Mejoramiento del sistema de agua potable y alcantarillado mixto de la localidad de quiruvilca santiago de chuco la libertad

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. UN T. FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA. Qu. ím. ica. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA. en ier ía. “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO MIXTO DE LA LOCALIDAD DE QUIRUVILCA SANTIAGO DE CHUCO – LA LIBERTAD”. In g. TESIS. PARA OPTAR EL TÍTULO DE. de. INGENIERO QUÍMICO. a. AUTORES:. ec. Br. AGUILAR AGUIRRE LORENZO LORY. ot. Br. CAMACHO ORBEGOSO EVER WILLIAM. Bi. bli. ASESOR:. Dr. LUIS MONCADA ALBITRES TRUJILLO – PERU 2011. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. UN T. FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA. Qu. ím. ica. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA. en ier ía. “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO MIXTO DE LA LOCALIDAD DE QUIRUVILCA SANTIAGO DE CHUCO – LA LIBERTAD”. In g. TESIS. PARA OPTAR EL TÍTULO DE. de. INGENIERO QUÍMICO. a. AUTORES:. ec. Br. AGUILAR AGUIRRE LORENZO LORY. ot. Br. CAMACHO ORBEGOSO EVER WILLIAM. Bi. bli. ASESOR:. Dr. LUIS MONCADA ALBITRES TRUJILLO – PERU 2011. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) UN T. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO. ría. Qu. ím. Señores miembros del jurado, dando cumplimiento a lo dispuesto por el reglamento de grados y títulos de la facultad de ingeniería química, escuela académico profesional de ingeniería química de la Universidad Nacional de Trujillo, nos es honroso presentar ante ustedes el presente trabajo que lleva el titulo de “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO MIXTO DE LA LOCALIDAD DE QUIRUVILCA SANTIAGO DE CHUCO – LA LIBERTAD” con el fin de obtener el titulo de ingeniero químico. nie. Después de proponer el presente trabajo, dejamos a vuestro criterio el análisis y evaluación del mismo. Bi. bli ot ec a. de. In ge. Dejamos por sentado nuestro total agradecimiento y gratitud hacia ustedes por tantos años dedicados a favor del estudiantado de la facultad de ingeniería química. III Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. UN T. JURADO CALIFICADOR. In ge. nie. ría. Qu. ím. --------------------------------------------Dr. …………………………… Presidente. Bi. bli ot ec a. de. --------------------------------------------Dr. ………………………………….. Miembro. --------------------------------------------Dr. Luis Moncada Albitres Miembro. IV Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UN T. DEDICATORIA. Qu. ím. ica. A Dios Jehová. Por darme el conocimiento, la inspiración y la motivación necesaria que me impulsa cada día para seguir adelante.. In ge. nie. ría. A Mis Padres: Tomasa y Nicolás Por darme la vida y a quienes estaré Eternamente agradecido por su noble e inquebrantable esfuerzo para ver mis anhelos realizados.. bli ot ec a. de. A mi esposa Violeta y a mis hijos: Nelver, Kely y Yan, Su sacrificio será compensado toda la vida con profundo respeto, admiración y amor. Gracias por su comprensión y su perseverancia.. Bi. Lorenzo Lory. V Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UN T. DEDICATORIA A Dios. ica. Por darme la vida y permitir Hacer realidad mis proyectos Gracias a su voluntad. A Mis Padres: Martha y Edilberto. A Mis hermanos: Maribel, Martín y Miguel. ría. Qu. ím. Por ser Las `personas mas importantes De mi vida durante mi desarrollo Desde que fui pequeño Hasta lograr consolidarme como persona y por inculcarme valores y principios para mi desarrollo personal. A. Mis. Profesores. de. la. facultad. Por sus enseñanzas y su Contribución a mi formación Profesional, que son CUALIDADES impagables QUE NO TIENE PRECIO MONETARIO. bli ot ec a. de. In ge. nie. Por su apoyo constante para YPOR COMPARTIR TANTOS MOMENTOS ALEGRES Y TRISTES A LO LARGO DE NUESTRA VIDA, MOMENTOS QUE NO SERAN OLVIDADOS FACILMENTE. A Mis compañeros de estudios. Bi. Por compartir los momentos más Inolvidables de nuestra vida universitaria, que sin duda Permanecerán en nuestras mentes y corazones por largo tiempo. Ever William. VI Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) UN T. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. AGRADECIMIENTO. Esta tesis de titulación, si bien ha requerido de esfuerzo y mucha dedicación. ím. por parte de los autores y su asesor de tesis, no hubiese sido posible su finalización sin la cooperación desinteresada de todas y cada una de las. Qu. personas que aportaron con una idea para desarrollar este trabajo y muchas. ría. de las cuales han sido un soporte muy fuerte en los momentos más difíciles. Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar con nosotros en cada. nie. paso que damos, por fortalecer nuestro espíritu e iluminar nuestras mentes y por haber puesto en nuestro camino a aquellas personas que han sido el. In ge. principal apoyo y compañía durante todo el periodo de estudio. Expresamos nuestro profundo agradecimiento al Dr. Luis Moncada Albitres. de. por su Asesoría en el presente trabajo. Asimismo, Agradecemos hoy y siempre a nuestras familias porque se preocupan de nuestro bienestar, y. nos. dan la fortaleza necesaria para. Bi. bli ot ec a. seguir adelante.. VII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) UN T. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE. III. ica. Jurado Calificador Dedicatoria Agradecimientos. ím. Índice. Qu. Resumen. ría. Abstract. VII VIII XI XII. 1. 1.1. INTRODUCCIÓN. 1. 1.2. TIPOS DE TRATAMIENTO. 2. 1.3. PARÁMETROS DE CALIDAD. 3. In ge. nie. I. TRATAMIENTOS UTILIZADOS EN POTABILIZACIÓN DE AGUA. TRATAMIENTO DE POTABILIZACION. II.. 5. 2.1.1 CALIDAD DEL AGUA. 5. 2.1.2 SOSTENIBILIDAD. 6. SISTEMAS DE CAPTACION. 8. 2.2.1 CAPTACIÓN EN EMBALSES. 8. 2.2.2 CAPTACIÓN EN RÍOS. 9. bli ot ec a. 2.2. 2.3 2.4. 5. INTRODUCCIÓN. de. 2.1. Bi. V. SISTEMA DE ADUCCIÓN. 10. 2.3.1 CENTRAL HIDROELÉCTRICA. 10. TIPOS DE TRATAMIENTO. 12. 2.4.1 PREMISAS BÁSICAS. 12. 2.4.1.1. Desinfección. 12. 2.4.1.2. Filtración en Aguas de Origen Superficial. 12. VIII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.4.1.3. Fluoruración. 13. DE LAS TECNOLOGÍAS A CONSIDERAR 2.4.3. CLASIFICACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS. 14. TRATAMIENTOS PARA AGUAS SUBTERRÁNEAS. 2.6. TRATAMIENTOS PARA AGUAS SUPERFICIALES. 16. 2.6.1. PRETRATAMIENTOS. 16. ica. 2.5. Qu. ím. 2.6.2. FILTRACIÓN LENTA. 15. 18. DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO. 20. 3.1. OBRA DE LLEGADA Y PRETRATAMIENTO. 20. 3.1.1. OXIDACIÓN. 22. ría. III.. DECANTACIÓN. 26 27. 3.2.2. COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN. 30. 3.3. FILTRACIÓN. 31. 3.4. ACONDICIONAMIENTO FINAL. 32. 3.4.1. AJUSTE DEL pH. 33. 3.4.2. DOSIFICACIÓN DE FLÚOR. 34. 3.4.3. DESINFECCIÓN. 35. 3.5. RECUPERACIÓN DE LAS AGUAS DE PROCESO. 38. IV.. PLANTA TRATAMIENTO QUIRUVILCA. 39. 4.1. INGENIERIA BASICA DE AGUA POTABLE. 39. 4.1.1 INGENIERIA BASICA. 39. DISEÑO HIDRAULICO DEL PROYECTO. 44. 4.2.1 PERIODO DE DISEÑO. 44. 4.2.2 FACTORES QUE AFECTAN EL PERIODO DE DISEÑO. 44. 4.2.3 DETERMINACIÓN DEL PERIODO DE DISEÑO. 45. 4.2.4 POBLACION. 45. bli ot ec a. de. In ge. 3.2.1. TIPOS DE DECANTADORES. nie. 3.2. 4.2. Bi. 13. UN T. 2.4.2 PROCEDIMIENTO DE SELECCIÓN: CARACTERÍSTICAS. IX Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. CAUDALES DE DISEÑO. 