Enhanced coagulation during drinking water treatment: its effect on the removal of enteroparasites

Fil: Zerbatto, Mariel Guadalupe. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina.Se evaluaron los efectos de las modificaciones del pH de coagulación del proceso de potabilización en la remoción de materia orgánica natural, utilizando los coagulantes más comúnmente empleados en esta etapa y si estos cambios tienen algún impacto en la eliminación de quistes de Giardia intestinalis y ooquistes de Cryptosporidium spp. Se empleó la prueba de jarras (jar test) para simular los procesos de coagulación, floculación y sedimentación. Para analizar la remoción de materia orgánica natural y estos protozoos fueron seleccionados diferentes coagulantes (sulfato de aluminio, cloruro férrico y polihidroxicloruro de aluminio) y cuatro niveles de pH. Para la coagulación optimizada se ensayaron pH 5,0; 6,5; 8,0 y durante la coagulación convencional no se realizó ninguna modificación del pH. Se realizaron un total de 84 ensayos. Para la identificación y recuento de (oo)quistes de enteroparásitos se empleó el método de inmunofluorescencia con anticuerpos monoclonales. La materia orgánica natural se midió por absorción de UV a 254 nm. La remoción de materia orgánica natural, en la fuente de agua analizada para los tres coagulantes utilizados, fue semejante cuando se utilizó coagulación convencional. Similar conclusión se obtuvo durante coagulación optimizada a pH 5. Para cloruro férrico a pH 5, se halló que la reducción de materia orgánica natural fue superior en un 13,7 %, respecto a la coagulación convencional. Este valor fue mayor que los hallados para ambos coagulantes de aluminio La modificación de pH, no altera la eliminación de quistes de Giardia intestinalis y ooquistes de Cryptosporidium spp.To evaluate, the effects of changes in pH coagulation treatment process in removing natural matter, using the most commonly used coagulant at this stage. To examine if these changes have an impact on the elimination of Giardia intestinalis cysts and Cryptosporidium spp oocysts. To simulate the process of coagulation, flocculation and sedimentation it was used the jar test. To analyze natural organic matter removal and enteroparasites (Cryptosporidium spp and Giardia intestinalis) 3 different coagulants were selected (aluminum, sulfate, ferric chloride and polyaluminum chloride) and four levels of pH. As regard enhanced coagulation pH 5,0; 6,5; 8,0 were tested and for conventional coagulation no modification of the pH was made. A total of 84 tests were carried out. For the identification and enumeration of (oo)cysts of enteroparasites, the immunoflourescence method with monoclonal antibodies was employed. The natural organic matter removal measurement was performed by UV absorption at 254 nm. The natural organic matter removal, to the water source tested, was similar for conventional coagulation and pH 5, it was verified with the three coagulants used. For ferric chloride at pH 5, it was found that the reduction of natural organic matter was higher by 13.7% compared to conventional coagulation. This value was higher than those found for both aluminum coagulants. The pH modification does not alter the removal of cysts of Giardia intestinalis and Cryptosporidium spp oocysts.Universidad Nacional del Litora

Cloruro Férrico para la coagulación optimizada y remoción de enteroparásitos en agua

ABSTRACT The removal of natural organic matter (NOM) from water has become greatly important. NOM is associated with the production of odors and tastes. It also provides a substrate for bacterial growth and increases chemical costs. However, the fact that it produces potentially carcinogenic disinfection by-products during drinking water treatment is the most relevant. NOM removal during coagulation is an important goal in treatment plants. Considering that coagulation is a key step in the removal of enteroparasites, it is important to evaluate whether its modification has any impact on the effective elimination of these pathogens. The objectives of this study were: 1) to evaluate pH changes in the ferric chloride coagulation stage in order to optimize NOM removal; 2) to determine whether these changes affect the elimination of enteroparasites. Laboratory equipment for coagulation tests was used. Immunofluorescence methods using monoclonal antibodies were applied for counting enteroparasites. It was found that NOM removal was increased at lower pH. It was verified that pH modification does not interfere with the removal of cysts and oocysts in enteroparasites during the coagulation process. This work was done to make a contribution to the issue of reducing the risks involved in disinfection by-products and minimizing those resulting from parasite infections. RESUMEN En los últimos años ha tomado relevante importancia la remoción de materia orgánica natural del agua. Está asociada a la producción de olores y gustos desagradables, constituye un sustrato para crecimiento bacteriano, incrementa la necesidad de insumos; pero lo más importante es que genera en el tratamiento de potabilización, subproductos de la desinfección potencialmente cancerígenos. Su eliminación, durante la coagulación, constituye una meta relevante en las plantas de tratamiento. Teniendo en cuenta que la coagulación es una etapa clave en la remoción de enteroparásitos, es importante evaluar si su modificación tiene alguna consecuencia en la efectividad de la eliminación de estos patógenos. Los objetivos del presente trabajo fueron: 1) Evaluar modificaciones de pH en la etapa de coagulación con cloruro férrico, a fin de optimizar la remoción de materia orgánica. 2) Comprobar si estas modificaciones afectan la eliminación de enteroparásitos. Se trabajó con equipo de laboratorio para ensayos de coagulación. Para el recuento de enteroparásitos se aplicó el método de inmunofluorescencia con anticuerpos monoclonales. Se halló que a pH más ácidos la remoción de materia orgánica es mayor Además, se comprobó que la modificación de pH no interfiere en la eliminación de quistes y ooquistes de enteroparásitos en el proceso de coagulación. Se intenta mediante este trabajo realizar aportes a fin de contribuir a disminuir los riesgos que conllevan los subproductos de la cloración, y a su vez minimizar los concernientes a la infección por parásitos