unidad no 1

17
BIBLIOGRAFÍA ARBOLEDA VALENCIA, JORGE. A New Approach to treatment Plant Design and Construction in Latin America. Journal AWWA. ARBOLEDA VALENCIA, JORGE. Teoría y práctica de la purificación del agua. Asociación Colombiana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Acodal. Colombia. AWWA. Water Quality and Treatment. A Handbook of Community Water Supplies. 4a edición. Mc Graw - Hill. USA. 1990. AWWA. Water Treatment Plant Design. McGraw-Hill. USA. 1990. CENTRO PANAMERICANO DE ING. SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE. Tecnología Cepis para Tratamiento de Agua: Estado actual. Adaptado del Informe Técnico de la Ing. Lidia Canépa de Vargas. Hoja de Divulgación Técnica No. 52. Diciembre 1992. CENTRO PANAMERICANO DE ING. SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE. OPS. OMS. Plantas de tecnología apropiada países en desarrollo. Manual VI. Operación. Preparado por el Ing. Víctor Rodríguez. Marzo. 1993. DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN. Curso Básico para Operación y Mantenimiento de Plantas Convencionales de Potabilización de Agua. República de Colombia. FACULTAD DE INGENIERÍA. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO. Manual de Normas de Proyecto para obras de aprovisionamiento de agua potable en localidades urbanas de la República de México. México D.F. Octubre 1979. FINDETER, Vicepresidencia de Proyectos. Guía para la elaboración y Presentación de Informes de Evaluación Técnica de Proyectos de Acueductos. Santa Fe de Bogotá, D.C. 1997 INSTITUTO NACIONAL DE FOMENTO MUNICIPAL. Ministerio de Salud. Especificaciones para el diseño de Plantas Potabilizadoras de Agua. Colombia. 1970. LÓPEZ CHAPARRO, HERNANDO. Plantas de purificación de aguas para pequeñas comunidades. Revista Acodal, junio, 1979. Pág.11-33. ROMERO ROJAS, J. A. Acuiquímica. Escuela Colombiana de Ingeniería. Colombia. Febrero. 1996.

Upload: danielmolanomedina

Post on 04-Oct-2015

22 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Plantas de Tratamiento

TRANSCRIPT

  • BIBLIOGRAFA

    ARBOLEDA VALENCIA, JORGE. A New Approach to treatment Plant Design and Construction in Latin America. Journal AWWA.

    ARBOLEDA VALENCIA, JORGE. Teora y prctica de la purificacin del agua. Asociacin Colombiana de Ingeniera Sanitaria y Ambiental. Acodal. Colombia.

    AWWA. Water Quality and Treatment. A Handbook of Community Water Supplies. 4a edicin. Mc Graw - Hill. USA. 1990.

    AWWA. Water Treatment Plant Design. McGraw-Hill. USA. 1990.

    CENTRO PANAMERICANO DE ING. SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE. Tecnologa Cepis para Tratamiento de Agua: Estado actual. Adaptado del Informe Tcnico de la Ing. Lidia Canpa de Vargas. Hoja de Divulgacin Tcnica No. 52. Diciembre 1992.

    CENTRO PANAMERICANO DE ING. SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE. OPS. OMS. Plantas de tecnologa apropiada pases en desarrollo. Manual VI. Operacin. Preparado por el Ing. Vctor Rodrguez. Marzo. 1993.

    DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIN. Curso Bsico para Operacin y Mantenimiento de Plantas Convencionales de Potabilizacin de Agua. Repblica de Colombia.

    FACULTAD DE INGENIERA. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO. Manual de Normas de Proyecto para obras de aprovisionamiento de agua potable en localidades urbanas de la Repblica de Mxico. Mxico D.F. Octubre 1979.

    FINDETER, Vicepresidencia de Proyectos. Gua para la elaboracin y Presentacin de Informes de Evaluacin Tcnica de Proyectos de Acueductos. Santa Fe de Bogot, D.C. 1997

    INSTITUTO NACIONAL DE FOMENTO MUNICIPAL. Ministerio de Salud. Especificaciones para el diseo de Plantas Potabilizadoras de Agua. Colombia. 1970.

    LPEZ CHAPARRO, HERNANDO. Plantas de purificacin de aguas para pequeas comunidades. Revista Acodal, junio, 1979. Pg.11-33.

    ROMERO ROJAS, J. A. Acuiqumica. Escuela Colombiana de Ingeniera. Colombia. Febrero. 1996.