46. 4.3.1 DOTACION. 46. 4.3.2 VARIACIONES DE CONSUMO. UN T. 4.3. 48. 4.3.3 CAUDALES DE DISEÑO. 48. ESTUDIO DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO. 4.5. DISEÑO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE 4.5.1 SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN. ím. 4.5.2 CRITERIO DE SELECCIÓN DE TUBERÍA. ica. 4.4. 48 50 51 52 54. 4.5.4 CÁLCULOS HIDRÁULICOS. 55. 4.5.5 VÁLVULAS Y ACCESORIOS. Qu. 4.5.3 TRAZO Y UBICACIÓN DE LAS TUBERÍAS. ría. 4.5.6 CONEXIONES DOMICILIARIAS. 56 57. RESUMEN DE LA EVALUACION DE LA VULNERABILIDAD. V.. CONCLUSIONES. VI.. RECOMENDACIONES. 65. VII.. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. 66. 59. 64. Bi. bli ot ec a. de. In ge. nie. 4.6. X Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UN T. RESUMEN. Br. Aguilar Aguirre Lorenzo Lory Br. Camacho Orbegoso Ever William. Asesor:. Dr. Luis Orlando Moncada Albitres. Qu. ím. Autores:. ica. “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO MIXTO DE LA LOCALIDAD DE QUIRUVILCA SANTIAGO DE CHUCO – LA LIBERTAD” 67 P.. ría. RESUMEN. El suministro de agua potable es un problema que ha ocupado al. nie. hombre desde la antigüedad. De acuerdo con estadísticas, el 45% de la población mundial carece de un acceso directo a los servicios de agua. In ge. potable, mil millones de personas están sin acceso al servicio, dos mil quinientos millones no cuentan con servicio de purificación y en los países desarrollados los niños consumen de 30 a 50 veces más agua que en los. de. países llamados en vías de desarrollo. La potabilización del agua suele consistir en la eliminación de compuestos volátiles seguido de la precipitación de impurezas con. bli ot ec a. floculantes, filtración y desinfección con cloro u ozono. Los autores de este trabajo presentan una revisión de los diferentes métodos de tratamiento del agua y presenta un esbozo de la situación en Quiruvilca – La Libertad sobre. Bi. este tema.. PALABRAS CLAVES: Agua potable. Potabilización. Tratamientos de agua.. Calidad de agua.. XI Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) UN T. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. ABSTRACT. Potable water supplies are a main problem concerning human interest since. ím. early times. According to statistics, 45% of world population doesn’t have direct access to direct potable water services; two and a have billion people. Qu. don’t have purification services accesses and in developed countries children drink from 30 to 50 times more water than in undeveloped countries. Water. ría. treatments consist mainly in elimination of volatile compounds followed by impurities precipitation using flocculants, filtration and disinfection with. nie. chloride or ozone. Authors in this job presents a review of different water treatment methods and includes a description of Quiruvilca – La Libertad. Bi. bli ot ec a. de. In ge. situation related to these issues.. KEYWORDS: Potable water. Water supplies. Water treatments. Water quality.. XII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) UN T. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. I. TRATAMIENTOS UTILIZADOS EN POTABILIZACIÓN DE AGUA. ím. 1.1 INTRODUCCIÓN. Se denomina agua potable al agua "bebible" en el sentido que. Qu. puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades. El término se aplica al agua que ha sido tratada para su consumo humano según unos estándares de calidad determinados por. en ier ía. las autoridades locales e internacionales.. Al proceso de conversión de agua común en agua potable se le denomina potabilización. Suele consistir en un stripping de los compuestos volátiles seguido de la precipitación de impurezas con. In g. floculantes, filtración y desinfección con cloro u ozono. El suministro de agua potable es un problema que ha ocupado al. de. hombre desde la antigüedad. En algunas zonas se construían y construyen cisternas que recogen las aguas pluviales. Estos depósitos. a. suelen ser subterráneos para que el agua se mantenga fresca y sin luz, la. ot. ec. que favorecería el desarrollo de algas. En Europa se calcula con un gasto medio por habitante de entre. bli. 150 y 200 litros de agua potable al día aunque se consumen como bebida. Bi. tan sólo entre 2 y 3 litros. En muchos países el agua potable es un bien cada vez más escaso y se teme que puedan generarse conflictos bélicos por la posesión de sus fuentes.. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. De acuerdo con datos suministrados por el Banco Mundial, el 45% de la población mundial carece de un acceso directo a los servicios de. UN T. agua potable. En otras fuentes se habla de mil millones de personas sin. acceso al servicio, en tanto dos mil quinientos millones no cuentan con servicio de purificación. En los países desarrollados los niños consumen de 30 a 50 veces más agua que en los países llamados en vías de. ím. ica. desarrollo.. Qu. 1.2 TIPOS DE TRATAMIENTO. Los tratamientos para potabilizar el agua, se pueden clasificar de acuerdo con:. en ier ía.  Los componentes o impurezas a eliminar.  Parámetros de calidad.  Grados de tratamientos de agua. En tal sentido, se puede realizar una lista de procesos unitarios necesarios para la potabilización del agua en función de sus. In g. componentes. De esta forma, la clasificación sería la siguiente:. de. Tabla 1. Procesos unitarios posibles a llevar a cabo en función de los contaminantes presentes. OPERACIÓN UNITARIA. Sólidos gruesos. Desbaste. Partículas coloidales. Coagulación+Floculación+Decantación. Sólidos en suspensión. Filtración. ot. ec. a. TIPO DE CONTAMINANTE. Afino con Carbón Activo. Amoniaco. Cloración al Breakpoint. Gérmenes Patógenos. Desinfección. Metales no deseados (Fe, Mn). Precipitación por Oxidación. Sólidos disueltos (Cl-, Na+, K+ ). Osmosis Inversa. Bi. bli. Materia Orgánica. Fuente: Calidad y tratamiento del Agua, 2002. American Water Works Association. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.3 PARÁMETROS DE CALIDAD. UN T. Las aguas superficiales susceptibles de ser destinadas al. consumo humano quedan clasificadas, según el grado de tratamiento que deben incluir para su potabilización, en los 3 grupos siguientes:  TIPO A1: Tratamiento físico simple y desinfección. ica.  TIPO A2: Tratamiento físico normal, tratamiento químico y desinfección  TIPO A3: Tratamiento físico y químico intensivo, afino y desinfección. ím. Según la normativa europea del año 1988, los tipos de agua se. Qu. definen por los siguientes parámetros:. Tabla 2. Principales parámetros de clasificación de tipos de agua Tipo A1. Tipo A2. Tipo A3. -------. (6.5-8.5). (5.5-9). (5.5-9). Escala Pt. 20. 100. 200. mg/l. (25). ----. ----. ºC. 25. 25. 25. S/cm. (1000). (1000). (1000). Lauril Sulfato. 0.2. 0.2. 0.5. mg/l. 0.001. 0.0025. 0.005. mg/l 02. ---. ---. 30. % Saturación. 70. 50. 30. mg/l 02. 3. 5. 7. a. pH. Unidad. en ier ía. Parámetro. 100 ml. 50. 5000. 50000. Coliformes fecales. 100 ml. 20. 2000. 2000. Color Sólidos en Suspensión Temperatura Conductividad a 20 C. In g. Detergentes. Plaguicidas Totales. de. DQO. Oxígeno disuelto DBO5. ec. Coliformes totales 37 C. ot. Fuente: European Community environment legislation. Normativa 98/83.. Bi. bli. Calidad del Agua 2000.. Los. procesos unitarios. que. corresponde. cada. grado de. tratamiento serán los siguientes:. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 3. Procesos unitarios referidos a cada grado de tratamiento. Tratamiento Físico normal + Tratamiento Químico + Desinfección. Precloración + Coagulación / Floculación + Decantación + Filtración + Desinfección. Tratamiento Físico y Químico intensos + Afino + Desinfección. ica. Filtración rápida + Desinfección. en ier ía. TIPO A3. Tratamiento Físico simple + Desinfección. ím. TIPO A2. DESCRIPCIÓN. Cloración al Breakpoint + Coagulación / Floculación + Decantación + Filtración + Afino con Carbón Activo + Desinfección. Qu. TIPO A1. COMPOSICIÓN DEL TRATAMIENTO. UN T. GRADO DE TRATAMIENTO. Bi. bli. ot. ec. a. de. In g. Fuente: Pre-Treatment Field Guide: American Water Works Association. 2007.. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) II. TRATAMIENTO DE POTABILIZACION. ica. 2.1. INTRODUCCIÓN. UN T. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La selección del sistema de potabilización a emplear tiene directa. ím. relación con la calidad del agua cruda, los requisitos a cumplir para la calidad del agua de consumo y las condiciones que aseguren la. Qu. sostenibilidad del sistema y su eficiencia a través del tiempo. La alternativa a elegir debe ser aquélla de menor costo a valor. en ier ía. presente, que surja de la comparación con otras que produzcan beneficios sanitarios equivalentes y que sean compatibles con los objetivos de calidad y sostenibilidad mencionados.. CALIDAD DEL AGUA. In g. 2.1.1.. Con. el. concurso. de. laboratorios. de. reconocida. confiabilidad, y tomando los recaudos debidos de acuerdo a las. de. técnicas recomendadas para cada caso para la toma y transporte de las muestras, debe conocerse detalladamente la calidad del. a. agua cruda, en sus aspectos físicos, químicos y microbiológicos,. ec. incluyendo la eventual variabilidad estacional, de acuerdo a las. Bi. bli. ot. condiciones locales o regionales. Puede parecer innecesario poner énfasis en la necesidad de conocer perfectamente el agua a tratar; sin embargo, el tiempo y dinero que se invierta en estos estudios sin duda permitirá evitar errores de diseño que serán mucho más difíciles y costosos de reparar.. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.1.2.. SOSTENIBILIDAD Está relacionada con una serie de factores, cuya. UN T. enunciación apunta a valorar las condiciones para asegurar la viabilidad de una tecnología y sus eventuales costos adicionales que puedan generarse y que por lo tanto, deban ser considerados. ica. en el estudio de alternativas: Institucionales de. entidad. transformaciones. existente a. y. la. necesidad. de. transformación. en. ím. Tipo. implementar:. Qu. empresa estatal, mixta, empresa privada, cooperativa, etc. Factibilidad de tercerización de actividades. Capacidad económica-financiera y autonomía en el manejo. en ier ía. de los recursos.. Capacidad gerencial.. Cultura organizativa e industrial.. En el caso de la utilización de tecnologías patentadas, el establecimiento. claro. de. las. responsabilidades. del. In g. proveedor en cuanto a las garantías de eficiencia de los equipos.. de. Aptitud técnica y calidad de los recursos humanos para la operación de la planta y estimación de su posible evolución a través de planes de capacitación.. Bi. bli. ot. ec. a. Marco regulatorio de aplicación y necesidad de legislaciones y disposiciones complementarias.. Existencia o posibilidad de implementación de programas de educación sanitaria, que difundan adecuadamente los beneficios del sistema a implementar, tales como la preservación de la salud y la calidad de vida, nivel de servicio a otorgar y su evolución prevista en el tiempo, explicación en forma realista y acompañada de las justificaciones de las innovaciones a realizar y las. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. eventuales postergaciones decididas, las recomendaciones pertinentes, etc.. UN T. Existencia o posibilidad de implementación de programas de información a la población sobre: políticas tarifarias a aplicar y su justificación, datos actualizados de las. ica. condiciones de la prestación del servicio, etc.. Locales y regionales. ím. Tamaño de la población.. Materiales, equipos y mano de obra necesarios para la. Qu. construcción.. Facilidad de comunicación con proveedores de servicios y. en ier ía. repuestos, para la adquisición y recepción de los mismos. Existencia de talleres y especialistas locales que apoyen los trabajos de mantenimiento preventivo y correctivo que requieran las tecnologías propuestas. Nivel de conocimientos requeridos de la tecnología en. In g. cuestión para la operación y para el mantenimiento. Identificación de insumos críticos (productos químicos, repuestos, etc.).. de. Identificación a nivel global de las áreas problema y de los elementos que presentaren mayor frecuencia de atención. ec. a. y/o reposición.. Bi. bli. ot. Socioeconómicos y financieros Voluntad de pago de la población. Relación de la tarifa surgida a partir de los costos de inversión y operación del sistema a implementar y los ingresos de la población.. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Ambientales Destino final de la descarga de aguas residuales de la. UN T. planta, riesgos operacionales y demás factores analizados en el capítulo correspondiente de las presentes. ica. Fundamentaciones.. ím. 2.2. SISTEMAS DE CAPTACION. Las aguas de origen se pueden clasificar según su procedencia. Qu. en aguas superficiales, y aguas subterráneas. El sistema de captación utilizado para aguas subterráneas, es el bombeo, mientras que para las aguas superficiales, se utilizan distintos métodos, si hablamos de tomas. en ier ía. desde embalses, ríos, o mar.. Normalmente, para abastecimientos de grandes y medianas poblaciones se utilizan aguas superficiales, por lo que a partir de ahora, nos referiremos únicamente a las captaciones utilizadas para este tipo de. In g. agua.. CAPTACIÓN EN EMBALSES. a. de. 2.2.1.. La poca cantidad de agua que circula por los efluentes de. ec. nuestro país, y el índice de contaminación que llevan, hace que. Bi. bli. ot. hoy día, sean cada vez más numerosos los abastecimientos de poblaciones a través de embalses. Normalmente, el nivel del embalse va a ir fluctuando, en función de las aportaciones de lluvias, y las tomas de caudal. Por este motivo, las torres se construyen con diversas tomas a. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. distintas alturas. Las maniobras de apertura y cierre de estas. UN T. tomas, se realizan con compuertas reguladoras. Para proteger dichas compuertas de entrada de cuerpos. que las puedan obstruir (ramas, flotantes,...), se disponen. previamente unas rejas de desbaste, que impiden el paso de. ica. estos objetos que podrían dañar los cierres de las compuertas, no. ím. haciéndolos estancos.. La cota del punto de toma del agua suele variarse, en. Qu. función de los análisis que se realizan a distintas profundidades del embalse, y que determinan la calidad del agua en diversos estratos, deberá elegirse en cada momento la cota en la cual los. en ier ía. contaminantes sean mínimos, lo que repercutirá en un tratamiento más liviano en la planta.. CAPTACIÓN EN RÍOS. In g. 2.2.2.. No existe un modelo de toma ideal, pueden realizarse. tomas laterales, de fondo, etc. Si el caudal es pobre, habrá que. de. aprovechar algún azud o pequeña presa, que garantice siempre un volumen de agua suficiente para nuestro abastecimiento, se. a. podrá aumentar ligeramente la lámina de agua en la toma de. ec. forma artificial, colocando unos gaviones aguas abajo de la toma,. Bi. bli. ot. con lo que podremos paliar la falta de caudal. En las tomas de río, y debido a la velocidad del agua, aumentan los arrastres de flotantes, sólidos, arenas, maleza, etc. Para evitar que estas impurezas entren en las conducciones y las dañen, se suelen colocar rejas de desbaste en la propia toma, tanto para gruesos, como para finos, llegando a ser necesario a. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. veces la instalación de tamices o desarenadores. Si la calidad del agua del efluente es mala, se puede montar en la propia toma del. UN T. río alguna instalación de dosificación de reactivo, iniciando aquí. un pretratamiento que mejore el agua que llegará a la planta de. SISTEMA DE ADUCCIÓN. ím. 2.3.. ica. tratamiento.. Al proceso de conducir el agua desde su captación a la planta de. Qu. tratamiento, se denomina aducción.. Se pueden distinguir dos tipos de conducciones, dependiendo de. en ier ía. las alturas del punto de toma y la entrada en planta: Conducciones por gravedad: (Acueductos, canales). El agua circula por la propia pendiente de la conducción, desde el punto de toma, que tendrá más cota o altura, hasta el punto de entrada.. In g. Conducción forzada: (tuberías). Se utilizan cuando el punto de toma está situado a una cota más baja que la entrada en planta, para salvar la diferencia de alturas, se emplean grupos. de. de bombeo. Para soportar la presión de trabajo se dimensionan con materiales resistentes, bien de chapas de. Bi. bli. ot. ec. a. acero o de hormigón reforzado con camisas de chapa.. 2.3.1.. CENTRAL HIDROELÉCTRICA Con el objeto de optimizar costes, a la salida de los. embalses, y aprovechando el salto de agua desde la toma hasta el inicio de la conducción, se proyecta, generalmente, la instalación de una central hidroeléctrica.. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. El. funcionamiento. de. la. central. se. basa. en. la. transformación de la energía potencial existente en la diferencia. UN T. de altura entre la lámina de agua y la parte baja de la conducción, en energía cinética. Físicamente, el caudal que fluye por la. conducción se aprovecha para hacer mover una turbina, esto. genera una energía mecánica, esta energía mecánica se. ica. transforma en energía eléctrica con el uso de un alternador.. ím. La energía eléctrica generada viene a ser mucho mayor que la necesaria para nuestro consumo en el embalse, por esta. Qu. razón, el excedente se transfiere a las redes eléctricas de la compañía suministradora de electricidad.. en ier ía. Los tres tipos de turbinas hidráulicas, que mejores resultados ofrecen son: -. Turbinas Pelton: También conocidas como turbinas de presión, son utilizadas para saltos de gran altura (más de 200 m), y caudales relativamente pequeños (menos de 10. -. In g. m3/s).. Turbinas Francis: Pueden utilizarse en saltos de distintas. de. alturas, y dentro de una amplia gama de caudales, en. Bi. bli. ot. ec. a. función de la velocidad se dividen en lentas, para saltos grandes de altura (más de 200 m); normal, para alturas medias (entre 200 y 20 m); y rápidas, para pequeñas alturas (menos de 20 m).. -. Turbinas Kaplan: Son similares a las turbinas Francis, aunque de menor envergadura, se emplean para pequeños saltos de agua (menos de 50 m), con caudales medios y grandes.. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. TIPOS DE TRATAMIENTO 2.4.1.. PREMISAS BÁSICAS. UN T. 2.4.. La premisa básica de todo abastecimiento de agua es que la calidad del líquido a distribuir debe atender en primer lugar a los usos biológicos a que esté destinado.. ica. satisfacer los requisitos vinculados con la salud de la población y. ím. Por lo tanto, los procesos básicos (mínimos), que debe. 2.4.1.1. Desinfección. Qu. contener todo sistema de tratamiento son los siguientes:. en ier ía. Debe tenerse presente que si bien la calidad del agua está definida por parámetros físicos, químicos y microbiológicos, estos últimos son los que tienen mayor importancia sanitaria debido a los riesgos que involucran:. In g. efectos graves y de acción rápida sobre la salud humana. Por ello, en todos los casos, cualquiera sea la. calidad del agua captada, el tratamiento debe prever una. de. desinfección final y garantizar además una acción residual que permita que llegue hasta el usuario una agua de. Bi. bli. ot. ec. a. calidad segura. Por otra parte, especialmente para el caso de aguas superficiales, las distintas etapas de tratamiento deben contribuir a garantizar la eficiencia de la desinfección final. 2.4.1.2. Filtración en Aguas de Origen Superficial A fin de prevenir los problemas que pudieren originarse por eventuales contaminaciones de las aguas superficiales, siempre debe preverse como mínimo una. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. etapa de filtración (mediante filtros lentos o filtros rápidos) antes de la desinfección final, aún en el caso de agua. UN T. cruda cuya calidad física cumpla los requisitos de potabilidad, como podría ocurrir con determinados arroyos de montaña.. De. acuerdo. a. la. ica. 2.4.1.3. Fluoruración. legislación. vigente,. debe. ím. asegurarse para el agua de consumo, el nivel de flúor adecuado, previendo en caso necesario las instalaciones. Qu. correspondientes para cumplir con las dosis que fijen los. 2.4.2. en ier ía. organismos de Salud Pública en cada caso.. PROCEDIMIENTO CARACTERÍSTICAS CONSIDERAR. DE. DE LAS. SELECCIÓN: TECNOLOGÍAS A. En todos los casos la tecnología a emplear debe contar. In g. con suficientes antecedentes de resultados satisfactorios y ser apropiada a las condiciones locales y acorde con la capacidad. de. técnica de la entidad que se encargue de la operación. Por otra parte, debe señalarse que los estudios en planta. a. piloto constituyen la metodología más adecuada, toda vez que. ec. existieren dudas sobre la eficiencia de una determinada. Bi. bli. ot. tecnología a implementar. Asimismo, para aguas superficiales, los ensayos de tratabilidad en laboratorio, como por ejemplo la prueba de jarras, conforman. una. herramienta. importante. para. establecer. parámetros de diseño adecuados.. