Clase Tratamiento Aguas Ambiental

7/26/2019 Clase Tratamiento Aguas Ambiental

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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

4.1 Pretratamiento: Debaste, Fota!i"n, eimina!i"n #e Arenas,$omo%eni&a!i"n

'ara!ter(sti!as #e A%)a Resi#)a.

1. Elimina solidos suspendidos (SS), Materia Orgnica, Nitrgeno, Fosforo,elementos traza, Microorganismos

. Eliminacin de Solidos Suspendidos (SS)Se eliminan por sedimentacin potenciada por las reducidas !elocidades decirculacin " por la escaza profundidad# se elimina principalmente porfiltracin en los terrenos

$. Materia Organica%egradacin Micro&iana. 'elcula ue se desarrolla en la superficie de laspartculas del suelo, !egetacin " desec*os !egetales.

+. NitrgenoNitrificacin. El nitrgeno orgnico se filtra en los terrenos# asi todo locontrario del Nitrgeno moniacal, este se !olatiliza directamente a laatmosfera, en forma de amoniaco es estado de gaseoso.

Nitratos- %esnitrificacin

ionNitrificacNONH

cacionDesnitrifiNNH

33

23

. Fosforo.&sorcin " precipitacin, o utilizacin de el.

/. Microorganismos.Muerte, retencin, atrapamiento, depredacin, radiacin, desecacin,adsorcin.

MuerteAdsorcionVirus

Ni*ees #e tratamiento

1. Pretratamiento:0eillas, cri&os separar palos, tela, plsticos.

+. Tratamiento rimario Sedimentar materiales suspendidos. 2ratamientos fsicos o fsico345O. Neutralizacin de p6. %esorcin %esengrasado Sedimentacin primaria Filtracin

6omogenizacin


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-. Tratamiento se!)n#ario

'artculas coloidales 2ratamiento &iolgico345Os Separacin de lodos

4. Tratamientos ms a*an&a#os

Eliminacin de fsforo, nitrgeno, minerales pesados, !irus, compuestosorgnicos.

7neas de tratamiento en las E%0 7nea de agua 7nea de fangos

/. 2ratamientos especiales- eliminacin de N " '.

Oerarios #e Pre0tratamiento

7os operarios dependen de- 7a procedencia del agua residual (dom8stica, rural). 7a calidad del agua a tratar. %el tipo de tratamiento posterior de la E%0. %e la importancia de la instalacin.

Oerarios #e Pre0tratamiento: Separacin de grandes slidos. %es&aste.

2amizado. %ilaceracin. %escrenado. %esaceitado 3 %esengrasado. 'reareacin.

Para a%)a resi#)a in#)stria Separacin de grandes slidos. %es&aste. 2amizado. %ilaceracin. %esarenado. %esaceitado 3 %esengrasado. 'reareacin.

Tratamiento Fisi!o)(mi!o 5oagulacin, floculacin, decantacin, flotacin, intercam&io inico, a&sorcin, neutralizacin,

smosis in!ersa, precipitacin,


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o9idacin.

Tratamiento rimario %es&aste partcula : ;.cm %esarenado arena, grasas, cenizas

sed:

sol. org. putresci&les

Pre0tratamiento 'ara grasa " espuma. ntes de la sedimentacin primaria. 2anues separadas de grasa. 'reaireacin. Floculacin. 'retratamiento reillas " cri&as.

Es)emas 2si!os #e Pantas #e Tratamiento #e A%)as In#)striaes


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I9. 'ama3a #e a%)as resi#)aes in#)striaes.

'roceso 'lano de toda la red de alcantarillado. 'unto en los cuales se !a a lle!ar a ca&o la medicin de caudales "

toma de muestras. Seleccin de anlisis a lle!ar a ca&o. 'lanificacin de la toma de muestras.

?alance de materia de lneas de proceso " de aguas residuales.

