Informe Planta de Puengasi_1

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

MAESTRÍA EN SISTEMAS DE GESTIÓN AMBIENTAL PROMOCIÓN XII PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE PUENGASÍ INFORME DE VISITA REALIZADO POR: STEPHANIE BENÍTEZ RONALD JIMENEZ PATRICIO PEÑALOZA JAIME SERPA DIEGO VIZUETE

Sangolquí – Ecuador

Julio – 2013

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013

RESUMEN

La Planta de tratamiento de agua de Puengasí se encuentra ubicada al Sur Oriente de la ciudad de Quito, en el Sector de la Loma de Puengasí, a 2.980 metros sobre el nivel de mar.

La planta de tratamiento fue creada con la finalidad de cubrir con los requerimientos de agua potable de la ciudad de Quito, entrando en operación en junio de 1976 con una capacidad máxima de proceso de 120000 m3, con un caudal de 2200 a 2500 l/seg.

El sistema de adecuación capta las aguas superficiales del rio Pita, que se origina con un 80% de las vertientes del Sincholagua y un 20% de las vertientes del Cotopaxi, las mismas que son conducidas hasta la planta por un canal abierto y varios túneles en una extensión aproximada de 60 km.

Adicionalmente, en el trayecto recibe el aporte de 1000 l/s de agua cruda proveniente del Sistema Mica Quito Sur, entregada desde la planta El Troje.

Actualmente se procesan 2200 l/seg en promedio y se abastece a un 38 % de la población del Distrito Metropolitano de Quito, localizada en el sector centro sur de la urbe.

Palabras claves: Flóculos, caudal, coagulación, sedimentación.

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013 ÍNDICE DE CONTENIDO OBJETIVOS…………………………………………………………………………….. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………………….. OBJETIVOS ESPECÍFICOS……………………………………………………….. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE PUENGASÍ………….. COMPONENTES……………………………………………………………………….. Almacenamiento de agua cruda..................................................................................... Mezclador rápido – Flash Mixer ……………………………………………………. Clarificador…………………………………………………………………………… Filtros…………………………………………………………………………………. Desinfección………………………………………………………………………….. Laboratorios…………………………………………………………………………... Planta de generación eléctrica………………………………………………………… Líneas primarias de salida…………………………………………………………….. RESULTADOS…………………………………………………………………………… CONCLUSIONES ……………………………………………………….……………… BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………… ANEXOS…………………………………………………………………………………

1 1 1 2 2 2 2 2 3 4 4 4 4 5 6 7 8

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla. 1 Concentraciones de Al2(SO4)3 y polímero……………………………………… Tabla. 2 Parámetros físicos del agua cruda………………………………………………. Tabla. 3 Parámetros físicos de la prueba de jarras………………………………………..

5 6 6

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura. 1 Figura. 2 Figura. 3 Figura. 4 Figura. 5 Figura. 6 Figura. 7 Figura. 8 Figura. 9

Mezclador rápido ……………………………………………………………. Centrifugador ACCELEATOR……………………………………………… Filtros rápidos………………………………………………………………… Tanques de reserva y estación de bombeo…………………………………… Estanque regulador de descargas…………………………………………….. Dosificador de coagulantes…………………………………………………… Dosificador de polímeros……………………………………………………. Dosificador de cloro…………………………………………………………. Laboratorio de control de calidad…………………………………………….

8 8 8 9 9 9 10 10 10

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Conocer los procesos que intervienen en el tratamiento del agua que se efectúa en la planta de tratamiento de agua potable de Puengasí para obtener su potabilización y distribución hacia los barrios de Quito.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Analizar datos obtenidos en las charlas e informes que proporcionan los profesionales que laboran en la planta de tratamiento.



Sintetizar información sobre los criterios de calidad que tiene la planta en el proceso de tratamiento del agua.



Demostrar los conocimientos adquiridos mediante la realización de un informe de visita técnica sobre los procesos que intervienen en la potabilización del agua en la planta de Puengasí.

1

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE PUENGASÍ La planta de Puengasí cuenta con una Certificación Internacional de Calidad de los procesos operativos de la planta y del producto agua potable bajo la Norma ISO 9001:2000.

COMPONENTES: La planta de tratamiento abastece al 38% del consumo de la Ciudad de Quito comprende desde la Carolina hasta la Moran Valverde, en la actualidad se produce 2400L/seg. La planta alimenta 2 estanques de agua cruda en donde debido al periodo de retención, se sedimentan las partículas de solidos más pesados como granos de arena, grava, arcilla, etc.

