Manual de Funcionamiento Planta de Tratamiento de Agua Potable Cucuta

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C DE CUCUTA - INPEC REALIZADO POR:

BUCARAMANGA JULIO 11 DE 2007

1

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

TABLA DE CONTENIDO

2

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

INTRODUCCION GENERALIDADES 1. MANEJO DE TABLERO DE CONTROL ELÉCTRICO 1.1. SWITCHE No.1 1.2. SWITCHE No.2 2. TORRE DE AIREACIÓN 3. FLOCULACION Y SEDIMENTACION 3.1. PREPARACIÓN DE FLOCULANTE 4. NEUTRALIZACION 4.1. PREPARACION DEL NEUTRALIZANTE 5. FILTRACION 5.1. RETROLAVADO DE FILTROS 6. DESINFECCION 6.1. PREPACION DEL DESINFECTANTE 7. ALMACENAMIENTO AGUA POTABLE 8. RECOMENDACIONES 9. SEGURIDAD INDUSTRIAL 10. ANEXOS

INTRODUCCIÓN

3

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

El presente manual describe el funcionamiento del Sistema de Tratamiento de Agua Potable del Establecimiento Penitenciario y Carcelario E.P.C de Cúcuta - INPEC. La planta cuenta con un sistema de captación y un tanque de sedimentación de donde se envía el agua cruda con una electrobomba de 4HP, haciendo pasar el agua por una torre de aireación que ayuda a eliminar partículas sólidas como hojas, rastrojos y demás impurezas gruesas y malos olores, además por el proceso de oxigenación ayuda a la eliminación o reducción de metales pesados; luego el agua es pasada por el cono de mezcla con una turbulencia, gracias al choque del agua que llega de la torre de aireación con las paredes del cono, allí se le aplica el floculante, una vez adicionado el floculante pasa al tanque de sedimentación el cual disminuye la velocidad del flujo de agua para formar los flocs; en el segundo tanque el agua pasa por flujo ascendente y entra a un canal que por rebose conduce el agua al tanque pulmón o de nivelación donde se le adiciona la soda cáustica y de allí ser pasada por los tres filtros en serie con Arena Sílice y Carbón Antracita. El sistema cuenta con 3 bombas de dosificación automática, una para el ajuste de pH con soda cáustica, otra para la desinfección del agua mediante la aplicación de cloro, y la ultima para la floculación del agua mediante la aplicación de Sulfato de Aluminio Tipo A, la operación de floculación es realizada en el sedimentador, la neutralización se lleva a cabo en el tanque pulmón y la desinfección se realiza en el paso de los filtros al tanque de almacenamiento.

GENERALIDADES 4

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

La planta de tratamiento de agua potable de la Penitenciaria E.P.C. Cúcuta, tiene una capacidad de tratamiento de 5 litros/segundo. A continuación se describe paso a paso el funcionamiento del sistema de tratamiento de agua potable, para su operación se debe poner especial cuidado en las observaciones de seguridad y mantenimiento. Grafico No. 1 Diagrama de flujo proceso de potabilización de agua

3 4

5

6 7

15 11

1

8

9 13

12

10

2

1.Pozo de captación

6. Tanque pulmón

11. Floculante

2.Electrobomba 4 HP

7.Electrobomba 7.5 HP

12.Neutralizante

3.Torre de aireación

8. Filtro 1

13. Desinfectante

4.Cono de mezcla

9. Filtro 2

14. Tanque de almacenamiento

5.Tanque sedimentador y floculador

10. Filtro 3

15. Tablero de control

5

14

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

1. MANEJO DEL TABLERO DE CONTROL ELÉCTRICO En la parte superior del tablero (como se muestra en la fotografía) se encuentran los tacos de seguridad, para operar la planta deben estar accionados hacia arriba.

Foto 1. Tablero Eléctrico interno

El tablero de control eléctrico consta de 3 switches, el primero es para el encendido de las de la electrobomba de 7.5 HP que conduce el agua del tanque pulmón o de nivelación a los filtros, el segundo para el encendido de las bombas dosificadoras y para la electrobomba de captación de 4 HP y un tercer switche el cual no presenta funcionamiento actualmente, y esta disponible como opción de mejora a la planta.

6

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

Foto 2. Tablero Eléctrico externo

1.1. SWITCHE No.1 El switche No 1 Sistema de filtrado opera la electrobomba de 7.5 HP que inyecta agua a los filtros. Se encuentra regulada por una boya de flotación ubicada en el tanque pulmón o de nivelación la cual no deja operar la electrobomba cuando se encuentra vacío. Es decir la electrobomba descarga agua a los filtros hasta que el tanque se desocupa y la boya apaga automáticamente la electrobomba.

