Manual potabilización de aguas

MANUAL DE POTABILIZACION DE AGUAS.
MIGUEL ANTONIO SUAREZ RUIZ
ING.QUIMICO
BARRANCABERMEJA, MARZO 2012

INTRODUCCION
El agua ha sido desde siempre el fundamento de la vida. Ella como recurso natural
básico, tiene hoy día una gran importancia para nuestro ambiente. El agua está en
todas las cosas; y lo está, rigiendo en gran medida el destino humano de
supervivencia.
El Ciclo Hidrológico, cuyo principal eslabón lo constituye el intercambio de agua
entre los océanos (gigantescos vaporizadores) y la tierra, le brinda al agua esa
maravillosa propiedad de renovarse continuamente. Este ciclo además, es el
principal mecanismo de abastecimiento de agua para la humanidad. Tanto la
humedad de las masas terrestres como la de los mares, se evapora dejando las
sales. A continuación se forman las nubes y la humedad se precipita en forma de
lluvia o nieve. Esta agua de la atmósfera rellena los depósitos superficiales como
los ríos y los lagos, rehumedece el suelo y recarga los acuíferos (estratos
subterráneos de suelo permeable o roca). La mayor parte de la precipitación
vuelve al mar directamente a través del flujo de agua subterránea costera o a
través de las corrientes superficiales que se dirigen al mar, completando de esta
manera el ciclo hidrológico.
Entonces, Qué es un agua Potable? Es aquella que puede ser consumida por el
ser humano, sin que le produzca efectos adversos a su salud y que reúna los
requisitos físicos, químicos y bacteriológicos, exigidos por las autoridades
normativas.
Es así, como debemos pensar en no mal usar las cuencas de las principales
fuentes de agua con que contamos y en no alterar la composición de este recurso
tan maravilloso que nos ha regalado la naturaleza. En otras palabras; NO
CONTAMINEMOS MAS EL AGUA.

CAPITULO 1
PRINCIPIOS DE CLARIFICACION Y POTABIILIZACION

1.1 IMPUREZAS DEL AGUA
El agua, tal como se presenta en la naturaleza contiene una mayor ó menor
cantidad de impurezas en la forma de:
 Sólidos suspendidos (arcillas, limos, algas, plancton, materia orgánica, etc.)
 Sólidos disueltos (cloruros, sulfatos, dureza, etc.), y
 Gases Disueltos (O.D., CO2, H2S, CH4, etc.)
Veamos algunas de las características más importantes a considerar en agua para
usos domésticos.
1.2 TURBIEDAD
Se debe la turbiedad a la materia en suspensión que interfiere con el paso de la
luz. Es causada por una amplia variedad de materia suspendida con tamaños
desde coloidal hasta dispersiones gruesas. El material suspendido principalmente
es arcilla, cieno, lodos, etc.; aunque crecimientos de algas, bacterias y materia
orgánica también contribuyen a causar turbiedad.
La materia suspendida causante de la turbiedad es removida por procesos de
clarificación y filtración.
El conocer los valores de la turbiedad es importante pues en agua cruda es la
base para la dosificación de coagulantes y en agua sedimentada y filtrada permite
evaluar la eficiencia del tratamiento del agua.
1.2.1 SIGNIFICADO SANITARIO DE LA TURBIEDAD
 ESTETICO: La turbiedad en el agua hace dudar de su potabilidad
 INTERFERENCIA: Interfiere con la desinfección, ya que las bacterias
patógenas quedan ocluidas en las partículas, no existiendo un buen
contacto con el Cloro y otros desinfectantes.
 DEPOSITOS: Forma depósitos en tanques de almacenamiento
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1.2.2 DETERMINACION DE LA TURBIEDAD
Dada la gran variedad de materiales que causan la turbiedad, inicialmente se
estableció un patrón arbitrario u “operacional”, el cual fue:
1 mg. de SiO2/litro = 1 unidad de turbiedad
Con este patrón se calibró el turbidímetro JACKSON de llama que fue el
instrumento estándar. Hoy día, la unidad de turbiedad se expresa como NTU
basada en un patrón hecho de formazida. La solución patrón se hace con sulfato
de Hidracina más Hexametilentetramina, aprobado por la EPA (Enviromental
Protection Agency).
1.3 COLOR
Junto con la turbiedad, el color del agua es una de las características más
importantes pues constituyen la base para evaluar la eficiencia del tratamiento del
agua.
El color es debido a compuestos orgánicos complejos resultantes de la
degradación de la materia orgánica; es función del pH y aumenta cuando se
incrementa el pH del agua.
Los coloides causantes del color son electronegativos y pueden removerse por
coagulación-floculación. Son más pequeños que los coloides formadores de la
turbiedad y por lo tanto requieren mayores dosis de cargas positivas para su
coagulación.
Las aguas pueden aparecer con alto color debido a materia suspendida
coloreada, aun cuando el agua en si, no tenga color.
Se distinguen:
 Color causado por materia suspendida, que se refiere como color
APARENTE.
 Color causado por degradación vegetal o extractos orgánicos, que se
refiere como color VERDADERO.
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1.3.1 SIGNIFICADO SANITARIO DEL COLOR
 Desde el punto de vista estético, el color hace dudar de la potabilidad del
agua
 El ácido Húmico, causante del color, comunica sabor al agua
 El color interfiere con la cloración, ejerce alta demanda de cloro
 El color interfiere con la coagulación de la turbiedad por formar complejos
con los iones Fe+++ y Al+++.
 El color acompleja el Hierro y el Manganeso, interfiriendo con la separación
de estos metales.
El método oficial de determinación del color es por comparación visual contra
patrones de Cloroplatinato de Potasio
1 mg. / 1Pt = 1 u.c.
1.4 OLOR Y SABOR
El consumidor promedio juzga la calidad del agua por el olor, la claridad y el sabor.
Las principales causas de la presencia de olores y sabores en el agua cruda son:
la contaminación con aguas residuales industriales, residuos humanos,
crecimientos de maleza acuática y productos de descomposición biológica.
Durante el tratamiento del agua los olores y sabores pueden producirse o
intensificarse como consecuencia de la reacción del cloro con sustancias de tipo
fenólico. En los sistemas de distribución la presencia de olores y sabores pueden
deberse a crecimientos de bacterias de hierro, azufre, etc.
El olor y sabor en el agua se pueden controlar bien sea eliminando las fuentes de
producción en el agua o bien mediante tratamientos complementarios en la planta
de filtración. Entre tales tratamientos se pueden citar la aplicación de Carbón
Activado pulverizado, filtración a través de Carbón Activado granulado,
desinfección con dióxido de Cloro u Ozono, etc.
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1.5 ALCALINIDAD
Es la capacidad que tiene el agua para neutralizar ácidos y se debe principalmente
a la presencia de Carbonatos (CO3-2 ), Bicarbonatos ( HCO3- ) e Hidróxidos ( OH- ).
Se expresa como CaCO3.
Se distinguen tres tipos de Alcalinidades:
 Alcalinidad total o M; Neutraliza ácido hasta pH de 4.3.
 Alcalinidad a la phenolftaleina o P; neutraliza ácido hasta pH de 8.3.
 Alcalinidad al OH; es la fracción debido al ión OH-; se obtiene por cálculos:
Alcalinidad al OH = 2P – M
En aguas naturales generalmente la Alcalinidad es debida a bicarbonato de Calcio
y Magnesio.
Al usar Alumbre (Sulfato de Aluminio Al2 (SO4)3 ) en el proceso de coagulación la
alcalinidad del agua tratada disminuye como se puede ver en la siguiente
reacción:
Al2 (SO4)3 + HCO3- --------------- 2Al (OH) 3 + 3SO4-2 + 6CO2
El valor de Alcalinidad igualmente es importante en el agua tratada, por cuanto
está relacionada al carácter corrosivo o incrustante del agua.
1.6 PH
Es una medida de la concentración actual de iones H+, y se define por la ecuación:
PH = - logaritmo (H+)
El pH es una medida de la fortaleza ácida de una solución. La escala de valores
de pH varia entre 0 y 14 con pH igual a 7 considerado como neutro.
El pH es importante en el agua porque:
 Influye de manera importante en la tendencia corrosiva o incrustante del
agua
Bajos pH favorecen la Corrosión; Altos pH favorecen la Incrustación.
 Controla el fenómeno de coagulación en la clarificación del agua ya que
existe un pH óptimo al cual se logra una mejor coagulación del agua. Esto
es especialmente cierto cuando se usan coagulantes metálicos o
inorgánicos.
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1.7 DUREZA
Es una medida del contenido de sales, principalmente de Calcio y Magnesio,
presentes en el agua. Se expresa como CaCO3. En aguas crudas es quizá la
característica que más contribuye al contenido mineral del agua.
No existe un criterio para fijar un valor máximo de dureza en el agua de consumo
humano. Sólo se ha establecido que el contenido de sólidos disueltos totales no
exceda las 500 ppm. Sin embargo, muchas comunidades consideran que durezas
por encima de 150 ppm son objetables.
La siguiente clasificación da una idea de los tipos de durezas más frecuentes:
 Aguas Muy Duras: Mayor de 300 ppm de CaCO3
 Aguas Duras: Entre 150 y 300 ppm de CaCO3
 Aguas Moderadamente Duras: Entre 50 y 150 ppm de CaCO3
 Aguas Suaves o Blandas: Menor de 50 ppm de CaCO3.
Durezas excesivas en el agua se remueven por procesos de precipitación química
(Cal-Soda) o por procesos de Intercambio Iónico.
1.8 CLORUROS SULFATOS SOLIDOS DISUELTOS
Los Cloruros están presentes en toda agua natural en mayor o menor
concentración. La importancia de Cloruros, Sulfatos y Sólidos Disueltos en el agua
gira alrededor de las propiedades laxativas y de sabor que tales elementos
comunican al agua.
Tanto para Sulfatos (SO4-2) como para Cloruros (Cl-) se ha establecido un máximo
de 250 ppm en el agua para consumo humano. Igualmente el contenido máximo
de Sólidos Disueltos es de 500 ppm.
1.9 HIERRO Y MANGANESO
Tanto el Hierro como el Manganeso son elementos que presentan inconvenientes
en los suministros de agua para usos domésticos e industriales. El Hierro mancha
la ropa y los aparatos sanitarios, e igualmente modifica notablemente el sabor del
agua. Este sabor puede describirse como amargo y astringente.
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La cantidad de hierro aceptado por el control de calidad del agua para evitar el
sabor desagradable y el manchado de la ropa es de 0.3 ppm Fe. Este valor no
tiene ninguna importancia desde el punto de vista de la toxicidad.
Existen dos razones básicas para limitar la concentración de Manganeso (Mn) en
el agua potable: Por razones estéticas Y Para evitar cualquier efecto fisiológico
causado por una ingestión excesiva.
Aún cantidades mínimas de Manganeso manchan la ropa y comunican sabor al
agua y a las bebidas preparadas con esa agua. Desde el punto de vista de la
salud, no existen datos que indiquen los efectos dañinos del Manganeso cuando
se ingiere. El máximo de Manganeso en agua potable se ha establecido en 0.05
ppm Mn.
1.10 NITRATOS – NITRITOS
Los estándares establecidos para el agua potable determinan un límite de 10 ppm
N de Nitratos más Nitritos. Se ha establecido este límite combinado debido a que
además de los efectos abrasivos y tóxicos de los Nitratos, los Nitritos son
causantes de enfermedades serias en los niños.
1.11 CARACTERISTICAS BACTERIOLOGICAS
El cumplimiento de las exigencias bacteriológicas estará basado en los exámenes
de las muestras obtenidas en lugares representativos a lo largo del sistema de
distribución.
La cantidad mínima de muestras que deben obtenerse y analizarse deberá estar
de acuerdo con la siguiente tabla:
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TABLA Nº 1.1 Cantidad mínima de muestras por mes de acuerdo a la
población servida.
POBLACION SERVIDA NUMERO MINIMO DE MUESTRAS POR
MES
2.000 y menos 2
10.000 14
25.000 30
100.000 100
1.000.000 300
2.000.000 400
5.000.000 500
Fuente: GIL B. ANTONIO. Principios de Clarificación de Agua. QUIMICA
NALCO DE COLOMBIA S.A. Bogotá 1982
1.11.1 LIMITES
La presencia de organismos del grupo Coliforme en las muestras examinadas no
debe exceder de los límites siguientes:
 Cuando se examinan proporciones estándar de 10 ml. no debe aparecer en
ningún mes la presencia del grupo coliforme en una proporción mayor del
10%. La presencia del grupo coliforme en tres o más proporciones de 10
ml. de una muestra estándar no debe permitirse si ocurre:
o En dos muestras consecutivas
o En más de una muestra por mes, cuando se examinen menos de 20 en el
mismo lapso
o En más del 5% de las muestras, cuando se examinen más de 20 por mes.
 Cuando se verifica la presencia del grupo Coliformes en tres o más
porciones de 10 ml. de una sola muestra estándar, deberán obtenerse
muestras diarias del mismo sitio de muestreo inmediatamente, y
examinarlas, hasta que los resultados que se obtengan, de por lo menos
dos muestras consecutivas, manifiesten ser de agua de calidad
satisfactoria.
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 Cuando se examinen porciones estándar de 100 ml. no deben acusar estas
la presencia del grupo coliforme en un porcentaje mayor de 60 en cualquier
mes. La presencia del grupo coliforme en las cinco porciones de 100 ml. de
una muestra estándar, no será aceptable si esto ocurre:
o En dos muestras consecutivas
o En más de una muestra por mes cuando se examinan menos de cinco
en el mismo lapso; ó
o En más de 20% de las muestras, cuando se examinan cinco o más en el
mismo lapso.
 Cuando todas las cinco porciones de 100 ml. de una sola muestra estándar
acusan la presencia de organismos del grupo coliforme, deberán obtenerse
muestras diarias del mismo sitio de muestreo inmediatamente, y
examinarse hasta que los resultados obtenidos, de por lo menos dos
muestras consecutivas, manifiesten ser de agua de calidad satisfactoria.
 Cuando se usa la técnica del filtro de membrana, el promedio aritmético de
densidad de coliformes de todas las muestras estándar examinadas
mensualmente, no deberá exceder de uno por 100 ml. Las colonias de
organismos coliformes no deben exceder de: 3/50 ml., 4/100 ml.. 7/200 ml.,
o 13/500 ml. por muestra estándar en:
o Dos muestras consecutivas
o Más de una muestra estándar, cuando se examinan menos de 20 por mes.
o Más de cinco por ciento de las muestras estándar cuando se examinan 20 o
más por mes.
 Cuando las colonias del grupo coliforme exceden a los valores antes
mencionados, deberán obtenerse muestras diarias del mismo sitio de
muestreo inmediatamente, y examinarlas hasta que los resultados que
se obtengan, de por lo menos dos muestras consecutivas, manifiesten
ser de agua de calidad satisfactoria.
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CAPITULO 2
FUENTES Y CAPTACION

