FUERZAS MILITARES DE COLOMBIA EJÉRCITO NACIONAL

ESCUELA DE LOGÍSTICA

MANUAL DE OPERACIÓN Y

MANTENIMIENTO DE LA PLANTA DE

TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (PTAP)

ELABORADO POR: ANGIE KATHERINE FONSECA CALLEJAS

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

INGENIERÍA SANITAIA

MAYO 2018

CONTENIDO

1. Presentación del manual

2. Alcance - Objetivo

3. Descripción de funciones

y responsabilidades

4. Definiciones

5. Características del agua

6. Inspección y operación

7. Mantenimiento de

unidades

8. Procedimientos para

determinar parámetros de

calidad del agua

PRESENTACIÓN DEL MANUAL

El presente documento tiene como finalidad facilitar cada uno de

los procesos en el sistema de acueducto, mostrando de forma

simple las definiciones y responsabilidades en la operación y

mantenimiento preventivo y correctivo; Teniendo en cuenta que la

operación y mantenimiento son acciones fundamentales para el

funcionamiento y durabilidad de los sistemas de agua.

Una adecuada operación y

mantenimiento sumados a una correcta

composición del sistema, pueden ser

garantía de un servicio de calidad. En

cambio, deficiencias en estos niveles

pueden redundar en que la población

acceda a agua de mala calidad.

Eso redunda en una disminución de la

vida útil de las infraestructuras, e

implica adicionalmente en un mayor

gasto para la ESLOG impidiendo

prestar un servicio eficiente a los

usuarios.

Las acciones de operación y mantenimiento deben estar de la mano

entonces con las de cuidado y protección de las fuentes

abastecedoras.

Los distintos componentes de un sistema así como las acciones

básicas de operación y mantenimiento son explicados en detalle a

continuación.

OBJETIVO

Adelantar las actividades necesarias para la operación,

mantenimiento y correcto funcionamiento de la planta de agua

potable de la Escuela Logística del Ejército Nacional.

ALCANCE

El Manual de Operación y Mantenimiento de la Escuela

Logística del Ejército aplica y da cubrimiento a la planta de

tratamiento de agua potable ubicada en la Calle 11 sur No

12- 95 este Av los Cerros.

DEFINICIONES

OPERACIÓN: Es la acción de hacer funcionar correctamente las

obras del sistema de abastecimiento de agua.

COAGULACION: En el proceso de tratamiento del agua tiene

por objeto preparar a las partículas dispersas en el agua

(mediante la anulación de las cargas superficiales) para lograr

posteriormente, mediante la floculación, otras partículas más

voluminosas y pesadas que puedan ser separadas más fácilmente

del agua.

FILTRACION: Proceso para eliminar partículas del agua que no

han quedado retenidas en el proceso de sedimentación, pasando

esta por un lechoso poroso de material granular. (Gray, 1996)

FLOCULACION: Proceso por el cual partículas suspendidas se

aglomeran para formar floculos mayores. Generalmente para

llevar esto acabo se adicionan al agua sales de aluminio y de

hierro. (Gray, 1996)

FONTANERO: Realiza todas las labores relacionadas con la

supervisión, operación y mantenimiento de las redes de

distribución del acueducto, lo mismo que efectuar las

instalaciones, corte y reconexiones del servicio, haciendo uso

correcto de las herramientas y equipos necesarios para cumplir

con sus compromisos de trabajo

MANTENIMIENTO: Es la acción para prevenir o reparar las

obras del sistema de abastecimiento de agua para que siga

funcionando

OPERADOR: Persona calificada y responsable de la operación y

el mantenimiento de las instalaciones del sistema.

SEDIMENTACION: proceso para eliminar los sólidos

sedimentables de un tanque bajo condiciones de semireposo.

1. Informar a la Escuela Logística cualquier irregularidad en el

funcionamiento del sistema, así mismo el uso indebido del servicio.

2. Responder por la operación, mantenimiento y conservación de la planta de

tratamiento de agua potable.

3. Operar los equipos mecánicos de la planta de tratamiento

4. Garantizar el buen uso y mantenimiento de las herramientas, elementos,

equipos y materiales asignados para sus labores diarias.

5. Hacer el mantenimiento de la zona de captación, estructuras de la planta

como sedimentador, filtros, tanques de floculación y coagulación y

almacenamiento.

6. Hacer vigilancia diaria de cloro residual, coliformes y pH en el tanque de

almacenamiento con las normas técnicas

7. Vigilar las fuentes de abastecimiento para evitar riesgos de

contaminación.

