Capitulo II (plantas de tratamientos de aguas Residuales)

7/18/2019 Capitulo II (plantas de tratamientos de aguas Residuales)

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CAPITULO II

TECNOLOGIAS DE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUASRESIDUALES

Definicin Y Caractersticas Generales De Los Sistemas De Tratamiento

Al final del sistema de alcantarillado sanitario, es importante implementar unaplanta deTratamiento. Para seleccionar el tipo de tratamiento que se aplicara esimportante considerar:

La ley de Medio Ambiente 1333. Las metas de proteccin de la salud y el ambiente (podran ir m!s all! que la

ley".

#actores econmicos$ recuperacin de costos de construccin y operacin.

Terrenos disponibles, %alores de terrenos.

&apacidad de operacin y mantenimiento.

Uniaes De Tratamiento De A!"as Resi"ales

Clasificacin UNIDAD DE

TRATAMIENTO

DESCRIPCION

Tratamiento#reliminar

o #re$tratamiento

' e)as

' *esarenador

+s el con)unto de unidades quetiene como finalidad de eliminarmateriales ruesos, que podranper)udicar el sistema deconduccin de la planta.

Tratamiento#rimario

' Tanque s-ptico

' Tanque m/off

La finalidad es de remo%erslidos suspendidos remo%iblespor medio de sedimentacin,filtracin, flotacin y

precipitacin.

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Uniaes De Tratamiento De A!"as Resi"ales %Contin"acin&'

CLASI(ICACI)N UNIDAD DE TRATAMIENTO DESCRIPCION

Tratamientosec"nario

' eactor 0A21

'Launas de estabiliacin4

'Lodo acti%ado

con%encional

' #iltro percolador

' 5umedales

' #iltro anaerobio

' 6an)a de o7idacin

' 2iodisco

La finalidad es de remo%ermaterial or!nico y ensuspensin. e utilia procesosbiolicos, apro%ec/ando laaccin de microoranismos, queen su proceso de alimentacinderadan la materia or!nica.La presencia o ausencia deo7eno disuelto en el aua

residual, define dos randesrupos o procesos de acti%idadbiolica, loa aerobios (enpresencia de o7ieno" y losanaerobios (en ausencia deo7ieno".

Tratamientoterciario

' Microcribado

' &oaulacin8floculacin

' #iltros rapidos

' Adsorcin 97idacin

qumica

' +lectrodialisis

' ntercambio ionico

' Precipitacin qumica

'itrificacin8desnitrificacin

' Precipitacin con cal, etc.

+s el rado de tratamientonecesario para alcanar unacalidad fisicoqumica biolicaalto para cuerpos de aua

receptores sensiti%os o ciertostipos de reuso. ormalmente setrata de remo%er nutrientes(nitreno y fosforo" del aua,porque estos estimulan el&recimiento de las plantas

acu!ticas.

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Uniaes De Tratamiento De A!"as Resi"ales %Contin"acin&'

CLASI(ICACI)N UNIDAD DE TRATAMIENTO DESCRIPCION

Desinfeccin

' #sicos: #iltracin,

ebullicin, rayos

ultra%ioleta.

' ;umicos: Aplicacin de

cloro,

bromo, yodo, oono, etc.

+s el tratamiento adicional para

remo%er patenos.

Tratamiento eloos

' *iestin anaerobia

' Tratamiento con cal

' &omposta)e

' Patio de secar

+s el tratamiento de la porcin? @ aua" remo%ido del auacontaminada. La finalidad delproceso es de secarlo y tratarlocomo una combinacin detiempo y temperatura paramatar los patenos.

Nota* +l eactor 0A2 tambi-n puede ser utiliado para realiar tratamientoprimario' Las launas de estabiliacin tambi-n pueden realiar tratamiento

primario.

Tratamiento Preliminar

+l tratamiento preliminar de las auas residuales se define como el proceso

de eliminacin de los constituyentes de las auas residuales cuya presencia

pueda pro%ocar problemas de mantenimiento y funcionamiento de losdiferentes procesos, operaciones y sistemas au7iliares.

Re+as

La operacin de cribado se emplea para remo%er el material rueso,

eneralmente flotante, contenido en alunas auas residuales crudas, que

puede obstruir o daar bombas, tuberas y equipos de las plantas de

tratamiento o interferir con la buena operacin de los procesos de tratamiento.

