de turbidez de hoy en día, siguen vigentes para garantizar el rendimiento adecuado de muchos instrumentos en el campo que todavía funcionan con la tecnología de los años 80 y 90.

Cumplimiento por los números

Con la confiabilidad de la instrumentación de turbidez garantizada por los lineamientos de calibración de la EPA, los dos hitos clave del cumplimiento de la turbidez de la EPA para el agua tratada son los siguientes:

• Para la corriente de agua que sale de cualquier línea de filtración individual, mantenga una lectura de turbidez de < 0.15 NTU, sin excepción que dure más de 15 minutos. (En la práctica, las plantas de tratamiento de agua generalmente apuntan mucho más bajo que ese estándar máximo, más cerca de 0.050 NTU o mejor).
• Para la corriente combinada de efluente de una planta de tratamiento de agua completa, mantenga una lectura de turbidez de < 0.30 NTU, sin excepción.

Usando diseño de filtración modular, con un turbidímetro en cada línea de filtración, es una buena forma de monitorear las corrientes filtradas independientes para satisfacer el estándar <0.15 NTU. También permite que el personal de la planta de tratamiento preste servicio a cualquier línea fuera de cumplimiento sin interrumpir más la operación de filtrado de lo absolutamente necesario.

Las plantas de tratamiento que usan filtración por membrana tienen otro requisito más diseñado para proteger la calidad del agua filtrada. La prueba directa de integridad de la membrana, obligatoria una vez cada 24 horas, confirma la capacidad del sistema de filtración por membrana para filtrar posibles patógenos. Los métodos para controlar la integridad de la membrana, incluidas las pruebas de presión de aire y las pruebas de punto de burbuja, se tratan en el Capítulo 3 del Manual de lineamientos de filtración por membrana de la EPA. Esta prueba se requiere independientemente de si la planta excede o no el límite de <0,15 NTU en las lecturas de turbidez.

Consejos prácticos para el control y cumplimiento de turbidez

Si bien es importante verificar todos los requisitos de cumplimiento de la EPA, las lecturas de turbidez también brindan a los operadores de plantas de tratamiento información para realizar sus trabajos de manera más confiable y eficiente. Aquí hay varias prácticas que pueden simplificar el proceso de cumplir o exceder los requisitos de cumplimiento de la EPA:

• Prueba de fuente de agua
  Los diseños modernos de nefelómetro que reducen el área de superficie que necesita limpiarse en un 98 por ciento pueden reducir el tiempo de limpieza general de 10 minutos a solo 1 minuto o menos y pueden realizarse automáticamente. Esos mismos diseños pueden reducir el tiempo de verificación a la mitad y reducir la participación del operador para la calibración de 15 minutos a solo 1 minuto por trimestre.
• Seguimiento en tiempo real
  Independientemente del tipo de sistema de filtración utilizado, el registro de lecturas de turbidez en tiempo real y el seguimiento de sus tendencias es una buena manera de pronosticar cuándo es el momento de apagar un sistema de filtro, lavarlo y volverlo a poner en línea antes de una falla catastrófica ocurre. Este enfoque preventivo puede ser más eficiente que simplemente establecer una alarma para lecturas de turbidez que exceden el límite de 0.15 NTU. Esto es especialmente cierto durante los extremos estacionales, cuando el aumento de los niveles de nitrógeno puede generar floraciones de diatomeas que pueden obstruir los medios filtrantes. Los turbidímetros también se pueden usar para monitorear el agua utilizada en el proceso de retrolavado para garantizar que se realice una limpieza suficiente sin mantener el sistema fuera de línea más tiempo del necesario.
• Trabajando con reguladores
  Si bien la EPA establece los estándares nacionales de agua potable, los inspectores estatales son responsables de hacer cumplir esos estándares federales y / o sus propios estándares estatales más estrictos para la calidad del agua. Trabajar con esos inspectores puede ayudar a las plantas de tratamiento a comprender cómo interpretar las lecturas de turbidez y desarrollar respuestas apropiadas en el mundo real que puedan mantenerlos fuera de la Lista de cumplimiento de la EPA.

Mantenerse informado. Existen numerosos recursos disponibles para los operadores y el personal de las plantas de tratamiento para abordar el monitoreo de turbidez, la certificación y una variedad de otros temas de tratamiento de agua. Entre ellos se encuentran la AWWA, la Asociación Nacional de Agua Rural, la Universidad del Agua y varios recursos del gobierno estatal y asociaciones. Los sistemas de tratamiento de agua más pequeños que operan en áreas rurales también pueden solicitar asistencia especial del Programa Circuit Rider.