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POTABILIZACIÓN
La R.T.S. Para el abastecimiento y control de las aguas de consumo público recoge en su Título 1º la definición de agua potable
Un agua natural o tratada, será considerada como agua potable, apta para el consumo público, cuando
cumpla una serie de prescripciones: caracteres organolépticos, físicoquímicos, microbiológicos, sustancias no deseables, tóxicas, y radiactivas.
SISTEMAS DE CAPTACIÓNOrigen de las aguas : Superficiales ó Subterráneas
Aguas subterráneas: Bombeo Aguas superficiales:
Captación en Embalses: Fluctuación del nivel del embalse en función de las lluvias y tomas de caudal: Torres de Toma a distintas alturas Tomas realizadas con compuertas reguladoras cuya estanqueidad se ve protegida por Rejas de Desbaste Punto de Toma: En función de análisis de calidad del agua en diversos estratos (alturas): Mejor Tratabilidad
Captación en Ríos: Tomas laterales, de fondo... Si el caudal es pobre: Azud o pequeña presa Puede requerirse un Pretratamiento: Físico y/o Químico
SISTEMAS DE ADUCCIÓN
Se denomina ADUCCIÓN al proceso de conducir el agua desde su captación a la planta de tratamiento
Existen dos tipos de conducciones, en función de la diferencia de cota entre el punto de toma y la entrada en planta:
Conducciones por Gravedad: (Acueductos, canales,,...). Cota Positiva: El agua circula por la propia pendiente de la conducción
Conducción forzada: (Tuberías)Cota Negativa: Para salvar la diferencia de alturas, se emplean grupos de bombeo.
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Con el objeto de optimizar costes, a la salida de los embalses, yaprovechando el salto de agua desde la toma hasta el inicio de la conducción, se proyecta, generalmente, la
instalación de una Central Hidroeléctrica.
E. Potencial E. Cinética E. Mecánica E. Eléctrica
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Turbinas Hidráulicas: Turbinas Pelton: (O de presión):
Saltos de gran altura: H > 200 m
Caudales relativamente pequeños: Q < 10 m3/s
Turbinas Francis: (Ámplia gama de alturas y caudales) Velocidad lenta: Saltos de grandes alturas: H > 200 m Velocidad normal: 200 > H > 20 m Velocidad rápida: H < 20 m
Turbinas Kaplan: (Similares a las Francis, menor envergadura)
Saltos de agua pequeños: H < 50 m
Caudales medios y grandes
PLANTA POTABILIZADORA
ESQUEMA GENERAL
OBRA DE LLEGADA Y PRETRATAMIENTOObjetivo: recepción y homogeneización agua bruta
Desbaste:Dispositivos mecánicos que retengan los arrastres de la conducción.
Rejas de gruesos o finos, tamices, e incluso desarenadores
Aliviadero general de la planta
Instrumentación: Calidad del agua de entrada. Caudalímetro
POTABILIZACIÓNOBRA DE LLEGADA Y PRETRATAMIENTO
Cámara de MezclaImportante: Homogeneización:
Saltos de agua, Canales laberínticos, Agitadores Mecánicos
ATAQUE QUÍMICO A LAS SUSTANCIAS QUE VIENEN CON EL AGUA:* Disueltas: OXIDACIÓN
* Susp. Coloidales: COAGULACIÓN (+ Sedimentación)
POTABILIZACIÓN OXIDACIÓN
OBJETIVO:Eliminación de las sustancias disueltas en el agua:* Minerales (Fe, Mn, etc,...)* Orgánicas (ácidos, derivados amonio, etc,...).
Eliminación olores y sabores, provocados por compuestos orgánicos
Eliminación de organismos contaminantes (Gérmenes y patógenos causantes de enfermedades de transmisión hídrica).
POTABILIZACIÓN OXIDACIÓN:
AIREACIÓN Aire / Oxígeno
Buenos resultados en eliminación de olores, sabores, y oxidación de metales No se eliminan organismos patógenos ni la mayoría de compuestos orgánicos.
PERMANGANATO POTÁSICO Oxidación de minerales como hierro y manganeso, buen resultado. Eliminación de algunos compuestos orgánicos que producen olores y sabores Eliminación de algas, bastante eficaz. Propiedades bactericidas.
