Informe de captación y ptap

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE
CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil
TEMA :
CAPTACIÓN Y PLANTA DE TRATAMIENTO
DE AGUA POTABLE.
CURSO :
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y
ALCANTARILLADO
DOCENTE :
Ing. GASPAR MÉNDEZ CRUZ
ALUMNO :
CHOLAN CARUAJULCA, Teófilo Emanuel.
GRUPO :
“A”
Cajamarca, Octubre del 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA INGENIERÍA CIVIL
ABASTECIMIENTOS DE AGUAY ALCANTARILLADO Página 2
CAPTACIÓN Y PLANTA DE TRATAMIENTO
1. INTRODUCCION.
Las principales fuentes de abastecimiento de agua son las que se cuenta con las
aguas superficiales y el agua freática. En el pasado, las fuentes de superficie incluían
solo las aguas dulces naturales, como lagos, ríos y arroyos; pero con la expansión
demográfica y el uso desmedido del agua por persona en relación a los estándares de
vida más altos, se debe tener en cuenta la desalineación y el aprovechamiento de
aguas de desecho.
Para la selección de las fuentes de abastecimiento, se deben tener en cuenta los
siguientes factores: la óptima calidad y costo, que sean adecuados, las cuales en
gran parte son independientes. El costo es importante porque se puede trabajar con
cualquier fuente si los usuarios estuvieran dispuestos a pagar el precio que lo amerita.
En algunos lugares, la demanda creciente excede la capacidad de las fuentes
existentes de que nos impulsan a maximizar el aprovechamiento máximo del agua.
2. OBJETIVOS:
2.1. OBJETIVO GENERAL:
Tener nociones sobre el proceso de abastecimiento de agua potable desde la
captación de rio y llevándolas según una planta de tratamiento convertirlas en
aptas para el consumo humano.
2.2. OBJETIVO ESPECIFICO:
 Realizar el diseño de captación, de acuerdo con los datos obtenidos en el primer
trabajo, el diseño de la estructura de captación será para un rio.
 Aplicar criterios razonables para el diseño de Planta de Tratamiento, cuyas
estructuras y equipos que la componen garanticen suficiente cantidad de agua y
la óptima calidad para consumo humano.
3. REVISIÓN DE LITERATURA.
El agua es inapreciable en forma natural y también lo es en cuanto a los beneficios
que puede proporcionar. El agua es una de las mejores sustancias naturales para la
supervivencia del hombre en este planeta.
En el agua existen organismos vivientes, que pueden ser plantas acuáticas: Briofitas,
Talofitas (algas), Pteridofitas (helechos, cola de caballo, etc.) o también animales
acuáticos: vertebrados metazoarios (moluscos, artrópodos, anélidos, etc.), así mismo
el agua también está compuesta por flora microbiana: hongos, bacterias, virus. Todos
estos organismos existen en el agua cruda.

Fórmula del agua: H20
Peso molecular: 18 gr.
Características: incoloro, sabor insípido, conductor de corriente eléctrica.
AGUA POTABLE: Viene a ser el agua apta para el consumo humano y uso doméstico.
3.1. CAPTACIÓN.
En el diseño de la captación, se debe tener en cuenta el tipo de agua que va a
recibir, la cual debe ser analizada y tratada contra microorganismos, bacterias,
virus, minerales, materia orgánica, algas y demás organismos que suele
transportar el agua, de acuerdo a las normas dadas por la organización nacional
de salud.
3.1.1.DEFINICIÓN DE CAPTACION.
Viene a ser una estructura, que sirve para reunir adecuadamente una cierta
cantidad de agua, con fines aprovechabas. Dicha estructura varía de
acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento (meteórica,
superficial o subterránea), su localización y su magnitud. El tipo de toma
usual y económica para una ciudad pequeña y de la Sierra es de un
manantial, en el que se diseñará la caja de Captación en el punto o plintos
de afloramiento, con todos sus accesorios y teniendo en cuenta su
protección sanitaria adecuada.
3.1.2.FUENTES DE ABASTECIMENTO.
La fuente de abastecimiento de agua, constituye el elemento primordial en
todo diseño de un proyecto de Agua Potable, y se refiere a las posibles
fuentes de las que se aprovechará el agua para cubrir las necesidades de la
población. En términos generales podemos señalar:
 Aguas de lluvia o meteóricas:
Son aquellas que proceden directamente de la atmósfera, en forma de lluvia.
Estas aguas se captan antes que lleguen a la superficie terrestre, por medio
de áreas expuestas a la precipitación pluvial, para luego almacenarías en
depósitos (Cisternas).
 Aguas Superficiales:
Son aquellas que se encuentran en el seno de los, ríos, lagos, quebradas,
presas, etc. Requieren para, su utilización, de información detallada y
completa que permita visualizar su estado sanitario, caudales disponibles y
calidad del agua.
Debido a su gran poder disolvente estas aguas en su recorrido se van
transformando y recogiendo materiales de los suelos por los cuales pasan, a
ello se suman los desechos de poblaciones o industrias que hacen, que
generalmente se encuentren Contaminadas.
 Fuentes Subterráneas.
Estas aguas constituyen parte del ciclo hidrológico y son las que se infiltran
en el terreno, y que por percolación se mantienen en movimiento a través de
estratos geológicos capaces de contenerlas y permiten su circulación. Se
pueden captar por medio de captaciones directas (manantiales, galerías