  • CALIDAD DE LA FUENTE Y GRADO DE TRATAMIENTO

    De acuerdo con el Reglamento de Acueducto y Saneamiento Bsico (RAS 2000), la calidad de la fuente debe caracterizarse de la manera ms completa posible para poder identificar el tipo de polucin presente, sea por medicin de los parmetros principales de inters (Ver Tabla 2.2), en periodo seco y de lluvia y/o por realizacin de una inspeccin sanitaria.

    Fuente: RAS 2000Tabla 2.2 Calidad de la fuente

    En la Tabla 2.1, se presenta la clasificacin de las fuentes de abastecimiento en funcin de unos criterios mnimos sobre su calidad y el grado de tratamiento asociado.

  • Fuente: RAS 2000Tabla 2.1. Parmetros mnimos para la caracterizacin de la calidad de la fuente

    Fuente: CEPISFigura 2.7. Laboratorio de anlisis fsico-qumico de una planta de tratamiento

  • CALIDAD DEL AGUA TRATADA

    De acuerdo con el Reglamento de Acueducto y Saneamiento Bsico (RAS 2000), El agua para consumo humano no debe contener microorganismos patgenos, ni sustancias txicas o nocivas para la salud. Por tanto, el agua para consumo debe cumplir los requisitos de calidad microbiolgicos y fisicoqumicos exigidos en el Decreto 475 de marzo 10 de 1998, expedido por el Ministerio de Salud o en su defecto, el que lo reemplace. La calidad del agua no debe deteriorarse ni caer por debajo de los lmites establecidos durante el perodo de tiempo para el cual se dise el sistema de abastecimiento.

    Es responsabilidad de la entidad prestadora del servicio pblico de acueducto, controlar la calidad de agua que llega a cada vivienda o registro de corte instalado en el mismo sitio. En dicho sitio debe darse cumplimiento como mnimo a los anlisis organolpticos, fsicos, qumicos y microbiolgicos establecidos en el artculo 19 del Decreto 475 de 1998 y el nmero mnimo de muestras ser la que establecen los artculos 20, 21, 22 y 27 del citado Decreto.

  • COAGULACIN

    A travs de tuberas, el agua pasa a un tanque o cmara de mezcla donde se agita y se combina con un producto que neutralice o desestabilice los coloides (partculas pequeas que pueden afectar la salud).

    Este proceso dura fracciones de segundo y requiere de una fuerte agitacin, que permita una rpida difusin del producto qumico compuesto de Sulfato de Aluminio o Cloruro Frrico.

    Fuente: AAA de BarranquillaFigura 2.2. Proceso de Coagulacin

  • CRITERIOS SOBRE CALIDAD DEL AGUA

    Bsicamente, existen dos premisas para el xito de un proyecto de potabilizacin de agua y son: Que el agua que se suministra no debe ser peligrosa para la salud o la vida de los consumidores y que el sistema que la potabiliza debe operar a un costo razonable.

    Para cumplir con lo primero, el agua no debe contener ni microorganismos patgenos, ni sustancias txicas o nocivas para la salud. Para cumplir con lo segundo, las caractersticas de agua deben ser tales que no produzcan daos a la red de distribucin, ni a las industrias, ni a la economa privada, y que se pueda llegar a esto sin tener que hacer al agua un tratamiento excepcionalmente costoso. El RAS2000 define para Colombia la normatividad relacionada con los parmetros de calidad del agua.

  • DESARROLLO DE PROYECTOS DE POTABILIZACIN

    Los aspectos que se deben tener en cuenta para el desarrollo de proyecto de potabilizacin, de acuerdo con el Reglamento de Acueducto y Saneamiento Bsico (RAS) del 2000, son:

    Dotacin y caudal de diseo

    La dotacin debe satisfacer los requerimientos mnimos de agua para la poblacin. El caudal de diseo de la planta de potabilizacin debe ser el caudal mximo diario cuando se cuente con almacenamiento, o en su defecto el caudal mximo horario.

    Ubicacin de la planta

    Se deben tener en cuenta, la disponibilidad de la tierra; la seleccin del sitio donde el agua cruda puede gravitar desde la fuente hasta la planta (en ltimo caso por bombeo); la disponibilidad de energa, el acceso motorizado a la planta. Ver figura 2.6

    Diseo conceptual

    El diseador debe ejecutar el diseo conceptual con base en la siguiente informacin: Los criterios y parmetros adoptados; planos de las unidades del sistema prediseado; presupuesto estimativo por etapas y componentes, costos ambientales, de inversin, de operacin y de mantenimiento; soluciones con los correspondientes estudios de costo mnimo.