8. Informar sobre las fallas, conexiones ilegales y fugas que se presenten

en la red de distribución.

9. Realizar las conexiones, reconexiones e instalaciones de plomería en los

casos que determine la empresa.

10. Tomar las muestras de agua de control de calidad en los puntos

determinados por Secretaria de Salud Distrital.

11. Llevar un registro de los metros cúbicos de agua tratada

12. Mantener el nivel y reservas adecuadas en los tanques de

almacenamiento de agua potable, así como un registro del control diario de

consumo de productos químicos y materiales utilizados en el tratamiento del

agua.

13. Elaborar con la debida anticipación, las solicitudes de compra de los

materiales y productos químicos que se necesitan para la operación de la

planta de tratamiento de agua potable.

CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS

El grupo de microbios llamados “bacterias” son los más

importantes, ya que son los causantes de la mayoría de las

enfermedades que sufren las personas originadas por el agua.

Los coliformes son bacterias no patógenas que se utilizan

como indicadores de contaminación por varias razones, entre

las que se encuentran:

Su presencia en gran cantidad en el intestino del

hombre y de los animales de sangre caliente. Luego la

existencia de coliformes en un agua nos indica que esta

agua pudo estar en contacto con materia fecal y por

tanto, existe la posibilidad de que tenga bacterias

patógenas.

Son más resistentes a la acción de cloro como

desinfectante, que la mayoría de bacterias patógenas.

Por tanto, cuando un agua a estado en contacto con

cloro y no tiene coliformes, es porque ya todas las

bacterias patógenas se han eliminado.

Su determinación en el laboratorio es relativamente

fácil y de bajo costo.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Las características físicas (se pueden detectar con los

sentidos) del agua son:

A. Turbiedad D. Sabor

B. Color E. Temperatura

C. Olor

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

• Aceites y grasas: producen olor y sabor

• Agentes espumantes: Afectan los procesos de

coagulación, sedimentación y filtración

• Alcalinidad: Su presencia es importante en el

proceso de coagulación

• Amonio: Afecta el proceso de desinfección.

• Cloruros: Puede producir cambio en el sabor

• Dureza: Puede producir obstrucción en las tuberías

y aumenta el consumo de jabón de uso doméstico.

• Hierro: Produce sabor y manchas en la ropa

• PH: Afecta el proceso de desinfección y tiene

importante en la producción de corrosión e

incrustaciones en las tuberías.

• Plomo: Puede producir intoxicaciones agudas

• Sulfatos: En grandes cantidades afectan el sabor

del agua y pueden

•No se debe operar la planta si hace falta algún insumo químico.

•Los tanques de almacenamiento deben lavarse cada 6 meses.

•El lavado general de la PTAP debe realizarse cada mes.

•Cada 48 horas se debe realizar un lavado general de los filtros

•convencionales.

•Cada tres meses se deben limpiar manualmente las bombas dosificadorasde químicos, tanto en las válvulas de pie, líneas de succión como dedescarga y sus respectivas mangueras.

•Cada año se debe hacer mantenimiento y lubricación a las bombas

•dosificadoras.

•Cada tres (3) años se debe retocar la pintura exterior de la planta.

• Inspección preliminar :

•Verificar el estado de la fuente de abastecimiento

•Revisión de la bocatoma

•Limpieza de la bocatoma y verificar que exista suficiente lámina de agua sobre esta, para que se capte el caudal necesario para el funcionamiento de la planta de tratamiento de agua potable.

•Operación

•Identifcar el caudal con el que opera la planta y determinar parámetros.

•Abrir lentamente la valcula de entrada y garantizar que el caudal que ingresa a la planta es suficiente

•El servicio solo se debe suspende en caso: Cuando se efectuen labores de lavado, por daños en la conducción del agua cruda, por elevada turbiedad. Cuando se efectue la suspención del servicio se debe evitar grandes molestias a los usuarios y avisar con anterioridad.

•Monitoreo

•Comprobar que el operador realiza la lectura de caudal de entrada cada 4 horas. Programar jornadas de limpieza y mantenimiento. Inspeccionar conducción del agua

OPERACIONES Y

MANTENIMIENTO

•La operación y mantenimiento del motor debe llevarse siempre a cabo por personal cualificado, utilizando herramientas y métodos adecuados, y siguiendo los procedimientos indicados en los documentos suministrados con el motor.