filtrantes, pozos poco profundos y profundos, y su explotación dependerá de
las características hidrológicas y formación geológica del acuífero.
3.1.3.CLASES DE CAPTACIÓN
Se tienen las siguientes:
 Captación de Aguas Lacustres.
Generalmente la toma de agua de los lagos, es preferible a la de los ríos
especialmente cuando este tiene gran recorrido. El agua de los lagos,
grandes profundos, debido a la autodepuración por sedimentación que
experimenta durante su largo reposo en ellos. es muy buena y presenta una
temperatura uniforme Es conveniente por lo tanto, tomar el agua a una
fuerte profundidad por debajo de la superficie del lago, Durante su
autodepuración, el agua bajo la acción de la luz absorbe oxígeno del aire en
la superficie. Este oxígeno, ya directamente o a través de microorganismos,
descompone la materia orgánica transformándola en sustancias inorgánicas
que no presentan inconvenientes desde el punto de vista de la higiene. En
lagos carentes de desagüe ha de tenerse en cuento el peligro de ¡a excesiva
concentración de sales. Los lagos pobres en sustancias alimenticias
(olígotrobos) como agua potable y para el servicio industrial. La toma de
agua para estos fines se efectúa mediante aberturas tubulares en el muro,
protegidas con rejillas finas. Estos puntos de toma se encuentran a
diferentes alturas, la más baja a unos 10 m, sobre el fondo del embalse, de
modo que sea posible regular la temperatura del agua.
En caso, de que el agua fluvial que llega esta muy sucia, se debe disponer
de una presa previa antes de la presa de la que se toma el agua,, si es que
ésta se piensa utilizar como agua potable. En lo referente a la calidad del
agua, es válido todo lo mencionado al hablar de tomas de agua de los lagos.
Adicionalmente, el lecho del embalse debe estar limpio de árboles, arbustos,
etc; también es conveniente si la economía lo permite eliminar toda la tierra
vegetal. Esta eliminación de sustancias putrefactas mejora sensiblemente la
calidad del agua.
 Captación de Aguas Fluviales.
La toma de cursos de agua superficial, se hace indispensable para
proyectos de gran envergadura, ya sea paro C'C.HH, Irrigaciones o
Abastecimiento de Agua para Ciudades que tengan gran cantidad de
demanda, siempre y cuando se tenga la fuente disponible.
En estas captaciones es importante conocer el régimen de escorrentía del
río, el caudal mínimo en tiempo de estiaje, con cierta probabilidad de
ocurrencia, permitirá definir el límite seguro de abastecimiento para
compararlo con las demandas estimadas-, para calcular dichos caudales es
ideal contar con un período de registros de aforos (rara disponibles),
existiendo técnicas hidrológicas para su estimación, en función de datos de
pluviosidad, características fisiográficas de la cuenca. y algunos aforos de
chequeo que requieren la intervención de especialistas, sobre todo cuando
la inversión o la importancia de la obra a ejecutar es grande.