Medicin del caudal


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Q1 = Caudal instantneo

V = Volumen de muestra

n = nmero de muestras que deben ser mezcladas

Qm = Caudal medio

1 min. @iA D 1;; m7

@ A D + 7

4.+ Tratamiento Primario

7as aguas naturales contienen sustancias tanto disueltas como en suspensin,am&as pueden ser orgnicas e inorgnicas. 7as materias en suspensin puedentener un tama=o " densidad tal ue pueden eliminarse del agua por simplesedimentacin, pero algunas partculas son de un tama=o tan peue=o " tienen una

carga el8ctrica superficial ue las *ace repelerse continuamente, impidiendo susaglomeracin " formacin de una partcula ms pesada " poder as sedimentar.Estas partculas, con una dimensin ue suele estar comprendida entre 1m " ;,,son !erdaderas partculas coloidales.

7os coloides generalmente son esta&les en solucin al predominar los factoresesta&ilizantes so&re los desesta&ilizantes . 7os factores esta&ilizantes son auellasfuerzas ue pro!ocan repulsin entre las partculas como son las fuerzaselectrostticas " la propia *idratacin. 7os factores desesta&ilizantes son por elcontrario las fuerzas de atraccin ue dan lugar a la unin, entre estas figuran elmo!imiento ?roniano, las fuerzas de @an der Gaals " tam&i8n en menor grado las

fuerzas de gra!edad. 7a coagulacin es por tanto el proceso de desesta&ilizacin delas partculas coloidales con o&eto de anular o disminuir las fuerzas de repulsin.7a coagulacin en el proceso de tratamiento del agua tiene por o&eto agruparestas partculas dispersas en el agua en otras ms !oluminosas " pesadas uepuedan ser separadas ms fcilmente del agua7a neutralizacin de la carga el8ctrica del coloide, o&eto de la coagulacin ,serealiza aplicando al agua determinadas sales de aluminio o *ierro (coagulantes)#generalmente se aplica sulfato de aluminio, de forma ue los cationes tri!alentes dealuminio o *ierro neutralizan las cargas el8ctricas negati!as ue suelen rodear a laspartculas coloidales dispersas en el agua. 7as reacciones de coagulacin son mu"rpidas duran fracciones de segundo desde ue se ponen en contacto las partculascon el coagulante.

7a coagulacin se consigue mediante una difusin rpida de las sustanciascoagulantes en el agua o&eto del tratamiento, empleando medios de agitacinrpida. 2ras la neutralizacin de las partculas coloidales, es decir una !ezconseguida la desesta&ilizacin coloidal, las partculas formadas estn endisposicin de aglomerarse, esta aglomeracin de las partculas descargadas,a"udadas a*ora por una agitacin lenta, es el o&eti!o de la floculacin.7afloculacin esta relacionada con los fenmenos de transporte de las partculas

dentro del liuido, ue son los ue ocasionan el contacto de las partculascoaguladas.
http://www.uam.es/departamentos/ciencias/fisicateoricamateria/especifica/hojas/kike/coloides.htmlhttp://www.uam.es/departamentos/ciencias/fisicateoricamateria/especifica/hojas/kike/coloides.html


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'oa%)a!i"n Fo!)a!i"n

7as aguas residuales contienen una gran cantidad de partculas slidas, en formasuspendida o coloidal, ue no sedimentan " no pueden ser eliminadas por

tratamiento fsico con!encional.Su tama=o est comprendido entre 1;3" 1;3/. Se plantea, por tanto, lle!ar a ca&ola desesta&ilizacin de estos coloidales esta&les en agregados de ma"or tama=o conel fin de lograr su eliminacin por gra!edad. Este proceso de tratamiento fsico3umico se denomina- coagulacin.

7a agregacin de partculas coloidales puede considerarse ue es lle!ada a ca&o en etapas diferentes-

%esesta&ilizacin de las partculas.

2ransporte de las partculas para permitir su contacto.