2.1 FUENTES DE AGUA
Los suministros de agua no son puros en el sentido de que están desprovistos de
todos los productos químicos disueltos, como sucede con el agua destilada, des
ionizada. Por conocerse el agua como el disolvente universal, debido a su
capacidad para disolver lentamente cualquier cosa con la que llegara a estar en
contacto, desde gases hasta rocas; entonces, los suministros de agua tienen una
variedad natural en la calidad, la cual depende enormemente del origen del
suministro y de sus características Físico-Químicas, pero el CICLO
HIDROLOGICO es en ultimas, la principal fuente de nuestras aguas y es este
proceso el que controla nuestros recursos de aguas.
Los recursos hídricos de nuestro país, según lo determinó el antiguo HIMAT (hoy
IDEAN), se pueden clasificar en seis categorías: aguas lluvias, aguas
superficiales, aguas subterráneas, aguas termo-minerales, aguas marinas y
oceánicas y aguas de los nevados.
2.1.1 AGUAS LLUVIAS
Las precipitaciones en las diferentes regiones que comprende nuestro país no son
iguales, debido a las características de la circulación atmosférica y a la deferencia
en el contenido de humedad en las masas de aire. Se presentan en el país, cuatro
tipos de precipitaciones:
 TIPO OROGRAFICO: Este tipo de lluvia es originado por el ascenso de las
masas de aire al encontrar obstáculos, como las montañas.
 TIPO CONVECTIVO: Causada por fuerte calentamiento de la superficie
terrestre debido a la radiación solar, generalmente con días de poca
nubosidad y alto contenido de humedad en la atmósfera.
 ZONA DE CONFLUENCIA INTERTROPICAL: Es la zona donde los vientos
Alisios del noreste y del sureste confluyen en el hemisferio. Esta
confluencia da origen a la formación de grandes masas nubosas y
abundantes precipitaciones.
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 CICLONES TROPICALES: Es el fenómeno meteorológico más peligroso en
los trópicos y presenta una configuración nubosa de apariencia redonda u
ovalada, con diámetros hasta de 500 Km., siendo ocasionados por
depresiones tropicales o tormentas.
Las aguas lluvias son consideradas como las fuentes de todas las fuentes de
agua, ya que en el CICLO HIDROLOGICO,(figura 2.1), fenómeno natural que le
brinda al agua la maravillosa propiedad de renovarse constantemente ya que la
separa de las sales al evaporarse, ellas juegan un papel muy importante. De otro
lado, en zonas rurales, en muchos casos el agua lluvia es la principal fuente de
agua potable, aunque sólo por temporadas, pues no durante todo el año está
lloviendo.
Figura 2.1 Ciclo Hidrológico.
Fuente: GIL B. ANTONIO. Principios de Clarificación de Agua.
QUIMICA NALCO DE COLOMBIA S.A. Bogotá 1982
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2.1.2 AGUAS SUPERFICIALES
Aguas superficiales es un término general que describe cualquier tipo de agua que
se encuentra discurriendo o estancada en la superficie terrestre, tales como
arroyos, ríos, estanques, lagos, lagunas y embalses. Ellas se originan por una
combinación de procedencias:
 ESCORRENTIAS SUPERFICIALES: Lluvia que ha caído sobre el terreno y
que fluye directamente sobre la superficie hacia la masa de agua.
 PRECIPITACION DIRECTA: Lluvia que cae directamente sobre la masa de
agua.
 MANTO INTERMEDIO: Exceso de humedad en el suelo que está
continuamente drenando en la masa de agua.
 DESCARGA DE LA CAPA FREATICA: Donde hay un acuífero debajo de
una masa de agua y la capa freática es lo suficientemente alta, el agua se
descargará directamente desde el acuífero a la masa de agua.
La calidad y cantidad de agua superficial dependerá de una combinación entre el
CLIMA y FACTORES GEOLOGICOS.
En los ríos, el caudal, es en general mayor en invierno que en verano debido a la
mayor cantidad y duración de las lluvias. Pequeñas fluctuaciones en el caudal, sin
embargo, son más dependientes de la geología de la zona de captación; algunas
zonas de captación liberan a los arroyos un mayor porcentaje de la lluvia caída,
que otras.
Así, el actual perfil de lluvias, es menos importante para las aguas estancadas,
como los lagos y embalses, donde el agua se recoge durante un período largo y
se almacena, mientras que en ríos y arroyos donde el agua es un sistema
dinámico de constante movimiento, el volumen de agua depende de las
condiciones atmosféricas.
La calidad del agua se puede ver afectada también por las precipitaciones que
traen cantidades apreciables de materia sólida a la tierra como es el polvo, polen,
cenizas de volcanes, bacterias, esporas, e incluso, en ocasiones organismos
mayores; igualmente por la lluvia ácida que contiene disolventes orgánicos y
óxidos de Nitrógeno y Azufre.
También puede ser afectada la cantidad y calidad del agua por la geología de la
cuenca de captación.
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2.1.3 AGUAS SUBTERRANEAS.
En general, las aguas subterráneas suelen recargarse con las precipitaciones que
se infiltran en el suelo, cursos de aguas y embalses naturales o artificiales. Las
aguas penetran en la tierra hasta que llegan a un estrato rocoso impermeable.
Aunque las aguas subterráneas se pueden emplear principalmente para beber,
debido a su gran valor biológico y a sus beneficiosas características físicas y
bacteriológicas, también cabe dedicarlas a otras finalidades como agua potable en
regiones industriales densamente pobladas.
En Colombia, las aguas subterráneas son un recurso hídrico de gran importancia
en la mayoría de las regiones y con mayor razón si hay escasez de agua
superficial. Infortunadamente la información al respecto es aun preliminar, es
decir, la disponibilidad total de aguas subterráneas en Colombia, e incluso, la
cantidad en que esta se extrae anualmente, no está todavía establecida.
Económicamente, el agua subterránea es mucho más barata que el agua
superficial ya que está disponible en el punto de demanda a un relativo bajo costo
y no requiere la construcción de embalses o largas conducciones. Es
generalmente de buena calidad, libre de sólidos en suspensión y, excepto en
limitadas áreas donde han sido afectadas por la contaminación, libre de bacterias
y otros patógenos. Por todo ello, no requiere un extensivo tratamiento antes de su
uso.
Los ACUIFEROS se clasifican como CAUTIVOS Y LIBRES. Un acuífero libre es
uno que se recarga donde la roca porosa no está cubierta por un estrato
impermeable de suelo o de otra roca. La capa no saturada de roca porosa está
separada de la capa insaturada de agua por una interfase denominada CAPA
FREATICA. La capa no saturada es rica en oxígeno. Un acuífero cautivo es aquel
que está cubierto por una capa impermeable y el agua de la superficie no puede
penetrar en la roca porosa, en cambio el agua migra lentamente en forma lateral
desde las áreas libres.
Debido a que los acuíferos cautivos están entre dos capas impermeables, el agua
generalmente está bajo una presión hidráulica considerable, de forma que el agua
alcanzará la superficie por su propia presión a través de perforaciones y poros, lo
cual es conocido como POZOS ARTESIANOS.
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Es desde los acuíferos libres desde donde se realiza la mayoría de las
extracciones de aguas subterráneas. El agua subterránea de los acuíferos libres
se origina principalmente por las precipitaciones y por eso es particularmente
vulnerable a la presencia de los focos de contaminación difusa, especialmente
debido a las prácticas agrícolas y a la deposición de contaminación atmosférica
proveniente principalmente de la industria.
En general, la calidad del agua subterránea depende de una serie de factores:
 La naturaleza del agua lluvia, la cual puede variar considerablemente,
especialmente en términos de acidez debido a la contaminación y a los
efectos del aerosol marino que afecta especialmente a las zonas costeras.
 La naturaleza de las aguas subterráneas existentes, las cuales pueden
tener una edad de decenas de miles de años.
 La naturaleza del suelo a través del cual el agua se debe infiltrar
 La naturaleza de la roca que forma el acuífero.
Así, el agua subterránea consiste en un número de iones mayoritarios, los cuales
forman los compuestos. Estos son: el Calcio, el Sodio, el Potasio y en menor
cantidad el Hierro y el Manganeso. Todos estos son cationes (carga positiva) los
cuales se hallan en el agua combinados con un anión (carga negativa), para
formar compuestos denominados sales. Los aniones mayoritarios son el
Carbonato Acido (bicarbonato), sulfatos y cloruros.
La mayoría de los acuíferos tienen aguas duras. La dureza total se debe a la
dureza del Carbonato formado por la presencia de carbonato ácido de Calcio
(CaHCO3) y carbonato ácido de Magnesio (MgHCO3), mientras que la dureza no
carbonato o permanente se debe a otras sales de Calcio y Magnesio.
2.1.4 AGUAS TERMOMINERALES
Uno de los aspectos importantes de las aguas subterráneas son las aguas
termominerales que brotan a una temperatura superior a la ambiental e inferior a
100º C y que contienen en disolución varias sales minerales, procedentes de
capas acuíferas muy profundas.
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Esta agua contiene sales disueltas disociadas. Además de vapor de agua, hay
presencia de gases disueltos y ocluidos, entre los que se destacan el gas
carbónico (más frecuente y abundante) y el Nitrógeno; como también gases raros,
tales como el Helio, Argón, Criptón y Xenón, que aunque sólo existen en trazas,
son frecuentes.
La temperatura es la característica más importante de las aguas termominerales.
Una fuente se dice termal cuando las aguas tienen una temperatura superior a 5 ó
6º C con respecto a la temperatura promedio ambiente de la zona de influencia.
2.1.5 AGUAS OCEANICAS Y MARINAS
Son aguas que se caracterizan por su alto contenido de sales principalmente de
Yodo, Potasio y Sodio. En Colombia contamos con costas sobre el océano
Pacifico y el mar Caribe que constituyen una tercera parte del perímetro
continental, aunque su desarrollo ha sido ante todo de actividad comercial y
pesquera.
2.1.6 AGUA EN LOS NEVADOS
Estas son aguas debidas a glaciaciones del pasado reciente. Al igual que las
aguas Termo minerales y las oceánicas y marinas, son aguas no usadas para
tratamiento de potabilización; bien sea por su alto contenido de sales, por su alto
costo de tratamiento o por su dificultad para ser tratadas.
2.2 CAPTACION DE AGUAS
El agua se capta de los ríos por medio de la construcción de presas para asegurar
mínima profundidad de agua en la presa ó con el uso de pontones flotantes.
La captación no debe interferir con otros usos del rio, tales como la navegación,
pero debe asegurar que se pueda tomar agua durante todo el año. La cantidad de
agua que se puede captar está limitada por el caudal mínimo necesario para:
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 Proteger la calidad biológica de la fuente, incluyendo la pesca.
 Diluir los vertidos industriales y domésticos. Recordar que los ríos son
vitales para eliminar los vertidos y en cierta medida para tratarlos a través
de procesos naturales de purificación.
 Para asegurar que otros usos del rio no se vean afectados por la captación.
(tales como una suficiente profundidad para la navegación)
 Para permitir un caudal adecuado, con el fin de prevenir que la marea
invada la corriente aguas arriba y convierta el agua dulce en salobre.
Para mantener la integridad del rio se debe calcular el caudal mínimo en
condiciones atmosféricas de sequedad y mantenerse todo el tiempo. Una vez
calculado, cualquier exceso de agua sobre este caudal mínimo en condiciones
secas se puede, en teoría, utilizar para la captación. A la inversa, si el caudal del
rio disminuye hasta o por debajo de este caudal mínimo, entonces la captación se
debe reducir o detenerse inmediatamente.
De otra parte todos los vertidos depositados o productos químicos utilizados en
una cuenca de captación, finalmente se dirigirán hacia el rio deteriorando la
calidad de sus aguas por lo cual se deben extremar las precauciones para
asegurar que la calidad del agua este protegida y se controla continuamente.
La mayoría de las captaciones tienen una capacidad de almacenamiento de forma
que el agua bruta se puede almacenar hasta siete (7) días antes de ser tratada y
suministrada. Esto tiene una doble función, en primer lugar proteger al consumidor
del efecto de la contaminación del rio, o de vertidos accidentales de materiales
tóxicos, permitiendo un tiempo suficiente para dispersar la contaminación en el rio
antes de que se vuelva a reanudar la captación sin cortar el suministro a los
consumidores; y en segundo lugar, el almacenamiento de agua de esta manera
mejora la calidad del agua antes de su tratamiento, pues permite ser aireada y
decantada.
Para maximizar la disponibilidad de agua para el abastecimiento, los hidrólogos
examinan el ciclo hidrológico dentro de la cuenca de captación, midiendo las
precipitaciones, caudal de los arroyos y escorrentías superficiales y donde
corresponda, los recursos de aguas subterráneas. Frecuentemente, se puede
suplir la captación de agua de los ríos , en los períodos de caudales muy bajos,
tomando agua de otros orígenes, tales como aguas subterráneas o pequeños
embalses de almacenamiento, utilizando estos limitados recursos para completar
la fuente de suministro principal en los períodos críticos.
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Más común es la construcción de embalses en las cabeceras, los cuales se
pueden usar entonces para controlar el caudal del rio mismo, en un proceso
conocido como COMPENSACIÓN. Estos depósitos de compensación están
diseñados como una parte integral del sistema del rio. Se recoge el agua de las
escorrentías de las tierras aguas arriba y se almacena durante la época húmeda.
El agua entonces se libera cuando se necesita para mantener el caudal mínimo en
la época seca y para permitir que las captaciones continúen.
Debido a que para la captación se usan sistemas de bombeo, con el fin de
transportar el agua desde la fuente hacia la planta de tratamiento, examinemos
algunos conceptos sobre Bombas e Hidráulica.
2.3 BOMBAS E HIDRAULICA
2.3.1 BOMBAS
Una bomba es una máquina que da energía a un líquido. Las bombas se usan
para mover líquidos de un lugar a otro; los líquidos fluyen de áreas de mayor
energía potencial a sitios de menor energía potencial, lo que es lo mismo, de un
área de mayor presión a un área de menor presión.
Las bombas pueden cambiar la dirección del flujo, es decir, mover un líquido de un
área de menor presión a un área de mayor presión.
La bomba aplica energía para forzar el líquido de la línea de succión a la línea de
de4scarga. La diferencia entre la presión de succión y la presión de descarga es la
energía dada al líquido por la bomba.
Igualmente, la bomba puede cambiar la rata de flujo, haciendo que el líquido fluya
a una rata mayor. En resumen, una bomba aplica energía mecánica a un líquido,
debido a esta energía la bomba hace que el líquido fluya:
 De un sitio a otro más alto
 De un área de menor presión a otra de mayor presión
 A mayores ratas de flujo.
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Existen muchos tipos de bombas: de vacío, de Desplazamiento Positivo
(Recíprocas y Rotatorias), Centrífugas, etc. En los sistemas de purificación para
bajos caudales y altas presiones y las centrífugas para necesidades altas de flujo.
2.3.2 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Se puede mover un líquido por desplazamiento. Si en bloque se mete en un balde
con agua, el bloque desplaza el agua del balde en un volumen igual al del bloque.
De igual manera, al tener un conjunto cilindro-pistón, a medida que el pistón se
mueve dentro del cilindro, desplaza un volumen de fluido. El desplazamiento del
pistón es positivo o Constante y el volumen de líquido desplazado es el volumen
del pistón en el cilindro.
Una bomba que desplaza un volumen constante de líquido se llama BOMBA DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO. Esta bomba primero atrapa un volumen de
líquido en el cilindro y luego la parte móvil desplaza un volumen de líquido del
cilindro.
Las bombas de desplazamiento positivo se clasifican en Rotatorias y Recíprocas.
Una bomba Rotatoria es aquella llamada de engranajes
(gear pump) y usa un movimiento rotatorio para atrapar y desplazar el líquido. Una
bomba Recíproca es una bomba de pistón.
El volumen de líquido que la bomba de desplazamiento positivo puede desplazar
en una revolución, se llama DESPLAZAMIENTO (V)
V = A x L
Donde: V: Desplazamiento, A: Área, L: Longitud de la carrera del pistón.
La capacidad, Q, de una bomba, es el volumen de líquido que mueve en un
período de tiempo. Ejemplo: gal/min (gpm), L/s (litros por segundo), m3/h (metros
cúbicos por hora), etc.
Se conocen dos tipos de capacidad de las bombas: Capacidad teórica y capacidad
real.
La Capacidad Teórica se calcula mediante la siguiente expresión matemática:
Q = V x v
Donde: V: Desplazamiento y v: velocidad en rpm.
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La capacidad teórica de una bomba de desplazamiento positivo es el volumen de
líquido desplazado por la bomba multiplicado por la velocidad en rpm, a la cual
funciona. En la operación real, parte del líquido se desliza por las partes
mecánicas haciendo que la capacidad de la bomba disminuya. A esta se le conoce
como Capacidad Real y es la cantidad de líquido que realmente está mandando la
bomba desde la succión hacia la descarga.
La relación entre la capacidad real y la capacidad teórica de la bomba se llama
EFICIENCIA VOLUMETRICA (E) y se expresa comúnmente como porcentaje:
E = ( Q real/ Q teórica) x 100
A medida que la eficiencia volumétrica decrece, la capacidad real de la bomba
disminuye, debido generalmente al desgaste de las partes móviles, por fricción,
aumentando la filtración del líquido.
2.3.3 PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
2.3.3.1 FLUJO EN TUBERIAS
La ecuación de BERNOULLI es considerada como la ecuación fundamental del
flujo en tuberías, descrita entre dos puntos:
P1/r + V12/2g + z1 = P2/r + V22/2g + z2 + HL1-2
Donde: P1/r: Cabeza de presión
V2/2g: Cabeza de velocidad
HL: Pérdida de cabeza
HL1-2 incluye pérdidas de energía causadas por la fricción en tuberías y por
cambios de cantidad de movimiento en accesorios.
22

