Sistemas Conv de drenaje urbano

7/23/2019 Sistemas Conv de drenaje urbano

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OBJETIVOS

&onocer los procesos de un sistema convencional de agua potable, desde su captacin y conduccin

pasando por la planta de tratamiento antes de distribuirla a los consumidores finales que esperan un

abastecimiento continuo y con la calidad requerida.

Establecer los procesos para determinar la calidad del agua y los parmetros que se usan para determinar

la pure"a de la misma y las caractersticas iniciales antes de iniciar el proceso e tratamiento adecuado a

cada tipo de calidad e agua.

Enumerar los aditivos y la etapa del proceso de tratamiento de agua potable, indicaos para cada tipo de

agua cual es el ms indicado y las clases de aditivos que deben usarse en cada caso.

1. ANTECEDENTES HISTORICOS

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'na de las mayores preocupaciones en la historia de la humanidad ha sido el procurarse agua lo ms pura y limpia

posible. En (iria y )abilonia se construyeron conducciones de alba#ilera y acueductos para acercar el agua desde

sus fuentes a lugares pr$imos a las viviendas. Los antiguos pueblos orientales usaban arena y barro poroso para

filtrar el agua, tambi*n en Europa los romanos construyeron una red de acueductos y estanques, podan traer agua

desde distancias pr$imas a los + -m., 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

utili"aban para riegos y limpie"as, hecho que hoy da en la mayor parte de las ciudades an no se separa y la

misma agua que se emplea para beber se emplea para usos tales como la limpie"a de inodoros. /ay registrados

m*todos para mejorar el sabor y el olor del agua 0. a#os antes de &risto. Escritos griegos recomendaban

m*todos de tratamiento tales como filtracin a trav*s de carbn, e$posicin a los rayos solares y ebullicin. En el

antiguo Egipto dejaban reposar el agua en vasijas de barro durante varios meses para dejar precipitar las partculas

e impure"as, y mediante un sifn e$traan el agua de la parte superior decantacin!, en otras ocasiones

incorporaban ciertas sustancias minerales y vegetales para facilitar la precipitacin de partculas y clarificar el

agua coagulacin!. En los comien"os del 12 antes de &risto, se tiene referencias de que los egipcios usaban ya

un producto, que hoy se emplea para el mismo fin, el alumbre para lograr precipitaras partculas suspendidas en

el agua.

El primer sistema de suministro de agua potable a toda una ciudad, fue llevado a cabo por 3ohn 4ibb, en 150,

quien logr abastecer de agua filtrada a la ciudad de 4lasgo6, Escocia.

En 157 se pone en funcionamiento en Paris una gran planta de tratamiento de agua, en esta planta se dejabasedimentar el agua durante 18 horas y a continuacin se proceda a su filtracin mediante filtros de arena y

carbn y en 1589 3ames (impln construye en :nglaterra un filtro de arena para tratar y el agua potable.

;a en el siglo


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potable de @e6 3ersey. Atro desinfectante como el o"ono, tambi*n empe" a emplearse por estas fechas en

Europa. = continuacin aparecieron otras sustancias qumicas procedentes de vertidos, generalmente industriales,

contaminando las aguas objeto de abastecimiento pblico mayoritariamente aguas superficiales! y causando un

gran impacto negativo y obligando a la implantacin de t*cnicas de tratamiento del agua cada ve" ms efectivas y

complejas.

Los ms recientes avances en el tratamiento del agua han sido las mejoras alcan"adas en el desarrollo de

membranas para osmosis inversa y otras t*cnicas como la o"oni"acin y otras relativas a la eliminacin de los

cada ve" mayor nmero y cantidad de contaminantes encontrados en el agua potable.

(e denomina agua pre potable, al agua antes de ser sometida a los correspondientes tratamientos potabili"adores,

agua potable al agua apta para el consumo humano, una ve" que ha pasado por el correspondiente tratamiento

potabili"ador. El agua que es un compuesto natural, para ser consumida requiere hoy da una serie de operaciones

que nos aseguren su vuelta a una calidad aceptable desde el punto de vista sanitario. @o llega de forma casual ysimple al domicilio de los usuarios.

