Sistema de Tratamiento Del Agua - Ok

7/18/2019 Sistema de Tratamiento Del Agua - Ok

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍNFACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALSEDE - JUANJUI

SISTEMA DE TRATAMIENTO DEL AGUA

BOCATOMADEFINICIONUna bocatoma, o captación, es una estructura hidráulica destinada a derivar desde unos cursosde agua, río, arroyo, o canal; o desde un lago; o incluso desde el mar, una parte del aguadisponible en esta, para ser utilizada en un fin específico, como pueden ser abastecimiento deagua potable, riego, generación de energía eléctrica, agricultura, enfriamiento de instalacionesindustriales, etc.Tradicionalmente las bocatomas se construían, y en muchos sitios se construyen aun,amontonando tierra y piedra en el cauce de un río, para desviar una parte del fluo hacia el canalde derivación. !ormalmente estas rudimentarias construcciones debían ser reconstruidas a"o aa"o, pues las avenidas las destruían sistemáticamente.

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PARTES DE UNA BOCATOMA: *as bocatomas construidas técnicamente constan en general delas siguientes partes4

• ompuerta de control y cierre de la compuerta.• +ispositivo para medir los niveles, aguas arriba y aguas abao de la compuerta de control.

stos pueden ser simples reglas graduadas o pueden contar con medidores continuos denivel y trasmisores de la información al centro de operación, el 5ue puede contar conmecanismos para operar a distancia la compuerta.

• %i se encuentran en ríos y arroyos, generalmente constan también de4• Un vertedero para fiar la sección del curso de agua, tanto planimétricamente, como en

cota, evitando de esta forma la migración del curso de agua en ese punto y susocavación, lo 5ue podría dear la bocatoma inoperante.

• Un canal de limpieza, provisto de compuertas, para permitir el desarenamiento de laapro6imación a la bocatoma.

• 'recuentemente se completa la bocatoma con una rea y un desarenador, para evitar 5ueel transporte sólido sedimente en el canal dificultando los trabaos de mantenimiento delmismo. 75uipo arquitectura c!"#trucci$" de &(89:%.com.

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*as bocatomas de fondo, son de las más utilizadas en lechos de río en acueductos rurales y<odistritos de riego 5ue trabaan a gravedad. +espués de esta va al desarenador. omo pueden ver hay un pe5ue"o di5ue 5ue represa el agua, la cual, dependiendo del dise"o es captada por unacámara 5ue tiene en la parte superior una reilla. l agua va luego al desarenador.

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DESARENADORDEFINICION l desarenador es una estructura hidráulica 5ue tiene como función remover las partículas decierto tama"o 5ue la captación de una fuente superficial permite pasar. s una estructuradise"ada para retener la arena 5ue traen las aguas servidas o las aguas superficiales a fin deevitar 5ue ingresen, al canal de aducción, a la central hidroeléctrica o al proceso de tratamiento y

lo obstaculicen creando serios problemas.



%e utiliza en tomas para acueductos, en centrales hidroeléctricas 0=e5ue"as3, plantas detratamiento y en sistemas industriales.

TIPOS DE DESARENADORES: %e clasifican en los siguientes4• TIPO DETRITUS: %on los más conocidos y utilizados.• CONVENCIONAL: s de fluo horizontal, el más utilizado en nuestro medio. *as

partículas se sedimentan al reducirse la velocidad con 5ue son transportadas por el agua.%on generalmente de forma rectangular y alargada, dependiendo en gran parte de ladisponibilidad de espacio y de las características geográficas. *a parte esencial de estos es elvolumen @til donde ocurre la sedimentación.

• DESARENADORES DE FLUJO VERTICAL: l fluo se efect@a desde la parte inferior hacia arriba. *as partículas se sedimentan mientras el agua sube. =ueden ser de formas muydiferentes4 circulares, cuadrados o rectangulares. %e construyen cuando e6isteninconvenientes de tipo locativo o de espacio. %u costo generalmente es más elevado. %onmuy utilizados en las plantas de tratamiento de aguas residuales.

• DESARENADORES DE ALTA RATA: onsisten básicamente en un conunto de tuboscirculares, cuadrados o he6agonales o simplemente láminas planas paralelas, 5ue sedisponen con un ángulo de inclinación con el fin de 5ue el agua ascienda con fluolaminar. ste tipo de desarenador permite cargas superficiales mayores 5ue lasgeneralmente usadas para desarenadores convencionales y por tanto éste es másfuncional, ocupa menos espacio, es más económico y más eficiente.