2.3.3.2 REGIMENES DE FLUJO
Reynolds identificó dos tipos de regímenes de flujo: Laminar y Turbulento.
En el flujo laminar las líneas de corriente permanecen paralelas, sin que ocurra
mezcla entre las láminas o capas adyacentes. En este tipo de flujo, el esfuerzo
cortante resulta de la viscosidad del fluido.
En el flujo turbulento, la mezcla ocurre a través de la tubería. En este tipo de flujo,
el esfuerzo cortante resulta de intercambios de cantidad de movimiento que
ocurren como consecuencia del movimiento de partículas de fluido de una capa a
otra.
Reynolds encontró que la transición de flujo laminar a flujo turbulento se relaciona
con el siguiente parámetro adimensional:
NRe = DVd/u = DV/ p donde: NRe: Número de Reynolds, adimensional
D: Diámetro de la tubería, m
V: Velocidad del fluido en la tubería, m/s
D: Densidad del fluido, Kg/m3
U: Viscosidad absoluta del fluido Kg/m.s
p: Viscosidad cinemática del fluido, m2/s.
Si NRe menor 0 igual que 2100, entonces se tiene flujo Laminar.
Si NRe está entre 2100 y 4000, entonces se tiene flujo de transición.
Si NRe mayor de 400, entonces se tiene flujo turbulento.
Para efectos de nuestros estudios consideraremos:
Si NRe menor o igual a 2100, se tiene Flujo Laminar, y
Si NRe mayor que 2100, se tiene Flujo Turbulento.
Para el transporte de agua, en la mayoría de las circunstancias, dado que las
velocidades en tuberías están generalmente en el rango de 0,6 m/s o mayores, es
claro que habrá pocas ocasiones en las cuales ocurrirá flujo laminar. Esto no
implica que el flujo laminar no exista tanto en los sistemas de agua potable como
en los de aguas negras, ya que el agua no es el único fluido que debe ser
manejado. Los polímeros y coagulantes metálicos manejan viscosidades entre 20
y 1000 de la del agua.
23

2.3.3.3. ECUACION DE DARCY-WEISBACH
Estos investigadores propusieron, con base en experimentos, que la pérdida de
energía resultante de la fricción, varía como:
HL = f x L/D x V2/2g donde: f: factor de fricción, adimensional
L: longitud de la tubería, m
D: diámetro de la tubería, m
V: velocidad del fluido, m/s
G: aceleración de la gravedad, m/s2
Se puede demostrar, mediante análisis dimensional, que f depende sólo y
únicamente de NRe y de otro parámetro adimensional, e/d, llamado Rugosidad
relativa. Donde e es la altura de la rugosidad de la superficie en la pared de la
tubería.
Ahora, para flujo laminar f = 64/NRe
Sin importar que régimen de flujo haya dentro de la tubería, existirá una capa
laminar cerca a la pared. Si dicha capa es sustancialmente más gruesa que la
rugosidad e de la tubería, la tubería será hidráulicamente lisa. El grosor real de la
capa está dado mediante:
G = 32.8 D/ NRe f0,5
Si e/G menor que 0,25, la tubería se puede considerar lisa; pero si e/G es mayor
de 6,0, la tubería es totalmente rugosa.
Dentro del régimen de flujo turbulento, cuando la velocidad y el NRe se
incrementan, es evidente que tanto el grosor de la capa laminar como el efecto de
fricción viscosa disminuirán mientras que la rugosidad aumentará. En la región
descrita como completamente turbulenta, f depende sólo de e/d. Nikuradse
desarrolló la ecuación
f-0,5 = 1,14 + 2,0 log. e/d
La cual refleja este fenómeno.
En la región entre flujo laminar y completa turbulencia, ambos, los efectos
viscosos (NRe) y la rugosidad (e/d), afectan a f.
24

CAPITULO 3
PROCESOS DE TRATAMIENTODEL AGUA

3.1 GENERALIDADES
Para producir agua potable a partir de una fuente de agua contaminada,
especialmente en forma natural o como resultado de la actividad humana, se
requiere llevar a cabo uno o varios procesos, los cuales reciben el nombre de
Operaciones Unitarias. Desde el punto de vista del tratamiento del agua, una
Operación Unitaria es un proceso químico, físico o biológico, mediante el cual las
sustancias no deseadas contenidas en las aguas crudas, se separan o se
transforman en sustancias aceptables.
La gran mayoría de los procesos de potabilización origina cambios en la
concentración de una determinada sustancia, fenómeno que recibe el nombre de
Transferencia de Fase. Las principales fases son la gaseosa, la líquida y la sólida,
sin perder de vista otros estados específicos como son el Disuelto y el Coloidal,
maneras en las cuales existen en el agua una gran cantidad de sustancias.
3.2 PROCESOS UNITARIOS
Se presentan a continuación los procesos de mayor utilización en el tratamiento de
las aguas, pero se debe tener en cuenta que no siempre es necesario utilizarlos
en su totalidad pues esto dependerá de la calidad de la fuente.
3.2.1 TRANSFERENCIA DE GASES
Es el proceso en el cual el agua, expuesta al aire, permite absorber o escapar un
gas. El ejemplo más importante es el de la adición de oxígeno por medio de la
aireación, mediante la aspersión o el burbujeo. Otro ejemplo importante es el de la
oxidación del hierro y el manganeso, usando como catalizador el Carbón Coque,
para su posterior retirada en el proceso de clarificación.
26