•El operador deberá realizar el control del nivel de aceite de la bomba centrifuga. Toda manipulación del motor debe ser realizada con cuidado para evitar impactos y daños a los cojinetes y con el dispositivo de transporte/bloqueo siempre accidentales

•El mantenimiento recomendado para las bombas se debe realizar un técnico especialista y es recomendable que se haga una vez al año o cuando lo necesite. Mantener la limpieza exterior de la bomba, con una escobilla, sin dañar la estructura metálica. Verificar la situación del motor continuamente. Para evitar la oxidación de los rodamientos y asegurar una distribución uniforme del lubricante, gire el eje del motor por lo menos (dando, como mínimo, 5 vueltas)

•Inspección preeliminar:

•Observar que no haya ninguna obstrucción.

•Verificar si por el exceso de velocidad de las aguas, los floculos no se rompen en la entrada de los sedimentadores, si esto sucede se debe disminuir el caudal.

•Operación Verificar la aplicación del coagulante en el sistema de mezcla rápida. Mantener el caudal de diseño constantemente con el fin de garantizar un floc adecuado. Revisar la formación del floc y la dosis aplicada es la correcta tomando una muestra a la salida del floculador. Validar que el tiempo de contacto en la unidad de mezcla lenta es el suficiente para la formación de los flóculos, garantizando un buen tamaño y un peso adecuado.

•Problemas eventuales Cuando existe una mala formación del floc o falta de peso se debe tener en cuenta: La inspección visual del agua floculada con el fin de identificar el tamaño del floc y velocidad de sedimentación. Inadecuada determinación de la dosis optima. La presencia de grandes velocidades que puedan romper el floc. Existencia de cambios bruscos de caudal

•Inspección preeliminar: Determinar que haya suficiente coagulante cumpliendo los estándares de calidad para operar por lo menos durante un mes la PTAP

•Verificar la disponibilidad de agua para formar la solución coagulante.

•Operación:

•Ajustar la dosificación segun párametros del agua

•Abrir la válvula hasta suministrar el caudal necesario para formar la solución del coagulante con la dosis óptima

•Verificar que no hallan obstrucciones en la tubería que conduce la solución de coagulante hasta la mezcla rápida.

•Operación diaria: Registrar en la minuta la dosis aplicada

•Verificar si se disuelve completamente la dosis de coagulante

• Inspección preliminar : Verificar el desempeño de los procesos anteriores. Inspección visual. Funcionamiento de válvulas.

• Operación . Una distribución adecuada del caudal total entre todas las unidades de sedimentación. La no existencia de placas rotas o desplazadas que pudiera aumentar la velocidad del agua a través de la zona de sedimentación. Una recolección uniforme del agua sedimentada, tanto entre los diferentes tubos o canales recolectores, como a lo largo de un mismo tubo o canal. Que en ninguna ocasión la altura del lodo decantado debe alcanzar la zona de entrada de la unidad.

•Verificar los procesos de las unidades de mezcla rápida y lenta Determinar la turbiedad del agua . Inspeccionar que el sedimentador está removiendo el 90% o más de la turbiedad que ingresa . Vigilar la fermentación de lodos. Revisar si existen daños en la estructura e informarlos de manera inmediata. Observar que todas las canaletas de aguas extraigan la misma cantidad de agua

•Inspección preliminar: Provisión suficiente de cloro. Conocimiento del caudal tratado

•Instrumentos para la recolección de muestras: Medidores de volumen de salida de agua a la red de distribución. Verificar el estado y funcionamiento de los tanques de almacenamiento

•Operación:. Verificar que no existan escapes de cloro Registrar en la minuta de trabajo la cantidad de cloro suministrado y la concentración de cloro residual en los tanques de almacenamiento. Determinar la cantidad de cloro consumido cada 24 horas. Inspección visual para identificar que no exista presencial de material extraño, fugas o daños en los tanques de almacenamiento. Revisar el funcionamiento de las válvulas

• La bateria de filtros es autolovable, cuando se deba hacer lavado de la unidad cuando se alcanza el nivel màximo de todos los filtros. El filtro que le corresponde lavarse, es aquel que tiene mas tiempo sin lavarse o aquel que esta produciendo agua con turbiedad <1 UNT .