• TIPO VORTICE: *os sistemas de desarenación del tipo vórtice se basan en la formaciónde un vórtice 0remolino3 inducido mecánicamente, 5ue captura los sólidos en la tolvacentral de un tan5ue circular. *os sistemas de desarenador por vórtice incluyen dosdise"os básicos4 cámaras con fondo plano con abertura pe5ue"a para recoger la arena ycámaras con un fondo inclinado y una abertura grande 5ue lleva a la tolva. & medida 5ueel vórtice dirige los sólidos hacia el centro, unas paletas rotativas aumentan la velocidadlo suficiente para levantar el material orgánico más liviano y de ese modo retornarlo a lfluo 5ue pasa a través de la cámara de arena.

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PLANTAS DE TRATAMIENTO

TRATAMIENTO DEL AGUA

ANTECEDENTES %ISTORICOS



Una de las mayores preocupaciones en la historia de la humanidad ha sido elprocurarse por el agua lo más pura y limpia posible. l tratamiento del agua originalmentese centraba en meorar las cualidades estéticas de esta. *a historia del agua potable es muyremota. n %iria y -abilonia se construyeron conducciones de alba"ilería y acueductos paraacercar el agua desde sus fuentes a lugares pró6imos a las viviendas. *os antiguos pueblosorientales usaban arena y barro poroso para filtrar el agua, también en uropa los romanosconstruyeron una red de acueductos y estan5ues, podían traer agua desde distancias

pró6imas a los AB Cm., instalaron filtros para obtener agua de mayor calidad, llegaban aseparar el agua de buena calidad 5ue usaban para beber y cocinar del agua de peor calidad, obtenida de otras fuentes, 5ue utilizaban para riegos y limpiezas, hecho 5ue hoy díaen la mayor parte de las ciudades a@n no se separa y la misma agua 5ue se emplea parabeber se emplea para usos tales como la limpieza de inodoros. 9ay registrados métodospara meorar el sabor y el olor del agua D.BBB a"os antes de risto. scritos griegosrecomendaban métodos de tratamiento tales como filtración a través de carbón, e6posicióna los rayos solares y ebullición. n el antiguo gipto deaban reposar el agua en vasias debarro durante varios meses para dear precipitar las partículas e impurezas, y mediante unsifón e6traían el agua de la parte superior 0decantación3, en otras ocasiones incorporabanciertas sustancias minerales y vegetales para facilitar la precipitación de partículas yclarificar el agua 0coagulación3. n los comienzos del EFBB antes de risto, se tienereferencias de 5ue los egipcios usaban ya un producto, 5ue hoy se emplea para el mismofin, el alumbre para lograr precipitaras partículas suspendidas en el agua.

l primer sistema de suministro de agua potable a toda una ciudad, fue llevado acabo por 1ohn 2ibb, en EGBD, 5uien logró abastecer de agua filtrada a la ciudad de2lasgoH, scocia. n EGBI se pone en funcionamiento en =aris una gran planta detratamiento de agua, en esta planta se deaba sedimentar el agua durante EJ horas y acontinuación se procedía a su filtración mediante filtros de arena y carbón y en EGJK 1ames%implón construye en $nglaterra un filtro de arena para tratar y el agua potable.

:a en el siglo LL de nuestra época se estableció la filtración como un efectivo medio

para eliminar partículas del agua aun5ue el grado de claridad conseguido no era medible enesta época. &l comienzo del siglo LL en uropa se estableció de forma más regular lafiltración lenta sobre arena. +urante la segunda mitad de este siglo LL los científicosalcanzaron grandes conocimientos sobre las fuentes y efectos de los contaminantes delagua potable 0en EGFF se probó 5ue el cólera era una enfermedad de transmisión hídrica alrelacionarse con un brote surgido en *ondres a consecuencia de la contaminación de unpozo p@blico por aguas residuales3. n EGGB *ouis =asteur e6plicó cómo organismosmicroscópicos podian transmitir enfermedades a través del agua. n el siglo LL sedescubrió 5ue la turbiedad del agua no era solo un problema estético; las partículas en lasfuentes del agua tales como la materia fecal, podría servir de refugio a los patógenos.