3.2.2 TRANSFERENCIA DE IONES
Entre los diferentes procesos por los que se efectúa la transferencia de iones, se
pueden citar los siguientes:
 Coagulación Química. Proceso que consiste en la adición de una sustancia
química soluble (llamada Coagulante) al agua, la cual transfiere sus iones a
sustancias poco o no sedimentables o a sólidos coloidales, formando
agregados o sólidos fácilmente sedimentables. Para la adición del
coagulante se deben tener en cuenta las condiciones de pH y alcalinidad
del agua. Un ejemplo es la adición de Sulfato de Aluminio como coagulante,
para la remoción de turbiedad y color.
 Precipitación Química. Este proceso consiste en la adición de una
sustancia química soluble al agua, de la cual, los iones reaccionan con los
iones de la sustancia que se desea remover, formando un precipitado.
Ejemplos de este proceso son la adición de Cal para la remoción de hierro y
para el ablandamiento del agua precipitando la dureza carbonatada.
 Intercambio Iónico. Es el cambio de iones específicos del agua por iones
complementarios que son parte de un medio sólido de intercambio. Un
ejemplo típico, el ablandamiento del agua por intercambio de iones de
Calcio y Magnesio por iones iones de Sodio, al pasar el agua por un manto
de zeolitas de Sodio, las cuales se pueden regenerar con agua una
salmuera.
 Adsorción. Este proceso consiste en la remoción de iones y moléculas
(adsorbatos) de la solución, mediante su concentración en la interface del
medio adsorbente, por medio de fuerzas inter faciales. Un ejemplo es la
remoción de sustancias productoras de olores y sabores, mediante la
adición de carbón activado pulverizado, el cual se remueve posteriormente
por sedimentación y filtración.
3.2.3 ESTABILIZACION DE SOLUTOS
Operación en la cual solutos objetables son convertidos en formas no objetables,
sin llegar a su remoción. Por ejemplo, la adición de cal al agua para la conversión
de dióxido de carbono en bicarbonato soluble, o la sobre cloración del agua para
la oxidación de sustancias productoras de olor.
27

3.2.4 TRANSFERENCIA DE SOLIDOS
En este tipo de proceso, los sólidos son separados del agua, por las siguientes
operaciones:
 Cribado. Conocido también como Cernido, consiste en hacer pasar el agua
a través de barras o mallas las cuales retienen los sólidos suspendidos
mayores que sus aberturas, tales como hojas, trozos de madera, y hasta
algas mediante el micro cernido.
 Sedimentación. Proceso en el cual se remueven los sólidos en suspensión
más pesados que el agua, por medio de la fuerza gravitacional. Este es un
proceso de desarenado.
 Flotación. Consiste en la remoción de sólidos más livianos que el agua, en
condiciones de quietud o por la adición de agentes de flotación. Esas
sustancias más livianas, ascienden siempre hasta la superficie, de donde
son retiradas por desnatado. Ejemplo, la remoción de aceites y grasas.
 Filtración. Este es un proceso complejo en el cual se combinan el cernido,
la sedimentación, el contacto interfacial y aún la floculación, para transferir
sólidos suspendidos y flóculos a granos de arena, carbón o antracita, del
cual son posteriormente retirados. Son ejemplos, la filtración lenta en lechos
de arena y la filtración rápida.
3.2.5 TRANSFERENCIA MOLECULAR O DE NUTRIENTES
En la purificación natural de las aguas, los organismos saprófitos convierten
sustancias orgánicas complejas en material celular vivo, o en sustancias más
simples o estables, incluyendo los gases de descomposición, y los organismos
fotosintéticos convierten sustancias simples inorgánicas en material celular,
utilizando la luz solar y produciendo dióxido de carbono y oxígeno como
subproducto. Estos son los procesos que ocurren en la estabilización aeróbica y
anaeróbica de la materia orgánica.
Vale la pena mencionar, además, el proceso de desinfección, mediante el cual se
destruyen organismos potencialmente peligrosos. Son ejemplos, la cloración, la
aplicación de rayos ultravioleta y la utilización de ozono.
28

CAPITULO 4
PROCESO DE AIREACION

4.1 GENERALIDADES
Se entiende por aireación el proceso mediante el cual el agua es puesta en
contacto íntimo con el aire con el fin de modificar las concentraciones de
sustancias volátiles contenidas en ella.
Dentro de las funciones más importantes de la aireación se encuentran:
 Transferir oxígeno al agua para aumentar el oxígeno disuelto, OD
 Disminuir la concentración de CO2
 Disminuir la concentración de H2S
 Remover gases como metano, cloro y amoníaco
 Oxidar hierro y manganeso
 Remover compuestos orgánicos volátiles
 Remover sustancias volátiles productoras de olores y sabores
Cuando se trata de aguas residuales, la función más común del sistema de
aireación es la de transferir oxígeno al líquido, a las tasas requeridas para que el
oxígeno no limite la utilización de la materia orgánica y las funciones metabólicas
de los microorganismos. La aireación es una de las operaciones de mayor
consumo de energía en los sistemas de tratamiento, mediante equipos de
aireación difusa, equipos de turbina y aireadores mecánicos.
La aireación también se usa para la remoción de olores y sabores causados por
sustancias volátiles en el agua, sin embargo, en la mayoría de los casos es poco
efectiva en la solución de este problema.
El agua aireada es más agradable al paladar; la aireación reduce el nivel de CO2
hasta unos 4,5 mg/l, pero la corrosión sólo se previene si la alcalinidad del agua
excede de 100 mg/l.
Los principales aireadores, utilizados comúnmente en purificación de aguas, son
los de cascadas, de bandeja y toberas. En aguas residuales se utilizan aireadores
por difusores y aireadores mecánicos superficiales o sumergidos.
30

4.2 FUNDAMENTOS DE LA AIREACION
Los solutos, en general, tienden a difundirse en una solución hasta que la
composición se hace homogénea. La tasa a la cual un soluto se difunde a través
de un área transversal uniforme depende de su tamaño y forma molecular así
como del gradiente de concentración de las sustancias.
Una sustancia se mueve espontáneamente de una zona de alta concentración a
una zona de concentración inferior; por lo tanto, la concentración de las sustancias
volátiles en el aire y en el agua, así como la concentración de saturación, son
factores que controlan la tasa a la cual se efectúa el intercambio. Como las
temperaturas altas aumentan la volatilidad de los compuestos y disminuyen su
valor de saturación, la aireación, para la remoción de sustancias volátiles, es más
eficiente en aguas cálidas que en aguas frías. De la misma manera, la remoción,
por aireación, de gases como el H2S, CO2 y NH3 es función del pH del agua. De
acuerdo con la primera ley de la difusión de Fick y la teoría de la capa líquida
estacionaria, la tasa de cambio en la concentración de una sustancia volátil se
expresa por la ecuación:
dC/dt = - Q.A( Cs – C )/V
Donde: dC/dt: tasa de cambio en la concentración, mg/l.s
K: Coeficiente de transferencia de la sustancia volátil, m/s
A: área de contacto entre la fase gaseosa y la fase líquida, m2
V: volumen de la fase líquida, m3
Cs: Concentración de saturación del gas en el líquido, mg./l
C: Concentración del gas o sustancia volátil en el líquido, mg./l
Esta ecuación nos indica que la tasa de cambio en la concentración del gas,
durante la aireación, es directamente proporcional al área de contacto A, al déficit
de saturación y al coeficiente de transferencia, e inversamente proporcional al
volumen del líquido expuesto. Por lo tanto, cualquier factor que afecte estos
parámetros afecta la tasa de transferencia del gas.
En la desorción (figura 4.1) o liberación de un gas, o sea cuando la concentración
del gas disminuye con el tiempo o se desgasifica una solución sobresaturada, la
tasa de difusión, dC/dt, aumenta a medida que la concentración C disminuye (ver
figura 4.1), y la ecuación resulta:
C = Cs + (Co – Cs) e-KAt/V
31

Figura 4.1 Desorción de un gas.
Fuente: Romero Rojas. Jairo Alberto. PURIFICACION DEL AGUA
En la absorción de gases (figura 4.2), o sea cuando la concentración del gas
aumenta con el tiempo o período de aireación la ecuación es diferente: (ver figura
4.2)
C = Cs – ( Cs – Co ) e-KAt/V
32

Figura 4.2 Absorción de un gas.
Donde: C: concentración del gas para el tiempo t, mg./l
Co: concentración inicial del gas en el líquido o concentración para t=0,
mg/l.
T: tiempo de aireación, s.
En este caso la tasa de absorción del gas disminuye a medida que la
concentración aumenta.
Las ecuaciones anteriores, conocidas como ecuaciones de Lewis y Whitman,
indican:
La tasa de transferencia del gas para cualquier tiempo t es proporcional a la
diferencia entre la concentración de la saturación Cs y la concentración C del gas
en el agua.
La tasa de transferencia es directamente proporcional a la relación del área de
contacto entre la fase gaseosa y la fase líquida con el volumen de la fase líquida,
A/V.
33

La tasa de transferencia es directamente proporcional al coeficiente de
transferencia del gas, K.
La cantidad de gas transferido es mayor a medida que aumenta el tiempo de
aireación.
La temperatura y la presión son factores importantes porque afectan los valores de
Cs, de la difusividad y del coeficiente de transferencia del gas, K
De acuerdo con lo anterior, los factores más importantes en el diseño de
aireadores son:
 El tiempo de aireación
 La relación A/V
 Una ventilación adecuada.
4.3 TIPOS DE AIREADORES
4.3.1 AIREADORES DE FUENTE O SURTIDORES
Consisten usualmente en una serie de toberas fijas, sobre una malla de tuberías,
las cuales dirigen el agua hacia arriba, verticalmente o en ángulo inclinado, de tal
manera que el agua se rompe en gotas pequeñas. Este tipo de aireadores ha sido
usado para la remoción de CO2 y la adición de oxígeno; tienen gran valor estético,
pero requieren un área muy grande.
El tamaño, el número y la distancia entre toberas depende de la energía a
consumir, del área disponible y de la interferencia entre fuentes adyacentes.
Generalmente se usan toberas de 2,5 a 3,8 cm. (1.0 a 1.5 pulg.) de diámetro con
descargas entre 4,7 a 11,0 l/s (75 a 175 GPM) a presiones de 69 KPa, espaciadas
0,6 a 3,6 m. El área requerida varía generalmente entre 0,11 y 0,32 m2 por l/s de
agua tratada.
Como la corrosión, tanto interior como exterior, puede ser un problema serio en las
tuberías de aireación, es deseable que la instalación sea de material anticorrosivo.
34

Figura 4.3 Trayectoria teórica de un chorro de agua en un aireador de fuente.
Fuente: Romero Rojas. Jairo Alberto. PURIFICACION DEL AGUA.
4.3.2 AIREADORES DE BANDEJAS MULTIPLES
Un aireador de bandejas múltiples consiste en una serie de bandejas equipadas
con ranuras, fondos perforados o mallas de alambre, sobre los cuales se
distribuye el agua y se deja caer a un tanque receptor en la base. En muchos
aireadores de bandeja se coloca medio grueso de coque, piedra, ladrillo triturado o
cerámica, de 5,0 a 15,0 cm. de diámetro, para mejorar la eficiencia del intercambio
de gases y la distribución del agua; en plantas de remoción de hierro y
manganeso, para usar el efecto catalítico de los depósitos de Fe y Mn.
Generalmente se usan de 3 a 9 bandejas, comúnmente 3 a 5; el espaciamiento
entre bandejas es de 30 a 75 cm. El área requerida para las bandejas varía entre
0,05 y 0,15 m2 por l/s de agua tratada, generalmente menos de 0,06 m2. La altura
del aireador de bandejas suele ser de 2 a 3 m
35

La ventilación es un factor importante en el diseño de estos aireadores y debe
estudiarse cuidadosamente para la selección del sitio de localización. La
corrosión, la formación de lamas biológicas y crecimientos algales son también
factores de Importancia en el diseño de aireadores; por ello, se construyen con
materiales durables como acero inoxidable, aluminio, concreto o maderas
resistentes. Los crecimientos biológicos y de algas pueden controlarse mediante
tratamiento del agua cruda con cloro y sulfato de cobre.
Figura 4.4 Aireador típico de bandejas.
36

