IN FORME DE VISITA DE CAMPO A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE - BELLAVISTA - HUARAZ.docx

MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA INFRAESTRUCTURA SISTEMAS DE SANEAMIENTO DE LA EPS CHAVÍN S.A.

La localidad de Huaraz para el ámbito de la EPS Chavín S.A., está conformada por el Distrito de Huaraz e Independencia, que limita con los distritos de Pira por el oeste, por el norte con Jangas y Tarica, por el sur con el distrito de Olleros y las Provincias de Aija y Recuay, por el este con la Provincia de Huari. a) Fuentes de Agua La ciudad de Huaraz se abastece mediante fuentes superficiales, siendo sus fuentes actuales los ríos Paria y Casca que provienen de los deshielos de la Cordillera Blanca, dichos ríos cruzan la ciudad de Este a Oeste, y al unirse forman el río Quillcay que es afluente al Río Santa. Las fuentes tienen caudal suficiente para abastecer la demanda actual de la ciudad, requieren de un tratamiento adecuado para el consumo humano, durante las temporadas de lluvia se originan periodos de excesiva turbidez en cuanto a la calidad del agua suministrada, teniendo que cumplir con procesos para optimizarlos. El Río Paria cuenta con un caudal promedio de 6 m3/seg. El Río Casca cuenta con un caudal promedio de 2 m3/seg. b) Captación La captación denominada Yarush, tiene como fuente de abastecimiento el rio Paria Bajo que se encuentra ubicado al Noreste de la Ciudad de Huaraz, con una capacidad de 200 lps, que abastece a la Planta de Tratamiento de Marian. La captación Paria tiene como fuente de abastecimiento al rio Paria y se encuentra ubicado al este de la ciudad de Huaraz, con una capacidad de 300 lps. c) Líneas de conducción La línea de Conducción que llega a la planta de Bellavista es de tubería Ø 14” A.C. con una longitud de 4,900 m., presentando limitaciones en su capacidad hidráulica para abastecer la capacidad instalada de las Plantas, requiriendo su renovación y replanteo. La línea de Conducción que llega a la planta de Marián es de tubería Ø 12” P.V.C. con una longitud de 2500 m. y una antigüedad de más 10 años que se encuentra en buen estado. La línea conduce las aguas captadas desde el rio

Paria hasta la Planta de Paria, fue instalada en el año 2000, tiene 3,000 m de longitud, con un Ø 12” PVC. En el 2008 se culminado la instalación de una nueva Línea de Conducción de la Captación de Paria-Captación de Coyllur en una longitud de 680 metros lineales, se ha construido el cerco perimétrico del desarenador, así como la estructura de la trasvase, en el 2009 se concluyo la segunda etapa que consiste en el tendido de 2,275 metros de línea de conducción de 14”; cuya finalidad es mejorar el servicio de agua potable en calidad y cantidad beneficiando a una población aproximada de 85, 000 habitantes d) Plantas de tratamiento Planta de Bellavista, ubicada al sudeste del centro de la ciudad de Huaraz, está compuesta por dos Plantas de Tratamiento (N° 1 y N° 2), con una capacidad de 60 y 120 lps respectivamente, son de tecnología DEGREMONT, en la que se realiza un tratamiento completo es decir físico, químico y bacteriológico; se encuentra en buen estado de funcionamiento. Planta de Marián, ubicada al este de la ciudad de Huaraz, en la parte baja del Caserío, es de tecnología CEPIS, con una capacidad de 180 lps, trabaja con agua de baja turbiedad, se requiere de estructuras hidráulicas para mejorar su eficiencia. Cuenta con un dosificador de coagulante y una unidad de floculación, pero no cuentan con un sistema de decantación y evacuación de lodos. La unidad de floculación no cuenta con todas sus pantallas completas, por lo que el flujo de agua no hace su recorrido normal, contribuyendo a la formación de zonas muertas provocando de esta manera la baja eficiencia de estas unidades. Así mismo, presenta cinco unidades de filtros lentos, los cuales se saturan rápidamente debido al problema mencionado anteriormente. Planta de Paria, ubicada al noreste de la ciudad de Huaraz en el centro poblado de Nueva Florida, es de tecnología CEPIS, cuenta con unidades de floculación, decantación y filtros rápidos, además de filtros a presión para poder tratar mayor capacidad, está diseñada para 120 lps. La producción de agua potable es de aproximadamente 350lps, que es producida por las siguientes plantas de tratamiento: Planta de Tratamiento de Bellavista: 120 lps Planta de Tratamiento de Marián: 120 lps Planta de Tratamiento de Paria: 120 lps

e) Almacenamiento Se cuenta con seis (06) Reservorios, que se encuentran en buen estado y que se detallan a continuación:

Nombre

Ubicación

Cantidad

Capacidad M3

Reservorio Batan

Sede

01

1800

Reservorio Pedregal

Barrio de Pedregal

01

250

Reservorio Yarcash

Ministerio de Agricultura

01

1100

Reservorio Los Olivos

Barrio De los Olivos

01

150

Reservorio Shancayán Barrio de Shancayán

01

250

Reservorio Independencia

01

1100

06

4650

Barrio de Nicrupampa Total uso

f) Red de Distribución La Ciudad de Huaraz, cuenta con matrices de diferentes diámetros, los que varían desde 8” hasta 2”. La gran mayoría son de A-C con más de 30 años de antigüedad y están en regular estado de conservación, las de PVC son las más recientes, varían de 0 a 15 años de antigüedad y están en buenas condiciones; y las FºFº las más antiguas, tienen más de 40 años de antigüedad y están en malas condiciones. Se cuenta con un catastro técnico de redes en las que están incluidas las válvulas de control en las redes y los grifos contra incendios, que se viene actualizando permanentemente. En el periodo 2009 se dio inicio con la ejecución del Proyecto Sectorización de Redes Primarias de Huaraz, consistente en la instalación de 22, 500 metros de tuberías de 8”,10” y 12”, el cual reemplazará a las antiguas tuberías de asbesto y cemento, evitando las pérdidas de agua y descompensaciones de presión en estas. La continuidad del servicio en Huaraz es aproximadamente de 23 horas al día, siendo escasa la existencia de una deficiencia del servicio, dichas deficiencias de servicio son en zonas de baja presión.

g) Alcantarillado La empresa no cuenta con un Sistema de Tratamiento de Aguas servidas, actualmente se viene realizando estudios para la elaboración del perfil para la construcción de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales el cual incluye la mitigación en cuanto al impacto ambiental. Por lo que todos los emisores descargan directamente al Río Santa. La Ciudad de Huaraz, cuenta con redes de alcantarillado de 14”, 12” 10” 8” y 6” de diámetro de las cuales el 92% son de 8”, con un material de CSN. Este sistema es antiguo, funciona por gravedad, sus problemas son originados debido a que en épocas de lluvia este sistema es utilizado erróneamente por los usuarios, para evacuar estas aguas conectando todas las alcantarillas a las redes, causando aniegos por saturación, además de constituir un contaminante del cuerpo receptor por su descarga sin tratamiento. Se requiere rehabilitar en un 40% aproximadamente la red de alcantarillado, ampliar la capacidad en determinados sectores, reparar los emisores y la construcción de sistemas de tratamiento para minimizar la contaminación del cuerpo receptor. h) Laboratorio – Control de Calidad Se cuenta con un laboratorio implementado ubicado en la Planta de Tratamiento de Bellavista en la ciudad de Huaraz, que brinda los servicios de control de calidad de agua potable a todo el ámbito empresarial. Cuenta con personal profesional especializado y técnico, del mismo modo se viene implementando con la adquisición de equipos de laboratorio para el cumplimiento de los parámetros de calidad establecidos por la Sunass.