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Tratamiento Preliminar (Continuacin).

Desarenaor

e emplea para remo%er ra%illas, arenas, cenias y otros materiales

inor!nicos presentes en las auas residuales municipales que pueden causar

abrasin o desaste e7cesi%o en los equipos mec!nicos de una planta de

tratamiento. +l desarendor se ubica eneralmente despu-s del cribado.

Canal e Re+as

Canal Desarenaor

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Tratamiento Primario

&on este nombre se desina a los procesos cuya finalidad es la remocin de

slidos suspendidos y puede ser por: sedimentacin o flotacin. *e estos

procesos, el m!s utiliado y que me)or se a)usta a las caractersticas de las

auas residuales de pequeas localidades es la sedimentacin. Aun cuando

este tipo de tratamiento disminuye la cantidad de materia or!nica en las auas

residuales, -sta se limita a la fraccin en suspensin y no a la disuelta,

condicin que determina su nombre a tratamiento primario. +stas unidades se

disean para disminuir el contenido de slidos suspendidos y, de rasas y

aceites en las auas residuales. Las unidades o dispositi%os de tratamiento que

utilian el proceso de sedimentacin son:

Tan,"es S-#ticos

0n tanque s-ptico es un depsito (que puede ser de uno o m!s

compartimiento", impermeable, de escurrimiento continuo y forma rectanular o

cilndrica que recibe, adem!s de la e7creta y aua residual pro%eniente de los

inodoros, auas rises de orien dom-stico. u construccin es eneralmente

subterr!nea y puede /acerse de piedra, ladrillo, /ormin u otro material

resistente a al corrosin. +n alunos diseos el deposito est! equipado con

pantallas o deflectores colantes tanto en la entrada, para conseuir una

distribucin efica del aua y e%itar altas %elocidades, como en la salida, para

e%itar que escape la capa de espuma y nata que se forman durante su

funcionamiento (*uncan, 1B>4$ 5opCins, 1BD1$ 0nda, 1BB3".

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Tratamiento Primario (Continuacin).

Tan,"e s-#tico s".terr/neo e "n com#artimiento

Tan,"es Im0off

+s una unidad de confinamiento de sedimentacin de dos ni%eles se le

utilia como estanque se sedimentacin y c!mara de diestin. +l tanque

m/off es una unidad compacta, cuyo estanque de sedimentacin est! ubicada

sobre una c!mara de diestin. +l material que se sedimenta se des%a para

que pueda desliarse directamente /acia la rein de diestin. +l dispositi%o

de retencin en la superficie de desliamiento impide que el as ascienda y

altere el proceso de sedimentacin. Los tanques m/off se construyen de

secciones cuadradas y circulares.

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Tratamiento Secundario

+ste t-rmino comEnmente se utilia para los sistemas de tratamiento del tipo

biolico en los cuales se apro%ec/a la accin de microoranismos presentes

en las auas residuales, los cuales en su proceso de alimentacin, deradan la

materia or!nica, con%irti-ndola en material celular, productos inor!nicos o

material inerte. La presencia o ausencia de o7eno disuelto en el aua

residual, define dos randes rupos o procesos de acti%idad biolica, los

aerobios (en presencia de o7eno" y los anaerobios (en ausencia de o7eno".

*ependiendo de la forma en que est-n soportados los microoranismos,

e7isten dos randes tipos de procesos.

Con Microor!anismos En S"s#ensin

Reactores Anaerobios de Flujo Ascendente (RAFA)

+l reactor es de flu)o ascendente y en la parte superior cuenta con un

sistema de separacin de as8liquido8solido, el cual e%ita la salida de los

slidos suspendidos en el efluente y fa%orece la e%acuacin del as. Las

unidades son tapadas para facilitar la recoleccin del as que se enera en

este proceso anaerobio. Los puntos d-biles del proceso son la lentitud del

proceso de arranque del reactor, necesidad de uniformar el caudal, necesidad

de correccin de p5 continua, y requiere mayor cuidado en su operacin que

otras alternati%as.

Es,"ema e Reactor UAS1 #ara tan,"e circ"lar o rectan!"lar

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Tratamiento Secundario (Continuacin).