4.3.3 AIREADORES EN CASCADAS Y VERTEDEROS
En este tipo de aireadores el agua se deja caer, en láminas o capas delgadas,
sobre uno o más escalones de concreto. El aireador de cascada produce una
pérdida de energía grande, pero es muy sencillo y se diseña como una escalera;
entre más grande sea el área horizontal más completa es la aireación. La
aireación ocurre en las áreas de salpicamiento en forma similar a la que ocurre en
un rio turbulento; por ello se acostumbra colocar salientes, bloques o vertederos
en los extremos de los escalones. La carga hidráulica de estos aireadores puede
ser de 10 a 30 l/s. m2, donde la carga hidráulica es la relación entre el caudal
aplicado y el área horizontal del aireador. La altura de los escalones es de 20 a 40
cm. y la altura total, de 1,0 a 3,0 m.
Figura 4.5 Aireador de cascadas
37

Figura 4.6 Esquema de vertedero para aireación.
La aireación en vertederos es factible cuando existe suficiente energía
disponible; en ese caso el sistema es económico, no se requiere energía
adicional y el mantenimiento es sencillo. El sistema de aireación con
vertederos es más eficiente que el de aliviaderos. Es posible mejorar la
aireación creando turbulencia, mayor relación de área/volumen, cuando el
agua cae libremente de un nivel superior a uno inferior que cuando cae
deslizándose sobre la cara del vertedero. En un vertedero, la aireación ocurre
durante la formación de la capa agua-aire en la cresta del vertedero en caída
libre. La transferencia de gases se mejora por entrapamiento y salpicamiento
en la superficie inferior de agua.
38

CAPITULO 5
PROCESO DE CLARIFICACION

5.1 GENERALIDADES
El proceso de clarificación del agua, es por decirlo así, la etapa más importante del
tratamiento del agua potable ya que en este paso del tratamiento se retiran no sólo
las partículas coloidales presentes en ella sino además son retirados cerca del
95% de los microorganismos patógenos que puedan hallarse en solución.
Se debe tener en cuenta que además este proceso es de gran importancia para la
elaboración de la mayoría de los sistemas de tratamiento de agua, tales como,
agua de enfriamiento, agua para calderas, agua desionizada, agua suavizada, etc.
El proceso de clarificación consiste en tres etapas fundamentales: Coagulación,
Floculación y Sedimentación, para así poder retirar todas las partículas coloidales
presentes en el agua.
5.2 SUSPENSIONES COLOIDALES
Las sustancias presentes en el agua se pueden hallar en ella de varias maneras:
 Si una molécula de una sustancia se encuentra disgregada dentro del agua,
se dice que dicha sustancia está en SOLUCION.
 Si partículas muy pequeñas de la sustancia están dispersas en el agua, se
dice que están en ESTADO COLOIDAL O DISPERSION COLOIDAL.
 Si estas partículas son relativamente grandes y se encuentran flotando
dentro del agua, se dice que están en SUSPENSION.
La tabla 5.1 nos aclara esta clasificación de acuerdo al tamaño de las partículas.
Cualquier material que sea insoluble en agua, puede formar DISPERSIONES, en
las cuales el material sólido no está disuelto sino que permanece disperso o
suspendido en el agua. La dispersión coloidal consiste de partículas muy finas que
están separadas unas de otras por el medio de dispersión, cuya remoción por
sedimentación es sumamente lenta, debido al tamaño tan fino de las partículas. La
turbiedad y el color son ejemplos típicos de una dispersión coloidal.
Tabla 5.1 Tamaño de las partículas coloidales
Partículas gruesas Partículas finas Partículas coloidales
Arenas gruesas Arenas finas
Hasta 1 mm 1.0 - 0.1 mm 0.1 – 0-001 mm
40

Es importante anotar que no existen límites definidos del tamaño de las partículas
coloidales, pero, en general, se estima que tienen dimensiones comprendidas
entre 1,0 y 1.000 milimicras aproximadamente. Es importante anotar, que además
de estos límites de tamaño, también determina si la partícula es coloidal, la
naturaleza del material.
Existen diferentes tipos de sistemas coloidales, pero los más importantes para el
tratamiento de aguas son los HIDROFILICOS y los HIDROFOBICOS.
Los coloides hidrofílicos son aquellos que muestran gran atracción por el agua y
comprenden soluciones verdaderas, ya sea se moléculas grandes o de agregados
de moléculas pequeñas, cuyas dimensiones están dentro de los límites coloidales
y comprenden polímeros, proteínas, ácidos nucleicos, almidones, etc. Son
considerados generalmente como los causantes del COLOR en el agua.
Los coloides hidrofóbicos muestran menos atracción por el agua e incluyen
sustancias como arcillas, limos, algas, plancton, materia orgánica y óxidos
metálicos. Son generalmente considerados como los causantes de la TURBIEDAD
en el agua.
5.3 PROPIEDADES DE LOS COLOIDES
La particularidad que tienen los coloides de permanecer suspendidos en el agua
demuestra que su naturaleza es tan propia que los distingue en forma precisa
debido a sus propiedades, entre las que podemos resaltar:
5.3.1 PROPIEDADES CINETICAS
Son aquellas propiedades debidas al movimiento de las partículas y comprenden:
 MOVIMIENTO BROWNIANO: Consiste en el movimiento constante e
irregular de las partículas coloidales dentro de la fase líquida, detectado por
primera vez por el inglés Robert Brown en 1.928. La teoría cinética explica
este fenómeno como resultado del bombardeo caótico de las partículas en
suspensión por parte de las moléculas de agua, situación que aumenta al
elevarse la temperatura del líquido.
41

 DIFUSION: Este fenómeno está muy relacionado con el movimiento
browniano, ya que debido a este, las partículas coloidales tienen la
tendencia a dispersarse por todas partes en el agua.
 PRESION OSMOTICA: Cuando un solvente, agua, y un sistema coloidal,
agua más coloides, se encuentran separados por un membrana, la cual es
permeable al solvente pero no a los coloides, la dilusión puede ocurrir
solamente con el movimiento del solvente hacia el sistema coloidal a través
de la membrana. Esto ocurre en forma espontánea y se llama FLUJO
OSMOTICO. Si se aplica una presión hidrostática apropiada de forma que
el flujo osmótico se detenga, se alcanza un estado de equilibrio. La presión
balanceante es la PRESION OSMOTICA, propiedad muy interesante ya
que sus determinaciones experimentales nos ayudan a calcular el número
de partículas y el peso promedio de dicho número en sistemas coloidales.
5.3.2 PROPIEDADES OPTICAS
Se basan en el efecto de Tyndall-Faraday. Describe el fenómeno de dispersión de
la luz al pasar a través de una dispersión coloidal. La dispersión es directamente
proporcional al tamaño de las partículas. Se utiliza este fenómeno en la
determinación de la turbiedad por medio de un nefelómetro. Sin embargo, esta
determinación no tiene relación con el número de partículas de turbiedad ni con la
masa total.
5.3.3 PROPIEDADES DE SUPERFICIE
Las partículas coloidales se caracterizan por tener una gran superficie específica,
definida esta como la relación entre el área superficial y la masa de una partícula.
La tabla 5.1 muestra el efecto de la disminución del tamaño de las esferas sobre el
área total superficial y el tiempo de sedimentación requerido.
42

Tabla 5.2 Efecto del tamaño decreciente de las esferas
Diámetro de
partículas, mm
Orden de tamaño Área superficial
total1
Tiempo necesario para la
sedimentación2
10 Grava 3,142 cm2 0,3 s
1 Arena gruesa 31,42 cm2 3 s
0,1 Arena fina 314,2 cm2 38 s
0,01 Limo 0,31 m2 33 min-
0,001 Bacterias 3,14 m2 55 h
0,0001 Partículas
coloidales
3,17 m2 230 días
0,00001 Partículas
coloidales
2.833 m2 6,3 años
0,000001 Partículas
coloidales
28.328 m2 Mínimo de 63 años.
1 Superficie para partículas del tamaño indicado, producidas a partir de una sola
partícula de 10 mm de diámetro y una densidad de 2,65 g/cm3.
1 Estos cálculos se basan en una esfera de una densidad de 2,65 g/cm3 para
descender una distancia de 0,30 m.
5.3.4 PROPIEDAES ELECTROCINETICAS
Se ha observado que al pasar una corriente directa a través de una dispersión
coloidal, las partículas son atraídas a los electrodos positivo o negativo; fenómeno
conocido con el nombre de electroforesis, e indica que las partículas coloidales
tienen carga eléctrica y que se mueven, de acuerdo a su carga, hacia el electrodo
de signo opuesto. Por su naturaleza, la mayoría de los coloides poseen carga
negativa, lo cual es muy importante para comprender la estabilidad de las
dispersiones coloidales.
43

Igualmente, es conocido por todos que cargas iguales se repelen, y por esta razón
las partículas coloidales, cargadas con un mismo tipo de carga, no pueden
juntarse para aglomerarse en partículas de mayor tamaño. Esto hace que los
coloides sean estables, es decir, permanezcan suspendidos en el líquido, siendo
muy difícil su remoción. La remoción de partículas coloidales (como es la
turbiedad y color del agua cruda) se lleva a cabo, entre otros, por medio de la
Coagulación-Floculación de las mismas.
5.4 ESTABILIDAD E INESTABILIDAD DE LAS DISPERSIONES
COLOIDALES
Se entiende por estabilidad, la propiedad inherente de las partículas coloidales de
permanecer en suspensión en el transcurso del tiempo, mientras que por
inestabilidad, se expresa la tendencia de dichas partículas a aglomerarse, siempre
que entren en contacto entre si.
La estabilidad de las dispersiones coloidales se debe a las fuerzas de repulsión,
originadas por la carga eléctrica de los coloides, generalmente del mismo signo, y
por la hidratación de los coloides hidrofílicos que determinan que las moléculas de
agua sean atraídas hacia la superficie de aquellos, formando una barrera que
impide el contacto entre los mismos.
La inestabilidad se debe a factores como la gravedad, el movimiento browniano y
además a las fuerzas de Van der Waals. La gravedad produce un efecto
insignificante y por lo tanto no es considerada. El movimiento browniano si tiene
importancia porque hace posible que las partículas entren en contacto, lo cual es
un requisito para la desestabilización. Otro factor muy importante lo constituyen las
fuerzas de Van der Waals, las cuales son fuerzas débiles de origen eléctrico.
Estas fuerzas, que son siempre de atracción, independientemente de la carga de
las partículas, se deben al movimiento continuo de los electrones en sus orbitas,
5.4.1 FUERZAS DE ESTABILIZACION
Las propiedades electrocinéticas de los coloides demuestran que estos tienen
carga eléctrica, por lo general negativa, lo cual puede originarse de varias
maneras, a saber:
44

 IONIZACION: Muchos coloides contienen en su superficie grupos químicos
como carboxilos, hidróxilos, etc., que pueden ionizarse, generando una carga
eléctrica. Ejem.:
(Coloide- SiOH) + H2O -------------------- (Coloide – SiO)- + H3O+
Coloide con carga
Negativa.
 ADSORSION PREFERENCIAL: Los coloides pueden cargarse al absorber
iones de la solución acuosa en su superficie.
 REEMPLAZO ISOMORFICO: Es una causa de adquisición de carga muy
importante para las arcillas, como consecuencia de una imperfección en la
estructura reticular. Como ejemplo se presenta el caso del tetraedro de SiO4; el
átomo de Si (valencia +4), puede ser reemplazado por uno de Al (valencia +3)
en la estructura reticular, la cual queda cargada negativamente.
5.5 ETAPAS FUNDAMENTALES DEL PROCESO DE CLARIFICACION
5.5.1 ETAPA DE COAGULACION
La COAGULACION constituye sólo el proceso de desestabilización de las
partículas coloidales, destruyendo las fuerzas que separan los coloides. Ella
comienza en el instante en que se agregan los químicos coagulantes (Alumbre,
polímeros, etc.) y dura sólo fracciones de segundo.
La coagulación básicamente consiste en una serie de reacciones físico-químicas
entre coagulantes, superficie de coloides, agua y alcalinidad de la misma (esta
última con coagulantes metálicos).
Junto con la Floculación, la coagulación es el proceso más importante en la
clarificación del agua.
Para que los coloides puedan ser removidos del agua, estos deben coagularse
previamente por las siguientes razones:
45