INTRODUCCIÓN De acuerdo con la Constitución Política del Estado , la Organización Mundial de la Salud, la Organización Panamericana de la Salud y otros organismos a favor de los derechos de las personas manifiestan: El acceso al agua potable es fundamental para la salud, uno de los derechos humanos básicos y un componente de las políticas eficaces de protección de la salud. El acceso al agua potable es una cuestión importante en materia de salud y desarrollo en los ámbitos nacional, regional y local. En algunas regiones, se ha comprobado que las inversiones en sistemas de abastecimiento de agua y de saneamiento pueden ser rentables desde un punto de vista económico, ya que la disminución de los efectos adversos para la salud y la consiguiente reducción de los costos de asistencia sanitaria es superior al costo de las intervenciones. Dicha afirmación es válida para diversos tipos de inversiones, desde las grandes infraestructuras de abastecimiento de agua al tratamiento del agua en los hogares. El agua potable incluye una revisión en profundidad de los métodos utilizados para garantizar la inocuidad microbiana. Esta revisión tiene en cuenta importantes novedades en la evaluación de los riesgos. En nuestra jurisdicción, la mayoría de la población no tiene acceso a este vital elemento, pues de acuerdo a estudios se sabe que consumen aguas emanadas de la naturaleza en sus diversas formas como, Aguas de río, de filtración, o simplemente aguas entubadas sin tratamiento que no garantiza las condiciones mínimas para su consumo. Por ello es importante que nuestras autoridades tengan que hacer gestiones ante las instancias gubernamentales para poder conseguir partidas presupuestales que conlleven a la realización y materialización de plantas de tratamiento de agua potable. Para así poder garantizar la salubridad de nuestra población.

I.

MARCO TEÓRICO. 1.1.- El Agua Potable Llamamos agua potable al agua que podemos consumir y que ha sido tratada con el objetivo de hacerla apta para el consumo humano teniendo en cuenta todos sus usos domésticos sin que exista peligro para nuestra salud. El agua potable no debe contener sustancias o microorganismos que puedan provocar enfermedades o perjudicar nuestra salud. Por eso, antes de que el agua llegue a nuestras casas, es necesario que sea tratado en una planta potabilizadora. En estos lugares se limpia el agua y se trata hasta que está en condiciones adecuadas para el consumo humano. Desde las plantas potabilizadoras, el agua es enviada hacia nuestras casas a través de una red de tuberías que llamamos red de abastecimiento o red de distribución de agua

1.2.- Calidad para Aguas de Consumo Humano de la OMS Los programas de control y vigilancia del agua potable requieren normas adecuadas que regulen la calidad del agua de consumo humano, que permitan seleccionar fuentes adecuadas de agua cruda y los procesos de tratamiento y distribución. Las Guías de Calidad para Aguas de Consumo Humano de la OMS constituyen una herramienta válida referida a la calidad fisicoquímica del agua destinada al consumo del hombre. A partir de ellas cada país puede establecer sus propias normas y tener en cuenta los siguientes criterios básicos: 1) Los valores establecidos para cada parámetro deben asegurar la aceptabilidad estética del agua y no representar riesgos para la salud del consumidor. 2) La calidad del agua debe ser adecuada para el consumo humano y tomar en cuenta todos los usos domésticos. 3) Los valores establecidos sirven como señal para que cuando se supere este valor:

a) Se investigue la causa b) Se consulte con las autoridades responsables de la salud pública. Las autoridades deben asegurar que la calidad del agua sea aceptable para ser consumida durante toda la vida. Las metas señaladas están dirigidas a salvaguardar la salud del consumidor. Algunas exposiciones a contaminantes por periodos cortos pueden ser toleradas, siempre que el nivel de toxicidad se controle adecuadamente. El no cumplimiento de las metas señaladas por corto tiempo no significa necesariamente que el agua deba ser descartada definitivamente para el consumo. La elaboración de las normas nacionales de calidad del agua potable debe tomar en cuenta consideraciones locales como la geografía, la situación socioeconómica, la dieta y las actividades industriales.

1.3.- Tratamiento de Agua Consiste en la remoción por métodos naturales o artificiales de todas las materias objetables presentes en el agua, para alcanzar las metas especificadas en las normas de calidad de agua para consumo humano.

1.3.1.- Objetivos del tratamiento

El objetivo fundamental es el de mejorar la calidad física, 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 orgánicas que pueden origina trastornos fisiológicos de diferente orden y agregar substancias que aminores o reducen el desarrollo de ciertos trastornos orgánicos propios de los consumidores.

 Estético: hay factores físicos característicos de las aguas tales como color, olor, turbiedad y sabor, que son los que más impresiona al público 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.

1.4.- Estación de Tratamiento de Agua Potable Se denomina estación de tratamiento de agua potable (ETAP) al conjunto de estructuras en las que se trata el agua de manera que se vuelva apta para el consumo humano. Existen diferentes tecnologías 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  tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento tiene una meta específica relacionada con algún 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.

1.4.1.- Tipos de plantas de tratamiento de agua Las plantas de tratamiento de agua se pueden clasificar, de acuerdo con el tipo de procesos que las conforman, en plantas de filtración rápida y plantas de filtración lenta. También se pueden clasificar, de acuerdo con la tecnología usada en el proyecto, en plantas convencionales antiguas, plantas convencionales

de tecnología apropiada y plantas de tecnología importada o de patente. 1.4.1.1 Plantas de filtración rápida Estas plantas se denominan así porque los filtros que las integran operan con velocidades altas, entre 80 y 300 m3/m2.de acuerdo con las características del agua, del medio filtrante y de los recursos disponibles para operar y mantener estas instalaciones. Como consecuencia de las altas velocidades con las que operan estos filtros, se colmatan en un lapso de 40 a 50 horas en promedio. En esta situación, se aplica el retrolavado o lavado ascensional de la unidad durante un lapso de 5 a 15 minutos (dependiendo del tipo de sistema de lavado) para descolmatar el medio filtrante devolviéndole su porosidad inicial y reanudar la operación de la unidad. De acuerdo con la calidad del agua por tratar, se presentan dos soluciones dentro de este tipo de plantas: plantas de filtración rápida completa y plantas de filtración directa. 

Planta de filtración rápida completa

Una planta de filtración rápida completa normalmente está integrada por los procesos de coagulación, decantación, filtración y desinfección. El proceso de coagulación se realiza en dos etapas: una fuerte agitación del agua para obtener una dispersión instantánea de la sustancia coagulante en toda la masa de agua (mezcla rápida) seguida de una agitación lenta para promover la rápida aglomeración y crecimiento del floculo (etapa de floculación). La coagulación tiene la finalidad de mejorar la eficiencia de remoción de partículas coloidales en el proceso de decantación (sedimentación de partículas floculentas). El proceso final de filtración desempeña una labor de acabado, le da el pulimento final al agua. De acuerdo con las investigaciones realizadas por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos, el filtro debe producir un efluente con una turbiedad menor o igual a 0,10 UNT para garantizar que esté libre de huevos de parásitos (Giardia, Cryptosporidium, etcétera). Para lograr esta eficiencia en la filtración, es necesario que los decantadores produzcan un agua con 2 UNT como máximo. Finalmente, se lleva a cabo la desinfección, proceso común a los dos tipos de plantas, las de filtración rápida completa y las de filtración directa. La función principal de este proceso es completar la remoción de microorganismos patógenos que no quedaron retenidos

en el filtro y servir de protección contra la contaminación que el agua pueda encontrar en el sistema de distribución. La desinfección, en la forma en que normalmente se aplica (esto es, con residual libre de 1 mg/L a la salida de la planta y tiempo de contacto mínimo de 30 minutos), solo tiene la capacidad de remover bacterias. Como se verá detalladamente en el capítulo sobre desinfección, para remover huevos de parásitos se necesitarían aplicar dosis altísimas y disponer de tiempos de contacto muy largos, que hacen impracticable el proceso. Como los huevos de parásitos son grandes, un filtro que opere eficientemente y reciba agua con no más de 2 UNT puede producir un efluente exento de huevos de parásitos. Las altas tasas con las que operan estos sistemas, así como el empleo de la coagulación (proceso cuya operación requiere sumo cuidado), demandan recursos humanos capacitados, por lo que debe estudiarse con detenimiento la posibilidad de utilizarlos fuera de la zona urbana, en zonas marginales, rurales o, en general, en zonas económicamente muy deprimidas. En los casos en que las características del agua cruda o el terreno disponible para construir la planta obliguen a adoptar este tipo de sistema, se deberán desarrollar las condiciones locales necesarias para asegurar una buena eficiencia en calidad y cantidad. 