&sí como la filtración se mostró como un método de tratamiento efectivo para reducir

la turbiedad, desinfectantes como el cloro ugaron un gran papel en la reducción del n@merode brotes epidémicos en los comienzos del siglo LL. n EABG se empleó el cloro por primera vez como un desinfectante primario del agua potable de !eH 1ersey. )trodesinfectante como el ozono, también empezó a emplearse por estas fechas en uropa. &continuación aparecieron otras sustancias 5uímicas procedentes de vertidos, generalmenteindustriales, contaminando las aguas obeto de abastecimiento publico 0mayoritariamenteaguas superficiales3 y causando un gran impacto negativo y obligando a la implantación detécnicas de tratamiento del agua cada vez mas efectivas y compleas0coagulación, floculación , adsorción con carbón activo, etc.3 y a veces no han sido loefectivas 5ue se esperaban para eliminar algunos de los nuevos y emergentescontaminantes.



n EAKJ un estudio encontró MI sustancias 5uímicas en el agua tratada en *ouisiana0U%&3 5ue fue tomada del río /issisipi. omo consecuencia de estas nuevas y mayorescontaminaciones, hubo necesidad de aplicar nuevas legislaciones y re5uerimientos técnicospara salvaguardar la salud de los consumidores. =osteriores avances en la desinfecciónhan puesto a punto nuevas técnicas y sustancias en el proceso de desinfección del aguacomo son principalmente el empleo de ozono, dió6ido de cloro, cloraminas y radiaciónultravioleta.

*a filtración y la desinfección con cloro el agua potable han sido responsables degran parte del FBN de aumento de la e6pectativa de vida en los países desarrolladosdurante el siglo LL. ste hecho motivó a la revista *ife a citar recientemente a la filtración yla cloración del agua potable como probablemente el más significativo avance en saludp@blica del milenio. &ntes de la llegada de la cloración para el tratamiento de aguapotable, apro6imadamente JF de cada EBB.BBB personas morían anualmente los stadosUnidos a causa de la fiebre tifoidea.

*os sistemas de abastecimiento de agua potable sin tratar, o con un tratamientoinadecuado, siguen siendo la mayor amenaza para la salud p@blica, especialmente en lospaíses en desarrollo, donde casi la mitad de la población consume agua contaminada. n

estos países, enfermedades como el cólera, la tifoidea y la disentería crónica sonendémicas y matan a ni"os y a adultos. n EAAB más de tres millones de ni"os menores decinco a"os murieron por enfermedades diarreicas. *os más recientes avances en eltratamiento del agua han sido las meoras alcanzadas en el desarrollo de membranas paraosmosis inversa y otras técnicas como la ozonización y otras relativas a la eliminación delos cada vez mayor n@mero y cantidad de contaminantes encontrados en el agua potable.

%e denomina agua prepotable, al agua antes de ser sometida a los correspondientestratamientos potabilizadores, agua potable al agua apta para el consumo humano, una vez5ue ha pasado por el correspondiente tratamiento potabilizador. l agua 5ue es uncompuesto natural, para ser consumida re5uiere hoy día una serie de operaciones 5ue nosaseguren su vuelta a una calidad aceptable desde el punto de vista sanitario. !o llega deforma casual y simple al domicilio de los usuarios. 9oy en día, en las estaciones detratamiento de agua potable 0T&=3 se realizan los procesos necesarios para 5ue el aguanatural procedente de los embalses y otras captaciones se transforme en agua apta para elconsumo humano.

DEFINICIONs una instalación donde a las &guas se les retiran los contaminantes, para hacer de ella unagua sin riesgos a la salud y<o medio ambiente al disponerla en un cuerpo receptor natural0/ar, ríos o lagos3 para su reuso en las actividades de nuestra vida cotidiana.

PROCESO DE TRATAMIENTO DEL AGUAl desarrollo de la sociedad reclama cada vez más agua, pero no solo a veces escasea elagua sino 5ue su calidad en los puntos donde se encuentra y capta, desgraciadamente seha ido deteriorando día a día con el propio desarrollo, esto obliga a un tratamiento cada vezamplio y compleo técnicamente. *a eliminación de materias en suspensión y en disolución5ue deterioran las características físico? 5uímicas y organolépticas así como la eliminaciónde bacterias y otros microorganismos 5ue pueden alterar gravemente nuestra salud son losobetivos perseguidos y conseguidos en la estaciones de tratamiento a lo largo de todo unproceso 5ue al final logra suministrar un agua transparente y de una calidad sanitariagarantizada. l tratamiento del agua es el proceso de naturaleza físico?5uímica y biológica,mediante el cual se eliminan una serie de sustancias y microorganismos 5ue implican riesgopara el consumo o le comunican un aspecto o cualidad organoléptica indeseable y la

transforma en un agua apta para consumir. Todo sistema de abastecimiento de aguas 5ue



no este provisto de medios de potabilización, no merece el calificativo sanitario deabastecimiento de aguas.