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Por último, en el caso de considerar la utilización de tecnologías patentadas, los procedimientos de adquisición deben. UN T. apuntar a garantizar la competencia entre proveedores y la sostenibilidad de la eficiencia a lo largo del período de diseño.. Además, a los efectos de la comparación técnica – económica con tecnologías convencionales construidas en el lugar, deben. ica. contemplarse las distintas magnitudes a asignar a la vida útil de. CLASIFICACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS. Qu. 2.4.3.. ím. las estructuras y equipos a incorporar en cada caso.. A grandes rasgos, una primera clasificación de los. en ier ía. tratamientos de potabilización, puede establecerse según el tipo de agua cruda captada: superficial o subterránea. En el caso de aguas superficiales, usualmente el tratamiento debe enfocar prioritariamente los aspectos físicos tales como turbiedad, color, sabor y olor y a garantizar la. In g. eliminación de agentes patógenos microbianos hasta el lugar de. de. consumo.. La clasificación de las tecnologías de tratamiento para las. aguas superficiales se realiza en función del tipo de filtración:. a. rápida o lenta. En el caso de aguas subterráneas, pueden. Bi. bli. ot. ec. presentarse cuatro situaciones que pueden considerarse típicas: Calidad fisicoquímica adecuada con relación a las Normas de aplicación para el agua de consumo. Calidad fisicoquímica inadecuada por ser agua salobre, sin la identificación de un elemento crítico en particular. Calidad fisicoquímica inadecuada por presencia de elementos críticos específicos, como por ejemplo la presencia de flúor y/o arsénico, que son característicos de 14. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. algunas regiones del país, acompañados de. baja. salinidad.. UN T. Calidad fisicoquímica inadecuada por presencia de. elementos críticos específicos, acompañados de sales. ica. totales elevadas.. 2.5.. TRATAMIENTOS PARA AGUAS SUBTERRÁNEAS. ím. Cuando la calidad fisicoquímica de las aguas se ajusta a las Normas sólo es necesario un tratamiento de desinfección y. Qu. eventualmente una fluoruración.. Cuando la calidad no se ajusta a las Normas por tratarse de. en ier ía. aguas salobres, existen diversas tecnologías de desalinización aplicables, entre las cuales las de utilización de membranas son las de mayor desarrollo en los últimos tiempos.. En el caso de la presencia de elementos críticos específicos. In g. pueden analizarse las siguientes alternativas:. Reducir los elementos críticos a niveles aceptables de potabilidad,. de. a través de los tratamientos especiales apropiados para cada caso, como por ejemplo la filtración directa para la reducción de arsénico con oxidación previa, la utilización de filtros con hueso. a. molido para la reducción de flúor, la aeración para la reducción de. ec. hierro, etc.. Bi. bli. ot. Reducir todos los minerales presentes en el agua, ya sean críticos o no críticos con las tecnologías de desalinización, como por ejemplo, las de membranas. Para el caso de aguas subterráneas además puede plantearse,. por razones económicas, la necesidad de tratar parcialmente el volumen de agua captada, dividiendo el abastecimiento en agua para consumo humano y agua para otros usos. La primera debe reunir todos los 15. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. requisitos de potabilidad establecidos en las Normas de aplicación, como mínimo debe asegurarse su adecuada desinfección.. TRATAMIENTOS PARA AGUAS SUPERFICIALES. 2.6.1.. ica. 2.6.. UN T. mientras que la segunda puede no cumplirlos, si bien de todas maneras. PRETRATAMIENTOS. ím. En muchos casos los procesos de potabilización de aguas de origen superficial requieren de unidades de pretratamiento funcionamiento. previsto. Qu. para evitar obstrucciones y problemas que puedan complicar el del. de. potabilización. en ier ía. seleccionado.. sistema. Los pretratamientos más comunes se basan en la remoción por medios físicos y son: Desbaste. In g. Para la remoción de elementos gruesos que pueda. arrastrar el agua y que puedan afectar u obstruir los equipos y. de. conducciones aguas abajo. Esto se consigue mediante la interposición de rejas.. ec. a. Desengrasado o desaceitado Los aceites y grasas también pueden crear problemas en. Bi. bli. ot. el tratamiento previsto, aunque debe señalarse que en general no es común su presencia en el agua cruda. Generalmente son más livianos que el agua y por lo tanto tienden a subir a la superficie. En consecuencia, debe buscarse para su separación reducir la velocidad del flujo e interponer un tabique que permita el paso del agua por debajo y retenga esas materias en la superficie para ser posteriormente evacuadas.. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tamizado. UN T. Es una filtración sobre mallas dispuestas generalmente. sobre tambores cilíndricos. Pueden distinguirse el macrotamizado. y el microtamizado. En el primer caso, se pueden retener partículas de hasta 0,3 mm lo que permite remover insectos,. ica. residuos y algas. En el segundo, se pueden retener partículas de. ím. hasta 100 micrones, lo que permite remover plancton. Desarenado. Qu. Tiene por objeto retirar del agua cruda la grava, arena y partículas relativamente finas, para evitar la sedimentación de las mismas en las conducciones, proteger los equipos y mejorar la. en ier ía. eficiencia del sistema de potabilización. Sedimentación simple. Para aguas con turbiedades altas de hasta 500 UT o picos estacionales que de tal manera no puedan ser tratados. In g. directamente por filtración lenta, o si se comprueba que mediante su utilización se economiza coagulante y se optimiza el proceso de. filtración. rápida,. puede. analizarse. el. diseño. de. un. de. sedimentador simple cuando ensayos del agua cruda indiquen que se puede lograr una separación de partículas finas por. a. medios físicos (sedimentación en un tiempo razonable con 1 a 3. Bi. bli. ot. ec. hs. de permanencia). Tiene como desventaja el costo de inversión, debido a la. envergadura de la obra civil necesaria. La eficiencia a considerar en las condiciones expuestas depende del tipo de partículas en suspensión ya que no sedimentan las partículas coloidales.. 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Filtración gruesa en mantos de grava y arena gruesa o prefiltración. UN T. Es una alternativa a la sedimentación simple. Conviene. evaluar la conveniencia de su utilización como etapa previa a la. filtración lenta para reducir la turbiedad del agua cruda a niveles compatibles con este proceso, especialmente en el caso de picos. FILTRACIÓN LENTA. ím. 2.6.2.. ica. estacionales de turbiedad.. La filtración lenta convencional sin pretratamiento, es. Qu. aplicable para el caso de aguas superficiales cuando en el 80 % del tiempo el color aparente y la turbiedad no excedan. en ier ía. respectivamente 20 UC y 20 UT. Este sistema también permite la retención de hierro y manganeso dentro de ciertos límites. La presencia de Fe y Mn generalmente no involucra quejas de los usuarios. El filtro lento se caracteriza específicamente por su alta eficiencia en la remoción de microorganismos.. In g. No debe utilizarse la filtración lenta con dosificación de. productos químicos. Sólo en caso de emergencia puede utilizarse. de. un proceso de coagulación-floculación-decantación, con un presedimentador previo a la filtración para picos excepcionales de turbiedad. La filtración lenta se caracteriza por los menores costos. a. de operación y los mayores costos de inversión respecto a la. ec. filtración rápida. Debe considerarse que en la filtración lenta se. Bi. bli. ot. requiere un área por lo menos 20 veces mayor, lo cual limita su campo de aplicación en grandes poblaciones. Para aumentar el rango de aplicación en cuanto a la calidad de agua cruda y facilitar la operación de limpieza, se puede prever la incorporación de mantas sintéticas.. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Asimismo, la variabilidad estacional de la turbiedad del agua. cruda. puede. hacer. necesaria. la. previsión. de. un. UN T. pretratamiento, constituido usualmente por un filtro grueso de. Bi. bli. ot. ec. a. de. In g. en ier ía. Qu. ím. ica. grava y arena gruesa o, eventualmente por un presedimentador.. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UN T. III. DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO. Una vez que el agua ha sido conducida a la planta, comenzará el. tratamiento adecuado para su potabilización. El esquema que se presenta. ica. corresponde a un tratamiento completo, en los próximos apartados,. ím. iremos analizando cada una de las partes del proceso.. Fig. 1 Diagrama del proceso de Potabilización del agua. Bi. bli. ot. ec. a. de. In g. en ier ía. Qu. 3.1 OBRA DE LLEGADA Y PRETRATAMIENTO.. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(33) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La entrada de agua bruta en la planta se produce en la obra de. UN T. llegada. Esta instalación se puede proyectar de diversas maneras, la finalidad que se persigue en la obra de llegada, es la de homogenizar el agua que va a entrar en la planta.. ica. Es posible, que a través de las rejas de desbastes, colocadas en los embalses, se cuelen pequeños peces, ramas, hojas, y otros sólidos. ím. que no son deseables, ya que pueden producir atascos en las distintas unidades de la planta. Por este motivo, lo primero que vamos a encontrar retengan los arrastres de la conducción.. Qu. en la obra de llegada, son dispositivos mecánicos de desbastes, que. en ier ía. En función de la calidad del agua de entrada, será preciso colocar rejas de desbaste con pasos de gruesos o finos, tamices, e incluso desarenadores. La limpieza de estas rejas se puede hacer de forma manual, o automatizada, habrá que analizar la frecuencia de esta automática.. In g. operación, y evaluar la conveniencia de adquirir una reja manual o una. En el diseño de la obra de llegada, también se suele ubicar el. de. aliviadero general de la planta, que estará dimensionado para ser capaz de asumir todo el caudal que pueda circular por la conducción de. a. aducción. En caso de alguna contingencia en la planta que impidiese el. ec. tratamiento, cerraríamos la compuerta de entrada, y aliviaríamos el caudal. bli. ot. que trae la conducción hacia el cauce en el que se haya proyectado. La instrumentación que se instala en la obra de llegada, nos va a. Bi. informar de la calidad del agua de entrada. Sería básico colocar un caudalímetro, para conocer el caudal entrante, y ya si queremos conocer algún parámetro físico-químico del agua de entrada (temperatura,. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(34) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. turbidez, pH, conductividad, etc., este sería el lugar adecuado para. UN T. colocar alguno de estos analizadores. Como se decía en el primer párrafo de este punto, en la propia obra de llegada o cámara de mezcla, se puede iniciar la dosificación de. reactivos. Por este motivo, se requiere una homogenización del agua que. ica. circula por la obra de llegada.. ím. Para facilitar una mezcla homogénea, se diseñan las cámaras con elementos que la favorezcan, pueden consistir en crear laberintos en el. Qu. recorrido del agua, que aumentan el tiempo de contacto y facilitan la mezcla, en otros casos se disponen saltos de agua, aunque lo más eficaz será colocar agitadores mecánicos, que distribuidos uniformemente a lo. en ier ía. largo de la cámara nos dará el resultado deseado. A continuación, vamos a analizar los distintos reactivos que serán usados en la primera fase del tratamiento, para ello, debemos aclarar que las sustancias que vienen disueltas en el agua, van a ser eliminadas. In g. principalmente mediante oxidación, mientras que las sustancias que vienen en suspensiones coloidales, requieren la adicción de coagulantes. de. para su eliminación posterior mediante sedimentación.. ec. a. 3.1.1.. OXIDACIÓN Los objetivos que se persiguen con la oxidación, son los. -. Bi. Eliminación de las sustancias que puedan venir disueltas en el agua, tanto minerales (Fe, Mn, etc.), como orgánicas. bli. ot. siguientes:. (ácidos, derivados amonio, etc.). -. Eliminación de los olores y sabores, provocados por los compuestos orgánicos.. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(35) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. -. Eliminación de organismos contaminantes en forma de gérmenes y patógenos causantes de enfermedades de. UN T. transmisión hídrica.. Existen en el mercado diversos tipos de agentes. oxidantes, a continuación, vamos a citar los más comunes, la elección del producto va a depender del tipo de contaminante que. ica. tengamos que oxidar, de la instalación de la que se dispone en la planta, y como no, económicamente, de lo que estemos. aireación. Qu. a). ím. dispuestos a gastar.. Es la manera más simple de oxidación, consiste en poner en contacto el agua con el oxígeno del aire, para ello se emplean. en ier ía. elementos de oxidación, como pueden ser turbinas, o inyectores de aire conectados a un soplante o compresor. Si se quiere aumentar el rendimiento, se puede inyectar en lugar de aire, oxígeno puro, lo que también haría más caro el tratamiento.. In g. Con esta técnica, tendremos buenos resultados en lo que se refiere a eliminación de olores, sabores, y oxidación de metales,. de. sin embargo, no seremos capaz de eliminar los organismos patógenos, así como la mayoría de compuestos orgánicos. permanganato potásico. ec. a. b). Con la utilización del permanganato potásico se consigue la. Bi. bli. ot. oxidación de minerales como hierro y manganeso (con muy buen resultado), también se eliminan algunos compuestos orgánicos que producen olores y sabores en el agua, es bastante eficaz en la eliminación de algas, y tiene propiedades bactericidas. Al utilizar este reactivo, veremos que el agua se tiñe de un tono rojizo en el punto de dosificación, poco a poco, y conforme. 23 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(36) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. va aumentando el tiempo de contacto, este color se va a ir degradando hasta desaparecer. Esta tonalidad nos podrá orientar. UN T. de la demanda de reactivo que requiere el agua bruta, y será indicativo de una falta de producto, o de una sobredosificación. Para determinar la dosis adecuada, deberemos realizar ensayos. de laboratorio que reflejen la cantidad de materia y minerales. ica. posibles de oxidar. El exceso de permanganato se va a degradar. a dióxido de manganeso, y va a ser eliminado en el proceso de. ím. decantación y filtración.. Qu. También es importante señalar que la utilización de este oxidante no altera el pH del agua tratada. cloro y derivados. en ier ía. c). El cloro es utilizado en el proceso de potabilización con una doble finalidad: como agente oxidante, y como desinfectante. En este apartado hablaremos de sus cualidades como oxidante,. In g. cuando lleguemos al punto de desinfección, se volverá a tratar. Comercialmente, el cloro se usa de diversas formas, las más comunes en el mercado son: cloro gas, hipoclorito, hipoclorito. de. cálcico, dióxido de cloro, y cloraminas.. a. El cloro oxida muy bien al amonio, formando cloraminas,. ec. tiene buen resultado como oxidante de la materia orgánica, los. Bi. bli. ot. minerales también los oxida casi instantáneamente. El cloro es un elemento con un alto poder oxidante, cuando destruye la materia orgánica e inorgánica, va a permanecer en el agua de dos formas, como cloro residual libre, y como cloro residual combinado.. 