Filtración directa

Es una alternativa a la filtración rápida, constituida por los procesos de mezcla rápida y filtración, apropiada solo para aguas claras. Son ideales para este tipo de solución las aguas provenientes de embalses o represas, que operan como grandes presedimentadores y proporcionan aguas constantemente claras y poco contaminadas. Cuando la fuente de abastecimiento es confiable —caso de una cuenca virgen o bien protegida—, en la que la turbiedad del agua no supera de 10 a 20 UNT el 80% del tiempo, y no supera 30 UNT ni 25 UC el 90% del tiempo, puede considerarse la alternativa de emplear filtración directa descendente. Cuando el agua viene directamente del río y aunque clara la mayor parte del año, presenta frecuentes fluctuaciones de turbiedad, normalmente se considera una floculación corta, generalmente de no más de 6 a 8 minutos, para obtener un efluente de calidad constante, aunque con carreras de filtración más cortas. Esta es la alternativa más restringida de todas en cuanto a la calidad de agua que se va a tratar.

En el caso de aguas que el 90% del tiempo no sobrepasan los 100 UNT y las 60 UC y alcanzan esporádicamente hasta 200 UNT y 100 UC, podrían ser tratadas mediante filtración directa ascendente. La tercera alternativa disponible para aguas relativamente claras es la filtración directa ascendente–descendente. Esta alternativa es aplicable a aguas que el 90% del tiempo no sobrepasan las 250 UNT ni las 60 UC, y alcanzan esporádicamente más de 400 UNT y 100 UC.

1.4.1.2 Plantas de filtración lenta Los filtros lentos operan con tasas que normalmente varían entre 0,10 y 0,30 m/h; esto es, con tasas como 100 veces menores que las tasas promedio empleadas en los filtros rápidos; de allí el nombre que tienen. También se les conoce como filtros ingleses, por su lugar de origen. Los filtros lentos simulan los procesos de tratamiento que se efectúan en la naturaleza en forma espontánea, al percolar el agua proveniente de las lluvias, ríos, lagunas, etcétera, a través de los estratos de la corteza terrestre, atravesando capas de grava, arena y arcilla hasta alcanzar los acuíferos o ríos subterráneos. Al igual que en la naturaleza, los procesos que emplean estos filtros son físicos y biológicos. Una planta de filtración lenta puede estar constituida solo por filtros lentos, pero dependiendo de la calidad del agua, puede comprender los procesos de desarenado, presedimentación, sedimentación, filtración gruesa o filtración en grava y filtración lenta. Los procesos previos al filtro lento tienen la función de acondicionar la calidad del agua cruda a los límites aceptables por el filtro lento. Con el tren de procesos indicados se puede remover hasta 500 UNT, teniendo en cuenta que el contenido de material coloidal no debe ser mayor de 50 UNT; es decir, que la mayor parte de las partículas deben estar en suspensión para que sean removidas mediante métodos físicos.

1.4.2. CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS DE FILTRACIÓN RÁPIDA POR EL TIPO DE TECNOLOGÍA UTILIZADA Las características tecnológicas del sistema deben de estar de acuerdo con los recursos económicos, humanos y materiales disponibles localmente para que se puedan cumplir los objetivos de tratamiento previstos. Por el tipo de tecnología utilizada en la Región, las plantas de filtración

rápida se pueden clasificar de la siguiente forma:  Sistemas de tecnología convencional clásica o antigua.  Sistemas convencionales de alta tasa o de tecnología CEPIS/OPS.  Sistemas de tecnología patentada, normalmente importada de los países desarrollados. 1.4.2.1 Sistemas convencionales 1.4.2.1.1 Convencionales clásicos Este tipo de sistema es el más antiguo en nuestro medio. Se ha venido utilizando desde principios del siglo pasado (1910–1920). Se caracteriza por la gran extensión que ocupan las unidades, principalmente el decantador rectangular de flujo horizontal, el cual normalmente se diseña con tasas comprendidas entre 10 y 60 m3/m2.d. Para mejorar el funcionamiento de los sistemas convencionales, se fueron agregando equipos mecánicos y actualmente la mayor parte de estos sistemas son mixtos, están constituidos por unidades hidráulicas y mecánicas. Inicialmente estas plantas carecían de mezcladores y se les agregó retromezcladores. Los floculadores pueden ser hidráulicos o mecánicos, los decantadores rectangulares de flujo horizontal y en algunos casos de vuelta en U, como el de Los decantadores de vuelta en U tienen muchos problemas en su comportamiento, debido a que el giro del flujo dentro de la unidad ocasiona un camino oblicuo y en las zonas adyacentes se forman espacios muertos. Los filtros son de tasa constante de 120 m3/m2.d y de nivel variable. Generalmente, el lecho filtrante es simple, solo de arena. Estas instalaciones se caracterizan por una gran galería de tubos a través de los cuales pasa el agua filtrada, el agua para el lavado de los filtros y el desagüe del retrolavado El agua y la carga para el retrolavado del lecho filtrante normalmente son proporcionadas por un tanque elevado, el cual es alimentado mediante una estación de bombeo desde la cisterna de aguas claras. En la época en que estos sistemas fueron proyectados, el tratamiento de agua era más un arte que una ciencia. Las investigaciones más importantes en el campo del tratamiento del agua se realizaron a partir de la década de 1960. Antes de ello, los proyectistas aplicaban criterios y parámetros por intuición, con muy poco fundamento técnico. A esto se debe que estos sistemas presenten muchas deficiencias; sin embargo, debido al gran tamaño de las unidades, presentan un potencial enorme para convertirlos en sistemas convencionales de alta tasa. Su capacidad se puede incrementar por lo menos en tres o cuatro veces con muy poca inversión.

1.4.2.1.2. Sistemas convencionales de alta tasa o de tecnología CEPIS/OPS Esta tecnología se empezó a desarrollar en la década de 1970 y se ha ido perfeccionando cada vez más a la luz de las últimas investigaciones realizadas en los países desarrollados. Las unidades son de alta tasa, ocupan una extensión que constituye el 25% ó 30% del área que ocupa un sistema convencional de la misma capacidad. La reducción del área se debe al empleo de floculadores verticales que por su mayor profundidad ocupan menos área que los horizontales y permiten compactar mejor el sistema. Los decantadores son de placas inclinadas a 60 °C, de tal modo que el área de decantación real es la suma de las proyecciones horizontales de todas las placas,lo que equivale a la superficie del fondo del decantador convencional. Los filtros se proyectan en baterías para ser operados con altura variable y por el principio de tasa declinante, de acuerdo con el cual filtros operan con velocidades decrecientes, entre lavado y lavado, y se desfasan en la operación; de este modo, mientras unos están empezando las carreras los otros están a la mitad y el resto terminándola. Así, entre todos llegan a asumir la capacidad completa del sistema y el caudal permanece constante. El lavado de una unidad se efectúa mediante el caudal que producen los otros filtros en operación, por lo que no se precisa de sistema de bombeo ni de tanque elevado. En estos sistemas el agua decantada, filtrada, para el retrolavado y el desagüe del retrolavado se conducen mediante canales, no tienen galerías de tubos. Estas características hacen que este tipo de sistemas tengan un costo inicial muy bajo. El costo de operación también es mucho más bajo que el de otros sistemas, debido a que no requieren energía eléctrica para su funcionamiento, son muy compactos y se reduce también la cantidad de personal necesario para la operación. Las principales ventajas de esta tecnología son las siguientes:  Es sumamente eficiente En su concepción se han empleado los resultados de las recientes investigaciones. Tiene el mérito de encerrar bajo su aspecto sencillo procesos complejos y sumamente eficientes, por lo que realmente es una tecnología de avanzada.  Es fácil de construir, operar y mantener El equipamiento ha sido reducido al mínimo imprescindible. Los procesos se generan mediante energía hidráulica; el 100% de las obras son civiles. Por lo tanto, son fáciles de construir con los recursos normalmente disponibles en los países en desarrollo. La operación es sencilla porque carecen de mecanismos complicados y, por consiguiente, el mantenimiento es económico, fácil y rápido de realizar. Por estas razones, se la denomina tecnología apropiada para países en desarrollo.