Lagunas De Estabilizacin

Las launas de estabiliacin son depsitos de auas ser%idas que permiten

la eneracin de microoranismos aerbicos y anaerbios, para efectuar la

estabiliacin y desinfeccin de las auas /aci-ndolas inocuas a la salud, por

lo tanto utiliables para otras acti%idades. Los sistemas de launas son simples

de construir, confiables y f!ciles de mantener, requieren poco equipo importado

y facilitan la eliminacin de los patenos.

Dis#osicin e las la!"nas e esta.ili2acin

Lodo Activado Convencional

+ste proceso es el m!s utiliado para plantas de tratamiento randes en

pases econmicamente a%anados. +s un proceso que requiere un alto ni%el

de enera y de control para su buena operacin. +l nombre de este proceso

pro%iene de la produccin de una masa


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*espu-s del reactor aerobio siue un sedimentador secundario, lo cual

remue%e slidos y las c-lulas de las bacterias. 0na parte de las c-lulas

sedimentadas se recirculan para mantener en el reactor la concentracin de

c-lulas deseadas, mientras que la otra parte se pura del sistema.

Planta e loos acti3aos con3encional

Zanjas De Oxidacin

Las an)as de o7idacin e7tendida son una %ariante del proceso de lodos

acti%ados por aireacin prolonada. +l proceso se basa en suministrar el

o7eno por medio de rotores o aireadores mec!nicos que /acen circular el

aua en un canal cerrado, esta acti%idad tambi-n se puede lle%ar a cabo por

difusores que se complementan con aitadores superficiales o sumeridos que

le imprimen una %elocidad de accin /oriontal al aua.

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4an+a e o5iacin

Con Microor!anismos (i+os

iodiscos

9riinalmente, este sistema consista en un tanque por donde fluyen las

auas residuales, pre%iamente decantadas, y en cuyo interior e7ista una serie

de discos de madera, con di!metros entre 1 a 3.D m, montados sobre unaflec/a /oriontal que permite el iro de los discos$ durante el mo%imiento, cerca

del F?@ del !rea superficial de los discos se encontraba sumerida en el aua

residual contenida en el tanque. Actualmente se utilian placas de pl!stico

corruado y otros materiales en %e de los de madera.

&uando el proceso inicia su operacin, los microoranismos del aua

residual afluente se ad/ieren a la superficie del material pl!stico y se

desarrollan /asta que toda esta !rea queda cubierta con una capa o pelcula

microbiana. Al irar los discos, la pelcula biolica ad/erida a estos entra en

contacto alternadamente con el aua residual que est! en el tanque y con el

o7eno atmosf-rico. Al emerer la porcin sumerida, los discos arrastran una

capa lquida sobre la superficie de la pelcula biolica, lo cual permite la

o7ienacin del aua y de los microoranismos, debido a la sucesin de

inmersiones, la capa lquida se renue%a constantemente.

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La o7ienacin se lle%a a cabo por difusin a tra%-s de la pelcula lquida

que queda ad/erida a la biomasa. Los microoranismos utilian el o7eno

molecular disuelto para efectuar la deradacin aerobia de la materia or!nica

que se utilia como fuente de nutrientes. +l e7ceso de microoranismos se

desprende de los discos debido a las fueras cortantes oriinadas por la

rotacin de los discos al pasar por el aua. Los microoranismos desprendidos

se mantienen en suspensin en el lquido, salen del tanque con el efluente y se

requiere de un sedimentadr secundario para retirar estos nue%os slidos en

suspensin. +n forma eneral, el sistema est! constituido por un sedimentadr

primario, biodiscos y un sedimentadr secundario.

6ista !eneral e "n 1ioisco

Filtro Anaerobio

+sencialmente consiste en un reactor de flu)o ascendente empacado con

soportes pl!sticos o con piedras de 3 a D cm de di!metro promedio. +l

coeficiente de %acos debe ser rande para e%itar el taponamiento, lo que en

alunos casos se traduce en un !rea especfica inferior a 1?? m4Gm3. *ebido a

la distribucin desordenada del soporte, las puras de lodo no son efecti%as, lo

que pro%oca una acumulacin lenta pero constante de biomasa que con el

tiempo puede crear problemas de taponamiento. +ste reactor puede admitir

caras /asta de 4? H.*;9Gm3.da.

