CURSO: DISEO DE UNIDADES DE TRATAMIENTO PARA AGUA POTABLE

TRATAMIENTOS NO CONVENCIONALES Y COMPACTOS

Innovacin en Plantas de Tratamiento:

En tratamiento de agua, no hay soluciones universales. En cada caso se requiere especificar la planta ms adecuada.

Hoy se dispone de muchas opciones tecnolgicas:

Plantas convencionales con los procesos de coagulacin, floculacin, sedimentacin, filtracin y desinfeccin

Innovacin en Plantas de Tratamiento:

Plantas de filtracin directa con coagulacin y filtracin

Plantas de filtracin lenta tipo Cinara

Plantas de osmosis inversa, con cartuchos y membranas.

Plantas de Doble Filtracin Ascendente Descendente.

Qu planta debo seleccionar?

Cada fuente de agua tiene caractersticas especficas en diversas pocas del ao. Para tratar el agua de una fuente, existe un tipo de planta que tcnica, operativa y econmicamente es la ms adecuada:

Tcnica: debe garantizar condiciones de potabilidad cumpliendo con la norma en forma permanente y confiable.

Qu planta debo seleccionar?

Operativa: Debe ser fcil de operar y supervisar. Acorde con el medio en el cual se instala.

Econmica: Debe tener el menor Costo Total incluyendo el costo inicial y los costos de operacin y de productosqumicos durante su vida til.

Informacin bsica requerida

Fuente de agua: Superficial corriente, superficial reservorio, subterrnea, subterrnea de pozo profundo.

Anlisis del agua: Seriado durante todo un ao. Determinar si es agua de baja, mediana o alta turbiedad y color y qu tan variable es. Aguas turbias,alcalinas, duras, con hierro, etc.

Informacin bsica requerida

Poblacin a servir actual y futura: Cantidad y usos del agua Localizacin, cotas y longitudes de tuberas: Cabeza esttica y dinmica para una planta por gravedad. Cotas de la bocatoma, desarenador y sitio de la planta. Espacio disponible para la planta. Necesidades de bombeo. Disponibilidad de caudal. Aforos en invierno y verano. Tuberas de entrada y salida: Longitud, dimetro, material y estado de la conduccin de aduccin o llegada a la planta, de salida y de retrolavado.

Plantas de doble filtracin con torre de aireacin.Para aguas de pozo profundo con alto contenido de hierroPlantas convencionales compacta con sedimentador de placas y filtracin en tanques a presin:Para aguas superficiales de mediana turbiedadPlanta Ecopetrol Apiay - 5 lps

Plantas de doble filtracinPara aguas superficiales de baja turbiedad con episodios de muy alta turbiedad y color cuando llueve.Cestillal Diamante - Pereira - 50 lpsPlantas con floculador tipo Cox,sedimentador de placas y doble filtracin.Para aguas de altsima turbiedad.(Cortesa Hidralobras)Los Garzones Monteria 60 lps

Planta Villa Santana Pereira 600 lpsPlanta Villa Santana Pereira 600 lps

Plantas modulares de doble y triple filtracinJamundi - Urbanizacin Terranova 40 a 60 lps

Plantas pequeas, para operacin por gravedad de doble filtracin en sitios apartados sin energa elctricaPara aguas de baja turbiedad con episodios de alta turbiedad cuando llueve intensamente.Cucaita - Boyaca 2 lpsPlanta con torre de desgasificacin, tanque de oxidacin , doble filtracin y carbn activado:Para aguas de pozo profundo con hierro, alta alcalinidad y dureza.

Santagueda - Caldas 15 lps. Planta de doble propsito paraCiudadela Terranova - Jamund Valle 40 lps aguas de quebrada superficial y /o aguas de pozo profundo

Potabilizar el agua es remover los slidos.

Los slidos en el agua vienen en tres formas: Slidos sedimentables. Cribas y desarenadores. Slidos suspendidos. Procesos de clarificacin y filtrado: ya sea por coagulacin adsorcin o por coagulacin-floculacin-sedimentacin. Los virus, bacterias, giardias y protozoos son ante todo slidos en suspensin. Slidos disueltos: Sales disueltas en el agua. Por saturacin, oxidacin, precipitacin qumica, resinas de intercambio inico, membranas de smosis inversa o destilacin. Se requiere procesos de desalinizacin o desmineralizacin.