7

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

Este switche maneja dos posiciones: - Automático ON: El sistema de filtrado se encuentra gobernado por las boyas de nivel de señal eléctrica. - Apagado OFF : Aísla todo el sistema. Nota: La posición del switche en Automático ON es para el trabajo normal de la planta, la posición en Apagado OFF es para cuando se quiera parar la filtración.

1.2. SWITCHE No.2 El switche No 2 se coloca en posición de Automático ON, esto hace que la planta funcione automáticamente, según los requerimientos de agua, realizándolo de la siguiente manera: El pozo de agua cruda dispone de una boya de flotación de señal eléctrica que solo permite que la electrobomba de 4HP de captación descargue siempre y cuando el pozo tenga el nivel de agua por encima de la autoválvula. (1.5 m aprox.) El tanque de agua tratada dispone de una boya de flotación de señal eléctrica que solo permite que la electrobomba de 4HP de captación descargue siempre y cuando se disminuya el nivel captada por la boya de flotación. El switche No 2 además de operar el abastecimiento de agua cruda y acciona las electrobombas dosificadoras.

8

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

2. TORRE DE AIREACIÓN

Foto 3. Torre de aireación

Es donde descarga el sistema de la electrobomba de 4 HP procedente del pozo de captación. Es una estructura metálica que consta de 4 bandejas de acero inoxidable verticales superpuestas con perforaciones para lograr el paso del agua creando un efecto de cascada que permite oxigenar el agua naturalmente y disminuir la concentración de metales pesados, malos olores y a su vez actúa como un tamíz para retener material particulado de tamaño superior a 10 mm.

9

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

3. FLOCULACION Y SEDIMENTACION FLOCULACION: proceso mediante el cual con la adición de un floculante (sulfato de aluminio tipo A) al agua procedente de la torre de aireación y que pasa al cono de mezcla ubicado en la entrada del sedimentador, donde la turbulencia logra desestabilizar la carga iónica del coloide, para clarificar el agua, separándose así en dos fases, una el agua sin sólido y otra formándose el floc (lodo) el cual por gravedad desciende al fondo del sedimentador.

Foto 4. Cono de mezcla

SEDIMENTACIÓN: La planta consta de dos sedimentadores, el primario, ubicado en la primera cámara donde disminuye la turbulencia y se asientan arena y los primeros flocs, por rebose se comunican a un canal donde

10

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

tres tuberías que descienden pasan el agua a la siguiente cámara de sedimentación y el flujo asciende nuevamente mediante unos paneles con un ángulo de inclinación de 45 grados aproximadamente para luego pasar el agua libre de flocs por decantación a un canal superior que por rebose conducirán el agua al tanque pulmón o de nivelación.

Foto 5. Sedimentador

3.1. PREPARACION DE FLOCULANTE

11

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

En un Tanque de 250 L se realiza preparación de la solución de Alumbre y se suministra al cono de mezcla a través de una electrobomba de dosificación de floculante.

Foto 6. Tanque floculante y bomba dosificadora de Alumbre

Tipo de floculante: Sulfato de Aluminio tipo A Nombre comercial: Alumbre Para la preparación del floculante ver anexo 1

4. NEUTRALIZACION El agua que llega del canal por rebose es conducida al tanque pulmón, allí se le adiciona una base (soda cáustica) para realizar el ajuste de pH ya que con la adición del floculante, el pH del agua baja significativamente dejándola fuera de norma según el decreto 475 de 1998 para agua potable. El pH exigido para agua potable en el decreto debe

12

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

estar entre 6.5 a 9.0 unidades de pH. En la planta se ajustará un pH entre 7.0 a 7.6 unidades de pH con la dosificación recomendada.

Foto 7. Tanque pulmón o de nivelación

4.1. PREPARACION DEL NEUTRALIZANTE

Foto 8. Tanque neutralizante y bomba dosificadora de Soda Cáustica

13

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

En un Tanque de 250 L se realiza la preparación de la solución de Soda caústica y se suministra al tanque pulmón a través de una electrobomba de dosificación de neutralizante. Tipo de neutalizante: Hidróxido de sodio Nombre comercial: Soda caústica en escamas Ver anexo 2 preparación de neutralizante.

5. FILTRACION Una vez corregido el pH del agua en el tanque pulmón esta es succionada por la electrobomba de 7.5 HP y descargada a los filtros 1, 2 y 3.

Foto 9. Filtros 1, 2 y 3

14

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

Con la filtración se pretende disminuir el color y la turbiedad del agua como refuerzo a la etapa de floculación. El sistema de filtración esta compuesto por tres filtros cargados con carbón antracita y arena sílice al 99 % de diámetros de partícula de hasta 100 micras, reteniendo así material particulado del mismo tamaño contenido en el agua.