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(iltro anaero.io e fl"+o ascenente

Filtros !ercoladores (Rociadores)

+l filtro percolador es un relleno cubierto de limo biolico a tra%-s del cual

se percola el aua residual. ormalmente el aua residual se distribuye en

forma de pul%eriacin uniforme sobre el lec/o de relleno mediante un

distribuidor rotati%o de flu)o. +l aua residual percola en forma descendente atra%-s del relleno y el efluente se recoe en el fondo el mecanismo principal de

remocin de la materia or!nica de este sistema no es la filtracin sino la

adsorcin y asimilacin biolica en el medio de soporte. Ieneralmente, no

requieren recirculacin.

6ista !eneral e "n filtro #ercolaor

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"u#edales

+stos son una adaptacin de las launas, usando plantas acu!ticas en %e

de alas para pro%eer o7eno a las bacterias. Los /umedales pueden ser de

flu)o libre (#J" o de flu)o subsuperficial (#", los /umedales de flu)o libre

suelen consistir en balsas o canales paralelos, con la superficie de aua

e7puesta a la atmosfera, y los /umedales de flu)o subsuperficial consisten en

an)as e7ca%adas y rellenos de material ranular eneralmente ra%a, done el

aua fluye deba)o de la superficie de ra%a la cual proporciona nutrientes a la

plantas emerentes (5ammer 1B>B".

7"meal e fl"+o li.re

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7"meal e fl"+o s".$s"#erficial

Desinfeccin

&uando se descaran auas residuales tratadas en cuerpos de aua que

%an a utiliarse, o que pueden ser utiliados como fuentes de abastecimiento

pEblico, o con propsitos recreati%os, se requiere un tratamiento suplementario

para destruir las bacterias, y minimiar riesos para la salud /umana debido a

la alta contaminacin de las auas, tal tratamiento se conoce como

desinfeccin. i se utilia una tecnoloa distinta a las launas de estabiliacin

debe e%aluarse la necesidad de utiliar este proceso en funcin al impacto en

los usos del cuerpo receptor de los efluentes o al reEso de las auas

residuales. +7isten %arios m-todos de desinfeccin:

#sicos, tales como: filtracin, ebullicin, rayos ultra%ioleta.

;umicos, aplicacin de: cloro, bromo, yodo, oono, iones plata, etc.

Cloracin

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+l cloro y sus deri%ados son indudablemente los compuestos m!s

importantes que e7isten para la desinfeccin del aua, dado su amplio uso,

adem!s se utilian para:

+liminar olores.

*ecolorar.

Ayudar a e%itar la formacin de alas.

Ayudar a la o7idacin de la materia or!nica.

Ayudar a eliminar las espumas en los decantadores.

Los compuestos m!s comunes del cloro son: cloro as, /ipoclorito de sodioy de calcio$ -stos Eltimos son m!s utiliados en plantas pequeas, donde la

simplicidad y la seuridad son m!s importantes que el costo. +n plantas de

tratamiento donde se mane)an randes %olEmenes de aua es m!s

recomendable utiliar cloro aseoso.

+n ambos casos deben tomarse las debidas precauciones para arantiar la

mecla correcta de la solucin de cloro con el aua sometida a tratamiento. e

requiere un tiempo mnimo de contacto de 3? minutos, al cabo del cual el

contenido de cloro residual debe ser de ?.D a 1.? mGl. (miliramos por litro".

Tratamiento Terciario

+s el rado de tratamiento necesario para alcanar una alta calidad fsica

qumica8 biolica, sea, que son procesos por los cuales se le da un

pulimento alto al aua. Las metas de tratamiento %aran de acuerdo al reEso

que se le pretenda dar a estas auas. ormalmente el tratamiento terciario es

para remo%er nutrientes (nitreno y fosforo" del aua. Ieneralmente no se

utilia el tratamiento terciario para auas residuales municipales, a menos que

el reEso de las auas tena aluna aplicacin en la industria y en alunos

casos en proteccin de un !rea ecolicamente sensiti%a.

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Capitulo II (plantas de tratamientos de aguas Residuales)

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