TRABAJO Tratamiento de Aguas Crudas

7/25/2019 TRABAJO Tratamiento de Aguas Crudas

http://slidepdf.com/reader/full/trabajo-tratamiento-de-aguas-crudas 1/18

INTRODUCCIÓN

El agua, desde los principios de los registros históricos del hombre, se

ha estimado como uno de los recursos naturales con mayor importancia

para la vida en la tierra, siendo estudiada por cientos de años para

mejorar su calidad y capacidad de manejo, haciendo de ella un elemento

limpio, y puro para su consumo, sin generar reacciones negativas,

evitando la transmisión de enfermedades que se dan gracias a g érmenes

que logran incubarse en este vital elemento.

A medida que las pequeñas poblaciones crecían, se requerían

servicios sanitarios, para mantener una provisión de agua potable, así

como un alcantarillado para poder manejar de manera salubre las aguas

residuales. Los primeros acueductos y alcantarillados datan de los

romanos, los cuales por medio de sistemas de conducción de puentes de

arcos llevaron el preciado líquido a sus ciudades. Al pasar de los tiempos

las técnicas para la conducción de agua han mejorado, pero en países del

tercer mundo aun existen grandes deficiencias. En especial en las zonas

rurales aun existen grandes insuficiencias en los servicios de distribución

de agua y en el manejo de las aguas generadas por las actividades

humanas.

Al hablar de calidad del agua, se puntualiza en la medida en que ésta

se ve afectada por la concentración de sustancias producidas por procesos

naturales y actividades humanas. Para determinar si se habla de buena o

mala calidad del agua, es necesario conocer que uso se le dará ya que los



CONTENIDO

Agua Cruda

El agua es la sustancia imprescindible para todos los seres vivos, es

vector de vida y actividad humana. Para el hombre las necesidades del

agua y energ ía son indiscutibles, por ello se idearon diferentes sistemas de

aprovechamiento y tratamiento de las aguas, tanto en su aspecto

energ ético como bajo el punto de vista de su uso (consumo humano,

agricultura, transporte, industria, etc). El agua es el compuesto más

común en la superficie de la tierra, hace parte de lo que se conoce como

hidrosfera ocupando las dos terceras partes del globo terráqueo. Su

volumen se estima en 1370 millones de Km. cúbicos distribuidos en su

mayor parte en el agua de mar, la cantidad restante en los ríos, lagos,

aguas subterráneas, en la atmósfera y el volumen de agua fresca que

representa el hielo de los polos.

La fuente original del agua es la lluvia, aunque su composición es

variable, tiene elementos en común representados básicamente por

bicarbonatos, carbonatos, cloruros, sulfatos, nitratos de calcio y magnesio,

también pueden estar presentes otros metales como hierro, manganeso y

silicio, además contiene gases disueltos (CO2 y O2) y cuerpos en

suspensión de origen org ánico e inorg ánico. Dicha agua normalmente

requiere de un proceso de purificación para que pueda ser consumida por



el ser humano; es este proceso de tratamiento lo que se desea como

objetivo principal es eliminar todo lo que pueda hacer daño en el

organismo humano.

Se denomina agua cruda o natural al agua antes de ser sometida a

los correspondientes tratamientos potabilizadores; agua potable, al agua

apta para el consumo humano, una vez que ha pasado por el

correspondiente tratamiento potabilizador. El agua que es un compuesto

natural, para ser consumida requiere hoy día una serie de operaciones que

nos aseguren su vuelta a una calidad aceptable desde el punto de vista

sanitario. No llega de forma casual y simple al domicilio de los usuarios.

Hoy en día, en las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) se

realizan los procesos necesarios para que el agua natural procedente de

los embalses y otras captaciones se transforme en agua apta para el

consumo humano.

El desarrollo de la sociedad reclama cada vez más agua, pero no solo

a veces escasea el agua sino que su calidad en los puntos donde se

encuentra y capta, desgraciadamente se ha ido deteriorando día a día con

el propio desarrollo, esto obliga a un tratamiento cada vez amplio y

complejo técnicamente. La eliminación de materias en suspensión y en

disolución que deterioran las características f ísico- químicas y

organolépticas así como la eliminación de bacterias y otros

microorganismos que pueden alterar gravemente la salud son los objetivos

perseguidos y conseguidos en la estaciones de tratamiento a lo largo de

todo un proceso que al final logra suministrar un agua transparente y de



una calidad sanitaria garantizada.

Las aguas blancas naturales también se les llama “aguas crudas” por

ser la alimentación al proceso de potabilización. Pueden provenir de:

✔ Fuentes superficiales: Ríos, lagos, embalses, manantiales.

✔ Fuentes subterráneas: Pozos profundos y aguas sub-

superficiales.