24 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(37) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. En plantas de tamaño medio y grande, la dosificación de cloro se suele realizar con cloro gas, este cloro vendrá en. UN T. contenedores de cloro líquido, la instalación necesaria para. de. In g. en ier ía. Qu. ím. ica. dosificar se presenta en este esquema:. a. Fig. 2 Esquema de instalación de dosificación de Cloro. Bi. bli. ot. ec. d). ozono De los agentes citados, es el de mayor poder oxidante, es. capaz de oxidar casi todas las sustancias que lleva el agua, y al igual que el cloro, también es utilizado como desinfectante. Con respecto al cloro, el ozono es más oxidante (mejores resultado al oxidar a virus y bacterias), tiene las ventajas de no producir olores, sabores, ni los trihalometanos, que se forman al reaccionar el cloro con compuestos orgánicos. Los inconvenientes 25. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(38) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. son que su dosificación requiere una mayor tecnología, siendo. UN T. sus instalaciones más caras de explotar y mantener. El ozono, es una forma alotrópica del oxígeno, el modo de. generarlo en una planta, es a partir de oxígeno gas, normalmente. se suministra en forma líquida, podemos representar una. ica. instalación de dosificación tal como se muestra en el siguiente. de. In g. en ier ía. Qu. ím. esquema:. ec. a. Fig. 3 Esquema de instalación de dosificación de Ozono. DECANTACIÓN. Bi. bli. ot. 3.2.. El objeto de la decantación es la eliminación de sólidos presentes. en el agua, por la acción de la gravedad. Existen partículas que por si solas van a sedimentar en el decantador, otras van a ir agrupándose formando flóculos, los cuales con ayuda de reactivos, los haremos más. 26 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(39) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. voluminosos y pesados, aumentando su velocidad de sedimentación, y. 3.2.1.. UN T. favoreciendo su precipitación.. TIPOS DE DECANTADORES. En tratamiento de aguas potables, el proceso de decantadores. de. decantadores de lecho de fango.. de. fango,. y. Decantadores de contacto de fangos. Qu. a). contacto. ím. decantadores:. ica. decantación se realiza principalmente en dos grupos de. Para aumentar el tamaño de los flóculos, en este tipo de. en ier ía. decantadores, se pone en contacto el agua de entrada con parte de los fangos existentes, en lo que se denomina zona de reacción, consiguiéndose un engrosamiento de las sustancias coloidales que el agua lleva, al agruparse con las existentes en el propio decantador. El agua escapa de la zona de reacción, y en un sentido ascendente atraviesa la zona de decantación hasta. In g. salir por la superficie del decantador. El fango va a ir decantando por gravedad en el recorrido que sigue el agua, cuando su. de. volumen sea adecuado, se irá extrayendo mediante purgas del decantador.. a. Para favorecer el proceso, se suele colocar en la zona de. ec. reacción o floculación, un agitador mecánico (hélice o turbina). facilita la acumulación de fangos en la parte central del decantador, de donde al hacerse más denso, se extraerá más fácilmente mediante purgas.. Bi. bli. ot. También se suelen diseñar con una rasqueta que barre el fondo, y. 27 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(40) Qu. ím. ica. UN T. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Decantador de contacto de fango. 1. Entrada agua bruta 2. Zona de reacción. en ier ía. Fig. 4. 3. Zona de decantación. 4. Salida de agua clarificada 5. Turbina de agitación. In g. 6. Concentrador de fangos. 7. Purga de fangos en exceso. de. 8. Purga de fondo. b). decantadores de lecho de fangos. a. En este grupo de decantadores, el agua en un sentido. ec. ascendente, va a ir atravesando una masa uniforme de fango, que. Bi. bli. ot. va a permanecer en suspensión en el decantador. Esto permite que el lecho de fango actúe como zona de floculación, favoreciendo la retención de los sólidos que trae el agua bruta, por los flóculos integrantes del fango. Su construcción básica, es la de un depósito de fondo plano, en el suelo se disponen unos tubos perforados que permiten la. 28 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(41) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. entrada de agua bruta al decantador de una forma uniforme, el agua. como. indicamos. anteriormente. recorre. un. sentido. UN T. ascendente atravesando la manta de fangos, y saliendo del decantador por unas canaletas de recogida dispuestas en la. superficie. Los fangos en exceso se extraen del decantador. mediante purgas dispuestas en concentradores, donde la. ica. densidad del fango es mayor.. ím. Para aumentar la superficie de contacto, se suelen colocar unos módulos laminares, placas o tubos de material plástico,. Fig. 5 Decantador de lecho de fangos. ec. a. de. In g. en ier ía. Qu. inclinados 60º con respecto a la horizontal.. 1. Entrada de agua bruta. ot. 2. Campana de vacío. bli. 3. Tuberías perforadas de reparto. Bi. 4. Placas laminares 5. Canaletas salida de agua 6. Concentrador de fangos. 29 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(42) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 3.2.2.. COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN. UN T. Para la eliminación de sustancias que vienen en el agua. en forma coloidal, la decantación por gravedad, no resulta del todo efectiva, se requiere el aporte de unos reactivos que faciliten. a). ica. esta acción. coagulación. ím. El coagulante se utiliza para desestabilizar la carga exterior de las partículas coloidales, evitando la repulsión entre ellas, y. Qu. favoreciendo las reacciones que generarán coágulos de mayor densidad, lo que acelera su decantación.. Los agentes coagulantes comúnmente utilizados, son las. en ier ía. sales de hierro, y aluminio, que comercialmente se presentan en diversas formas: sulfato de aluminio, cloruro de aluminio, polímeros de alúmina, cloruro férrico, y sulfato férrico. Varios aspectos van a influir en el proceso de coagulación:. In g. calidad del agua bruta, agitación de la mezcla, dosis y tipo de coagulante. Para determinar la dosis y el tipo de coagulante para tratar nuestra agua, realizaremos ensayos de laboratorio (jar test),. de. que mostrarán la calidad del agua una vez decantada, el volumen de fango producido, los tiempos de decantación, etc., con cada. ec. a. uno de los coagulantes seleccionados.. Bi. bli. ot. b). floculación Los floculantes, o también llamados coadyuvantes, son. productos que tienen la facultad de captar los coágulos formando entre ellos un entramado más voluminoso, pesado, y denso. De esta forma, se aumenta la velocidad de sedimentación de los fóculos formados.. 