Potabilizacion Del Agua / Principios de Diseño, Control de Procesos y Laboratorio

Tabla de Contenido
Presentación
Acerca de los autores
1. Generalidades de la calidad del agua para consumo
humano 1.1 El agua en la naturaleza
1.2 Aspectos microbiológicos
1.2.1 Organismos indicadores de calidad microbiológica
1.3 Aspectos fisicoquímicos básicos
1.3.1 Características organolépticas y físicas
1.3.2 Otros parámetros fisicoquímicos de interés
2. Generalidades de la potabilización
2.1 Definiciones
2.1.1 Agua cruda
2.1.2 T 2.1.3 Calidad del agua ratamiento o potabilización
2.1.4 Agua potable o agua para consumo humano
2.2 Unidades convencionales de tratamiento
2.3 Esquema convencional de tratamiento
2.4 Tipos de potabilizadoras
2.5 ¿Qué tipo de potabilizadora y qué unidades
implementar?
2.6 Calidad de la fuente y nivel de tratamiento requerido
3. Dotación, caudales y periodo de diseño
3.1 Dotación neta
3.2 Dotación bruta
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3.3 Caudales de diseño
3.3.1 Caudal medio diario
3.3.2 Caudal máximo diario
3.3.3 Caudal máximo horario
3.3.4 Caudales de diseño
3.4 Periodo de diseño
3.5 Proyección de la población
4. Diseño de unidades preliminares
4.1 Desbaste o remoción de material flotante
4.1.1 Rejillas
4.1.2 Trampas de flotantes
4.2 Presedimentación y remoción de material grueso
en suspensión
4.2.1 Desarenadores
4.2.2 Presedimentadores
4.2.3 Prefiltros
4.2.4 Microtamices
4.3 Oxidación química
4.3.1 Cloro
4.3.2 Permanganato de potasio
4.3.3 Ozono
4.3.4 Peróxido de hidrógeno
4.4 Aireación
4.4.1 Bandejas de aireación
4.4.2 Cascadas (escaleras) y vertederos
4.5 Aquietamiento
5. Diseño del canal de entrada
6. Fundamentos de los procesos de clarificación
6.1 Teoría coloidal y coagulación
6.1.1 Los coloides
6.1.2 Teoría de la doble capa y el potencial z
6.2 Sustancias usadas en la coagulación
6.2.1 Coagulantes
6.2.2 Alcalinizantes
6.2.3 Ayudantes o coadyuvantes de floculación
6.3 Factores que influyen en el proceso de coagulación
6.4 Tipos de dosificadores de sustancias químicas
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7. Diseño de mezcladores rápidos
7.1 Mezcladores rápidos mecánicos
7.2 Mezcladores rápidos hidráulicos
7.2.1 Mezcla rápida en vertederos – método de Richter
7.2.2 Mezcla rápida en vertederos – método
Lozano-Rivas
7.2.3 Mezcla rápida en canaletas parshall
7.2.4 Mezcla rápida en dispersores
7.3 Conexión de la cámara de aquietamiento y el canal
de entrada con el dispositivo de mezcla rápida
8. Diseño de mezcladores lentos o floculadores
8.1 Tipos de floculadores
8.2 Consideraciones generales para el diseño de
floculadores
8.3 Floculadores hidráulicos de flujo horizontal
8.4 Floculadores hidráulicos de flujo vertical
8.5 Floculadores mecánicos
8.6 Floculadores hidráulicos alternativos
8.6.1 Floculador hidráulico tipo Cox
8.6.2 Floculador hidráulico tipo Alabama
8.7 Conexión entre la mezcla rápida y la mezcla lenta
9. Diseño de sedimentadores
9.1 Tipos de sedimentación y características
9.2 Interferencias en el proceso de sedimentación
9.3 Diseño de sedimentadores convencionales de
flujo horizontal
9.3.1 Criterios de diseño de sedimentadores
convencionales de flujo horizontal
9.4 Diseño de sedimentadores lamelares o de alta tasa
de flujo ascensional
9.4.1 Criterios de diseño de sedimentadores lamelares o de alta tasa
9.5 Sedimentadores verticales de contacto a través de
un manto de lodos
9.6 Conexión entre floculador y sedimentador
10. Diseño de unidades de filtración
10.1 Mecanismos involucrados en la filtración
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10.1.1 Acciones de transporte y acercamiento
10.1.2 Acciones de fijación
10.1.3 Acciones de desfijación
10.2 Mecanismos de remoción de un lecho o medio
10.3 Vfiltrante ariables generales del proceso de filtración
10.3.1 Características del lecho filtrante