Tratamiento de Agua Cruda

El tratamiento del agua es el proceso de naturaleza f ísico-química y

biológica, mediante el cual se eliminan una serie de sustancias y

microorganismos que implican riesgo para el consumo, o le comunican un

aspecto o cualidad organoléptica indeseable; y la transforma en un agua

apta para consumir. Todo sistema de abastecimiento de aguas que no este

provisto de medios de potabilización, no merece el calificativo sanitario de

abastecimiento de aguas. En la potabilización del agua se debe recurrir a

métodos adecuados y adaptados a la calidad y estado del agua origen a

tratar.

En esencia se realiza el tratamiento con el objeto fundamental de

mejorar la calidad f ísica, química y bacteriológica del agua proveniente de

las obras de toma, a fin de entregarla al consumo, apta, inocua y

aprovechable para el hombre, animales, agricultura e industrias y cuyo

tratamiento debe incidir en los siguiente aspectos básicos:



✔ Higiene: eliminar o reducir del agua las bacterias, protozoos,

quistes, parásitos y en especial aquellos que son patológicos para el

hombre. Reducir la excesiva mineralización o materias org ánicas que

pueden originar trastornos fisiológicos de diferente orden y agregar

substancias que aminores o reducen el desarrollo de ciertos trastornos

org ánicos propios de los consumidores.

✔ Estético: hay factores f ísicos característicos de las aguas tales

como color, olor, turbiedad y sabor, que son los que mas impresiona alpúblico consumidor, y aunque no constituyen un problema que afecte la

salud pública, deben reducirse su concentración para que el público no las

rechace.

✔ Económico: el efecto corrosivo o incrustante del agua hace

que las cañerías tengan menor vida útil. La dureza ocasiona mayor

consumo de jabón, obstruye los sistemas de calefacción, tuberías y cuerpos

de calderas y forma una gruesa costra calcárea (sarro) en los útiles de

cocina.

Conocido el origen de un agua y sus características f ísicas, químicas y

bacteriológicas, así como su posible micro contaminación, después de

comparadas estas características con las que se requieren para un agua

destinada al consumo humano puede juzgarse sobre la necesidad de su

tratamiento. Este tratamiento puede efectuarse de forma mas o menos

completa, seg ún los defectos que deban corregirse. Pueden ser necesarios

varios procedimientos y en este caso, deberá estudiarse su combinación de



la forma mas razonable, tanto desde el punto de vista de la eliminación de

dichos efectos, como de las condiciones locales de la instalación. Este

estudio tiene además por objeto llegar a la realización mas económica en

gastos de primera inversión y en gastos de explotación. Debe efectuarse

teniendo en cuenta todas las posibilidades que ofrece actualmente el

automatismo y con una exigencia de seguridad de explotación que

garantice en todo momento la entrega de agua de la mejor calidad sin

riesgo de fallos accidentales.

Historia del Tratamiento del Agua

Una de las mayores preocupaciones en la historia de la humanidad

ha sido el procurarse agua lo más pura y limpia posible. El tratamiento

del agua originalmente se centraba en mejorar las cualidades estéticas de

esta. La historia del agua potable es muy remota. En Siria y Babilonia se

construyeron conducciones de albañilería y acueductos para acercar el

agua desde sus fuentes a lugares próximos a las viviendas. Los antiguos

pueblos orientales usaban arena y barro poroso para filtrar el agua,

también en Europa los romanos construyeron una red de acueductos y

estanques, podían traer agua desde distancias próximas a los 90 km,

instalaron filtros para obtener agua de mayor calidad, llegaban a separar

el agua de buena calidad que usaban para beber y cocinar del agua de

peor calidad, obtenida de otras fuentes, que utilizaban para riegos y

limpiezas, hecho que hoy día en la mayor parte de las ciudades aún no se

separa y la misma agua que se emplea para beber se emplea para usos

tales como la limpieza de inodoros.



Hay registrados métodos para mejorar el sabor y el olor del agua

4.000 años antes de Cristo. Escritos griegos recomendaban métodos de

tratamiento tales como filtración a través de carbón, exposición a los rayos

solares y ebullición. En el antiguo Egipto dejaban reposar el agua en

vasijas de barro durante varios meses para dejar precipitar las partículas

e impurezas, y mediante un sif ón extraían el agua de la parte superior

(decantación), en otras ocasiones incorporaban ciertas sustancias

minerales y vegetales para facilitar la precipitación de partículas y

clarificar el agua (coagulación). En los comienzos del 1500 antes de Cristo,

se tiene referencias de que los egipcios usaban ya un producto, que hoy se

emplea para el mismo fin, el alumbre para lograr precipitaras partículas

suspendidas en el agua.