Almacenamiento de agua cruda El agua proviene de las estribaciones del Cotopaxi y del Sincholagua, recorre aproximadamente 40 km, a través de un canal de ferrocemento que alimenta a dos estanques de agua cruda en donde se retiene al agua y luego de este proceso, se sedimentan las partículas de sólidos más pesados como granos de arena, grava, arcilla, entre otros. Estos tanques cuentan con una altura aproximada de 2,90m, con capacidad total de 120.000 m3 y un caudal de 2200 a 2500 l/seg, además posee dos sifones aliviadores, una planta eléctrica, dos puentes de paso del agua, la altura del reservorio es de 5 metros de altura. Mezclador rápido – Flash Mixer Las partículas del agua cruda se mezclan con una solución de sulfato de aluminio líquido de 60 a 100 mg/l dependiendo de las características del agua, para desestabilizar la materia coloidal. En este proceso se coloca un polímero, acrilamida, que es un compuesto orgánico ligeramente catiónico, el cual ayuda a la coagulación que no es más que la aglutinación de estas partículas coloidales por fuerzas de atracción, repulsión y cohesión de partículas cargadas eléctricamente, luego se adiciona un ayudante de floculación que mejore el proceso.

Clarificador Una vez cumplido este procedimiento, la solución de agua y sulfato de aluminio empieza a formar los flóculos, los cuales tienen el objetivo de adherirse a la materia coloidal para contenerlos y masificar su volumen.

2

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013 En cada clarificador existen tres pozos de recogida de descarga de sedimentos controlada por un sistema PLC (Control Programable Lógico), los flóculos aumentan su peso con la adhesión de polímeros mediante el clarificador de tipo ACCELEATOR, reduciendo en gran porcentaje la turbiedad, el color y la contaminación que después se depositan en el fondo de las unidades de clarificación, dando como resultado la sedimentación. Los clarificadores del 1 al 4 se tienen tanques de sección horizontal cuadrada y fondo plano, cada clarificador tiene esquinas redondeadas para permitir que las barrederas de piso giratorio muevan todos los sedimentos, mientras que los clarificadores del 5 al 8 son de forma circular para evitar puntos muertos, con fondo inclinado y parte central horizontal para que las barrederas de piso giratorias muevan todos los sedimentos asentados.

Filtros En el trayecto de los clarificadores hacia los filtros se adiciona 0.6 mg/l de cloro gas, como percloración, eliminando gran parte de los microorganismos que todavía existen en el agua. El agua clarificada recogida en canaletas, es conducida hacia los filtros; estos filtros están dispuestos en ocho unidades dobles de lecho dual filtrante (arena y antracita), un tanque de retrolavado, dos tanques de agua tratada, permitiendo una reserva de agua de 30.000 m3.

El sistema de filtro está constituido por: 

Una capa antracita.



Una capa de arena silícica.



Una capa de ripio.



Una capa de ladrillos--- LEOPOLD.

Los filtros son lavados periódicamente, o cuando cumple alguna de las siguientes especificaciones: 

70 horas de uso



Capacidad de filtración llega a los 1,80



Turbidez llega a 5 NTU

Entonces se procede a utilizar dos sistemas de lavado; superficial y retrolavado.

Sistema de metrología: se cuenta con equipos electromagnéticos y ultrasónicos de medición y registro de caudales de agua cruda, agua de lavado de filtros, niveles de agua cruda, de reserva y lavado.

3

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013 Desinfección Al agua filtrada se le aplica gas cloro mediante un sistema de dosificación automático, obteniéndose un cloro residual de 1.5ppm, lo que garantiza la calidad del agua a la salida de la Planta.

Laboratorios La planta cuenta con 3 laboratorios: físico, químico donde se realiza prueba de jarras, se mide pH, turbidez y se evalúa color y olor; Ademas se realiza análisis microbiológicos para el control de calidad y uno de parasitología para determinación de Giardiay Cryptosporidium. Existe 3 puntos de control, agua cruda, agua clorada después de la percloración y agua tratada

Planta de generación eléctrica A fin de garantizar el funcionamiento de la totalidad de los equipos en caso de suspensiones de energía eléctrica, se dispone de un generador de 400 Kw, con autonomía para 500 horas de operación.

Líneas primarias de salida Monjas: (alma Lojana) d = 20” Los Pinos d = 12” Bellavista d = 36” Chiriyacu d = 26” Sur – Occidente d = 48” El placer d = 20“ (agua cruda) Sur – Chiriyacu d = 28” Sur – Occidente d = 48” Por las cuales se entrega agua potable a los distintos tanques de distribución de la ciudad.