 Es muy económica La sencillez y el alto grado de compactación logrado en las estructuras hace que normalmente se utilice alrededor de 1/3 del área que requiere una planta convencional; el costo inicial es 1/3 ó la mitad del costo de los otros tipos de tecnologías disponibles.  Es muy confiable No requiere energía eléctrica para su funcionamiento; por lo tanto, puede trabajar en forma continua a pesar de la escasez del recurso. De este modo, se pueden garantizar las metas de calidad y cantidad. De cualquier forma, hay que tomar en cuenta que este tipo de planta no es fácil de diseñar. Demanda un gran esfuerzo del proyectista. La planta requiere ser diseñada hasta el mínimo detalle para que el comportamiento hidráulico sea casi perfecto y se obtenga la máxima eficiencia remocional. Debe compactarse el diseño para facilitar la labor del operador, economizar mano de obra, evitar errores humanos y negligencia operacional. 1.4.2.1.3. Tecnología importada, de patente o plantas paquete Estas tecnologías están normalmente integradas por decantadores de manto de lodos de suspensión dinámica, unidades que integran la mezcla rápida, la floculación y la decantación en un solo equipo, o cuando menos la floculación y decantación. Esta tecnología es importada de los países desarrollados y se caracteriza por considerar gran cantidad de equipos y alto grado de complejidad en las soluciones. Son sistemas totalmente mecanizados, por lo que para cumplir con sus objetivos de calidad y cantidad, requieren por lo menos lo siguiente:   

Personal calificado para operación y mantenimiento. Programa de mantenimiento preventivo para los equipos y una existencia permanente de repuestos. Suministro confiable de energía eléctrica.

Estos recursos, que son corrientes en Europa y Estados Unidos, no son comunes en los países de América Latina. La complejidad de estos sistemas va en aumento con el tiempo. Ahora los sistemas son más compactos porque el accionamiento es electrónico, lo cual dificulta aún más el mantenimiento y la calibración. A pesar de ello, estos sistemas son colocados de manera indiscriminada en localidades de escasos recursos. En nuestro medio es usual encontrar plantas de este tipo, con todos los equipos averiados debido a la mala operación y a la falta de recursos para darles mantenimiento.

1.4.3. Procesos de Tratamiento Según la Organización Panamericana de la Salud estos son los procesos de tratamiento del agua, son los siguientes:           

aeración; coagulación; floculación; decantación o sedimentación; filtración; tratamiento por contacto; corrección de la dureza; desinfección; sabor y olor; control de la corrosión, y cloración.

1.4.2.1. 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. La aeración se realiza por tres razones: 1) Remoción de gases disueltos: a) Gas carbónico presente en el agua en forma natural b) gas sulfhídrico proveniente de la putrefacción o fermentación de los depósitos orgánicos putrescibles o fermentables del fondo de los reservorios; c) cloro en exceso (proveniente de la supercloración). 2) Introducción del oxígeno del aire en el agua: a) Para oxidar el fierro y el manganeso, cuya remoción se realiza mediante la decantación y filtración (de esta manera también se reduce el sabor debido al hierro y al manganeso); b) para añadir oxígeno en el agua hervida o destilada. 3) Remoción de sustancias causantes de sabores y olores: a) Sustancias oleaginosas provenientes de algas y otros organismos (cuando son volátiles); b) gas sulfhídrico; c) sabores debidos al hierro y al manganeso; d) descomposición de la materia orgánica (quema). Cuando se remueve el gas carbónico o se reduce la tendencia corrosiva del agua y el consumo de alcalis, se obtiene un aumento del pH. En la práctica, es imposible la reducción por aeración de todo gas carbónico presente en el agua debido a que el gas carbónico del aire también puede disolverse.

La remoción del gas sulfhídrico por aeración es lo suficientemente eficaz para reducir los olores, sabores y demanda del cloro. 1.4.2.2. COAGULACIÓN El agua puede contener una variedad de impurezas, solubles e insolubles; entre estas últimas destacan las partículas coloidales, las sustancias húmicas y los microorganismos en general. Tales impurezas coloidales presentan una carga superficial negativa, que impide que las partículas se aproximen unas a otras y que las lleva a permanecer en un medio que favorece su estabilidad. Para que estas impurezas puedan ser removidas, es preciso alterar algunas características del agua, a través de los procesos de coagulación, floculación, sedimentación (o flotación) y filtración. La coagulación se lleva a cabo generalmente con la adición de sales de aluminio y hierro. Este proceso es resultado de dos fenómenos:  El primero, esencialmente químico, consiste en las reacciones del coagulante con el agua y la formación de especies hidrolizadas con carga positiva. Este proceso depende de la concentración del coagulante y el pH final de la mezcla.  El segundo, fundamentalmente físico, consiste en el transporte de especies hidrolizadas para que hagan contacto con las impurezas del agua. Este proceso es muy rápido, toma desde décimas de segundo hasta Cerca de 100 segundos, de acuerdo con las demás características del agua: pH, temperatura, cantidad de partículas, etcétera. Se lleva a cabo en una unidad de tratamiento denominada mezcla rápida. De allí en adelante, se necesitará una agitación relativamente lenta, la cual se realiza dentro del floculador. En esta unidad las partículas chocarán entre sí, se aglomerarán y formarán otras mayores denominadas flóculos; estas pueden ser removidas con mayor eficiencia por los procesos de sedimentación, flotación o filtración rápida. La remoción de las partículas coloidales está relacionada estrictamente Con una adecuada coagulación, pues de ella depende la 1.4.2.3. FLOCULACIÓN El objetivo principal de la floculación es reunir las partículas desestabilizadas para formar aglomeraciones de mayor peso y tamaño que sedimenten con mayor eficiencia. Normalmente, la floculación se analiza como un proceso causado por la colisión entre partículas. En ella intervienen, en forma secuencial, tres mecanismos de transporte: 1) Floculación pericinética o browniana. Se debe a la energía térmica del fluido. 2) Floculación ortocinética o gradiente de velocidad. Se produce en la masa

del fluido en movimiento. 3) Sedimentación diferencial. Se debe a las partículas grandes, que, al precipitarse, colisionan con las más pequeñas, que van descendiendo lentamente, y ambas se aglomeran. Al dispersarse el coagulante en la masa de agua y desestabilizarse las partículas, se precisa de la floculación pericinética para que las partículas coloidales de tamaño menor de un micrómetro empiecen a aglutinarse. El movimiento browniano actúa dentro de este rango de tamaño de partículas y forma el microflóculo inicial. Recién cuando este alcanza el tamaño de un micrómetro empieza a actuar la floculación ortocinética, promoviendo un desarrollo mayor del microflóculo. Este mecanismo ha sido estudiado en lugares donde la temperatura baja alrededor de cero grados, rango dentro del cual el movimiento browniano se anula y, por consiguiente, también lo hace la floculación pericinética. En este caso, se comprobó que la floculación ortocinética es totalmente ineficiente y no tiene importancia alguna sobre partículas tan pequeñas. Bratby encontró que si los gradientes de velocidad en el agua son mayores de 5 s-1 y las partículas tienen un diámetro mayor de un micrómetro, el efecto de la floculación pericinética es despreciable. Por otro lado, el proceso de floculación pericinética solo es sumamente lento. Se precisan alrededor de 200 días para reducir a la mitad un contenido de 10.000 virus/mL en una muestra de agua. Por lo tanto, la aglomeración de las partículas es el resultado de la actuación de los tres mecanismos de transporte mencionados más arriba. 1.4.2.4. DECANTACIÓN O SEDIMENTACIÓN Se entiende por sedimentación la remoción por efecto gravitacional de las partículas en suspensión presentes en el agua. Estas partículas deberán tener un peso específico mayor que el fluido. La remoción de partículas en suspensión en el agua puede conseguirse por sedimentación o filtración. De allí que ambos procesos se consideren como complementarios. La sedimentación remueve las partículas más densas, mientras que la filtración remueve aquellas partículas que tienen una densidad muy cercana a la del agua o que han sido resuspendidas y, por lo tanto, no pudieron ser removidas en el proceso anterior. La sedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico y constituye uno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su clarificación. Está relacionada exclusivamente con las propiedades de caída de las partículas en el agua. Cuando se produce sedimentación de una suspensión de partículas, el resultado final será siempre un fluido clarificado y una suspensión más concentrada. A menudo se utilizan para designar la sedimentación los términos de clarificación y espesamiento. Se habla de