(Sedimentación y decantación- 1450 Antes de Cristo)



El primer sistema de suministro de agua potable a toda una ciudad,

fue llevado a cabo por John Gibb, en 1804, quien logró abastecer de agua

filtrada a la ciudad de Glasgow, Escocia. En 1806 se pone en

funcionamiento en París una gran planta de tratamiento de agua, en esta

planta se dejaba sedimentar el agua durante 12 horas y a continuación se

procedía a su filtración mediante filtros de arena y carbón y en 1827

James Simplón construye en Inglaterra un filtro de arena para tratar y el

agua potable. Ya en el siglo XX de nuestra época se estableció la filtración

como un efectivo medio para eliminar partículas del agua aunque el grado

de claridad conseguido no era medible en esta época.

Al comienzo del siglo XX en Europa se estableció de forma más

regular la filtración lenta sobre arena. Durante la segunda mitad de este

siglo XX los científicos alcanzaron grandes conocimientos sobre las fuentes

y efectos de los contaminantes del agua potable ( en 1855 se probó que el

cólera era una enfermedad de transmisión hídrica al relacionarse con un

brote surgido en Londres a consecuencia de la contaminación de un pozo

público por aguas residuales). En 1880 Pasteur explicó cómo organismos

microscópicos podan transmitir enfermedades a través del agua. En el

siglo XX se descubrió que la turbiedad del agua no era solo un problema

estético; las partículas en las fuentes del agua tales como la materia fecal,

podría servir de refugio a los patógenos.

Así como la filtración se mostró como un método de tratamiento

efectivo para reducir la turbiedad, desinfectantes como el cloro jugaron un

gran papel en la reducción del número de brotes epidémicos en los



comienzos del siglo XX. En 1908 se empleó el cloro por primera vez como

un desinfectante primario del agua potable de New Jersey. Otro

desinfectante como el ozono, también empezó a emplearse por estas fechas

en Europa. A continuación aparecieron otras sustancias químicas

procedentes de vertidos, generalmente industriales, contaminando las

aguas objeto de abastecimiento publico (mayoritariamente aguas

superficiales) y causando un gran impacto negativo y obligando a la

implantación de técnicas de tratamiento del agua cada vez mas efectivas y

complejas (coagulación, floculación , adsorción con carbón activo, etc.) y a

veces no han sido lo efectivas que se esperaban para eliminar algunos de

los nuevos y emergentes contaminantes.

En 1972 un estudio encontró 36 sustancias químicas en el agua

tratada en Louisiana (U.S) que fue tomada del río Missisipi. Como

consecuencia de estas nuevas y mayores contaminaciones, hubo necesidad

de aplicar nuevas legislaciones y requerimientos técnicos para

salvaguardar la salud de los consumidores. Posteriores avances en la

desinfección han puesto a punto nuevas técnicas y sustancias en el

proceso de desinfección del agua como son principalmente el empleo de

ozono, dióxido de cloro, cloraminas y radiación ultravioleta. La filtración y

la desinfección con cloro del agua potable han sido responsables de gran

parte del 50% de aumento de la expectativa de vida en los países

desarrollados durante el siglo XX. Este hecho motivó a la revista Life a

citar recientemente a la filtración y la cloración del agua potable como

probablemente el más significativo avance en salud pública del milenio.



Antes de la llegada de la cloración para el tratamiento de agua

potable,aproximadamente 25 de cada 100.000 personas morían

anualmente los Estados Unidos a causa de la fiebre tifoidea. Los sistemas

de abastecimiento de agua potable sin tratar, o con un tratamiento

inadecuado, siguen siendo la mayor amenaza para la salud pública,

especialmente en los países en desarrollo, donde casi la mitad de la

población consume agua contaminada. En estos países, enfermedades

como el cólera, la tifoidea y la disentería crónica son endémicas y matan a

niños y a adultos. En 1990 más de tres millones de niños menores de cinco

años murieron por enfermedades diarreicas. Los más recientes avances en

el tratamiento del agua han sido las mejoras alcanzadas en el desarrollo

de membranas para osmosis inversa y otras técnicas como la ozonización y

otras relativas a la eliminación de los cada vez mayor número y cantidad

de contaminantes encontrados en el agua potable.

Estación de Tratamiento de Agua Potable (ETAP)

Estación de Tratamiento de Agua Potable es la instalación donde se

lleva a cabo el conjunto de procesos de tratamiento de potabilización

situados antes de la red de distribución y/o depósito, que contenga más

unidades de tratamiento. Se denomina estación de tratamiento de agua

potable al conjunto de estructuras en las que se trata el agua de manera

que se vuelva apta para el consumo humano. Existen diferentes

tecnolog ías para potabilizar el agua, pero todas deben cumplir los mismos

principios:



✔ Combinación de barreras múltiples (diferentes etapas del

proceso de potabilización) para alcanzar bajas condiciones de riesgo .