No altera el pH
POTABILIZACIÓN OXIDACIÓN:
CLORO Y DERIVADOS Doble finalidad Agente Oxidante-Desinfectante
Formas comerciales: Cloro gas (Uso General Plantas tamaño grande-medio) Hipoclorito sódico Hipoclorito cálcico Dióxido de cloro Cloraminas
Oxida muy bien al amonio: Cloraminas Oxida muy bien la materia orgánica Oxida muy bien los minerales Realizada la oxidación aparecerá en el agua como Cloro Residual Libre y Cloro Residual Combinado
POTABILIZACIÓN OXIDACIÓN:
OZONO Doble finalidad Agente Oxidante-Desinfectante
Capaz de oxidar todas las sustancias que lleva el agua Más oxidante que el cloro (mejores resultado con virus y bacterias) No produce olores, sabores, ni trihalometanos (formados al reaccionar el cloro con diversos compuestos orgánicos). Inconvenientes: Su dosificación requiere mayor tecnología (Instalaciones más caras de explotar y mantener. Forma alotrópica del oxígeno:
Generación en planta, a partir de oxígeno gas Generación a partir de aire Suministro directo
POTABILIZACIÓN
DECANTACIÓN
Objetivo: Sedimentación de los sólidos presentes en el agua, por exclusiva acción de la gravedad.
Se requiere ayuda química: Floculación
Tipos de decantadores
* Por contacto de fangos
* De lecho de fangos
POTABILIZACIÓN DECANTADORES POR CONTACTO DE FANGOS
Para aumentar el tamaño de los flóculos, se pone en contacto el agua de entrada con parte de los fangos existentes, en la zona de
reacción
Engrosamiento de las sustancias coloidales del agua 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 salir por la superficie.
El fango decanta, cuando su volumen sea adecuado, se extraerá mediante purgas
POTABILIZACIÓNDECANTADORES POR CONTACTO DE FANGOS
Favorecer el proceso:
Colocar en la zona de reacción o floculación, un agitador mecánico (hélice o turbina)
Rasqueta de barrido de fondo: facilita la acumulación de fangos en la parte central del decantador, extracción más
fácil por purgas.
POTABILIZACIÓN
DECANTADORES POR CONTACTO DE FANGOS
El agua en un sentido ascendente, atraviesa una masa uniforme de fango en suspensión en el decantador
El lecho de fango actúa como zona de floculación, favoreciendo la
retención de los sólidos que trae el agua bruta, por los flóculos integrantes del fango.
POTABILIZACIÓN
DECANTADORES POR CONTACTO DE FANGOS
Construcción básica: * Depósito de fondo plano* Tubos perforados en la base para entrada de agua bruta al decantador de una manera uniforme* Recorrido ascendente del agua atravesando la manta de fangos* Salida del agua por canaletas de recogida dispuestas en la superficie. * Extracción de fangos en exceso por purgas dispuestas en concentradores, donde la densidad del fango es mayor.* Colocación de módulos laminares, placas o tubos de material plástico, inclinados 60º con respecto a la horizontal para aumentar la superficie de contacto.
POTABILIZACIÓN DECANTACIÓNCoagulación-Floculación:
COAGULACIÓNDesestabilización de partículas coloidales
Agentes coagulantes comúnmente utilizados: Sales de hierro y aluminio
Comercialmente se presentan en diversas formas: * Sulfato de aluminio* Cloruro de aluminio* Polímeros de alúmina* Cloruro férrico* Sulfato férrico
POTABILIZACIÓN DECANTACIÓNCoagulación-Floculación:
FLOCULACIÓNCaptación de los coágulos, formando entre ellos un entramado más voluminoso, pesado, y denso. Aumento de la velocidad de sedimentación de los fóculos .
Se pueden clasificar en distintos grupos:* Según su naturaleza: Minerales u orgánicos* Según su carga: Aniónicos, catiónicos o neutros* Según su origen: Naturales o sintéticos.
Paso del agua a través de un lecho filtrante, de arena y grava de distinta granulometría
Tratamiento más de afino: Paso del agua a través de un lecho de carbón activo: Retención de la materia que aún queda en suspensión en el agua, y adsorción de partículas que podrían producir olores y sabores
Importante: elección adecuada del tamaño del grano del lecho filtrante, para evitar colmatación en la superficie.
POTABILIZACIÓN
FILTRACIÓN
POTABILIZACIÓN
FILTRACIÓN
Clasificación de los filtros:Filtros de gravedad – Filtros de PresiónFiltros de gravedad Más económicos de explotación y mantenimiento.Requieren mayor superficie de filtrado para iguales rendimientos.En función de la velocidad de filtración pueden ser:
- Filtros lentos: Aguas poco turbias, sin coagulación previa. Velocidad de filtrado < 5 m3/m2h, estos
Requieren una granulometría fina de la arena Retenciones principalmente en superficie del lecho: Bajo
uso para aguas potables.
POTABILIZACIÓN
FILTRACIÓN
Filtros de gravedad - Filtros rápidos: Aguas potables, con tratamiento previo de decantación y coagulación
Velocidad de filtrado > 5 m3/m2h, son
El proceso de lavado: Inyección temporal de aire y/o agua en contracorriente. Dicha agua se puede llevar a cabecera de planta, o alguna instalación de aprovechamiento de las aguas.