clarificación cuando hay un especial interés en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el interés está puesto en la suspensión concentrada. Las partículas en suspensión sedimentan en diferente forma, dependiendo de las características de las partículas, así como de su concentración. Es así que podemos referirnos a la sedimentación de partículas discretas, sedimentación de partículas floculentas y sedimentación de partículas por caída libre e interferida.  Sedimentación de partículas discretas Se llama partículas discretas a aquellas partículas que no cambian de características (forma, tamaño, densidad) durante la caída. Se denomina sedimentación o sedimentación simple al proceso de depósito de partículas discretas. Este tipo de partículas y esta forma de sedimentación se presentan en los desarenadores, en los sedimentadores y en los presedimentadores como paso previo a la coagulación en las plantas de filtración rápida y también en sedimentadores como paso previo a la filtración lenta.  Sedimentación de partículas floculentas Partículas floculentas son aquellas producidas por la aglomeración de partículas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicación de agentes químicos. A diferencia de las partículas discretas, las características de este tipo de partículas —forma, tamaño, densidad— sí cambian durante la caída. Se denomina sedimentación floculenta o decantación al proceso de depósito de partículas floculentas. Este tipo de sedimentación se presenta en la clarificación de aguas, como proceso intermedio entre la coagulaciónfloculación y la filtración rápida.  Sedimentación por caída libre e interferida Cuando existe una baja concentración de partículas en el agua, éstas se depositan sin interferir. Se denomina a este fenómeno caída libre. En cambio, cuando hay altas concentraciones de partículas, se producen colisiones que las mantienen en una posición fija y ocurre un depósito masivo en lugar de individual. A este proceso de sedimentación se le denomina depósito o caída interferida o sedimentación zonal. Cuando las partículas ya en contacto forman una masa compacta que inhibe una mayor consolidación, se produce una compresión o zona de compresión. Este tipo de sedimentación se presenta en los concentradores de lodos de las unidades de decantación con manto de lodos.

1.4.2.5. FILTRACIÓN La filtración consiste en la remoción de partículas suspendidas y coloidales presentes en una suspensión acuosa que escurre a través de un medio poroso. En general, la filtración es la operación final de clarificación que se realiza en una planta de tratamiento de agua y, por consiguiente, es la responsable principal de la producción de agua de calidad coincidente con los estándares de potabilidad. El avance logrado por la técnica de filtración es el resultado de un esfuerzo conjunto dirigido a lograr que la teoría exprese los resultados de las investigaciones experimentales, de tal modo que sea posible prever, en el diseño, cómo va a operar la unidad de filtración en la práctica Como las fuerzas que mantienen a las partículas removidas de la suspensión adheridas a las superficies de los granos del medio filtrante son activas para distancias relativamente pequeñas (algunos ángstroms), la filtración usualmente es considerada como el resultado de dos mecanismos distintos pero complementarios: transporte y adherencia. Inicialmente, las partículas por remover son transportadas de la suspensión a la superficie de los granos del medio filtrante. Ellas permanecen adheridas a los granos, siempre que resistan la acción de las fuerzas de cizallamiento debidas a las condiciones hidrodinámicas del escurrimiento. El transporte de partículas es un fenómeno físico e hidráulico, afectado principalmente por los parámetros que gobiernan la transferencia de masas. La adherencia entre partículas y granos es básicamente un fenómeno de acción superficial, que es influenciado por parámetros físicos y químicos. Los mecanismos que pueden realizar transporte son los siguientes: a) cernido; b) sedimentación; c) intercepción; d) difusión; e) impacto inercial; f) acción hidrodinámica, y g) mecanismos de transporte combinados. Los mecanismos de adherencia son los siguientes: a) fuerzas de Van der Waals; b) fuerzas electroquímicas; c) puente químico.

1.4.2.6. DOSIFICADORES Sulfato de aluminio. Se puede dosificar por las siguientes vías:  vía húmeda;  vía seca.  Dosificadores por vía húmeda Las soluciones se preparan en tanques apropiados (de concreto, asbesto, cemento o fibra de vidrio), debidamente protegidos con pintura antiácida. Tales tanques poseen un dispositivo manual o mecánico de agitación para homogeneizar la solución. La agitación debe mantenerse durante una a dos horas, dependiendo del tipo de coagulante que se esté empleando. En aguas poco turbias (o en el uso del sulfato negro), el trabajo del agitador es conveniente para mantener las partículas insolubles en suspensión. Para otros tipos de agua, se utiliza la solución decantada. La solución se debe preparar en una concentración de 1 a 2% y se debe aplicar en el agua mediante dosificadores que pueden ser los siguientes:  tanque de nivel constante, con orificio graduable;  tanque de nivel constante, con dosificador rotativo;  tanque de nivel constante y bomba con retorno del líquido excedente,  bomba de diafragma regulable. Dosificadores por vía seca Para utilizar el sulfato en el dosificador por vía seca, este debe tenertal granulometría que no menos del 90% pase por una malla de 10 orificios por pulgada y 100% por una malla de 4 orificios por pulgada.No deberá contener mucho polvo para que el arco formado por la compactación del polvo en las paredes no interrumpa la dosificación. Los dosificadores pueden ser:  dosificadores volumétricos de disco rotativo;  volumétricos vasculantes;  volumétricos de correa, y  gravimétricos Cal viva (CaO), cal hidratada Ca(OH)2. La cal virgen o hidratada, se emplea para los siguientes fines: 1) optimizar la coagulación; ajuste del pH óptimo; 2) corrección del pH final del agua tratada (después de la cloración).

La dosis, en ambos casos, se puede aplicar en forma de lechada de cal o de agua saturada de cal, o inclusive, con dosificadores al seco (cal hidratada). Lechada de cal. La preparación de la lechada de cal se realiza en el extintor, donde la cal virgen se quema y la hidratada se mezcla con el agua por medio de agitadores. La mezcla se diluye en tanques de alimentación y de dosificación, provistos de agitadores para mantener la cal permanentemente en suspensión. La suspensión dosificada de dicha manera se envía a la entrada (en el caso de ajuste del pH óptimo de floculación) o a la salida del tratamiento (en el caso de la corrección final del pH) o a ambos puntos de la planta de tratamiento de agua, mediante tuberías y con una inyección de agua auxiliar. La suspensión de lechada de cal se prepara en una concentración de5%. Agua saturada de cal. Primero se prepara una suspensión con cal virgen o hidratada en el extintor, como en el caso anterior y luego dicha solución se dirige a los saturadores mediante la tubería. El saturador es un compartimiento de forma cónica apoyado en el vértice, que tiene como centro una tubería que baja hasta el fondo próximo. La suspensión preparada en el extintor se coloca en el saturador y luego se deposita. El agua añadida por la pileta atraviesa la capa de cal precipitada de la suspensión y, al saturarse, se derrama de una cubeta que hay en el extremo superior del tanque. Luego, el agua saturada se transporta hacia la entrada o la salida de la planta de tratamiento de agua mediante tuberías La dosificación se regula con el volumen de entrada de agua al saturador y la carga se controla mediante análisis, por titulación, del agua saturada. 1.4.2.7. CÁMARAS DE MEZCLA Una vez que se han agregado las sustancias químicas al agua, tenemos dos fases: 1) mezcla rápida; 2) mezcla lenta o floculación La mezcla rápida tiene el propósito de dispersar en forma uniforme e instantánea los productos químicos en el agua que se va a tratar. La mezcla lenta va a permitir el desarrollo de los flóculos. Cámaras de mezcla rápida Los reactivos químicos se deben distribuir de manera rápida y uniforme por toda la masa líquida.