 Los coloides son tamaño extremadamente pequeño y su velocidad de
sedimentación es supremamente lenta, y
 Las fuerzas de repulsión de coloides impiden que estos se aglutinen en
partículas más grandes, lo cual contribuye a su lenta sedimentación.
La coagulación y floculación son procesos de desestabilización de partículas
coloidales y aglutinación de las mismas, en pequeñas masas llamadas flocs, las
cuales pueden separarse del agua por sedimentación.
La coagulación-floculación se hace necesaria para:
 Remover la turbiedad que no puede sedimentar rápidamente
 Remover color verdadero y color aparente
 Reducir las bacterias u otros organismos patógenos susceptibles a
coagulación ( es posible remover del 93 al 99% de los microorganismos
patógenos con una apropiada coagulación-floculación )
 Remover algas y plancton en general.
5.5.1.1 MECANISMOS DE DESESTABILIZACION O COAGULACION DE
COLOIDES
Existen esencialmente tres mecanismos que explican como se coagula o
desestabiliza un coloide:
 Por Adsorción y neutralización de iones que posean una carga opuesta a la
de los iones que determina el potencial.
 Por Precipitación y Atrapa miento
En este mecanismo se promueve la precipitación de Hidróxidos metálicos, cuya
solubilidad es baja:
46

Mediante este mecanismo las partículas coloidales quedan atrapadas u ocluidas
en el precipitado, a medida que estos se forman. La remoción de turbiedad y color
en aguas claras sigue este mecanismo.
Figura 5.1 mecanismo por precipitación y atrapamiento
 Puente Químico (Desestabilización con Polímeros)
En este mecanismo parte de los grupos funcionales de la molécula del polímero se
adsorben en la superficie de la partícula, dejando otra parte de la molécula
extendida en la solución. Una segunda partícula con polímero adsorbido y
superficie vacante se une al segmento libre de votra, formando un puente y floc de
mayor tamaño y peso.
47

Figura 5.2 mecanismo de puente químico.
Polímero Coloide Partícula Estabilizada
5.5.1.2 QUIMICA DE COAGULANTES
Como su nombre lo indica, coagulantes son sustancias capaces de producir la
coagulación o desestabilización de las partículas coloidales.
Básicamente los coagulantes son de tipo:
 Inorgánicos o Metálicos (Sulfato de Aluminio, Cloruro Férrico, etc.)
 Orgánicos (Polímeros sintéticos y Polímeros Naturales, generalmente de
tipo catatónico).
La secuencia de operación de los coagulantes inorgánicos es:
1a Etapa: Reacciones de Hidrólisis
Al2 (SO4)3 + 12 H2O ------------------------ 2(Al (H2O)6)+++ + 3SO4-2
Acido
(AL (H2O)6)+++ + HCO3-1 ------------------ (AL (H2O)5OH)++ + CO2 + H2O
(AL (H2O)5OH)++ ------------------------- AL (H2O)3(OH)3 + 2H+
Estas reacciones de Hidrólisis duran del orden de 10-3 a 10-1 segundos.
48

2a Etapa: Reacciones de Polimerización
La siguiente es una reacción típica de polimerización:
2 (AL(H2O)5OH)++ ------------------------- (Al2(H2O)8(OH)2)+4 + 2H2
Otros polímeros formados mediante otras reacciones son:
(Al6 (OH) 15)+3 y (Al6 (OH) 20)+4
Estas reacciones duran del orden de 10-2 a 10-1 segundos.
Estos polímeros contienen mucha agua de coordinación y en consecuencia
producen un lodo que es muy voluminoso.
3a Etapa: Desestabilización
En esta etapa es donde se lleva a cabo la neutralización de cargas, la adsorción
de iones y el barrido de las partículas coloidales. Estas reacciones ocurren en
tiempos tan cortos como: 1x10-4 – 2x10-4 segundos.
5.5.1.3 COAGULANTES ORGANICOS
Los polímeros orgánicos son moléculas muy largas, hechas a partir de la
agrupación de muchas unidades moleculares más pequeñas llamadas
Monómeros. EJ: POLIACRILAMIDA
Las dos características que determinan la utilidad de un polímero en un sistema,
son sus propiedades físicas y químicas.
La composición química se refiere a la estructura química del monómero que se
polimeriza, así como también a la configuración que toman los monómeros en la
molécula final del polímero. La composición física se refiere al tamaño(peso
molecular) y forma de la molécula del polímero, grado de ramificaciones o que tan
lineal es, densidad de carga, etc.
49

5.5.1.4 APLICACIÓN DE POLIMEROS CATIONICOS
El mecanismo de coagulación que se sigue cuando se emplean polímeros como
coagulantes es el de la adsorción y neutralización de cargas y el de puente
químico,
Algunas de las características más notables de los polímeros tipo coagulante son:
 Reemplazan total o parcialmente al Sulfato de Aluminio y al Cloruro Férrico.
Polímeros de peso molecular bajo, facilitan más el reemplazo total. La
proporción de coagulante metálico reemplazado es muy amplia y es función de
la turbiedad del agua y de la densidad de carga del polímero.
 Para un polímero dado, la proporción de coagulante metálico reemplazado,
aumenta a medida que aumenta la turbiedad del agua. En la práctica, hay
necesidad de realizar ensayos de Jarras para conocer las dosis óptimas de
polímeros y otros coagulantes.
 La remoción de color mediante la aplicación de sólo polímeros es muy difícil y
generalmente requiere altas dosis.
 La aplicación de polímeros no altera el pH del agua, lo cual podría disminuir
costos de tratamiento por disminución en el consumo de Alcalis, cuando estos
se emplean para ajustar pH.
 Con el uso de polímeros se disminuye la producción de lodos en
sedimentadores, lo cual es especialmente ventajoso en unidades que operan
con purga manual de lodos, por cuanto las paradas para lavado no son tan
frecuentes.
 Los polímeros no aumentan la salinidad del agua, lo cual es muy beneficioso
cuando el agua debe someterse a un tratamiento posterior de
desmineralización.
 El floc producido a partir de polímeros catiónicos tiene mayor capacidad de
penetración del medio filtrante, lo cual se traduce en carreras de filtración más
prolongadas, con ahorro en el consumo de agua de lavado.
50

 El floc producido a partir de polímeros es más denso, con mayor velocidad de
sedimentación y soporta velocidades de agitación más intensas. Por todo esto
disminuye los arrastres de flocs en sedimentadores.
5.5.1.5 FACTORES QUE AFECTAN LA COAGULACIÓN
Los factores más importantes que afectan la coagulación son:
 NATURALEZA DEL COLOIDE
Las arcillas que forman los coloides no son del mismo tipo; alguna de sus
propiedades físicas, como por ejemplo, la Superficie específica, hace que las dosis
de coagulante sean diferentes.
El Color es producido por coloides más finos que los de la turbiedad, y por
consiguiente su remoción requiere un mayor consumo de coagulante.
 pH DEL AGUA
Para cada agua en particular existe un pH óptimo al cual la coagulación del
coloide es máxima.
Los rangos de pH del agua para la coagulación con Alumbre o Cloruro Férrico se
indican a continuación, tanto para la remoción de turbiedad como para el color:
TABLA: 5.1 rangos de PH del agua para la coagulación
CARACTERISTICA COAGULANTE pH OPTIMO
Turbiedad Alumbre 6,5 – 7,5
Turbiedad Cloruro Férrico 5,5 – 8,5
Color Alumbre 5,0 – 6,5
Color Cloruro Férrico 3,7 – 4,2
FUENTE: Principios de Clarificación del Agua ANTONIO Gil B, QUIMICA NALCO DE COLOMBIA
S.A
51

 COMPOSICION QUIMICA DEL AGUA
La composición del agua facilita el tipo de mecanismo de coagulación. Ejemplo:
Alta Alcalinidad y baja mezcla rápida favorecen la formación de Hidróxidos
metálicos, que son coagulantes pobres.
 GRADIENTE DE VELOCIDAD O GRADO DE AGITACIÓN DEL AGUA. “G”
ES QUIZA EL FACTOR MÁS IMPORTANTE. Las reacciones de coagulación son
muy rápidas (< 1 segundo) y por lo tanto hay que dispersar rápidamente el
químico para evitar su desperdicio.
 TEMPERATURA DEL AGUA.
Las reacciones químicas se aceleran con un aumento de temperatura. El efecto es
más crítico en floculación que en coagulación.
5.5.1.6 EQUIPOS DE COAGULACION O MEZCLA RAPIDA
Los equipos donde se realiza la coagulación se denominan MEZCLADORES
RAPIDOS (Flash Mixing). Su función es producir una coagulación homogénea,
causada por una dispersión completa del coagulante.
El factor más importante en el diseño de un mezclador rápido, es el gradiente de
velocidad o grado de agitación del agua, G, desarrollado en el agua para producir
la agitación,
La mezcla rápida puede efectuarse mediante turbulencia, provocada por medios
hidráulicos o mecánicos, tales como resaltos hidráulicos en canales, canaletas
Parshall, vertederos rectangulares, tuberías de succión de bombas, mezcladores
mecánicos en línea, rejillas difusoras, chorros químicos y tanques con equipo de
mezcla rápida.
52

En los mezcladores Hidráulicos la mezcla es ejecutada como resultado de la
turbulencia que existe en el régimen de flujo; en los mecánicos la mezcla es
inducida a través de impulsores rotatorios del tipo de hélice o turbina. Los de
hélice, semejantes a hélices de barco, generan corrientes axiales fuertes que
crean gran intensidad de mezcla y se han usado para mezcla de alta velocidad
con rotaciones hasta de 2.000 rpm. Los impulsores de paletas generan
principalmente corrientes radiales y tangenciales, y son más usados en
Floculación con velocidades rotacionales bajas, 2 a 150 rpm, debido a la mayor
área expuesta al agua.
El término turbina se aplica, a una gran variedad de formas de impulsores,
generalmente consisten en varias aletas montadas verticalmente sobre una placa
plana, aunque también se usan las de aletas curvas. La rotación se hace a
velocidades moderadas y las corrientes generadas son principalmente de
dirección radial y tangencial. Los impulsores de flujo radial descargan el líquido
desde el impulsor, a lo largo de un radio, en ángulo recto con su eje; en los de flujo
axial el líquido entra al impulsor y es descargado desde él, en forma paralela a su
eje.
Mezcladores rápidos mecánicos
FIGURA 5.3 Mezcladores rápidos mecánicos
.
53

FIGURA 5.4 Mezcladores rápidos mecánicos
54

5.5.2 ETAPA DE FLOCULACION
La Floculación se define como el proceso de aglomeración de partículas
previamente coaguladas para formar partículas más grandes llamadas FLOCS.
Es un fenómeno de transporte de partículas que se produce por la agitación
suave del agua.
5.5.2.1 MECANISMOS RESPONSABLES DE LA FLOCULACION
A continuación se describen los mecanismos que explican el porque las
partículas se aglomeran o floculan:
 ATRACCION POR FUERZAS DE VAN DER WALL.
Por medio de este mecanismo, las partículas, que poseen el movimiento
Browniano, se sienten atraídas por otras partículas, con las que chocan y se
aglomeran, después de ser coaguladas-
FIGURA 5.9 atracción de fuerzas
S.A
55

 PUENTE DE HIDROGENO
En este caso las moléculas polares del agua, adheridas a las partículas,
ejercen fuerzas de atracción debidas al puente de Hidrógeno.
Figura: 5.10 puente de hidrogeno
S.A
56

 PUENTE QUIMICO.
La floculación por Puente Químico, se presenta cuando se usan polímeros
como Coagulantes, como ayudantes de Coagulación o como Floculantes. Este
mecanismo se explicó previamente.
S.A
 ATRAPAMIENTO
En este mecanismo las partículas son atrapadas en la red del Floc producido
por Hidróxidos metálicos. Este también se conoce como “Barrido”.
57

S.A
5.5.2.2 RATA DE FLOCULACION
La rata de floculación o aglomeración de partículas, está dada por la siguiente
ecuación:
N = 1/6 n1n2 (d1d2) G
Donde:
N = Frecuencia de choques
n1 = Número de partículas con diámetro d1
n2 = Número de partículas con diámetro d2
d1 = Diámetro de partículas n1
d2 = Diámetro de partículas n2
G = Gradiente de velocidad o grado de agitación del agua.
La anterior ecuación indica que la rata de Floculación depende de:
 Número de partículas por unidad de volumen, o sea de la turbiedad del
agua cruda ( n1n2 )
 Tamaño o volumen de las partículas coloidales ( d1d2 )
 Intensidad de la mezcla (G).
58