POTABILIZACIÓN ACONDICIONAMIENTO FINAL
Ajuste del pHpH del agua de salida s/R.T.S. = 6,5 < pH < 8,5
Para corregir el pH entre estos valores: Reactivos, (en solución o en polvo).Dependiendo del pH previo a la corrección:
Aumento de pH: Hidróxido sódico o cálcico, carbonato sódico. Reducción de pH: Ácidos sulfúricos o clorhídrico, anhídrido carbónico.
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Fluoración
Complemento en el proceso de potabilidad del agua,
La regulación en cuanto a la obligatoriedad de dosificar flúor en el agua
potable, cambia en nuestro país de una comunidad a otra
R.T.S. valores guía entre 0,7 y 1,2 ppm
Agente más usado es el ácido fluosilísico (H2SiF6), o su sal sódica
(Na2SiF6).
Otros: Fluoruro sódico (NaF), y Fluoruro cálcico (CaF)
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Desinfección
El objetivo es eliminar los organismos patógenos que pueda llevar el agua, garantizando así sanitariamente su consumo.
R.T.S. : 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 desinfectantes, en las concentraciones que determine la Administración.
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Desinfección. El cloro y sus derivados
R.T.S. Valores guia: Concentración de cloro libre residual entre 0,2 y 0,6
ppm, en la red de distribución.
.•El aporte que se haga de cloro en el agua, en un primer momento va a oxidar la materia orgánica e inorgánica que lleve el agua.
•Si seguimos añadiendo cloro al agua, ésta reaccionará con algunos restos de compuestos orgánicos, formando cloraminas, que ya tienen una
capacidad de desinfección, aunque débil, a esta forma de cloro en el agua
se le denomina Cloro Residual Combinado.
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Desinfección. El cloro y sus derivados
* Si continuamos añadiendo cloro, observaremos que todo el que se añada, aparece como Cloro Residual Libre, el cual es un agente desinfectante muy activo.
Punto de dosificación de cloro: A la entrada de los depósitos de abastecimiento.
Instalación de almacenamiento y dosificación de cloro: Sistema de neutralización de posibles fugas de cloro al ambiente.
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Desinfección. El cloro y sus derivados
Sistema de neutralización de posibles fugas de cloro al ambiente.
TORRES DE ABSORCION:Torres de lavado (de platos o de relleno), donde se
realiza un lavado en contracorriente del aire contaminado extraido de la sala, con sosa caústica (soluciones al 18-22%), formando
hipoclorito, y cloruro sódico, y obteniéndose un aire descontaminado.
n cuanto a los derivados del cloro usados como desinfectante: lascloraminas se usan poco porque tienen menor poder desinfectante, y por lossubproductos que se originan.El dióxido de cloro es necesario prepararlo in situ, con ácido clorhídrico ehipoclorito sódico, lo que supone un inconveniente al estar manipulándosevarios reactivos químicos, sin embargo se aprecia su capacidad oxidante sobreaguas que contienen fenoles (a diferencia del cloro, no origina olores), y oxidamuy bien a aguas cargadas de hierro y manganeso.
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Desinfección. El cloro y sus derivados
Derivados del cloro usados como desinfectante:
CLORAMINASPoco uso porque tienen menor poder desinfectante, y por lossubproductos que se originan.
DIOXIDO DE CLORO Necesario prepararlo in situ, con ácido clorhídrico e hipoclorito sódico (Inconveniente por manipulacion de varios reactivos
químicos)Se aprecia su capacidad oxidante sobre aguas que contienen
fenoles Oxida muy bien a aguas cargadas de hierro y manganeso.
HIPOCLORITOS Ofrecen el mismo resultado en desinfección que el cloro.
Problema: Elevan el pH del agua: Originan más problemas deprecipitados en los depósitos y las conducciones, por la
alcalinidad que producen.
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Desinfección. El cloro y sus derivados
Derivados del cloro usados como desinfectante:
POTABILIZACIÓN
ACONDICIONAMIENTO FINAL
Desinfección. Ozono
Mayor poder oxidante que el cloro
Ventajas No produce los olores ni sabores que pueden originarse en los
subproductos clorados.
Mas eficaz en su acción desinfectante, por su mayor poder oxidante.
Inconvenientes
Tecnologia mas costosa.
POTABILIZACIÓN
RECUPERACION DE AGUAS DE PROCESO
Las aguas más cargadas van a proceder de las purgas que se dan a los decantadores, con concentración variable de sólidos
El agua procedente de los lavados de los filtros, ya sean de arena o de carbón, va a suponer un volumen a tratar más elevado, y en menos
tiempo, sin embargo si el agua ha sido previamente coagulada y decantada, no suele tener mucha carga contaminante.
RECOMENDABLE: Deposito de homogeneizacion de caudal
Planta tipo:DesarenadorTratamiento físico-químico (coagulación, floculación)DecantaciónTratamiento de la línea de fangos con espesador y
deshidratación