Para lograr este objetivo se deben aplicar en puntos de mucha turbulencia, originados por resaltos hidráulicos, cámaras con deflectores, mezcladores mecánicos, etcétera. Los mezcladores mecánicos se componen de tanques provistos de agitadores mecánicos; con entrada de agua por la parte inferior o por el fondo y la salida por la parte superior. En los mezcladores no mecanizados o hidráulicos se aprovecha la energía del agua para realizar la mezcla. Los tipos más comunes son los siguientes: a) Cámaras con deflectores:  deflectores para introducir movimiento horizontal al agua;  deflectores con movimiento vertical del agua (son más comunes). b) Resalto hidráulico: medidores Parshall, vertederos rectangulares, rampas, etcétera. c) Difusores en canales o en tuberías. Cámaras de mezcla lenta. Floculadores Están destinados a promover una agitación moderada, para que los flóculos se formen bien. Las cámaras de mezcla lenta pueden ser mecanizadas o hidráulicas: a) Floculadores mecánicos: pueden ser de eje vertical u horizontal. b) Floculadores hidráulicos: cámaras con deflectores o pantallas con movimiento horizontal del agua;  cámaras con deflectores o pantallas con movimiento vertical del agua (son más comunes).  cámaras del tipo Alabama, conformadas por compartimientos donde el agua realiza un movimiento ascendente-descendente. Estas unidades son poco comunes por su alta sensibilidad a las variaciones del caudal de operación. Con caudales muy bajos, puede anularse el trabajo de la unidad. 1.4.2.8. DESINFECCIÓN DEL AGUA (CLORACIÓN) La desinfección del agua en las plantas de tratamiento de agua se realiza con cloro y, por ello, el término desinfección comúnmente se substituye por cloración La desinfección es una medida que se debe adoptar en todos los sistemas de abastecimiento, bien con carácter correctivo, bien preventivo. Esto se debe a que toda agua pura o purificada en una estación de tratamiento puede tener un largo recorrido hasta el momento en que es consumida. Del mismo modo, los reservorios pueden ocasionar su contaminación. La cloración se puede realizar con los siguientes elementos: a) cloro líquido;

b) cal clorada, e c) hipocloritos. Cloro líquido Se suministra en cilindros especiales, bajo presión, con una pureza de hasta 99,99%, con pesos de 40, 68 y 900 kilogramos. Cuando se retira el gas del recipiente, la presión interior disminuye y se pierde calor. Para conservar el calor y la presión, se necesita una fuente de calor externa que puede ser agua o un irradiador en el caso de temperaturas bajas (frío). La cantidad de cloro que se puede retirar de los cilindros a una temperatura de 25 oC sin congelación será: 8 kg/día por cilindro de 40 kg; 16 kg/día por cilindro de 68 kg; 180 kg/día por cilindro de 900 kg. En caso de que se necesiten cantidades mayores, se utilizan baterías de cilindros, pero cada cilindro debe proporcionar solo la cantidad indicada anteriormente Precauciones sobre el uso del cloro líquido Cuando el cloro se utiliza sin cuidado, es peligroso para las personas y puede destruir materiales. Por ello, se necesitan cuidados constantes de parte de los operadores de las plantas de tratamiento de agua, así como un mantenimiento eficaz en el equipo de cloración: Los cloradores se deben mantener en temperatura ambiente entre 10 y 30 oC. En ningún caso se deben mantener sobre 65 oC. Cuando el cloro es altamente tóxico, es indispensable usar una máscara. El gas seco no es corrosivo; las tuberías que conectan los cilindros a los aparatos dosificadores pueden ser de cobre, pero la solución concentrada de cloro es altamente corrosiva, por lo cual sus tuberías deben ser de material adecuado (caucho, tuberías de plástico PVC, etcétera). Para verificar y localizar pequeñas fugas de cloro, se utiliza amoniaco en los cilindros o en los dosificadores. La combinación de amonio con cloro produce un humo blanco visible. Nunca se debe aplicar agua en la fuga de cloro, porque se formará ácido clorhídrico (cloro húmedo), que es muy corrosivo y con lo cual aumentará la fuga. La soda cáustica puede absorber rápidamente el cloro gaseoso: se necesitan 800 gramos de soda cáustica para 500 gramos de cloro. Once kilogramos de soda cáustica pueden disolverse en 38 litros de agua. En resumen, se deben seguir las siguientes indicaciones: 1) El cloro puede ser utilizado solamente por una persona preparada y de confianza.

2) Se deben evitar los residuos. También se debe garantizar que los recipientes no se golpeen, pues se puede quebrar el tubo y se pueden dañar las válvulas. 3) Los recipientes se deben almacenar a temperaturas medias, lejos del calor. 4) Nunca hay que hacer una conexión de un recipiente lleno al tubo de enlace con otros recipientes mientras las temperaturas y presiones no sean aproximadamente las mismas. 5) Conservar las tapas sobre las válvulas de los recipientes cuandoestos no estén en uso y volver a colocarlas cuando estén vacíos. 6) Cerrar la válvula del recipiente cuando este vacío. 7) No aplicar fuego o soplete para calentar el recipiente. 8) Los cilindros de cloro, antes de ser conectados al aparato, deben tener sus válvulas probadas al aire libre. Cuando el cilindro no está en buen estado, debe ser rechazado y marcado. Dosificadores para el cloro líquido Existen dos tipos: a) Alimentación directa: El gas se disuelve directamente en el punto de tratamiento. b) Alimentación por solución: El gas se disuelve en una corriente de agua menor y la solución resultante se coloca en el punto de tratamiento. En la operación y mantenimiento de los dosificadores (cloradores), se debe tomar las siguientes precauciones: a) Cerrar todos los extremos de las tuberías que estén desconectados con la tapa de jebe o plástico para impedir que la humedad entre. b) Mantener siempre ventilado el compartimiento de los cloradores o el del depósito de los cilindros. c) Manejar las válvulas lentamente y sin forzarlas. d) Controlar el flujo de cloro y la dosificación de la respectiva aplicación permanentemente en función de los análisis de cloro residual. e) Prever la reparación o sustitución de todas las piezas gastadas o dañadas. f) Conservar el equipo limpio, bien preparado y seco. g) Prever la sustitución inmediata de los cilindros a medida que se vacían y tener siempre un almacén adecuado para ellos. Compuestos de cloro más utilizados Cal clorada (cloruro de cal). Polvo blanco con una proporción de 25 a 30% de cloro disponible. Cuando se almacena en un lugar seco y frío, se pierde poco cloro, pero cuando el lugar es húmedo y caliente, se deteriora rápidamente. Se utiliza en instalaciones pequeñas, en casos de emergencia, fábricas y piscinas, con una solución de hasta 2,5% de cloro disponible.