/oy en da, en las estaciones de tratamiento de agua potable E%=P! se reali"an los procesos necesarios para que

el agua natural procedente de los embalses y otras captaciones se transforme en agua apta para el consumo

humano.

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2. SISTEMAS CONVENCIONALES

(on sistemas que brindan el servicio de agua potable al usuario a nivel de vivienda con una cone$in domiciliaria

yBo piletas pblicas. (e emplea un sistema de distribucin de agua a trav*s de redes para proporcionar la cantidady calidad de agua establecidas.

El sistema est conformado por uno o ms de las siguientes unidades operacionalesC

&aptacin Pre tratamiento Lnea de conduccin Lnea de impulsin Planta de tratamiento Estacin de bombeo Deservorio Lnea de aduccin Dedes de distribucin &one$in domiciliaria Pileta pblica

Los sistemas pueden ser por gravedad o bombeo.

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2.1 SISTEMAS CONVENCIONALES POR GRAVEDAD

Los sistemas convencionales por gravedad aprovechan la fuer"a gravitacional diferencia de cotas topogrficas!para conducir el agua hasta el usuario. >ependiendo de la fuente, los sistemas pueden ser cono sin tratamiento.

2.1.1 Sistemas co!ecioa"es #o$ %$a!e&a& si t$atamieto' (istemas cuya fuente de abastecimiento son las

aguas subterrneasC sublveas debajo del ro o arroyo!, o muy cerca del suelo. Las primeras pueden aflorar a lasuperficie y las segundas son captadas por medio de galeras. En estos sistemas, al e$istir una filtracin natural enel subsuelo, el tratamiento del agua consiste en reali"ar solamente desinfeccin. La captacin de un manantialpuede ser de ladera o fondo, y la galera con drenes sub superficiales.

Veta(as'

Proporciona agua segura a la poblacin confiabilidad!. Dequiere mnima operacin y mantenimiento. @o requiere energa e$terna para su funcionamiento.

4eneralmente bajos costos de inversin. )ajas tarifas por el servicio. )ajo o nulo contenido de coliformes. Puede ser usado sin desinfeccin permanente.

Des!eta(as' (e produce grandes volmenes de aguas residuales. Por su origen, el agua puede contener grandes cantidades de sales disueltas.

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2.1.2 Sistemas co!ecioa"es #o$ %$a!e&a& co t$atamieto' Las fuentes de estos sistemas son aguassuperficiales que discurren por canales, acequias, ros, etc., o estn en embalses o lagunas. Por la naturale"a de lafuente, requieren una planta de tratamiento dise#ada en funcin al caudal y la calidad fsico, qumica ybacteriolgica del agua cruda.

Veta(as'

Demueve la turbide" del agua cruda. @o requiere energa e$terna para su funcionamiento. Proporciona agua segura a la poblacin.

Des!eta(as'

Dequiere personal capacitado para la planta. >emanda insumos qumicos para el tratamiento.

Es necesario desinfectar el agua tratada. ayores costos de operacin y mantenimiento Las tarifas son ms elevadas. &ontaminacin qumica de la fuente aumenta costos de tratamiento. Aperacin y mantenimiento deficiente origina agua de mala calidad.

2.2 SISTEMAS CONVENCIONALES POR BOMBEO

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@ecesitan de energa e$terna, generalmente el*ctrica, para conducir el agua desde la captacin hasta el usuario. Elbombeo puede ser en ms de una unidad operacional. Pueden ser sistemas con o sin tratamiento.

2.2.1 Sistema co!ecioa" #o$ )om)eo si t$atamieto' La fuente de abastecimiento es el agua subterrnea osublvea debajo del ro o arroyo!. La fuente se encuentra en una cota inferior a la cota dela localidad que requiereel servicio. Para aprovecha la fuente se utili"a una estacin de bombeo para impulsar el agua hasta el nivel dondese pueda dar el servicio a la localidad.

Veta(as'

)ajo o nulo contenido de coliformes. Proporciona agua segura a la poblacin. La desinfeccin es menos e$igente.