El t8rmino coagulacin se utiliza para referirse a la desesta&ilizacin producida porcompresin de las capas do&les el8ctricas ue rodean todas las partculascoloidales, mientras ue el t8rmino floculacin se emplea para descri&ir la etapa detransporte.

Estabii#a# #e os 'ooi#es

7as suspensiones coloidales ue no se aglomeran en forma natural son llamadosEsta&les.

El fenmeno superficial predomina so&re el fenmeno de masa. 7o ms importantedel fenmeno superficial es la acumulacin de cargas el8ctricas en la superficie dela partcula. 7a superficie de los coloides est cargada negati!amente.

7os coloides poseen propiedades el8ctricas ue danuna fuerza repulsora e impiden la aglomeracin "sedimentacin.

7as partculas coloidales pueden desarrollar una cargael8ctrica por !arios caminos.

7a carga superficial puede generarse por- a&sorcin,ionizacin, intercam&io inico.

Eemplos-Hotculas de aceita " &ur&uas de gas (carga negati!a

por a&sorcin de *idr9ilos).Microorganismos y rote!nas se cargan negati"amente or ionizaci#n de gruos

carbo$ilo o amino% &art!culas de arcilla '()%

7a ma"or parte de las aguas residuales desarrollan una carga primaria (3). Su signo" magnitud es afectado por el p6 " el contenido inico de la fase acuosa.

Estabii&a!i"n #e os 'ooi#esa) 5ompresin de la do&le capa.

partcul

a carga

(-)


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&) &sorcin " neutralizacin de carga.Eemplo-

( ) +

++

+++

++

++

HOHAOHA

HOHAOHA

2121

11

22

3

2

2

3

c)


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)

/)

&sorcin secundaria de polmero

Pr)eba #e ;arras

7a prue&a de arras se utiliza para determinar e9perimentalmente la dosis ptimade coagulante.

Se realiza utilizando una serie de recipientes de !idrio, llenados *asta 17.Normalmente se utilizan / arras, pro!istas de un sistema de agitacin. Se de&er

determinar pre!iamente tur&idez, p6, alcalinidad. Jna arra es usada como control" las restantes son dosificadas con diferentes cantidades de coagulante adiferentes !alores de p6 *asta ue se o&tiene el !alor mnimo de tur&idez residual.

Ruptura de flculo

Agitacin intensa oprolongada

Flculo

Fragmentos de

flculo

Fragmento de flculore-estabilizado

Fragmento delflculo


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Pr!ti!a #e !oa%)a!i"n

'ara coagulantes tales como l(


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ue permite la unin de estos en agregados ma"ores o flculos, !isi&les "a a simple!ista " con la suficiente coesin " densidad para someterlos a la siguiente etapa desedimentacin. 7a floculacin reuiere un menor gradiente de agitacin paraimpedir la rotura " disgregacin de los flculos "a formados. 7os flculos rotos sondifciles de retornar a su tama=o inicial.7a floculacin se !e meorada con el empleo de coad"u!antes de esta, conocidos

como polielectroltos, estos suelen se macromol8culas de polmeros orgnicos (tipopoliacrilamidas).

En el el siguiente cuadro se resume la reduccin ue puede conseguirse ,dedeterminados parmetros o sustancias presentes en el agua mediante lacoagulacin

EFE52OS %E 7 5OHJ75


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50OMO TP5rP/, PPP5rP$

'7OMO PPP ME05J0


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La in8)en!ia #e $: el coagulante inorgnico de&ido a su *idrlisiscam&ia las caractersticas fisico3umicas del agua ue es tratad (p6,conducti!idad, etc.)

M $P P $ 6 O W A : M(O6) $ P $ 6 P

El p6 necesario para la coagulacin se puede austar por la adicin de uncido o de una &ase.

5atin Hrado ptimo de p6 para la 5oagulacin3Floculacin

l $P /,;3K,+Fe $P :

Pro#)!!i"n #e o#o: 7a formacin del *idr9ido metlico causa laproduccin de una cantidad su&stancial de lodo. Este lodo se de&e uitar enel proceso final de la separacin de los slidos3luidos.