Procesos de Tratamiento

Para remover los slidos en el agua hay diversos procesos:

Aireacin u oxidacin: Oxida el hierro y otros elementos y los hace salir de solucin. Oxida los compuestos orgnicos. Reduce el DBO y el DQO.

Coagulacin y floculacin: Adicin de coagulante y mezcla rpida, formacin de floc (para clarificacin por barrido), laberintos, agitadores de paletas o reactores de manto de lodos. Clarificacin por barrido: Sedimentadores de placas inclinadas

Procesos de Tratamiento Clarificacin por adsorcin en lechos granulares ascendentes. Una alternativa de clarificacin para aguas de baja turbiedad.

Filtracin: Filtros de medios granulares lavables, filtros de cartucho. Desinfeccin: Cloracin, ozono, luz Ultra Violeta. Pulimiento con carbn activado: Remocin de compuestos orgnicos y clorados, insecticidas y herbicidas, color, olor y sabor

Resinas de intercambio inico: Atrapan iones especficos y los remueven de la solucin. Se requiere regenerar las resinas con salmuera o cido.

Osmosis inversa: Remocin de slidos, microorganismos y sales en solucin del agua, hasta lograr el 98% de remocin en una sola etapa.

Remocin de slidos suspendidos:Uso de coagulantes

Por la friccin con el fluido, las Partculas suspendidas se cargan elctrostticamente con carga negativa. Se repelen y no seaglomeran ni sedimentan.

Los granos de arena o antracita del filtro, como son partculas, tambin se cargan negativamente y slo atrapan las partculas que no caben por los intersticios. Las partculas pequeas, incluidas arcillas, limos, lamas, virus, bacterias y parsitos, pasan y no se retienen.

Remocin de slidos suspendidos:Uso de coagulantes

El coagulante tiene cargas positivas que neutralizan las cargas negativas de las partculas. Al agregarlo y mezclar rpidamente, los iones positivos del coagulante rodean las partculas de los slidos suspendidos. Si se agrega la cantidad correcta de coagulante, se neutraliza totalmente las partculas

Cantidad correcta de coagulante:El potencial Zeta

El potencial Zeta es la carga neta de la partcula rodeada por los iones del coagulante.

Si se agrega la cantidad correcta, la partcula queda neutra.

Si se agrega muy poco coagulante, la partcula queda negativa y no flocula bien. Se repele.

Si se agrega demasiado coagulante, la partcula queda con carga neta positiva y no flocula bien.

Cantidad correcta de coagulante:El potencial Zeta

El Zetmetro es un tanque con electrodos y un microscopio, que permite observar la migracin de las partculas hacia el nodo.

A medida que se agregacoagulante, las partculas se desplazan mslentamente hasta detenerse cuando se neutralizan.

El Streaming Current Monitor mide el potencial Z en lnea

Clarificacin por barrido

Se trata de trabajar a un pH alto (8 a 9) y adicionar suficiente coagulante para formar flocs de buen tamao y peso para que el floc sedimente fcilmente en un sedimentador de placas inclinadas.

Es eficiente en aguas con mediana a alta turbiedad. En el floculador se logra conformar flocs de buen tamao y peso que capturan las partculas de color que son ms pequeas. Las pruebas de jarras permiten determinar empricamente el pH, el coagulante y las dosis ptimas para lograr una ptima clarificacin.

Clarificacin por barrido

La clarificacin por barrido no funciona bien cuando el agua es cristalina, pues no hay suficientes partculas para conformar el floc y darle peso. Hay que ensuciar el agua usando sulfato de aluminio con impurezas (Tipo B) , o agregar arcilla y arena (floculacin lastrada) para clarificar el agua.

Clarificacin por adsorcin

En la coagulacin por adsorcin, se trabaja a un pH neutro a bajo (6 a 7.5 ) y se agrega poco floculante para apenas neutralizar las cargas negativas que traen las partculas.

Las partculas neutralizadas por la accin del coagulante, quedan pegajosas, tienden a adherirse unas a otras y a los granos del medio filtrante, adsorbiendose a la superficie.

Clarificacin por adsorcinPara clarificar el agua ya neutralizada, basta con pasarla por un medio filtrante grueso y profundo. Es un proceso muy eficaz con aguas de mediana a baja turbiedad. Es eficiente en el manejo del color.

Valrex ha adaptado las pruebas de jarras y realizado ensayos de filtros piloto para determinar la combinacin adecuada de coagulante, pH , profun. y granulometras de lechos para diversos tipos de agua.