•Procedimiento:

•A) Cerrar la compuerta de ingreso de agua sedimentada al filtro

•B) Abrir la compuerta de ingreso de agua de lavado

•C) Lavar el filtro por 20 min y lugo volver a poner en operación

MANTENIMIENTO DE

UNIDADES

EstructuraActividades

diarias

Actividades

periódicas

(cada 15 días)

Actividades

eventuales

(Mensuales)

Responsab

les

Herramientas

equipos e

insumos

Visitar la

bocatoma para

efectuar la

revisión de

rejillas

Revisión del

estado físico de

las rejas y

tuberías de

distribución

Operador

de la

planta

Registro de la

información en

libros o

bitácoras

Limpieza de

rejillas

Verificar la

presencia de

algas, musgos y

organismos

vivos en el

Fontanero

Herramientas

(palas,

palustres,

cepillos).

Pintura

Bocatoma

EstructuraActividades

diarias

Actividades

periódicas

(cada 15

Actividades

eventuales

(Mensuales)

Responsables

Herramientas

equipos e

insumos

Aplicación de

la dosis

óptima

Limpieza de

la

estructura

FontaneroHerramienta

menor

Verificación

de caudal que

ingresa a la

unidad

Punto de

muestreo

Operador de

la planta

Registro de la

información

Canaleta

parshall

EstructuraActividades

diarias

Actividades

periódicas

(cada 15 días)

Actividades

eventuales

(Mensuales)

Responsables

Herramientas

equipos e

insumos

Inspección

visual y

movimientos

de las

válvulas

Revisión del

estado físico y

del

funcionamiento

(caudal,

volumen de

agua, rebose,

fugas etc.)

Operador de

la planta

Registro de la

información en

libros o

bitácoras

Pintura y

lubricación de

los accesorios.

Limpieza de la

estructura

Fontanero

Herramientas

(palas,

palustres,

cepillos).

Pintura

Sedimentadores

EstructuraActividades

diarias

Actividades

periódicas (cada

15 días)

Actividades

eventuales

(Mensuales)

Responsables

Herramientas

equipos e

insumos

Laboratorio

Determinar

las dosis

óptimas de

productos

químicos

Efectuar

semanalmente la

limpieza de

equipos de

laboratorio. Así

como la limpieza y

desinfección de

superficies

Calibrar los

equipos

cuando sea

necesario

Operador de

la planta

Herramienta

menor

EstructuraActividades

diarias

Actividades

periódicas (cada

15 días)

Actividades

eventuales

(Mensuales)

Responsables

Herramientas

equipos e

insumos

Inspección

visual y

Calibración de

tablero de control

de retrolavado.

Realizar el cambio de

los lechos filtrantes

cada que se requiera.

Realizar pedido de

material filtrante

Operador de

la planta

Registro de la

información en

libros, bitácoras

o formularios

Limpieza de la

estructura

externa

Revisar la

estructura para

encontrar fugas,

daños o deterioro

del conjunto

Pintura y lubricación

de los accesoriosFontanero

Herramientas

(palas,

palustres,

cepillos)

Filtros

EstructuraActividades

diarias

Actividades

periódicas (cada

15 días)

Actividades

eventuales

(Mensuales)

Responsables Herramientas

equipos e insumos

Revisión de

estado físico y de

funcionamiento

(Caudal)

Operador de la

planta

Registro de la

información

Limpieza de

estructura Fontanero

Herramienta menor

(cepillos)

Floculadores

Estructura Actividades diarias

Actividades

periódicas (cada

15 días)

Actividades

eventuales

(Mensuales)

Responsables Herramientas

equipos e insumos

Aplicación de la dosis

óptima de cloro.

Limpieza de la

estructura (interna

y externa)

Operador de

la planta

Dosis de cloro.

Registro de la

información en

libros o bitácoras

Revisar que las tapas

o compuertas de las

cámaras estén bien

cerradas y

aseguradas

Revisar la

estructura para

encontrar fugas

daños o deterioro

del conjunto

Pintura y

lubricación de

los accesorios

Fontanero

Herramientas

(palas, palustres,

cepillos). Pintura

anticorrosiva,

brocha, balde

Tanque de

almacenamiento

PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR

PÁRAMETROS DE CALIDAD DEL AGUA

CLORO LIBRE

MATERIAL

-Pipetas de 1 ml. -Pipeta de 5 ml. -Tubos de ensayo. -

Espectrofotómetro a 515 nm.

PROCEDIMIENTO

1. Colocar 0,5 ml de solución tampón y 0,5 ml de

solución de DPD en un tubo de ensayo.

2. Añadir 5 ml de muestra y mezclar.

3. Medir la absorbancia rápidamente a 515 nm

frente a H2O destilada.

4. A partir de la recta de calibrado se determina

directamente la concentración de cloro libre. Las

muestras con concentraciones mayores de 4 mg/l de

cloro se diluyen con agua destilada.