El agua puede ser usada sin desinfeccin permanente.

enor riesgo de enfermedades relacionadas con el consumo de agua

Des!eta(as'

Dequiere personal especiali"ado para operar y mantener. Dequiere elevada inversin para su implementacin.

&ostos de operacin y mantenimiento elevados. )ombeo no continuo, el servicio puede ser restringido Las tarifas son elevadas por mayores costos de operacin y mantenimiento. Fallas cuando la alimentacin de energa no es continua.

2.2.2 Sistema co!ecioa" #o$ )om)eo co t$atamieto' La fuente son las aguas superficiales, y estnubicadas en una cota inferior a la cota mnima de la localidad a ser atendida. (e requiere una estacin de bombeo

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para impulsar el agua hasta el nivel de donde se pueda atender a la localidad. (e requiere de una planta detratamiento para acondicionar el agua cruda para el consumo humano. En algunos casos, debido a la ubicacinrelativa de la planta con la localidad se puede requerir un bombeo adicional.

Veta(as'

(e remueve la turbide" del aguacruda.

Proporciona agua segura a lapoblacin.

Des!eta(as'

(istemas complejos y de pocafiabilidad.

Personal calificado para la P%=P yestacin de bombeo.

)ombeo no continuo, el serviciopuede ser restringido.

Las tarifas por el servicio son altasayores costos de inversin. ayores costos de operacin y mantenimiento. (i la morosidad es alta, puede afectar la normal operacin

*. PROCESO DE TRATAMIENTO DEL AGUA

El desarrollo de la sociedad reclama cada ve" ms 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 da a da con el propio

desarrollo, esto obliga a un tratamiento cada ve" amplio y complejo t*cnicamente. La eliminacin de materias en

suspensin y en disolucin que deterioran las caractersticas fsicoG qumicas y organol*pticas as como la

eliminacin de bacterias y otros microorganismos que pueden alterar gravemente nuestra 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 garanti"ada. El tratamiento del agua es el proceso de

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naturale"a fsicoGqumica y biolgica, mediante el cual se eliminan una serie de sustancias y microorganismos que

implican riesgo para el consumo o le comunican un aspecto o cualidad organol*ptica indeseable y la transforma

en un agua apta para consumir. %odo sistema de abastecimiento de aguas que no est* provisto de medios de

potabili"acin, no merece el calificativo sanitario de abastecimiento de aguas. En la potabili"acin del agua se

debe recurrir a m*todos adecuados a la calidad del agua origen a tratar. Estacin de %ratamiento de =gua PotableE%=P! es la instalacin donde se lleva a cabo el conjunto de procesos de tratamiento de potabili"acin situados

antes de la red de distribucin yBo depsito, que contenga ms unidades de tratamiento.

*.1 TIPOS DE TRATAMIENTO

Los tratamientos para potabili"ar el agua, se pueden clasificar de acuerdo conC

1! Los componentes o impure"as a eliminar.

8! Parmetros de calidad.

H! 4rados de tratamientos de agua.(egn los anteriores puntos, los procesos unitarios necesarios para la potabili"acin del agua en funcin de suscomponentes sera la siguienteC

TIPO DE CONTAMINANTE OPERACI+N UNITARIA

(lidos gruesos >esbaste

Partculas coloidales &oagulacin I Floculacin I >ecantacin

(lidos en suspensin Filtracin

ateria Argnica =fino con &arbn =ctivo

=moniaco &loracin al )rea-point

4*rmenes Patgenos >esinfeccin

etales no deseados Fe, n! Precipitacin por A$idacin

(lidos disueltos &lG, @aI, JI! Asmosis :nversa

*.2 PAR,METROS DE CALIDAD

Las aguas superficiales destinadas al consumo humano se clasifican segn el grado de tratamiento al que se debensometer para su potabili"acin, en los grupos siguientesC

TIPO A1C %ratamiento fsico simple y desinfeccin TIPO A2C %ratamiento fsico normal, tratamiento qumico y desinfeccin TIPO A*C %ratamiento fsico y qumico intensivo, afino y desinfeccin