Esta ecuación explica los siguientes hechos:
 Aguas Turbias (alto n1n2), floculan más rápido que aguas claras bajo
(n1n2).
 Coloides grandes, presentes en aguas turbias, floculan más rápido que
coloides pequeños, presentes en aguas con color.
 Para condiciones iguales de n1n2 y d1d2, es decir para igual turbiedad y
color, a medida que la agitación, G se hace más intensa, se acelera la
floculación, hasta su valor óptimo.
5.5.2.3 FACTORES QUE AFECTAN LA FLOCULACION
Los siguientes son los factores que afectan la velocidad de floculación:
 GRADIENTE DE VELOCIDAD O GRADO DE AGITACION DEL AGUA, G.
Como lo indica la siguiente gráfica, la velocidad de floculación es directamente
proporcional al gradiente de velocidad o grado de agitación del agua, hasta un
valor óptimo.
 TIEMPO DE AGITACION
Se requiere un tiempo mínimo para lograr la aglomeración de partículas. Existe
también un tiempo máximo, después del cual se rompe el Floc. Para un valor dado
de G existe también un tiempo de floculación óptimo. G y t dependen uno del otro,
por lo que se prefiere hablar del parámetro Gt.
 COMPOSICION QUIMICA DEL FLOC.
La composición química del floc es muy importante. El floc de color es débil,
quebradizo y flocula muy lentamente. El floc de turbiedad es fuerte y flocula
relativamente rápido. Flocs hechos con polímeros de bajo peso molecular floculan
más rápido que los formados con polímeros de alto peso molecular-
59

 TIPO DE COAGULANTE USADO
Flocs producidos con polímeros catiónicos soportan agitaciones más intensas y
tiempos de floculación prolongados, comparados con los producidos con sales
inorgánicas.
 ADICION O NO DE POLIMEROS AYUDANTES DE FLOCULACION.
Los polímeros ayudantes de floculación aceleran la etapa de floculación,
requiriéndose así menos tiempo para ésta.
 VISCOSIDAD DEL AGUA.
Aguas frías requieren mayor potencia para desarrollar la misma agitación, por
cuanto a menor temperatura mayor viscosidad del agua.
G = P/U
La anterior ecuación indica que la rata de agitación disminuye con la temperatura
para una misma potencia consumida.
 PRESENCIA O NO DE CORTOCIRCUITOS HIDRAULICOS.
Los cortocircuitos hidráulicos disminuyen la eficiencia de la floculación, debido a
variaciones en tiempo de residencia.
 NUMERO DE COMPARTIMIENTOS EN FLOCULADORES.-
A mayor número de compartimientos en los floculadores hidráulicos, más eficiente
es la floculación, por disminución en los cortocircuitos hidráulicos.
5.5.2.4 AYUDANTES DE FLOCULACION ORGANICOS (POLIMEROS)
Los ayudantes de floculación orgánicos son productos que facilitan y aceleran la
aglomeración de flocs finos en flocs granulados y pesados de rápida
sedimentación, dado su alto peso molecular.
60

El mayor beneficio derivado de los polímeros ayudantes de floculación es el gran
aumento en el tamaño del floc, debido a que su alto peso molecular hace más
eficiente y efectivo el mecanismo de puente. Esto contrasta con los polímeros
cationicos de bajo peso molecular, los cuales funcionan como coagulantes
primarios. Los ayudantes de floculación no funcionan normalmente como
coagulantes primarios, excepto en casos donde la carga eléctrica es baja. Los
ayudantes de floculación pueden ser catiónicos, aniónicos o no iónicos.
Las reacciones de los polímeros ayudantes de floculación son muy rápidas, el
85% del polímero se absorbe dentro de los 10 segundos aproximadamente, y el
15% adicional es absorbido después de un contacto más prolongado. Con esto en
mente, es evidente porque hay que diluir al máximo las soluciones de estos
polímeros para que se distribuyan muy bien en el medio a flocular, Generalmente
estos se diluyen al 0,02% o menos, antes del punto de aplicación.
Estos polímeros dan lugar a reacciones reversibles, es decir, si se rompe el floc,
los segmentos de la molécula del polímero pueden hacer una floculación
secundaria.
En contraste, los flocs producidos a partir de sales metálicas son quebradizos,
livianos y no floculan una vez se han roto.
La dosis de floculante, generalmente está en el rango de 0.05 a 1.00 ppm y deen
aplicarse en sitios donde exista turbulencia máxima, por esta razón se aplican en
la etapa de coagulación. No debe aplicarse en los floculadores, por cuanto allí no
existe una agitación adecuada para la distribución del producto.
Los Polímeros ayudantes de floculación tienen gran aplicación en las siguientes
situaciones:
 Como complemento del Alumbre, en aguas de baja turbiedad, para acelerar la
floculación, dar más peso al floc y aumentar la sedimentación.
 Como complemento del Alumbre, en la remoción del color, para acelerar la
floculación, hacer el floc más fuerte y de mayor penetración en filtros.
 Donde quiera que haya problemas de floculación debido a tiempos de
residencia muy cortos, cortocircuitos hidráulicos, mala operación de
floculadores, etc.
61

 Para aumentar capacidad de tratamiento, si otras etapas de este lo permiten
hidráulicamente.
 Para disminuir el arrastre de flocs en sedimentadores.
5.5.2.5 EQUIPOS DE FLOCULACION O DE MEZCLA LENTA
Básicamente existen dos tipos de floculadores o mezcladores lentos:
 Mezcladores lentos de Agitación mecánica
 Mezcladores lentos de agitación Hidráulica.
FIGURA: 5.13 floculadores mecánicos
La eficiencia de estos equipos depende del número de compartimientos que tenga
la unidad; en unidades de un solo compartimiento se presentan cortocircuitos
hidráulicos. En estas unidades es ventajoso que los agitadores sean de velocidad
variable para poder variar la intensidad de agitación, G; pero presentan la gran
desventaja del alto consumo de energía.
62

 FLOCULADORES HIDRAULICOS
Estos floculadores son excelentes para evitar cortocircuitos hidráulicos ya que
disponen de un gran número de compartimientos y tienen la ventaja de que no
poseen partes mecánicas y en consecuencia el consumo de energía es bajo y su
mantenimiento es mínimo y su gran desventaja consiste en que el grado de
agitación, G, es función del flujo del agua que pasa a través de la unidad.
Figura 5.14 Floculador hidráulico de tabiques con flujo horizontal
5.5.3 ETAPA DE SEDIMENTACION
Después que el agua ha sido coagulada y floculada, la etapa siguiente es la
separación de los sólidos o partículas, del medio en el cual están suspendidas,
Esto se puede conseguir po sedimentación y filtración del agua. La sedimentación
y la filtración deben entonces considerarse como procesos complementarios.
63

La sedimentación realiza la separación de los sólidos más densos que el agua, y
que tienen una velocidad de caída relativamente rápida. La filtración en cambio,
separa aquellos sólidos que tienen una densidad muy cercana a la del agua, o que
no han sido removidos en el proceso anterior de sedimentación.
5.5.3.1 TIPOS DE SEDIMENTACION.
Dependiendo de las características y concentración de las partículas a separar en
una suspensión, la sedimentación puede ser de dos tipos, a saber:
 SEDIMENTACION DE PARTICULAS DISCRETAS
Es aquella en que los sólidos o partículas no cambian de densidad, tamaño o
forma al descender en el líquido. Es decir es la sedimentación de suspensiones
diluidas de partículas que no tienen tendencia a flocular. En este tipo de
sedimentación el parámetro más importante es el área del sedimentador.
Ejemplo de este tipo de sedimentación es la presedimentación de agua cruda,
por baja turbiedad.
 SEDIMENTACION DE PARTICULAS AGLOMERABLES O FLOCULABLES.
Es aquella en que los sólidos, al descender en el líquido, se pegan o
aglomeran entre si, cambiando de tamaño, forma y peso específico durante la
caída. Este es el tipo de sedimentación que se presenta en los procesos
normales de clarificación, donde el agua es sometida a las etapas de
coagulación-floculación antes de pasar a la etapa de sedimentación.
5.5.3.2 CLASIFICACION DE LOS SEDIMENTADORES
Los sedimentadores se clasifican: Según la dirección del flujo y según la carga
hidráulica.
Según la dirección del flujo, estos pueden ser:
 De Flujo horizontal, Convencionales o Rectangulares.
 De Flujo vertical, Compactos o Circulares
64

Según la Carga Hidráulica, estos pueden ser:
 De Baja Velocidad de Separación.
 De Alta Velocidad de Separación, también conocidos como de Placas, de
Pantallas o de Celdas.
5.5.3.3 SEDIMENTADORES DE FLUJO HORIZONTAL
La Sedimentación con Flujo Horizontal se hace en tanques rectangulares en los
cuales la masa líquida se traslada de un punto a otro con una velocidad Vs.
En un sedimentador horizontal se puede considerar que existen cuatro (4) Zonas
Hipotéticas, como se indica en la Figura Nº 5.15
Figura 5.15 sedimentador de flujo horizontal
S.A
65

ZONA DE ENTRADA: Evita la entrada brusca del agua floculada a la zona de
sedimentación. Distribuye mejor el agua en toda el área transversal del
sedimentador.
ZONA DE SALIDA: Evita los cambios bruscos del flujo, de la zona de
sedimentación a las canaletas de recolección de agua sedimentada. Distribuye
uniformemente la salida del agua sedimentada, disminuyendo el fenómeno de
arrastre de floc.
ZONA DE LODOS: Recibe el material sedimentado y evita que los lodos
interfieran con la sedimentación de las partículas en la zona de sedimentación.
ZONA DE SEDIMENTACION: Es la zona donde propiamente dicho las partículas
sedimentan libre de la interferencia de las otras zonas.
En el sedimentador hipotético presentado en la Fig. Nº 5.15 se ha establecido
que una partícula queda removida del agua cuando llega a la zona de lodos.
Igualmente, una partícula queda removida del agua, cuando tiene una velocidad
de caída, Vsc tal que, si entra a la zona de sedimentación a una altura igual a la
de la superficie del agua, sale de ella cuando la capa o lámina de agua que la
transportaba pasa de la zona de sedimentación a la zona de salida ( línea A-B de
la Fig. Nº ). Esta partícula recibe el nombre de partícula Crítica.
Por definición, el tiempo en el cual la partícula crítica llega al fondo, es igual al
tiempo teórico de retención, to.
to = V/Q
En donde: V: volumen del sedimentador
Q: Caudal de tratamiento.
Si A es el área superficial del tanque y h su altura, tenemos:
to = Ah/Q = ___h_____ = ______h_____
Q/A Vsc
66

Vsc = h/to = _____h_____ = Q/A
A h/Q
La relación Q/A se denomina carga superficial o Carga Hidráulica del
sedimentador y es el parámetro más crítico en la operación de la unidad.
La carga superficial de un sedimentador depende, entre otros, del tipo de unidad:
TIPO DE UNIDAD CARGA SUPERFICIAL.
( m3/día m2 )
Horizontales 15 - 30
Verticales 30 - 60
Unidades con placas 60 - 180.
5.5.3.4 SEDIMENTADORES DE FLUJO VERTICAL
Llamados también sedimentadores Circulares o compactos, En estos
sedimentadores, las etapas de mezcla rápida, floculación y sedimentación se
realizan en la misma unidad.
Existen dos tipos generales de sedimentadores de flujo vertical:
 Los Clarificadores con manto o colchón de lodos, y
 Los Clarificadores con recirculación de lodos.
 CLARIFICADORES CON MANTO O COLCHON DE LODOS
En este tipo de clarificadores el agua cruda y el coagulante se mezclan en una
zona central de reacción, mediante agitación mecánica o hidráulica, y finalmente
se hace pasar a través de un colchón o manto de lodos formado previamente. Al
fluir el agua en forma ascendente a través del manto de lodos, las partículas finas
o micro-flocs, recientemente coaguladas, se aglomeran al floc existente, formando
más lodo. El manto de lodos que contiene los precipitados formados por acción de
los coagulantes se mantiene suspendido por agitación mecánica y acción
hidráulica.
En una unidad operada correctamente, es posible ver la línea de demarcación
donde termina la superficie superior del colchón o manto de los lodos.
67

 CLARIFICADORES CON RECIRCULACION DE LODOS
Como su nombre lo indica, en estas unidades un volumen controlado de lodos
se recircula desde la parte exterior de la zona de sedimentación, hasta la zona
central de reacción. Como resultado de esta recirculación, siempre se
mantiene una cierta concentración de lodos en la zona de reacción, los cuales
actúan como “semilla” para aglutinar los flocs finos recién formados.
En este tipo de unidades no son críticas las fluctuaciones en la turbiedad del
agua cruda, ya que siempre se trata de mantener un cierto contenido de
sólidos suspendidos o lodos en la zona de reacción. El diseño usualmente
permite operaciones a ratas de tratamiento más altas que en unidades que no
tienen recirculación de lodos.
68