'oa%)antes or%ni!ospuede tam&i8n ser utilizados. 7a !entaa de esospoli electrolitos catinicos es porue neutralizan directamente los coloidesnegati!os. 'or lo tanto por esta accin directa la cantidad de lodo se reduceconsidera&lemente.

E 8o!)ante

Po(meros inor%ni!os (silicia acti!ado) " polmeros naturales (almidones,alginate) eran los primeros ue se utiliza&an. 'ero el uso de floculantessint8ticos a menudo da como resultado una cantidad mnima de lodo.5om&inado con t8cnicas modernas de separacin puede permitir producirun lodo mu" denso ue se puede tratar directamente en una unidad de

desecacin.TIPO DEREA'TI9O

E;EMPLOSUSOS DENTRO DELTRATAMIENTO DE LAS AGUAS

5oagulantes


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ue es aninico o le!emente catinico. A%)as resi#)aes in#)striaes: En este caso del

tratamiento se utiliza un coagulante inorgnico, unpolmero aninico. %e algunos casos especiales (talescomo tratamiento de superficies, limpieza de gases), unfloculante de polmero catinico solo es a menudo elms eficaz.

A%)as resi#)aes m)ni!iaes:En com&inacin conun coagulante inorgnico, el meor floculante esgeneralmente uno del tipo aninico. 5uando solamentese desea el retiro de los SS, un floculante sint8tico sepuede utilizar solamente.

Lo#o )e #ese!a: 7os floculantes catinicos seadaptan generalmente al tratamiento del lodo orgnico.El lodo inorgnico reuiere el uso de floculantesaninicos.


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4.- Tratamiento Se!)n#ario

4.-.1 Tratamiento 2io"%i!o aerobio: Fan%os A!ti*a#os, La%)nas airea#as,La%)nas #e Estabii&a!i"n, Fitros er!oa#ores.

7os microrganismos presentes en unos lodos acti!ados forman un culti!o enico(mi9to) " estos pueden ser-

@


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7a concentracin de ?iomasa en el sistema se e!alIa mediante la determinacin deSS@. 7os principales procesos secundarios son-

1. Fango cti!a. Filtro de Hoteo$. 7aguna de Esta&ilizacin

LODOS A'TI9ADOS.

Se da una reduccin de %?Oentre el /; D BQ. 5onsiste en una unidad ue poneen contacto los lodos acti!ados con el agua residual ue tiene materia organicafinamente di!idida " coloidal en solucin


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7a capa de &acterias desprendida pasa a un sedimentador secundario para suseparacin e los lodos formadores

@entaas- lta remocin de materia Organica Ocupa pococ espacio lta remocin de Nitrogeno Efluente de caractersticas organol8pticas &uenas

%es!entaas- 0euiere de euipo mecanizado 'ersonal 5apacitado

LAGUNA DE ESTA2ILI


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c) 7agunas de esta&ilizacin (ocurre un proceso sim&itico entre algas "

&acterias).

7os microorganismos ue inter!ienen en los procesos &iolgicos pueden

estar en suspensin, ad*eridos a un medio fio o en com&inacin de estos.

En los procesos aero&ios con microorganismos en suspensin, la agitacin

tiene como o&eti!o el transferir o9igeno " poner a los microorganismos en

contacto con la materia a degradar.

En muc*os casos se utiliza la recirculacin de microorganismos en altas

concentraciones para aumentar la po&lacin &iolgica acti!a " acelerar el

proceso.

En los sistemas anaero&ios con microorganismos suspendidos, la agitacin

se realiza principalmente para poner en contacto a los microorganismos con

el sustrato.

DIGESTORES METANOGENI'OS

.'0


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0%=DQO

DBO guas Fcilmente ?iodegrada&les

7a %4O se determina en apro9imadamente $ *oras# la %?O se determina en diasapro9imadamente# es por ello ue primero se realiza la %4O " luego la %?O.

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