    Fuente: AAA de BarranquillaFigura 2.6. Localizacin General Planta de Potabilizacin

    Nivel tecnolgico

    Debe ser el ms adecuado a las caractersticas de la comunidad, el nivel de desarrollo y la capacidad tcnico-administrativa de la entidad responsable de la operacin y mantenimiento de los sistemas; adems, debe tenerse en cuenta que sea de simple construccin, fcil manejo y bajo costo de operacin.

  • Estudio de recursos locales

    Identificacin de la disponibilidad de materiales, equipos, de recursos humanos y administrativos.

    Perodo de diseo

    Debe estudiarse individualmente para cada componente, de acuerdo con el anlisis de costo mnimo y considerando los lineamientos dispuestos en el RAS. Deben preverse los sitios y espacios destinados para mdulos futuros de cada componente.

    Adecuacin hidrulica del sistema

    Debe adecuarse la hidrulica general del sistema, respecto a la prdida de carga necesaria para un funcionamiento correcto de cada uno de los elementos del sistema. Deben considerarse la topografa del sitio, las prdidas de cabeza hidrulica producidas por cada componente y las conexiones entre unidades, entre otros aspectos. El flujo del agua a travs del sistema debe mantenerse lo ms directo posible.

  • DESINFECCIN

    Se emplea este proceso para destruir los organismos causantes de enfermedades, como las bacterias de tipo intestinal. Una vez el agua es desinfectada, se almacena en grandes tanques para ser distribuida a toda la poblacin.

    Fuente: AAA de BarranquillaFigura 2.5. Proceso de Desinfeccin

  • ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA

    De acuerdo con Don Hinrichsen, Bryant Robey, M.A., y Ushma D. Upadhyay, M.P.H, las enfermedades relacionadas con el agua son una tragedia humana que todos los aos causan la muerte de millones de personas, impiden que millones ms gocen de una vida saludable y menoscaban los esfuerzos en favor del desarrollo. En todo el mundo unos 2.300 millones de personas padecen enfermedades vinculadas con el agua.

    Un 60% de la mortalidad de nios menores de un ao est relacionada con enfermedades infecciosas y parasitarias, en su mayor parte vinculadas con el agua. En algunos pases las enfermedades relacionadas con el agua constituyen una alta proporcin de la totalidad de enfermedades entre los adultos y los nios. En Bangladesh, por ejemplo, se estima que las tres cuartas partes de todas las enfermedades estn relacionadas con el agua impura y servicios de saneamiento inadecuados. En Pakistn, la cuarta parte de las personas que concurren a los hospitales tienen enfermedades relacionadas con el agua.

    La provisin de agua pura y de saneamiento adecuado salvara millones de vidas al reducir la prevalencia de enfermedades relacionadas con el agua. De all que los pases en desarrollo y las organizaciones de asistencia debern dar alto grado de prioridad a la bsqueda de soluciones para estos problemas.

    Si bien las enfermedades relacionadas con el agua varan considerablemente en cuanto a su naturaleza, transmisin, efectos y tratamiento, los efectos adversos para la salud relacionados con el agua pueden organizarse en tres categoras: enfermedades transmitidas por el agua, incluidas las causadas por organismos fecales-orales y las causadas por sustancias txicas; las enfermedades con base en el agua y las enfermedades de origen vectorial relacionadas con el agua. Otra categora: las enfermedades vinculadas a la escasez de agua (tambin denominadas enfermedades vinculadas a la falta de higiene), comprende las enfermedades que se desarrollan donde el agua limpia es escasa.

    Tabla - Principales enfermedades relacionadas con el agua

  • FILTRACIN

    El agua decantada o clarificada llega hasta los filtros. El trabajo de stos depende directamente de la eficiencia del proceso de sedimentacin. En la filtracin se retienen las partculas y microorganismos que no pudieron ser eliminados en la sedimentacin. El medio filtrante puede estar constituido por arena, gravas y antracita (carbn).

    Fuente: AAA de BarranquillaFigura 2.4. Proceso de Filtracin

  • FLOCULACIN Y SEDIMENTACIN

    Es el proceso de aglomeracin de partculas coaguladas en partculas floculentas. Este proceso se lleva a cabo por medio de una mezcla lenta que permite el encuentro y unin de varias partculas que van incrementando su tamao al unirse, adquiriendo mayor densidad, hasta formar el llamado floc. En el proceso, intervienen fuerzas fsicas y qumicas de las partculas y del agua. Un floculador es entonces un tanque con algn proceso de mezcla lenta y un tiempo de retencin prolongado. El proceso seguido a la formacin del floc es la sedimentacin que consiste en la remocin e las partculas slidas en suspensin mediante la fuerza de gravedad. Este proceso se lleva a cabo en tanques decantadores. En estos procesos, el agua elimina cerca del 70% de sus impurezas biolgicas e inorgnicas.