10.3.2 Características de la operación
10.3.3 Características del afluente
10.4 Tipos de filtros
10.4.1 Según la dirección de flujo
10.4.2 Según su velocidad de filtración
10.4.3 Según la fuerza impulsora
10.4.4 Según los mecanismos de remoción predominantes
10.5 Partes constitutivas de un filtro 10.4.5 Según el tipo de lecho filtrante
10.6 Características generales del medio filtrante
10.7 Diseño de la filtración rápida
10.7.1 Hidráulica de la filtración
10.7.2 Lavado de los filtros
10.7.3 Métodos de operación de los filtros
10.7.4 Características de los medios filtrantes en
filtros rápidos
10.7.5 Pérdida de carga máxima admitida en las
unidades
10.7.6 Número de unidades y tamaño
10.7.7 Lechos de soporte
10.7.8 Sistema de drenaje
10.7.9 Sistema de tuberías, entradas y salidas
10.8 Conexión entre sedimentadores y filtros
11. Desinfección
11.1 Factores que influyen en el proceso de desinfección
11.1.1 Tipo y concentración de organismos
11.1.2 Tipo, concentración y tiempo de contacto
del desinfectante
11.1.3 Características del agua
11.2 Tipos de desinfectantes más empleados
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11.3 Elección del desinfectante
11.4 Capacidad destructiva de los compuestos oxidantes
11.5 Cloración
11.5.1. Mecanismo de acción del cloro
11.5.2. Dinámica de reacción del cloro 11.5.3. Sistemas de aplicación
11.5.4. Estaciones de cloración
11.6 Conexión entre los filtros y la etapa de cloración
12. Tratamiento de los lodos generados en la potabilización
12.1 Igualación
12.2 Espesamiento
12.3 Secado o deshidratación
12.4 Disposición final
13. Errores más frecuentes de diseño y operación
13.1 Errores en el diseño
13.1.1 Dosificadores 13.1.2 Mezcladores rápidos
13.1.3 Floculadores
13.1.4 Sedimentadores
13.1.5 Filtros
13.2 Errores en la operación
13.2.1 Dosificación y mezcla rápida
13.2.2 Floculación
13.2.3 Sedimentación
13.2.4 Filtración
13.2.5 Cloración
14. Pruebas de jarras, ensayos de tratabilidad y pruebas de campo: datos para el diseño y el control de la
potabilización
14.1 Reactivos usados
14.2 Procedimiento de la prueba de jarras – determinación de las dosis óptimas
14.3 Procedimientos adicionales en los ensayos de
tratabilidad
14.3.1 Dosis que genera la mayor velocidad de
sedimentación
14.3.2 Eficiencia de la sedimentación
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14.3.3 Gradiente y tiempos óptimos de mezcla
14.3.4 Concentración volumétrica de lodos
14.3.5 Volumen y peso de los lodos para su tratamiento
14.3.6 Pruebas con trazadores 14.3.7 Ensayos adicionales
14.4 Transformación de R.P.M. (Revoluciones por minuto)
a gradientes y velocidades
14.5 Duración óptima del lavado del filtro
14.6 Recomendaciones para la construcción de filtros
piloto
Bibliografía
Anexos
Anexo 1. Propiedades físicas del agua
Anexo 2. Catálogo de una canaleta parshall (fragmento)
Anexo 3. Características y manejo de Anexo 4. Ejemplos de cur sustancias químicas vas de pruebas de trazabilidad
Anexo 5. Tasas de sedimentación para diferentes partículas
Anexo 6. Ejemplos de planos y esquemas de potabilizadoras
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Esta obra ha sido escrita con la ambiciosa intención de corregir los vacíos y errores que se encuentran en los textos de diseño de plantas potabilizadoras, disponibles actualmente en el mercado. Esta intención inicial conlleva, inevitablemente, a preponderar el fin último de brindarle al lector un texto que no sólo llene sus expectativas de aprendizaje y consulta, sino que también le explique, sin profundas y a veces innecesarias disquisiciones teóricas, los aspectos más importantes del diseño, del control de los procesos y del trascendental papel de los estudios de laboratorio en la proyección matemática y conceptual de las plantas de tratamiento de agua potable.

Ingeniería Ambiental