✔ Tratamiento integrado para producir el efecto esperado

Combinación de barreras múltiples (diferentes etapas del proceso de

potabilización) para alcanzar bajas condiciones de riesgo .

✔ Tratamiento integrado para producir el efecto esperado

✔ Tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento tiene

una meta específica relacionada con alg ún tipo de contaminante).

✔ Si no se cuenta con un volumen de almacenamiento de agua

potabilizada, la capacidad de la planta debe ser mayor que la demanda

máxima diaria en el periodo de diseño.

✔ Además, una planta de tratamiento debe operar

continuamente, aún con alguno de sus componentes en mantenimiento;

por eso es necesario como mínimo dos unidades para cada proceso de la

planta.

Esquema de funcionamiento de ETAP:

✔ TOMA DEL RIO. Punto de captación de las aguas.

✔ REJA. Impide la penetración de elementos de gran tamaño

(ramas, troncos, peces, etc.).



✔ DESARENADOR. Sedimenta arenas que van suspendidas

para evitar dañar las bombas.

✔ BOMBEO DE BAJA (Bombas también llamadas de baja

presión). Toman el agua directamente de un río, lago o embalse, enviando

el agua cruda a la cámara de mezcla.

✔ CAMARA DE MEZCLA. Donde se agrega al agua productos

químicos. Los principales son los coagulantes (sulfato de alúmina),

alcalinizantes (cal).

✔ DECANTADOR. El agua llega velozmente a una pileta muy

amplia donde se reposa, permitiendo que se depositen las impurezas en el

fondo. Para acelerar esta operación, se le agrega al agua coagulantes que

atrapan las impurezas formando pesados coágulos. El agua sale muy

clarificada y junto con la suciedad quedan gran parte de las bacterias que

contenía.

✔ FILTRO. El agua decantada llega hasta un filtro donde pasa

a través de sucesivas capas de arena de distinto grosor. Sale

prácticamente potable.

✔ DESINFECCIÓN. Para asegurar aún más la potabilidad del

agua, se le agrega cloro que elimina el exceso de bacterias y lo que es muy

importante, su desarrollo en el recorrido hasta las viviendas.

✔ BOMBEO DE ALTA. Toma el agua del depósito de la ciudad.



✔ DEPÓSITO. Desde donde se distribuye a toda la ciudad.

✔ CONTROL FINAL. Antes de llegar al consumo, el agua es

severamente controlada por químicos expertos, que analizan muestras

tomadas en distintos lugares del sistema.

Estación de Tratamiento de Agua Potable (1)



Estación de Tratamiento de Agua Potable (2)

Contaminantes del Agua Cruda

Los contaminantes pueden estar presentes como:

✔ Sólidos: en suspensión flotantes o grandes: Hojas, ramas,

palos.

✔ Sólidos suspendidos pequeños y coloidales: arcillas, limo,

microorganismos.

✔ Sólidos disueltos: alcalinidad, dureza, ácidos org ánicos.

✔ Gases disueltos: CO2, H2S

✔ Líquidos no mezclables.

✔ En el tratamiento para remover los contaminantes puede ser

necesario agregar sustancias para mejorar las características del agua.

Procesos de Tratamiento

Los procesos de tratamiento son los siguientes:



✔ Aeración: La aeración es el proceso de tratamiento mediante

el cual se incrementa el área de contacto del agua con el aire

para facilitar el intercambio de gases y sustancias volátiles.

este proceso se realiza por tres razones principales:

• Remoción de gases disueltos:

➢ Gas carbónico presente en el agua de forma natural.

➢ Gas Sulfihídrico proveniente de la putrefaccion o

fermentacion delos depositos org ánicos putrescibles o

fermentables del fondo de los reservorios.

➢

✔ Coagulación

✔ Floculación

✔ Decantación o sedimentación

✔ Filtración

✔ Tratamiento por contacto;

✔ Corrección de la dureza

✔ Desinfección



✔ Sabor y olor

✔ Control de la corrosión

✔ Cloración.

2.1 Objetivos del tratamiento

Esquema General de Potabilización

“cuadro”

Tratamiento Preliminar

Normas de Calidad Pasa el Consumo Humano en Venezuela

La

Criterios de calidad de agua potable

✔ Libre de microorganismo.

✔ Bajas concentraciones de compuestos considerados tóxicos

que puedan comprometer la salud a largo plazo.

✔ Clara (baja turbidez)



✔ No salobre.

✔ Sin olor y sabor desagradable.

✔ No corrosiva, no precipitativa para las tuberías.

TRABAJO Tratamiento de Aguas Crudas

Documents

Transcript of TRABAJO Tratamiento de Aguas Crudas