Hipoclorito de calcio (Perchloron, HTC, etcétera). Polvo blanco con aproximadamente 70% de cloro disponible. En su empleo, se deben tomar las mismas precauciones que las del almacenamiento de la cal clorada. Se aplica en una solución de hasta 2,5% de cloro disponible. Puede estar almacenado durante un año o más, siempre y cuando sea en un ambiente bien acondicionado. Hipoclorito de sodio. Se encuentra en forma de solución a 10% de cloro activo almacenado en reservorios metálicos de 40%. Cuando es una preparación reciente, dura tres meses y se debe guardar en un lugar oscuro y fresco. 1.4.2.9. CONTROL DEL SABOR Y OLOR Con frecuencia se asocia el olor con el gusto del agua. Ambas características se pueden derivar de las mismas impurezas. El sabor constituye una asociación de las dos sensaciones y en ella predomina el olor, por ser más perceptible. Por ello, el agua que recibe el consumidor debe tener buen sabor y olor. Causas del sabor y del olor Los sabores y olores se pueden deber a los siguientes elementos: a) algas (es lo más frecuente); b) descomposición de vegetales; c) lodos ricos en bacterias; d) transformaciones bacterianas de ciertas sustancias inorgánicas; e) residuos industriales arrojados a las fuentes. Uno de los olores más desagradables es el que producen los clorofenoles. Los clorofenoles son producto de la reacción de los fenoles que contienen los residuos industriales, como el cloro añadido al agua. Tratamiento El tratamiento más eficaz es el preventivo. Entre los métodos preventivos podemos mencionar el tratamiento del agua cruda con sulfato de cobre, cloro, carbón activado y el lavado de los decantadores. La cloramina se ha usado regularmente como tratamiento preventivo de sabores y olores, principalmente de los fenólicos. El carbón activado es uno de los medios que más se utiliza para controlar el sabor y olor. Este se puede aplicar en el agua cruda, en la capa de mezcla, en el tanque de decantación y a la entrada del filtro.

La cantidad de carbón que se necesita para este trabajo es, en la práctica, de 0,24 a 120 g por m3, según la concentración de las sustancias productoras de sabor y olor. La aeración elimina el sabor y el olor que provocan las sustancias volátiles o la presencia de H2S, pero es ineficaz para combatir los olores y sabores causados por algas y otros vegetales, o bien por la descomposición de microorganismos.

1.4.2.10. CORRECCIÓN DEL PH La corrección del pH es un método preventivo de la corrosión de tuberías. Consiste en la alcalinización del agua para remover el gas carbónico libre y formar una película de carbonato en la superficie interna de las tuberías. Para formar la capa o película protectora se eleva el pH del agua al punto de saturación (o incluso, una ligera sobresaturación) con carbonato de calcio Control de la dosificación de cal para evitar la corrosión o la incrustación excesiva 1) Se toma una muestra del agua que se va a distribuir: a) se determina el pH; b) se determina la alcalinidad. 2) Se agrega un exceso de carbonato de calcio precipitado, puro (una cucharadita de carbonato en cada 150 mililitros de la muestra) a una porción de la misma agua tratada. 3) Agitar por algunos instantes en un frasco cerrado y dejar que el carbonato se deposite. 4) Filtrar una porción y determinar el pH. 5) Repetir las operaciones (3) y (4) hasta que el pH sea constante. 6) Finalmente, filtrar una nueva porción (con el pH constante) y determinar el pH y la alcalinidad en el agua filtrada. 7) Comparar con el pH y la alcalinidad del agua inicial: a) Si la alcalinidad o el valor del pH y m(a) y (b) es menor que en (6), entonces el agua no está saturada con carbonato y se debe aumentar la cal de corrección. b) Si son iguales, el agua está saturada de carbonato de calcio (está en el pHs). c) Si es menor, el agua está sobresaturada de carbonato de calcio y se debe reducir la cal de corrección. El pH de saturación es el que se encuentra en (6) y es el que se va a utilizar. En los casos (a) y (b), el pH de corrección debe ser ligeramente más alto que el pH de saturación encontrado mediante la precipitación de carbonato para formar la película protectora en la tubería.

Control en la red Para formar la película protectora interna en la tubería de distribución mediante la precipitación de carbonato, se debe controlar y observar la tubería para que la incrustación no sea mayor que lo deseado (un milímetro). Para ello se deben observar los tubos retirados de la red por ruptura, substitución, etcétera. 1.4.2.11. FLUORACIÓN La finalidad convencional del tratamiento de agua para el abastecimiento público es presentar agua de buena calidad física, química y bacteriológica. Naturalmente, en un principio hubo oposición al empleo de compuestos químicos como el sulfato de aluminio, el cloro, etcétera, pero actualmente esto es de aceptación general. Hace algunos años, cuando se reconoció que ciertas sustancias como el plomo, el selenio y el cromo hexavalente e incluso el flúor en exceso eran tóxicas, se trató de impedir el uso de tales aguas o remover los ingredientes indeseables. El objetivo siempre ha sido ofrecer agua de buen aspecto físico y calidad sanitaria segura. La idea de añadir al agua sustancias que podrán estar presentes tanto en esta como en los alimentos con el propósito de asegurar el adecuado desempeño fisiológico del cuerpo humano constituye una nueva finalidad del tratamiento de agua. Se sabe que muchas sustancias alimenticias básicas son necesarias para la salud. Muchas veces se desconoce que ciertos elementos que se obtienen del agua o de los alimentos tienen la misma importancia en cantidades muy pequeñas. Compuestos de flúor utilizados en la fluoración del agua En la fluoración del agua se utilizan los siguientes compuestos: • fluoruro de sodio comercial; • fluosilicato de sodio; • ácido fluosilícico; • fluosilicato amónico (en escala reducida), y • fluoruro de calcio o fluorita. Fluoruro de sodio. Se presenta en forma de polvo fino o granulado, con una pureza de 95% y con 45% de flúor. Posee una solubilidad casi constante: 4,03% a 15 oC y 4,11% a 100 oC. El pH de la solución a 1% es 6,5 y el de una solución saturada, entre 6,0 y 7,0, sin ser por ello corrosiva.

Fluosilicato de sodio. Es un polvo cristalino, blanco amarillento, no higroscópico, sin agua de cristalización. Su solubilidad es muy baja: 0,54% a 10 oC y 2,45% a 100 oC. El pH de una solución saturada de fluosilicato de sodio es de 3,5, lo cual significa que es muy corrosiva. Ácido fluosilícico. De uso y transporte peligrosos. Fluoruro de calcio o fluorita. Solubilidad: 0,0016%. Soluble en ácidos y también en solución de sulfato de aluminio. Aunque no se hayan superado las dificultades que impiden el uso del fluorito, se ha logrado una concentración de hasta 0,5 mg/L en el agua tratada mediante la aplicación de su solubilización. Es probable que en el futuro esta forma de fluoración sea más económica. Métodos de aplicación y uso Fluoruro de sodio. Por lo general, se aplica una solución de 2% a 3%. Es lo más conveniente para las instalaciones pequeñas. La solución de fluoruro de sodio se prepara con agua (se debe realizar con guantes), en tanques con capacidad para 24 a 30 horas de consumo. La sal se deberá pesar con el máximo rigor y el agua se deberá medir de la misma manera. Una vez que la concentración de la solución se conoce con exactitud, la aplicación de la dosis conveniente resulta más fácil. La solución se podrá aplicar mediante el sistema de aplicación de hipocloritos: con frasco de Mariote, bombas volumétricas, dosificadores de nivel flotante, etcétera. En todos los casos, se recomienda medir la cantidad de solución que se está aplicando periódicamente. Si se conoce el escurrimiento, la concentración de la solución, el porcentaje de pureza de la sal y el volumen de agua en tratamiento, se puede mantener una dosificación perfecta. La fluoración del agua de un abastecimiento público constituye una mejora de la calidad del líquido distribuido a la población. Cuando se desea favorecer esa mejora, es importante que las respuestas a las siguientes preguntas sean afirmativas:  ¿Se abastece a toda la población con el agua tratada?  ¿La población acepta, consume y confía en el abastecimiento?  ¿El agua distribuida cumple los patrones de potabilidad?  ¿El agua se mide antes de la llegada a la planta, en la planta de tratamiento de agua y durante la distribución?  ¿La temperatura ambiente se conoce por un periodo largo para calcular la dosificación

