Diseño de una Planta Portátil Potabilizadora de Agua de 50 Metros Cúbicos por Día



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Funcionamiento del Área de Filtrado

La figura 3.3 muestra al filtro de arena y carbón activado en servicio, indicando que válvulas deben estar abiertas o cerradas para su correcto funcionamiento.

A continuación se describirá el procedimiento para la puesta en marcha tanto del filtro de arena como del de carbón activado, también se indicará como realizar el retrolavado de cada uno de ellos.

Puesta en Marcha del Filtro de Arena

Controlar que todas las válvulas estén cerradas con excepción de las que dan el ingreso al filtro de arena, tal como se muestra en la figura 3.4.

Abrir lentamente la válvula de purga o drenaje y eliminar el agua filtrada hasta que el contenido de turbidez esté dentro de los niveles recomendados por las normas locales (5 NTU). Normalmente esto toma un tiempo de 5 a 8 minutos.

Una vez terminado se configuran las válvulas tal como lo muestra la figura 3.3 para la puesta en funcionamiento del filtro.





FIGURA 3.3. FILTROS EN FUNCIONAMIENTO



FIGURA 3.4. PUESTA EN MARCHA DEL FILTRO DE ARENA

Retrolavado del filtro de arena

EI ciclo de retrolavado es el proceso por medio del cual las partículas atrapadas en el medio de arena son removidas de la arena y afuera del filtro, el retrolavado se lo hace individualmente del filtro de carbón activado para provocar la agitación máxima de la cama de arena. Provocado por un diferencial de presión, ya sea por período de tiempo, o manualmente.

El filtro deberá retrolavarse cada vez que la caída de presión debida a suciedad acumulada en el lecho filtrante sea de 0.2 Kg/cm² (2.8 psi) o cuando el agua de salida tenga una turbidez mayor a 5 NTU, para esto se deberá anotar los valores presión en el manómetro instalado en la entrada del filtro, cuando empieza a funcionar y medirla periódicamente hasta que se obtenga el diferencial de presión requerido para inicial el retrolavado.

EI flujo continua por un periodo predeterminado de tiempo, típicamente 8 minutos, suspendiendo los cuerpos y partículas extrañas, arrastrándolos hacia fuera pasando a través de la entrada superior del y de la tubería de retrolavado, tal como se muestra en la figura 3.5.

A continuación se indican los pasos a seguir para realizar correctamente el retrolavado del filtro de arena:


  1. Cerrar lentamente la válvula de entrada al filtro de arena.

  2. Cerrar lentamente la válvula de salida al filtro de carbón activado.

  3. Abrir las válvulas para que el agua entre por la parte inferior del filtro. En este momento el filtro empieza a liberarse de las partículas acumuladas, las mismas que salen por la parte superior del filtro a través de la tubería de retrolavado.

  4. Cuando se ha cumplido con este requerimiento se pone nuevamente en funcionamiento el filtro de arena como se indica en la figura 3.3.





FIGURA 3.5. RETROLAVADO DEL FILTRO DE ARENA


Puesta en Marcha del Filtro de Carbón Activado

La puesta en marcha es igual a la que se realizó para el filtro de arena, tal como se muestra en la figura 3.6. Igualmente el tiempo que dura este procedimiento es de 5 a 8 minutos.





FIGURA 3.6. PUESTA EN MARCHA DEL FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO

Retrolavado del Filtro de Carbón Activado

EI ciclo de retrolavado es el proceso por medio del cual las partículas atrapadas en el carbón son removidas hacia afuera del tanque del filtro, el retrolavado se lo hace individualmente para provocar la agitación máxima de la cama de carbón. Provocando un diferencial de presión, ya sea por período de tiempo, o manualmente.

EI flujo continúa por un periodo predeterminado de tiempo, típicamente un minuto, suspendiendo los cuerpos y partículas extrañas, arrastrándolos hacia fuera pasando a través de la entrada superior del tanque y de la tubería de retrolavado, tal como se muestra en la figura 3.7.


  1. Cerrar lentamente la válvula de entrada al filtro de carbón.

  2. Cerrar lentamente la válvula de salida al filtro de carbón activado.

  3. Abrir las válvulas para que el agua entre por la parte inferior del filtro. En este momento el filtro empieza a liberarse de las partículas acumuladas, las mismas que salen por la parte superior del filtro a través de la tubería de retrolavado.

  4. A continuación se indican los pasos a seguir para realizar correctamente el retrolavado del filtro de carbón activado.

  5. Cuando se ha cumplido con este requerimiento se pone nuevamente en funcionamiento el filtro de carbón activado como se indica en la figura 3.3.