CAPITULO 6
PROCESO DE FILTRACION

6.1 GENERALIDADES
El objetivo básico de la Filtración es remover las partículas y microorganismos
que no han sido removidos en la etapa de sedimentación del proceso de
clarificación.
Este proceso se lleva a cabo haciendo pasar el agua a través de un medio
poroso llamado medio o Lecho Filtrante. La rata a la cual el agua pasa a
través del medio filtrante es la rata de Filtración y se expresa en m3/día/m2.
6.2 MEDIO FILTRANTE
El medio filtrante usado en plantas de tratamiento de agua está constituido por:
Arena Silícea, Antracita, Carbón Activado o una combinación de dichos
materiales. El medio más comúnmente usado en la filtración de agua municipal
es la Arena Silícea.
Las dos características básicas de un medio filtrante son: El tamaño efectivo,
Te, y el coeficiente de uniformidad, Cu, (que en realidad es de desuniformidad,
ya que su valor se aumenta a medida que el grano es menos uniforme).
El Coeficiente de Uniformidad es la razón del 60% al 10% así:
Apertura del tamiz que dejará pasar el 60%, mm
Cu = __________________________________________
Apertura del tamiz que dejará pasar el 10%, mm.
El Tamaño Efectivo es la apertura del tamiz que dejará pasar el 10%, mm.
Ejemplo: Si al tamizar una arena se encuentra que el 10% pasó el tamiz con
apertura de 0,5 mm y el 60% pasó el tamiz con apertura de 0,8 mm, el
Coeficiente de Uniformidad y el tamaño efectivo serán:
Cu = 0,8 mm/ 0,5 mm = 1,6
Te = 0,5 mm.
70

6.3 TIPOS DE FILTROS
Los Filtros pueden clasificarse en función de Medio Filtrante, de la Rata de
Filtración, del Tipo de Construcción y del Tipo de operación.
6.2.1 SEGÚN EL MEDIO FILTRANTE.
Según el medio filtrante los filtros pueden ser:
 Filtros de Arena
 Filtros de Antracita
 Filtros de Carbón Activado (C.A.)
 Filtros de Lecho Doble. (Arena-Antracita, Arena- C.A., Antracita- C.A. )
 Filtros de Lecho Mezclado (Arena-Antracita-Carbón Activado).
6.3.2 SEGÚN LA RATA DE FILTRACION
Según la rata de filtración las unidades pueden ser: Filtros Lentos de Arena y
Filtros Rápidos (de arena, antracita o carbón activado).
 FILTROS LENTOS DE ARENA
Fueron los primeros tipos de filtros. Están limitados a turbiedades promedio de
10 NTU y máxima de 30 NTU. Hacen uso de lechos del orden de 2.000 m2, con
espesores de lecho de 85 cm y arena fina con tamaño efectivo de 0,25 a 0,35
mm. La rata de filtración está en el rango de 0,93 a 9,3 m3/día/m2, siendo la
más representativa 2,8 m3/día/m2. La carrera del filtro entre limpiezas dura
entre 20 y 60 días. La limpieza del filtro se realiza retirando la capa superficial
de arena, donde se acumula la casi totalidad de los sólidos removidos del
agua.
 FILTROS RAPIDOS
Este tipo de filtro es el de uso actual en las plantas de abastecimiento de agua
municipal. El resto de la discusión que se sigue será sobre filtros rápidos.

71
6.3.3 SEGÚN EL TIPO DE CONSTRUCCION
Según el tipo de construcción los filtros pueden ser:
 FILTROS A PRESION
Son aquellos donde la unidad es de Acero, cerrada y opera con agua bajo
presión.
Figura: 6.1 filtro a presión

72
 FILTROS A GRAVEDAD
Son aquellos construidos en concreto y abiertos a la atmósfera, es decir
operan a gravedad. Este tipo es el que tiene aplicación en la producción de
grandes volúmenes de agua.
Figura: 6.2 filtro por gravedad
6.3.4 SEGÚN EL TIPO DE OPERACIÓN
Según el tipo de operación los filtros pueden ser: de Rata Constante o de Rata
Declinante.
 FILTROS DE RATA CONSTANTE
En estos filtros la rata de filtración se mantiene constante durante toda la carrera
del filtro, abriendo la válvula del efluente a medida que la unidad se va colmatando
y consecuentemente disminuyendo la velocidad de filtración.

73
 FILTROS DE RATA DECLINANTE
En estos filtros la unidad inicialmente, cuando el medio filtrante está limpio, opera
con una alta velocidad de filtración, y se deja que la rata de filtración vaya
disminuyendo al tiempo que la unidad se va colmatando.
6.3 PRINCIPALES MECANISMOS DE LA FILTRACION
Los mecanismos que tienen que ver con la remoción de los sólidos suspendidos,
en el filtro, son muy complejos. Los mecanismos dominantes dependen de las
características físicas y químicas de los sólidos suspendidos, del medio filtrante,
de la rata de filtración y de las características químicas del agua.
En filtros de lecho granular, la remoción se lleva acabo dentro del lecho filtrante, y
se refiere como Filtración de Profundidad. Algunos sólidos pueden ser removidos
por un simple fenómeno de cernido entre los intersticios de los granos del medio
filtrante.
La remoción de otros sólidos, particularmente los más pequeños depende de dos
mecanismos:
Primero, un mecanismo de transporte que debe traer las partículas pequeñas
desde la masa de fluido que está entre los intersticios hasta la superficie de los
granos.
Segundo, cuando las partículas se acercan a la superficie del medio filtrante, o a
sólidos previamente depositados, se requiere un mecanismo de adhesión
O unión que retenga la partícula.
El mecanismo de unión puede ser por interacción electrostática, puente químico, o
adsorción; los cuales están afectados por el tipo de coagulante aplicado en el
tratamiento y las características químicas del agua y el medio filtrante.
En los filtros de lecho granular la remoción es el resultado de una combinación de
los anteriores mecanismos. Tanto la remoción superficial como la remoción dentro
del lecho filtrante pueden tener lugar simultáneamente.

74
Durante la filtración en unidades de lecho profundo, el sedimento o sólidos
suspendidos se almacenan en el medio. Estas partículas se mantienen en el filtro
en equilibrio con las fuerzas hidráulicas de deslizamiento que tienden a
desprenderlas y llevarlas a las capas más profundas del filtro. A medida que estos
depósitos se acumulan, la velocidad a través de las capas superiores, que casi
están colmatadas, se aumenta y entonces estas capas vienen a ser menos
efectivas para la remoción. Así, la carga de remoción se va haciendo cada vez
más profunda en el lecho. Finalmente, sólo queda una capa de lecho limpia que
no es suficiente para producir la calidad de agua deseada, y entonces debe
terminar la Carrera del Filtro.
6.5 OPERACIÓN Y LAVADO DEL FILTRO
El tipo de filtro más común para el tratamiento de agua es el Filtro por Gravedad.
Su operación va produciendo el Agua Filtrada por medio de los mecanismos
expuestos hasta finalizar la CARRERA DEL FILTRO, momento en el cual el filtro
debe sacarse de servicio para realizar su lavado.
Al quedar retenidas las partículas en el lecho del filtro este comienza a
COLMATARSE (ensuciarse) y la caída de presión a través de la unidad aumenta.
En la filtración por gravedad esta caída de presión se expresa en pérdida de
cabeza, pies o metros de agua. Cuando la pérdida de carga alcanza un cierto
nivel (usualmente 6 a10 pies), el filtro debe LAVARSE. Este lavado que realmente
es un RETROLAVADO se hace invirtiendo el flujo de agua a una rata mayor que la
rata de filtración, de manera que el lecho filtrante se expanda entre un 15% y un
25%. En esta forma los flocs acumulados se desprenden de los granos del medio,
reduciéndose la condición que causa la pérdida de carga. Típicamente, el filtro se
lava hasta cuando el agua que se descarga a la alcantarilla sale clara. Esto toma
alrededor de 8 a 15 minutos.
Para el lavado se usa agua filtrada. Después del contra lavado se comienza
nuevamente el ciclo de filtración.

75
6.6 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FILTRACION
Los factores más importantes que influyen en la filtración son:
 MEDIO FILTRANTE
Entre más fino sea el grano del medio filtrante, mayor será la eficiencia de
remoción en el filtro. Generalmente, un medio Doble o mezclado es más eficiente
que un medio sencillo.
 VELOCIDAD DE FILTRACION
La eficiencia de filtración es inversamente proporcional a la rata o velocidad de
filtración, ya que la posibilidad de que el floc pase a través del medio filtrante,
aumenta.
 TIPO DE SUSPENSION
El volumen, densidad y tamaño del floc se relacionan en varias formas con la
rapidez con que aumenta la pérdida de carga en el filtro. El tamaño de las
partículas influyen en el mecanismo que predomina en la remoción del material
suspendido. Las característica químicas se relacionan al pH y potencial Zeta. El
potencial Zeta es función del pH y en consecuencia éste hace que hayan
variaciones en el tipo e intensidad de carga que tenga el floc que se va a filtrar,
como también el medio filtrante.
 TEMPERATURA
La literatura a este respecto señala que a temperaturas bajas se obtiene menor
pérdida de carga, debido probablemente, a una remoción de floc más lenta a
menor temperatura.
 DUREZA DEL FLOC
Es la capacidad que tiene el floc de quedar retenido después de cierto tiempo de
operación del filtro, o de salir prematuramente en el agua filtrada. La adición de
polímeros de alto peso molecular endurece el floc, mejorando la calidad del agua
filtrada, aun con unidades operando a altas ratas de filtración, pero en cambio
aumentan la pérdida de carga.
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6.7 FILTROS CON MEDIO O LECHO SENCILLO
El filtro de lecho sencillo más empleado es el de Arena. La antracita también se
usa como lecho sencillo en algunos casos.
Cuando el lecho sencillo de un filtro se retrolava, las partículas se clasifican
hidráulicamente, con las más grandes en la parte de abajo y las más pequeñas
encima.
Como resultado de la filtración, la mayoría del material suspendido en el agua se
remueve en la superficie del lecho o cerca de ella. Solamente una pequeña parte
del total de poros del lecho son usados en almacenar partículas, y por ello la
pérdida de carga aumenta rápidamente. La mitad superior del lecho de un filtro
rápido de Arena tiene poco trabajo o este es nulo.
6.8 FILTROS CON MEDIOS O LECHOS DOBLES
Un filtro ideal debería ser lo contrario de un filtro de Arena, es decir, debería tener
el material más grueso arriba y el más fino abajo. En esta forma el tamaño del
grano y el espacio entre poros viene a ser uniformemente graduado de grueso a
fino, de arriba hacia abajo. El diseño de un filtro de lecho doble es un esfuerzo
para lograr esta configuración. Usualmente los materiales son Arena y Antracita.
Los filtros con lecho doble tienen generalmente un lecho de 30 pulgadas (76,2
cm.) de espesor, con la Antracita encima de la Arena. El espesor de la capa de
Antracita, es mayor que el de la Arena. Aunque en el contra lavado se presenta
alguna mezcla de Arena y Antracita, en la zona de separación, en general la
Antracita permanece arriba de la Arena, debido a la diferencia de sus densidades.
El propósito es entonces mantener el material más grueso, con espacio pero más
grande, arriba del lecho, para tener mayor capacidad de almacenamiento del floc.
Los filtros con medio doble tienen algunas ventajas sobre los filtros de Arena. Los
primeros pueden operar a ratas de filtración más altas, el volumen de agua filtrada
entre contra lavados es mayor y la calidad del agua filtrada puede mejorarse.
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6.9 FILTROS CON MEDIOS O LECHOS MEZCLADOS
El lecho de medios mezclados está compuesto de tres (3) o más materiales de
diferente gravedad específica, generalmente Arena-Antracita-Carbón Activado.
Estos materiales se seleccionan de tal manera que el lecho final quede graduado
con granos de tamaño efectivo de 1 a 2 mm arriba y de 0,5 mm abajo. La tabla 6.1
muestra el diseño típico de medios filtrantes.
TABLA 6.1 DISEÑO TIPICO DE MEDIOS FILTRANTES
Tamaño Efectivo Espesor Rata de retrolavado
Mm pulg. Gpm/pie2
Medio sencillo
Arena 0,4 - 1,0 23 – 30 15 - 20
Medio Doble
Arena 0,35 12 15 – 17
Antracita 1,0 – 1,5 18
Medio Mezclado
Antracita 1,0 – 1,1 18 - 20 15 -17
Arena 0,42 – 0,48 9 – 10
C.A. 0,21 – 0,23 3 – 4
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CAPITULO 7
PROCESO DE DESINFECCION

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