1.4.2.12. DUREZA El agua pluvial, al caer, contiene pequeñas cantidades de materia orgánica y gases disueltos. Al escurrirse o correr por la superficie de la tierra, ejerce su acción disolvente sobre los minerales y las sustancias orgánicas. La corteza terrestre contiene una cantidad de sales minerales, como sulfatos de calcio y magnesio, que se disuelven en el agua. Cuando hay un aumento de CO2 en el agua, esa disolución aumenta aún más. El calcio es el principal causante de la dureza del agua, seguido del magnesio, que se encuentra en las aguas naturales en una concentración de 5 a 20% sobre la concentración de calcio. Tales elementos se encuentran en el agua como bicarbonatos y sulfatos y algunas veces como cloruros y nitratos. La dureza, conformada por bicarbonatos de calcio y magnesio, se denomina dureza temporal y la conformada por sulfatos, cloruros y nitratos, dureza permanente. La suma de las dos constituye la dureza total. La dureza permanente está relacionada con los denominados incrustantes. La dureza temporal puede removerse fácilmente con un simple proceso de ebullición, mientras que la dureza permanente solo podrá removerse con un tratamiento específico. Ablandamiento El ablandamiento del agua es económico (se ahorra jabón y combustible); prolonga la duración de los materiales; reduce las pérdidas, las reparaciones y la substitución de piezas, principalmente en los sistemas de agua caliente. Da comodidad a los hogares y facilita el trabajo casero. Atrae industrias nuevas y hay menos quejas por parte del consumidor. Existen pocas desventajas del ablandamiento del agua y se presentan solo cuando la reacción de ablandamiento es excesiva. El agua muy densa puede ser corrosiva. Si la proporción sodio-calcio es muy alta, no se puede utilizar el agua sin perjuicio para irrigar los sembrados. Existen varios procesos para determinar la dureza del agua. El más sencillo y rápido es la trituración de la muestra con una solución de jabón (alcohólica), graduada de tal forma que un mililitro de la solución sea equivalente a un miligramo por litro de dureza, en términos de CaCO3.

Procesos de ablandamiento Reducción de la dureza temporal  Por calentamiento, y  por la aplicación de hidróxido de calcio. Reducción de la dureza temporal y permanente  Mediante el uso de cal sodada (hidróxido de calcio + carbonato de sodio);  Mediante el cambio de cationes.

1.4.2.13. REMOCIÓN DE FIERRO Y MANGANESO El fierro tiene más demanda que el manganeso, aunque, por lo general, se utilizan simultáneamente. Las aguas almacenadas en represas en cuyo fondo quedan sumergidas formaciones mangano-ferruginosas, tienden a acumular fierro y manganeso debido a que la descomposición de la materia orgánica acumulada en la parte más profunda de la presa resulta en la eliminación del oxígeno y CO2, de tal manera que los compuestos de fierro y manganeso existentes en el suelo y en las rocas sumergidas se convierten en compuestos solubles. Las aguas próximas a la superficie de las represas probablemente tienen menos fierro y manganeso. Las capas de agua en profundidades diversas permiten obtener agua del nivel más adecuado. En la aeración, el fierro se puede oxidar, pero en la remoción del manganeso, la aeración sola no es suficiente. Es necesario elevar el pH de 8,5 a 10,0, pero la precipitación es mejor cuando la aeración está acompañada por un contacto de dióxido de manganeso o un lecho de mineral de pirolusita. El cloro oxidará el hierro y el manganeso. La coagulación convencional mediante el sulfato de aluminio, especialmente cuando se practica la precloración, remueve el fierro y el manganeso. Se obtienen mejores resultados cuando se utiliza sulfato de hierro II clorado o sal de hierro III con cal como coagulante para la coagulación en valores altos de pH. Cuando se remueve el hierro y el manganeso, estos se pueden acumular en los sistemas de distribución, transmitir sabor y olor al agua, darle color, interferir en la determinación del residual de cloro y provocar manchas en la ropa y en los sanitarios.

II.

HERRAMIENTAS Y EQUIPOS UTILIZADAS EN LABORATORIO

En el laboratorio se efectúa el control de la eficiencia de los procesos. Presentamos una lista que contiene el equipo mínimo recomendado para efectuar labores de control en una planta de tratamiento de agua. Aparatos               

           

Equipo de medición de color por comparación; Turbidímetro nefelométrico; caja de agitadores magnéticos y barra de recuperación; cocinilla eléctrica de porcelana con agitador; solución amortiguadora de pH = 7 y pH = 4; medidor de pH con sus respectivos electrodos; agitador magnético con base de porcelana; soporte con base de porcelana y prensa de buretas para titulación una centrífuga; un recipiente de polipropileno de 10 litros con tapa y llave para almacenar agua destilada; un destilador de agua pequeño; tres recolectores de muestra de polietileno con brazos de 3,7 m; una balanza de hasta 2.000 g con una precisión de 0,05%; un comparador de cloro con dos discos; un agitador múltiple (seis paletas) para pruebas de jarras con velocidad máxima de 100 revoluciones por minuto en los tipos analógicos y 300 revoluciones por minuto en los modelos digitales; se debe incluir base iluminada y juegos de jarras de dos litros; dos descartadores de pipetas; dos frascos lavadores de 500 mL; dos buretas de 50 mL; una docena de erlenmeyers de vidrio de 125 y 250 mL; una docena de vasos de precipitación de vidrio de 50, 125 y 250 mL; dos frascos volumétricos de 100, 500 y 1.000 mL; dos conos Imhoff con sus soportes; termómetros; mecheros; dos vasos de precipitación de plástico de cuatro litros; dos pipetas volumétricas de 5, 10, 25, 50 y 100 mL; cuatro pipetas de Mohr de 2,5 y 10 m.

III.

METODOLOGÍA. Expositiva - Guiado por el especialista técnico del EPS –CHAVIN

IV.

CONCLUSIONES  Debe continuarse con los laboratorios de ensayo para demostrar la calidad del agua que tomamos.  La Continua monitorización de calidad del agua a través de la Dirección Ejecutiva de Salud Ambiental.  La Supervisión de las tuberías hará que no se desperdicie el agua en su trayecto.  Cuando el agua sale de color blanco no es exceso de cloro, es la formación de pequeñas burbujas de aire debido a la presión del agua al ser distribuida.

V.

RECOMENDACIONES     



VI.

Concientizar a la sociedad sobre la necesidad de llevar a cabo un desarrollo sostenible para preservar nuestro medio ambiente Evitar el rompimiento de tuberías. Contrarrestar en época de lluvias las aguas turbias. Supervisar mejor el uso del agua de cada familia. Realizar ferias informativas en los diferentes puntos de nuestra ciudad. Implementar un Sistema de Gestión técnica para minimizar las dificultades de la intermitencia.

BIBLIOGRAFIA Folleto de EPS-CHAVIN www.frro.utn.edu.ar/.../Ingenieria_Sanitaria_A4_Capitulo_06_Tratamien.. www.saludarequipa.gob.pe/desa/archivos/Normas_Legales/.../OS.020.pd.. www.interempresas.net/...y.../Plantas_de_Tratamiento_de_Aguas.pdf www.bvcooperacion.pe/biblioteca/bitstream/.../620/.../BVCI0000570.pdf

VII.

ANEXOS

Vista de la planta de tratamiento de agua potable Bellavista

Cámara rompepresión de aguas

Vertido de coagulante en gotas en caja Parshall

Cámara Parshall

Dosificador de coagulante

Floculadores horizontales

Pozos de Filtración

Sala de Vacuómetros de comandos de los filtros

Sala de cloración – Cloro líquido residual

Inicio de lavado de filtros

Proceso de lavado de filtros

Filtros después del lavado

Sala de laboratorio

Nota: La visita a la planta de tratamiento de agua potable de Bellavista se efectúo el ingreso a la misma aproximadamente a las 3: 00 pm, concluyendo con la salida de la misma a Horas 4:45 pm del día Lunes…

Esta visita se efectúo con la presencia de. - Carolina Depaz – Area de salud sanitaria - Ing. Julio Durand - Ing. Andres Castillo.