4

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013 RESULTADOS En el Laboratorio General se realizó la prueba de jarras como una demostración del proceso que se realiza en la planta cada 3 horas, donde los datos obtenidos son subidos inmediatamente a la página de la institución.

Este método determina las condiciones de operación óptimas generalmente para el tratamiento de aguas. La prueba de jarras permite ajustar el pH, hacer variaciones en las dosis de las diferentes sustancias químicas que se añaden a las muestras, alternar velocidades de mezclado y recrear a pequeña escala lo que se podría ver en un equipo de tamaño industrial. Una prueba de jarras puede simular los procesos de coagulación o floculación que promueven la remoción de coloides suspendidos y materia orgánica.

Solución patrón: 100 mg de sulfato de aluminio en 1 L de agua densidad Al= 1,314

Procedimiento Se utilizaron 6 muestras con diferentes concentraciones de sulfato de aluminio Al2(SO4)3 y de polímero, detalladas a continuación:

Tabla. 1 Concentraciones de Al2(SO4)3 y polímero

JARRA 1 Al2(SO4)3 (ml) Polímero (mg/l)

JARRA 2 JARRA 3

JARRA 4 JARRA 5

JARRA 6

6,5

6,5

7

7

7,5

7,5

0,20

0,25

0,2

0,25

0,2

0,25

Se dejan las jarras en agitación durante 15 min a 30 R.P.M. Una vez pasados los 15 min se deja en reposo el mismo tiempo.

Además se miden los parámetros físicos (turbiedad, pH y color) del agua cruda y del agua de cada una de las jarras, obteniendo los siguientes resultados:

5

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013 Tabla. 2 Parámetros físicos del agua cruda

PARÁMETROS FÍSICOS

AGUA CRUDA

pH

8.31 a 25˚C

Turbiedad

7.8 NTU

Color

25 – 30 UC

Tabla. 3 Parámetros físicos de la prueba de jarras

JARRAS

PARÁMETROS FÍSICOS pH

Turbiedad (NTU)

Color (UC)

JARRA 1

7.45

1.97

7.5 - 8

JARRA 2

7.46

1.44

7.5 - 8

JARRA 3

7.37

1.27

7.5 - 8

JARRA 4

7.38

1.33

7.5 - 8

JARRA 5

7.34

1.25

7.5 - 8

JARRA 6

7.33

1.32

7.5 - 8

Los datos obtenidos del agua cruda sirven como blanco para comparar con los obtenidos en la prueba de jarras, permitiéndonos conocer cual de las diferentes combinaciones de concentraciones de sulfato y polímero es la mejor para el proceso de floculación.

CONCLUSIONES



La planta de tratamiento de Puengasí , tiene como función captar el agua cruda proveniente de las estribaciones del Cotopaxi y Sincholagua, abasteciendo al 38% de la población del Distrito Metropolitano de Quito. Mediante procesos químicos, mecánicos y técnicos de control garantizar la calidad de la misma para las diferentes necesidades que tenemos y el uso de este líquido vital.



Los procesos que intervienen para obtener un agua potable limpia han sido modernizados y son atendidos por personal profesional y responsable que labora en este centro de acopio y tratamiento.

6

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013 

La seguridad con la que operan y dirigen los procesos son basados en normativas nacionales e internacionales, indicando este parámetro que el agua potabilizada y distribuida en la mayoria de barrios del sur de Quito, son de muy buena calidad.



El personal técnico es capacitado y bien formado para poder atender situaciones de riesgo que se pueda presentar en la planta de tratamiento y su correcto funcionamiento, para brindar un buen resultado como es, un agua potabilizada de primera calidad.



La prueba de jarras es importe ya que determina las condiciones de operación óptimas para el tratamiento del agua dentro de la planta de Puengasí.

BIBLIOGRAFIA 

Tríptico de la Planta de tratamiento de Puengasi.



Notas de aula tomadas.

7

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013 ANEXOS

Fig. 1 MEZCLADOR RÁPIDO

Fig. 2 CENTRIFUGADOR ACCELEATOR

Fig. 3 FILTROS RÁPIDOS

8

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013

Fig. 4 TANQUES DE RESERVA Y ESTACIÓN DE BOMBEO

Fig. 5 ESTANQUE REGULADOR DE DESCARGAS

Fig. 6 DOSIFICADOR DE COAGULANTES 9

Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí 2013

Fig. 7 DOSIFICADOR DE POLIMEROS

Fig. 8 DOSIFICADOR DE CLORO

Fig. 9 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD 10