    Fuente: AAA de BarranquillaFigura 2.3. Proceso de Floculacin y Sedimentacin

  • IMPUREZAS DEL AGUA

    De acuerdo con el tipo de impurezas presentes, el agua puede aparecer como turbia y/o coloreada. La turbiedad, que no es ms que la capacidad de un lquido de diseminar un haz luminoso, puede deberse a partculas de arcilla provenientes de la erosin del suelo, a algas o a crecimientos bacterianos. (Ver figura 2.8)

    El color est constituido por sustancias qumicas provenientes de la degradacin de la materia orgnica, tales como hojas y plantas acuticas con las cuales entra en contacto.

    Fuente: Desing Gallery Live MicrosoftFigura 2.8. Diseminacin de una haz luminoso

    Turbiedad

    La turbiedad est principalmente formada por arcillas en dispersin. El trmino arcilla comprende una gran variedad de compuestos, pero en general se refiere a la tierra fina (0.002 mm. de dimetro de grano o menos), a veces coloreada, que adquiere plasticidad al mezclarse con limitadas cantidades de agua. Qumicamente son silicatos de aluminio con formulas bastantes complejas. (Ver figura 2.9)

    Fuente: Desing Gallery Live MicrosoftFigura 2.9. Tipos de Arcillas

    Color

    Cualquiera que sea su origen, el conjunto de elementos responsables de color, recibe el nombre de sustancias hmicas (Ver figura 2.10). Si bien la estructura molecular de dichas sustancias no es bien conocida, se sabe que bsicamente contienen carbono, hidrgeno, oxigeno y nitrgeno en porcentajes variables, y que muestran propiedades cidas.

    Se clasifican en cuatro fracciones: cido flvico, cido hmico, cido himatomelnico, y Carbn hmico. Las propiedades de estos compuestos se pueden ver en la Tabla 2.3.

  • Fuente: J. Arboleda ValenciaTabla 2.3 Caractersticas de las sustancias productoras de color en el agua

    Fuente: Desing Gallery Live MicrosoftFigura 2.10. Algunos Elementos Responsables del Color

    Comparacin entre Color y Turbiedad

    El color y la turbiedad tienen caractersticas bastante diferentes que deben tenerse muy en cuenta cuando se quieren remover del agua por medio del proceso de coagulacin. Ver Tabla 2.4

    Fuente: J. Arboleda ValenciaTabla 2.4 Diferencias entre color y turbiedad

    Es muy importante diferenciar entre color verdadero y color aparente. El primero es el que existe cuando se ha removido toda la turbiedad por medio de filtracin o centrifugacin para evitar que sta quede registrada como color. El segundo es el valor que resulta de medir el color sin remover la turbiedad, lo que no da una indicacin muy precisa de las caractersticas del agua.

  • PROCESOS DE PURIFICACIN DEL AGUA

    El agua es un elemento fundamental para la vida del hombre, los animales y las plantas. Se requiere para la nutricin, ya sea como bebida o como parte integrante de los alimentos. Se utiliza para el lavado de objetos y el aseo personal. Sirve para apagar incendios, para fines recreativos, industriales, ornamentales y para generar energa. La salud humana depende tambin del agua, no slo en cantidad sino en calidad. Muchas personas creen que el agua de un ro o de una quebrada por ser transparente, est libre de impurezas. Realmente no es as. El agua natural, antes de darla al consumo humano, hay que someterla a un proceso de potabilizacin para obtener agua potable, dicho proceso requiere de las siguientes etapas: Figura 2.1

    Coagulacin

    Floculacin

    Filtracin

    Desinfeccin

    Fuente: AAA de BarranquillaFigura 2.1. Procesos de Potabilizacin del agua

  • Tabla 2.5 Principales enfermedades relacionadas con el agua

  • Tabla. Preparacin de las soluciones

    BibliografaCalidad de la fuente y grado de tratamientoCalidad del agua tratadaCoagulacinCriterios sobre calidad del aguaDesarrollo de proyectos de potabilizacinDotacin y caudal de diseoUbicacin de la plantaDiseo conceptualNivel tecnolgicoEstudio de recursos localesPerodo de diseoAdecuacin hidrulica del sistema

    DesinfeccinEnfermedades relacionadas con el aguaFiltracinFloculacin y SedimentacinImpurezas del aguaTurbiedadColorComparacin entre Color y Turbiedad

    Procesos de purificacin del agua

    Fuente: AAA de BarranquillaFigura 2.1. Procesos de Potabilizacin del agua

    tabla 2TablaTabla. Preparacin de las soluciones