n la potabilización del agua se debe recurrir a métodos adecuados a la calidad delagua origen a tratar. stación de Tratamiento de &gua =otable 0T&=3 es la instalacióndonde se lleva a cabo el conunto de procesos de tratamiento de potabilización situadosantes de la red de distribución y<o depósito, 5ue contenga más unidades de tratamiento.

TIPOS DE TRATAMIENTO*os tratamientos para potabilizar el agua, se pueden clasificar de acuerdo con4E3 *os componentes o impurezas a eliminar.J3 =arámetros de calidad.M3 2rados de tratamientos de agua

%eg@n los anteriores puntos, los procesos unitarios necesarios para la potabilización delagua en función de sus componentes sería la siguiente4

Pr!ce#!# a &&e'ar a ca(! e" )u"ci$" *e &!# c!"ta+i"a"te# ,re#e"te#

TIPO DE CONTAMINANTE OPERACIN UNITARIA%ólidos gruesos +esbaste de =artículas

oloidales oagulaciónO'loculaciónO+ecantación

%ólidos en suspensión 'iltración /ateria )rgánica, &fino con arbón &ctivo

&moniaco loración al -reaCpoint

2érmenes =atógenos +esinfección

/etales no deseados 0'e, /n3 =recipitación por )6idación

%ólidos disueltos 0l?, !aO, PO 3 )smosis $nversa

'uente4 alidad y tratamiento del &gua, JBBJ. &merican Qater QorCs &ssociation

PARAMETROS DE CALIDAD

*as aguas superficiales destinadas al consumo humano se clasifican seg@n el grado detratamiento al 5ue se deben someter para su potabilización, en los grupos siguientes4T$=) &E4 Tratamiento físico simple y desinfección

T$=) &J4 Tratamiento físico normal, tratamiento 5uímico y desinfecciónT$=) &M4 Tratamiento físico y 5uímico intensivo, afino y desinfección

*os procesos unitarios 5ue corresponde a cada grado de tratamiento serán los siguientes4 2rado de tratamiento

2(&+) + T(&T&/$!T)

)/=)%$$R! +* T(&T&/$!T) +%($=$R! TIPO A. Trata+ie"t! F/#ic! #i+,&e

'iltración rápida



+esinfección O +esinfección

TIPO A0 Trata+ie"t! F/#ic! "!r+a&=recloración O Tratamiento 8uímico O oagulación < 'loculación

O +ecantación O 'iltración O +esinfección TIPO A1 Trata+ie"t! F/#ic! C&!raci$" a& Brea2,!i"t

8uímico intensos O oagulación < 'loculación O +ecantación O 'iltración O &fino con arbón activo O +esinfección

onsiderando un agua superficial, de río, embalse, o subterránea, con unos problemas decalidad 5ue estimamos como convencionales, el proceso o línea de tratamiento,considerado también convencional, consta de una serie de etapas más o menos compleasen función de la calidad del agua bruta obeto del tratamiento y se recogen en las siguientessecuencias4

• =reo6idación y desinfección inicial con cloro, dió6ido de cloro u ozono, opermanganato potásico.

• oagulación?'loculación, con sales de aluminio o de hierro y coadyuvantes de lafloculación 0polielectrolitos, poli diaminas3 coagulación con cal, sosa, o carbonatosódico.

• +ecantación, en diversos tipos de decantadores.• 'iltración sobre arena, o sobre lecho mi6to 0arena y antracita3 y en determinados

casos sobre lecho de carbón en grano.• &condicionamiento, corrección del p9 por simple neutralización o por

remineralización con cal y gas carbónico.• +esinfección final con cloro, cloraminas, dió6ido de cloro u ozono.