*.* PROCESOS DE TRATAMIENTO

Los procesos unitarios que corresponde a cada grado de tratamiento sern los siguientesC

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GRADO DE TRATAMIENTO COMPOSICI+N DEL TTO DESCRIPCI+N

TIPO A1 %ratamiento Fsico simple Filtracin rpida

I >esinfeccin I >esinfeccin

TIPO A2 %ratamiento Fsico normal Precloracin

I %ratamiento Kumico I &oagulacin B Floculacin

I >ecantacin

I Filtracin

I >esinfeccin

TIPO A* %ratamiento Fsico y &loracin al )rea-point

Kumico intensos I &oagulacin B Floculacin

I >ecantacin

I Filtracin

I =fino con &arbn activo

I >esinfeccin

-ete' P$e/T$eatmet -ie"& Gi&e' Ame$ica 0ate$ 0o$s Associatio. 23.

&onsiderando un agua superficial, de ro, embalse, o subterrnea, con unos problemas de calidad que estimamoscomo convencionales, el proceso o lnea de tratamiento, considerado tambi*n convencional, consta de una seriede etapas ms o menos complejas en funcin de la calidad del agua bruta objeto del tratamiento y se recogen enlas siguientes secuenciasC

Preo$idacin y desinfeccin inicial con cloro, di$ido de cloro u o"ono, o permanganato potsico. &oagulacinGFloculacin, con sales de aluminio o de hierro y coadyuvantes de la floculacin

polielectrolitos, polidadadmas! coagulacin con cal, sosa, o carbonato sdico. >ecantacin, en diversos tipos de decantadores. Filtracin sobre arena, o sobre lecho mi$to arena y antracita! y en determinados casos sobre lecho de

carbn en grano. =condicionamiento, correccin del p/ por simple neutrali"acin o por re minerali"acin con cal y gas

carbnico. >esinfeccin final con cloro, cloraminas, di$ido de cloro u o"ono.

Las instalaciones de tratamiento se completan, a veces, con la adicin de carbn activo en polvo, para la

eliminacin de sustancias que provocan la aparicin de olores y sabores, la adicin de permanganato potsico parala eliminacin de hierro y manganeso y en casos ms conflictivos y constantes de presencia de sustanciasorgnicas as como otras que pueden originar olores y sabores, se llega a la instalacin de filtros de carbn activoen grano tras los filtros de arena. /oy en da el tratamiento no solo tiene que seguir y mejorar el tratamientoconvencional, sino que deber abordar las nuevas causas de contaminacin que no puedan eliminarse con losm*todos convencionales, recurriendo a otros m*todos e incluso empleando otros reactivos complementarios. Eltratamiento del agua y en especial la desinfeccin hasta ahora generalmente con cloro! ha sido responsable engran medida del 2 de aumento de las e$pectativas de vida en los pases desarrollados a lo largo del siglo


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La eficacia del tratamiento del agua en la reduccin de las enfermedades que esta transmite depende de la calidaddel agua en origen y del proceso seguido en el sistema de tratamiento. Los agentes patgenos transmitidos por elagua, que pueden causar enfermedades, provienen generalmente de sistemas hdricos con inadecuado tratamiento,especialmente desinfeccin y filtracin. En el esquema siguiente se representan las fases del proceso detratamiento convencional.

ES4UEMA DEL PROCESO DE TRATAMIENTO

Los reactivos son incorporados en las siguientes etapasC

&loroB>i$ido de &loroBA"onoBPermanganato potsico, empleados como o$idantes y en la desinfeccin

inicial o primaria, se incorporan a la entrada de la cmara de me"cla. &oagulante, se incorpora en la cmara de me"cla. &al, u otro lcali o cido para corregir p/, se pueden incorporar tanto en la fase de me"cla y coagulacin

como al agua ya filtrada. &oadyuvantes de la floculacin como los poli electrlitos, se dosifican generalmente tras la fase de

coagulacin y antes de la decantacin. &arbn activo en polvo, para la adsorcin de sustancias orgnicas, en la fase de me"cla y en cualquier

caso, antes de la decantacin.