FOSFATOS

METODO S.M. 4500-PD.

MATERIAL

-Celdas de cuarzo -Balones aforados de 50 ml -Papel

suave

PROCEDIMIENTO

1. A una alícuota de 50 ml añadir una gota de

fenolftaleína.

2. Si da positivo a la fenolftaleína añadir ácido 1 N

hasta desaparición de color rosado.

3. Agregar, mezclando tras cada adición 2.0 ml de

reactivo de molibdato.

4. Adicionar 5 gotas de cloruro estagnoso. 5. Al

cabo de de 10 minutos pero antes de 12, medir el

color fotométricamente a 690 nm. Nota: La

velocidad con que aparece el color y su intensidad,

dependen de la temperatura de la solución final; cada

aumento de un grado centígrado produce alrededor

de 1% de aumento de color, se debe mantener entre

20 y 30 °C.

PH

METODO. Electrométrico S.M. 4500-H+ B

MATERIAL.

-Vasos de Precipitados. -Frasco Lavador. -Papel suave.

PROCEDIMIENTO

1. Conecte el equipo con anterioridad a la medida para

precalentamiento por quince minutos. Coloque en el

control del panel Stby y déjelo en esta posición

después de cada medición.

2. Calibre el medidor de pH con el patrón de pH 7 con

el control en el panel "STANDARDIZE", lave el

electrodo con agua destilada e introduzca el electrodo

en una solución de pH 4 patrón, calibrando con el

botón de temperatura. (Estas soluciones se desechan

después de cada calibración).

3. Introduzca el electrodo en cada una de las

muestras servidas recientemente del recipiente

donde ha sido tomada la muestra, la cual debe

preservarse únicamente con refrigeración.

ALCALINIDAD

METODO Volumétrico. S.M. 2320-.B

MATERIAL

-Pipetas Volumétricas -Erlenmeyer -Matraz

Volumétrico -Vasos de Precipitados -Vidrio de Reloj

-Plancha de Calentamiento

PROCEDIMIENTO

1. Mida una alícuota de 100 ml de la muestra o de una

dilución apropiada.

2. Si la muestra tiene Cloro residual, adicione una

gota de solución de Tiosulfato 0.1 N. Agregue dos

gotas de Fenolftaleína, si la solución se torna rosa

titule con H2SO4 0,02 N; agitando hasta

desaparición del color en la solución.

3. A la muestra en la cual determinó la alcalinidad

anterior, adicione 0,2 ml (5 gotas) de solución mixta

de indicador y titule con H2SO4 0,02N hasta cambio

de verde a salmón (amarillo-rojizo). Si usa indicador

naranja de metilo el cambio es de amarillo a curuba

COAGULACIÓN-

TURBIEDAD

MATERIALES

1. Equipo de prueba de jarras de dos litros, 6 deflectores, 6

tomadores de muestra y 6 jeringas hipodérmicas desechables

de 10cm3 con sus agujas.

2.Turbidímetro con la sensibilidad para determinar con

precisión menos de 10 UNT, de preferencia nefelómetro

3. Colorímetro

4. Medidor de pH

La solución de aluminio, se prepara a la misma concentración

que se utilizará en la PTAP

PROCEDIMIENTO

1. Determine el color, la turbiedad, el pH y la alcalinidad

2. Llenar las jarras con agua cruda hasta completar 2 litros

3. Por medio de una pipeta, coloque las cantidades de

coagulantes que se van a agregar, en seis vasos pequeños. 4.

Succione el contenido de cada vaso con una jeringuilla

provista de aguja. Retire dicha aguja de la jeringuilla, y esta

última, con su dosis completa, se coloca junto a la jarra

correspondiente.

5. Haga girar las paletas del equipo a 100 rpm e inyecte el

contenido de cada jeringuilla en la jarra que le corresponde.

6. Luego de un periodo de floculación de 20 min, suspenda la

agitación, retire las jarras, coloque los sifones para la toma

de muestra y dejar sedimentar por un periodo de 10 a 15 min

7. Después de descartar los primeros 10 mls, tome las

muestras colectando un volumen de 30 mls

8. Proceda a efectuar la medición de turbiedad y/o color para

cada muestra. Los resultados se grafican en papel

aritmético, seleccionándose como dosis óptima aquella que

produce la menor turbiedad residual.

BIBLIOGRAFÍA

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Asociación Sucunets. Bogotá: Universidad Distrital Francisco José de

Caldas.

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