FIGURA 3.7. RETROLAVADO DEL FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO

Control de la Calidad del Agua

El operador de la planta potabilizadora deberá realizar diariamente y por cada turno los siguientes pasos:



  1. Chequear que las bombas que transportan el agua esté operando correctamente.

  2. Que exista suficiente cloro y policloruro de aluminio en los tanques de almacenamiento.

  3. Que las bombas dosificadoras de coagulante y desinfectante estén trabajando correctamente.

  4. Medir y verificar una vez por turno que el cloro residual y el pH estén dentro de los parámetros requeridos. Más adelante se indicará el procedimiento.

  5. Medir una vez por turno los cloruros en el agua que entra al tanque de coagulación. Más adelante se indicará el procedimiento.

  6. Dos veces por turno se hará una inspección visual, se cogerá muestra del agua que sale del filtro de carbón activado en una botella plástica transparente. El agua deberá ser cristalina, sin olor ni color.

  7. Pedir por escrito con ocho días de anticipación los productos y reactivos químicos para el control y proceso de agua.

  8. Se hará retrolavado al filtro de arena y carbón activado cuando aumente la presión de trabajo o la turbidez del agua sea mayor a 5 NTU.

Por ser una planta potabilizadora de emergencia y que trabajará por lo general en lugares aislados o de desastres, no se mide todos los parámetros puesto que requiere de mucho tiempo, equipos y de un personal especializado. Los principales parámetros que se deben medir y los que más preocupan son el pH, el cloro residual y los cloruros.



Medición de Cloro Residual y pH

  • Lavar dos probetas con el agua que se va analizar. Luego llenar cada una con esta misma agua hasta la señal de enrase (5 ml).

  • En la primera probeta agregar 5 gotas de ototolidina y agitar.

  • En la segunda probeta agregar 5 gotas de rojo de fenol y agitar.

  • Luego se compara con sus respectivos colores.

  • Para pH debe ser de 6,8 a 7,8

  • Para cloro residual el valor debe ser 0,3 a 1,5 mg/l.


Medición de Cloruros

  • Lavar la probeta con el agua que se va analizar, luego llenar con esta misma agua hasta la señal de enrase. (5 ml).

  • Agregar 4 gotas de cromato de potasio al 5 % y agitar.

  • Ir agregando nitrato de plata al 0.248% gota a gota hasta que cambie de color, de color amarillo pasa a color café ladrillo.

  • Multiplicar el número de gotas consumidas por cinco y el resultado será en mg/lt de cloruros presentes en el agua, que no deben ser más e 50mg/l.

La máxima cantidad permisible de cloruros en el agua potable es de 250 mg/l, el valor de 50mg/l este valor se estableció más por razones de sabor que por razones sanitarias. 



En la tabla 24 se indica los problemas más comunes que podrían presentarse durante la operación de la planta y como pueden ser resueltos.

TABLA 24

PROBLEMAS Y SOLUCIONES DURANTE LA OPERACIÓN DE LA PLANTA

PROBLEMA

CAUSA

SOLUCIÓN

No llega agua a la planta

  • La bomba sumergible no está succionando agua.

  • Válvula de salida de bomba cerrada.




  • Limpiar área succión de agua, desde el inicio de la tubería, incluido la bomba.

  • Comprobar la falta de energía en todo el sector.

  • Comprobar que la falta de energía es solo en el tablero eléctrico. De ser así, llamar a un profesional en la materia.

  • Si la válvula de salida de la bomba está abierta pero no pasa agua, cambiar la válvula.

Aumenta la Turbidez del Agua Potabilizada

  • No se produce una buena coagulación

  • Revisar que el tanque del coagulante este con suficiente producto

  • Limpiar todas las partes de la bomba dosificadora tanto de entrada y salida

  • Verificar que la bomba dosificadora no esté dañada o tapada.

  • El filtro de carbón activado no trabaja correctamente

  • Retrolavar el filtro, hasta que salga agua clara. Si el problema persiste, quiere decir que no hay suficiente carbón activado o que el tiempo de vida del carbón activado ya termino, por lo tanto se debe reponer la cantidad faltante o reemplazar todo el carbón.

  • Aumento la Turbidez del agua cruda

  • Realizar una nueva prueba de jarras para determinar la dosis requerida de coagulante.

  • De ser excesiva la turbidez de ser posible se deberá cambiar la fuente de agua cruda o instalar un Presedimentador.

Porcentaje de cloro insuficiente en el agua potabilizada

  • No se produce una adecuada desinfección del agua

  • Revisar que el tanque del cloración este con suficiente producto.

  • Limpiar todas las partes de la bomba dosificadora tanto de entrada y salida

  • Verificar que la bomba dosificadora no esté dañada o tapada.

  • De producirse por el aumento de la turbidez en el agua cruda, esta se solucionaría modificando la dosis de coagulante.


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