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&loroB>i$ido de cloroBA"onoB&loraminas, empleados en la desinfeccin final, se incorporan al aguafiltrada.

En cuanto al control de calidad del agua en una E%=P hay que considerar en primer lugar que el agua que entra enuna estacin o planta de tratamiento agua bruta o agua cruda! se somete a una serie de ensayos y anlisis fsicos,qumicos y bacteriolgicos que nos determinan el estado y caractersticas de esta agua y por tanto las pautas del

tratamiento a seguir. :gualmente es necesario reali"ar distintos anlisis a lo largo de las diversas fases deltratamiento con objeto de comprobar la eficacia de cada una de estas operaciones y finalmente se reali"an loscorrespondientes anlisis y controles al agua una ve" completado el proceso de tratamiento y as conocer lascaractersticas finales del agua tratada.

5. EMPRESA DE ACUEDUCTO 6 ALCANTARILLADO DE VILLAVICENCIO

5.1 CALIDAD DE AGUAS

El laboratorio de control de calidad de aguas se encuentra acreditado por el Arganismo @acional de =creditacinde &olombia A@=&, tiene como objetivo ofrecer los servicios especiali"ados en el anlisis de la calidad fsico Gqumicos, biolgicos y microbiolgicos del agua.

El Laboratorio de &alidad de =guas de la empresa de acueducto y alcantarillado de Millavicencio presta al sectorproductivo y a la comunidad en general los siguientes serviciosC

(ervicio de anlisisC pruebas fisicoqumicas, pruebas biolgicas y microbiolgicas.

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=nlisis de la calidad del agua para diferentes usos consumo humano y dom*stico, industrial, agrcola,entre otros!.

uestreo de aguas. &aracteri"acin de aguas superficiales, aguas subterrneas y aguas residuales dom*sticas e industriales,

segn el listado de parmetros y m*todos.

5.1.1 Pa$7met$os &i8e$ecia&o$es' El Laboratorio se encuentra =creditado para los siguientes parmetros enaguaC

N=lcalinidad N&loruros N&onductividad N>ure"a total

NFsforo total N/ierro total Nanganeso total N@itratos

NP/ N(ulfatos N%urbide" N&loro residual

N&olor aparente 'P& N=luminio residual N(odio

N&oliformes totales NEschericia &oli N&arbono orgnico

NAlor y sabor N(ustancias flotantes5.1.2 Re9isitosC (olicitud escrita dirigida al Laboratorio que contenga nombre e identificacin indicando el tipode servicio requerido, parmetros a determinar, punto y fuente de muestreo, fecha y hora de toma de muestra,preservacin de la muestra qumica o refrigeracin!.

5.2 CALIDAD DE AGUA

5.2.1 BM0P' Es un ndice que se calcula sumando los grupos o familias de macroGinvertebrados encontrados enun sector del ro o ca#o. &uanto ms sea el valor del ndice, mejor ser la calidad del agua. Los resultados varande puntos sin organismos! a 1 calidad m$ima!? a cada uno de estos valores se les asigna un color

determinado, siendo el color a"ul que identifica el agua ms limpia y el color rojo el agua ms contaminada.5.2.2 :&ice &e ca"i&a& &e" )os9e &e $i)e$a ;4BR


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1)osques de=bajam

1 3ardn 1 (i-uani

8(amn de laDivera 8 Estero 8 Almpico

H >ari*n H Demanso

0 &harrascal 0 >os il

2 (an =ntonio

7 Dosita

9 Deliquia

5 Milla )olvar

+ Esperan"a

1%orres de (an3uan

SUPER-ICIAL

N=

DESCRIPCI+N

1 Kuebrada la /onda

8 Dio 4uatiquia

H &a#o ai"aro

0 &a#o )uque

2 &a#o )lanco

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7 &a#o 4rande

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5.5 SISTEMAS DE ADUCCI+N

SISTEMAS DE ADUCCI+N

N= DESCRIPCI+N DIAMETRO ;P"%a&as< LONGITUD;m

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