5.1. RETROLAVADO DE FILTROS Para realizar la operación de retrolavado se deben seguir las siguientes instrucciones: a) el switche No 1, de la electrobomba de filtración, debe hallarse en posición ON. El retrolavado se debe hacer a cada filtro por separado con el fin de no interrumpir el proceso de tratamiento del agua y suministro al tanque de almacenamiento. Para ello se deben ubicar las válvulas de los filtros como lo ilustra la fotografía. RETROLAVADO FILTRO No 1 Para realizar el retrolavado del filtro No. 1 se debera seguir el procedimiento tal como lo demuestra el anterior esquema.

15

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula

No. No. No. No. No. No. No. No. No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Abierta Abierta Cerrada Abierta Cerrada Abierta Abierta Cerrada Abierta

16

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

17

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

Para realizar el retrolavado del filtro No. 2 se debera seguir el procedimiento tal como lo demuestra el anterior esquema. Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula

No. No. No. No. No.

1 2 3 4 5

Abierta Cerrada Abierta Abierta Abierta

18

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

Válvula Válvula Válvula Válvula

No. No. No. No.

6 7 8 9

Cerrada Abierta Cerrada Abierta

Para realizar el retrolavado del filtro No. 3 se debera seguir el procedimiento tal como lo demuestra el anterior esquema.

19

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula Válvula

No. No. No. No. No. No. No. No. No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Abierta Cerrada Abierta Abierta Cerrada Abierta Abierta Abierta Cerrada

NOTA: Esta operación se debe realizar de 2 a 3 minutos cada 8 dias.

6. DESINFECCION La operación de desinfección se realiza a la salida del sistema de filtración, mediante una inyección de desinfectante (cloro), en la tubería que conduce el agua al tanque de almacenamiento, a partir de la desinfección el agua se denominará agua potable o agua para consumo humano. 6.1. PREPACION DEL DESINFECTANTE

Foto 10. Tanque desinfectante y bomba dosificadora de cloro

20

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

En un Tanque de 250 L se realiza la preparación de la solución de cloro y se suministra al sistema a través de una electrobomba de dosificación de desinfectante. El Sistema de Desinfección solo funciona mientras se encuentre funcionando el Sistema de Filtrado. Tipo de neutalizante: Hidróxido de sodio Nombre comercial: Soda caústica en escamas Ver anexo 2 preparación de neutralizante. Nota: Evitar cambiar las velocidades de la bomba de dosificación a menos que sea estrictamente necesario.

7. ALMACENAMIENTO POTABLE

AGUA

El agua potable es almacenada en dos tanques cuya capacidad equivale a 168 metros cúbicos y 230 metros cúbicos respectivamente, para ser conducida finalmente a la red de distribución de la institución. La tubería de alimentación para los tanques de almacenamiento están dotados de dos válvulas de diámetro 2 pulgadas con el fin de controlarles de llenado, esta operación se realiza manualmente y por simple inspección.

21

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

8. RECOMENDACIONES SEGURIDAD INDUSTRIAL

Y

•

Realizar la operación de retrolavado cada 8 días.

•

Usar guantes y máscara para el manejo de los insumos químicos.

•

Los químicos utilizados en el tratamiento del agua causan daños sobre las estructuras metálicas y equipos, para lo cual se recomienda evitar el contacto directo causado por algún derrame.

•

Cuando el consumo de agua tratada sea mínimo durante la semana, se debe verificar el cloro residual el cual debe estar en 1.0 mg/L, de no hallarse en este valor se debe agregar 1.0 gramos por cada metro cúbico existente en el tanque de almacenamiento.

•

En caso de presencia de agua muy cargada de lodos en el tanque de sedimentación apagar el sistema de filtración y dejarla sedimentar antes de enviarla a los filtros.

•

Se debe realizar control interno de las características del agua como pH, conductividad y cloro residual conforme a la capacitación al operario diariamente.

22

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

•

Realizar el control de calidad del agua potable mensualmente, acudiendo a un análisis microbiológico y fisicoquímico.

•

Realizar periódicamente un ensayo de jarras para verificar la dosificación de los químicos.

•

Al sedimentador se le deben extraer los lodos cuando en el fondo su nivel supere los 10 cm ó por precaución cada 8 días.

•

Al tanque pulmón también se le debe hacer una extracción periódica de lodos, y un lavado y desinfección en las paredes.

•

Los tanques de almacenamiento también deben ser lavados y desinfectados para garantizar la inocuidad del agua potabilizada, como mínimo una vez al año.

•

Revisar continuamente el nivel de los tanques de preparación de químicos, con el fin de evitar que las electrobombas de dosificación trabajen en ausencia de soluciones, pues se pueden provocar daños irreversibles sobre éstas.

Control Calidad Ltda

23

MANUAL DE FUNCIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE E.P.C CUCUTA – INPEC

____________________________________________________

9. ANEXOS

24