*as instalaciones de tratamiento se completan, a veces, con la adición de carbón activoen polvo, para la eliminación de sustancias 5ue provocan la aparición de olores y sabores,la adición de permanganato potásico para la eliminación de hierro y manganeso y en casosmás conflictivos y constantes de presencia de sustancias orgánicas así como otras 5uepueden originar olores y sabores, se llega a la instalación de filtros de carbón activo engrano tras los filtros de arena.

9oy en día el tratamiento no solo tiene 5ue seguir y meorar el tratamiento convencional,sino 5ue deberá abordar las nuevas causas de contaminación 5ue no puedan eliminarsecon los métodos convencionales, recurriendo a otros métodos e incluso empleando otrosreactivos complementarios. l tratamiento del agua y en especial la desinfección 0hastaahora generalmente con cloro3 ha sido responsable en gran medida del FBN de aumento delas e6pectativas de vida en los países desarrollados a lo largo del siglo LL. *a eficacia del

tratamiento del agua en la reducción de las enfermedades 5ue esta transmite depende de lacalidad del agua en origen y del proceso seguido en el sistema de tratamiento. *os agentespatógenos transmitidos por el agua, 5ue pueden causar enfermedades, provienengeneralmente de sistemas hídricos con inadecuado tratamiento, especialmente desinfeccióny filtración. n el es5uema siguiente se representan las fases del proceso de tratamientoconvencional.



E#que+a *e &!# ,r!ce#!# +3# 4a(itua&e# ,ara e& trata+ie"t! *e& a5ua

*os reactivos son incorporados en las siguientes etapas4• loro<+io6ido de loro<)zono<=ermanganato potásico, empleados como o6idantes y

en la desinfección inicial o primaria, se incorporan a la entrada de la cámara demezcla.

• oagulante, se incorpora en la cámara de mezcla.• al, u otro alcali o ácido para corregir p9, se pueden incorporar tanto en la fase de

mezcla y coagulación, como al agua ya filtrada.• oadyuvantes de la floculación como los polielectrolitos, se dosifican generalmente

tras la fase de coagulación y antes de la decantación.• arbón activo en polvo, para la adsorción de sustancias orgánicas, en la fase de

mezcla y en cual5uier caso, antes de la decantación.•

loro<+io6ido de cloro<)zono<loraminas, empleados en la desinfección final, seincorporan al agua filtrada.

n cuanto al control de calidad del agua en una T&= hay 5ue considerar en primer lugar 5ue el agua 5ue entra en una estación o planta de tratamiento 0agua bruta o agua cruda3 sesomete a una serie de ensayos y análisis físicos, 5uímicos y bacteriológicos 5ue nosdeterminan el estado y características de esta agua y por tanto las pautas del tratamiento aseguir. $gualmente es necesario realizar distintos análisis a lo largo de las diversas fases deltratamiento con obeto de comprobar la eficacia de cada una de estas operaciones yfinalmente se realizan los correspondientes análisis y controles al agua una vez completado elproceso de tratamiento y así conocer las características finales del agua tratada.



ES6UEMA DE ETAPA CON DECANTADORES DE RECIRCULACION DE FANGO

MODELOS DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA

MADRID



TOLEDO

BARCELONA

CATALU7A LA CORU8A

BILBAO SALAMANCA



9ARAGO9A E6UILOR

LAS PALMAS CORDOVA



TAN6UES DE ALMACENAMIENTO!ormalmente los tan5ues se instalan a la intemperie 5uedando e6puestos a los rayos ultravioleta5ue degradan los materiales.l poliéster 5ue se utiliza en el acabado de los tan5ues es enri5uecido con materiales resistentesa la intemperie lo 5ue los torna mucho más duraderos 5ue los fabricados en otros materiales.

POR6UE LOS TAN6UES FABRICADOS EN POLISTER SE FREFUER9AN EN FIBRA DEVIDRIO: ste método se emplea por5ue le dan a los tan5ues las siguientes características4• +urables, más de MB a"os.• 'ácil y económico transporte e instalación por su bao peso.• !o se afectan por la e6posición a la intemperie 0!o se ($%T&*$>&!3.• EBBN impermeable. 0-aa relación de higroscopia3.• &lta resistencia mecánica.• %uperficies lisas y sin porosidades 5ue garantizan un almacenamiento limpio y una

limpieza fácil.• !o tó6icos.• (esistentes a la corrosión y el desgaste.• -aa conductividad térmica y no los afecta la temperatura.• Traslucides 5ue permite un fácil che5ueo del nivel del agua.



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