30 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(43) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Se pueden clasificar en distintos grupos, según su naturaleza; en minerales u orgánicos, según su carga; en sintéticos.. UN T. aniónicos, catiónicos o neutros, según su origen; en naturales o. Al igual que en la elección del coagulante, para determinar el idóneo,. tendremos que. recurrir a. ensayos de. ica. floculante. laboratorio, que muestren resultados de diferentes productos y. 3.3.. Qu. ím. dosis de tratamiento para un mismo agua bruta.. FILTRACIÓN. en ier ía. Una vez que el agua ha sido decantada, para terminar el proceso de clarificación, la haremos pasar por una etapa de filtración. El proceso físico va a consistir, en hacer pasar el agua a través de un lecho filtrante, normalmente este lecho será de arena y grava de. In g. distinta granulometría, aunque también se puede optar, si se quiere un tratamiento más afino, por pasar el agua a través de un lecho de carbón activado, con esto no sólo retendremos la materia que aún queda en. de. suspensión en el agua, sino que quedarán en el lecho partículas adsorbidas que podrían producir olores y sabores en el agua. Para evitar. a. atascamientos, es importante que la retención de partículas se haga en el. ec. interior del lecho filtrante, y no en la superficie del lecho, por este motivo, será muy importante hacer una elección adecuada del tamaño del grano. Bi. bli. ot. del lecho filtrante. Dependiendo de las fuerzas que intervengan en el proceso de. filtración, podemos distinguir entre filtros de gravedad, y filtros de presión, siendo los primeros más económicos de explotar y mantener, aunque. 31 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(44) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. requieran una mayor superficie de filtrado para obtener los mismos. UN T. rendimientos. Podemos hacer una clasificación de los tipos de filtros por gravedad, en función de la velocidad de filtración: -. Filtros lentos: La velocidad de filtrado es inferior a 5 m3/m2h, estos. ica. filtros se utilizan para aguas poco turbias, que no han necesitado. coagulación previa. Requieren una granulometría fina de la arena,. ím. las retenciones se van a producir principalmente en la superficie del lecho, por lo que tienen bajo uso para aguas potables. Filtros rápidos: La velocidad de filtrado es superior a 5 m3/m2h, son. Qu. -. los filtros usados normalmente en aguas potables, que previamente. en ier ía. han pasado por un proceso de decantación y coagulación. Cuando un filtro se satura, porque ha llegado a un nivel de lámina de agua máximo, habrá que limpiarlo, para que vuelva a tener capacidad de filtrado. El proceso de lavado, va a consistir en una inyección temporal de aire y/o agua en contracorriente, haciendo que se desprendan los. In g. sólidos que han quedado retenidos en el lecho filtrante. El agua de estos lavados se puede llevar a cabecera de planta, o alguna instalación de. ACONDICIONAMIENTO FINAL. ec. a. 3.4.. de. aprovechamiento de las aguas.. Antes de pasar el agua a los depósitos o las redes de distribución,. ot. habrá que acondicionarla para asegurarnos que se cumple con la normativa de calidad, que dicta la reglamentación, para considerar el. Bi. bli. agua como potable. En tratamientos previos, hemos conseguido eliminar partículas de distintos grosores, otras disueltas, y también las que se encontraban en estado coloidal. Para conseguir estos objetivos, hemos adicionado al 32. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(45) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. agua algunos reactivos, que han podido modificar el pH del agua, y que. UN T. habrá que corregir. Por otra parte, la normativa va a exigir una concentración de flúor. en el agua tratada. Finalmente, tendremos que aplicar un tratamiento de. desinfección, que garantice la potabilidad del agua en todos los puntos de. ica. la red.. ím. Vamos a ver cada uno de estos procesos, que tienen como último. 3.4.1.. Qu. objetivo, garantizar la potabilidad del agua de salida a la red.. AJUSTE DEL pH. en ier ía. El pH del agua de salida, es necesario mantenerlo entre los valores guía que cita el reglamento (6,5 < pH < 8,5), para evitar tener un agua agresiva, que pueda producir corrosiones e incrustaciones en la red.. In g. Para corregir el pH entre estos valores, utilizamos varios. reactivos, que pueden dosificarse de forma líquida (en solución), o en polvo. Dependiendo del pH previo a la corrección, se podrán. de. requerir dos situaciones, aumentar o disminuir el pH, los reactivos más usados son:. ec. a. - Aumento de pH: Hidróxido sódico o cálcico, carbonato sódico.. Bi. bli. ot. - Reducción de pH: Ácidos sulfúricos o clorhídrico, anhídrido carbónico.. Como vemos, existen muy variadas posibilidades para definir una instalación de ajuste de pH, dependiendo del reactivo que usemos, y del estado en el que se quiera dosificar, dispondremos de una instalación distinta, como ejemplo, se 33. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(46) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. expone una instalación completa de dosificación de hidróxido. en ier ía. Qu. ím. ica. UN T. cálcico en polvo, para aumentar el pH:. Fig.6 Esquema de instalación de dosificación de Hidróxido de Calcio. DOSIFICACIÓN DE FLÚOR. In g. 3.4.2.. En primer lugar, hay que aclarar que la dosificación de. de. flúor, es un complemento en el proceso de potabilidad del agua,. a. en algunos países se agrega por recomendaciones sanitarias. Sabemos el efecto positivo que tiene el aporte de flúor en. ec. nuestros dientes para prevenir la caries, creando una capa que. Bi. bli. ot. cubre nuestro esmalte haciéndolo más duro a ataques externos. La regulación en cuanto a la obligatoriedad de dosificar flúor en el agua potable, cambia en nuestro país de una comunidad a otra. La reglamentación técnica sanitaria recomienda unos valores guía entre 0,7 y 1,2 ppm.. 34 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(47) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. El agente más usado es el ácido fluosilísico (H2SiF6), o su sal sódica (Na2SiF6), que se puede suministrar en estado líquido,. UN T. lo que hace más seguras las operaciones de almacenamiento y dosificación.. Existen otros productos que también se pueden utilizar, el. ica. fluoruro sódico (NaF), y el fluoruro cálcico (CaF), aunque se. DESINFECCIÓN. Qu. 3.4.3.. ím. suelen suministran en polvo.. El objetivo que se persigue con la desinfección, es. en ier ía. eliminar los organismos patógenos que pueda llevar el agua, garantizando así sanitariamente su consumo. Así se establece en la reglamentación técnica sanitaria, en el apartado de suministro y distribución de las aguas potables,. In g. donde se articula que las aguas potables de consumo público, deberán contener a lo largo de toda la red de distribución, y en todo momento, cloro residual libre o combinado, u otros agentes. de. desinfectantes,. en. las. concentraciones. que. determine. la. ec. a. Administración. Se pueden utilizar diversos agentes desinfectantes, su. Bi. bli. ot. elección dependerá de diversos factores: tiempo de contacto, calidad del agua, e instalaciones y recursos disponibles. El desinfectante más generalizado para potabilizar el agua, es el cloro y sus derivados, a continuación, vamos a ver algunas características de cada uno de estos agentes:. 35 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.