Así mismo, es de importancia conocer su caudal máximo, de igual forma que
el caudal mínimo, específicamente para lograr un buen diseño de la
estructura, con fines de estabilidad, protección y seguridad. Se da a
conocer algunos tipos de toma. Así:
 Toma sin estructura de control.
 Cuando el caudal mínimo del río es mayor que el gasto deseado a
derivar y tiene una sección apropiada para su captación.
 Toma con estructura de control.
El caudal mínimo del río es mayor que, el gasto deseado a derivar y
no tiene una sección apropiada para su captación. Requiere de
algunos elementos estructurales tales como: azud o barraje, muros
de enconamiento, ventana de captación, canal de Conducción,
vertedor de demasías, colchón de amortiguamiento, sección de
control.
 Toma sub superficial
Capta caudales reducidos de la napa freática sub superficial,
Generalmente requiere de un dique transversal en el río o quebrada
a modo de azud, tuberías perforadas, buzón de inspección y material
filtrante.
 Captación de Aguas Subterráneas.
La explotación de estas aguas podrá efectuarse a través de:
 Manantiales.
Los manantiales son puntos donde el agua proveniente de una fuente
subterránea, debido generalmente a que el nivel de estas corta a la
superficie terrestre y por consecuencia emerge hacia la superficie una
cantidad de agua. Los manantiales tienen un factor de variación estacional,
caracterizado por un efecto retardado con relación a los patrones de, lluvias
(los manantiales producirán caudales normales hasta bien entrado el
período de sequía, antes de disminuir paulatinamente. y quizás el caudal
normal se reinicia hasta bien entrado el período de lluvias.
Debido a la percolación y filtración del terreno, mayormente los manantiales
no presentan organismos patógenos causantes de tantas enfermedades.
Sin embargo muchos manantiales fluyen a través de piedra caliza o grietas y
fisuras geológicas en las rocas. En esos casos, los efectos de filtración son
mínimos y el flujo puede estar contaminado. Además es posible que la
fuente no sea un verdadero manantial, sino un arroyo que tiene un pequeño
trecho subterráneo y luego vuelve a emerger a la superficie.
Los orígenes de los manantiales son muchos, Pero se puede donde mostrar
las posibles formas de origen de un manantial, así:
 Por una depresión de la superficie del suelo que corta al nivel freático.
 Por la infiltración del agua de la lluvia en el interior de unos bloques de
desprendimiento acumulados al pie de un escarpe.
 Por una arenisca permeable que yace sobre una formación
impermeable de arcilla.

 Por una falla que coloco unas formaciones impermeables frente a
unos aluviones permeables.
 Por una falla que da lugar a una zona fracturada abierta en una roca
quebradiza.
 Por la estructura laminar (hojosa) de una roca granítica.
 Por el afloramiento de un acuífero artesiano.
 Por la presencia de una esquistosidad dominante en una dirección,
Por el afloramiento de unas gravas y un basalto permeable que cubren
una roca granítica impermeable.
 Obras de captación.
La captación se puede hacer de 2 formas, dependiendo de la clase de
terreno:
a) Si el terreno es rocoso o el agua aflore por cavernas, la captación se hace
mediante una caja que impide que el agua siga saliendo libremente.
b) Si el terreno es permeable la captación se hace mediante drenes que
colecten el agua en un solo punto; estos drenes abarcan una zona bastante
grande.
c) Se debe buscar tener un filtro de área conveniente de tal manera que
cumpla con un gradiente hidráulico menor a 0.3 para evitar así la
tubificación.
Por consiguiente en el estudio de la captación de manantiales los vamos a
considerar en dos casos:
A.- Captación de Manantiales de Ladera.
Supongamos una ladera en la que hay un estrato acuífero confinado entre dos
estratos impermeables que afloran; para la captación hay necesidad de hacer un
corte que deje el manantial al descubierto. La cámara se construye de concreto
armado o simple, lleva abertura a los costados para permitir el ingreso del agua; el
techo de la cámara tiene la misma pendiente que la del terreno para facilitar el
resbalamiento de cualquier material que se desprenda él que correrá libremente e irá
a colocarse en cualquier sitio de reposo. En la excavación se deja un pequeño
espacio abierto que se rellena con cascajo en la parte inferior y el resto con arcilla o
con concreto pobre, esto tiene por objeto impedir el ingreso de agua superficial, cuya
recolección se hace en un punto más alto mediante un dren exterior.
La salida del agua se hace mediante una tubería perforada que tiene que pasar por
un sistema de filtros conformado por arena y gravas; la tubería lleva además una
válvula que sirve para controlar el paso del agua. Además cuenta con un sistema de
rebose y también con un sistema de limpieza.
B.- Captación de Manantiales en terreno plano.
La captación de estos manantiales constituye un serio problema. Estos manantiales
pueden deberse a la rotura del material que forma la superficie o también pueden
ser originados por el afloramiento de la napa; en ambos casos la zona se encuentra
inundada constituyendo los pantanos con vida animal y vegetal ; luego el primer
trabajo que hay que hacer es la limpieza, eliminando las sustancias orgánicas, en

seguida, se hace el drenaje con el objeto de bajar el nivel del agua por debajo de la
superficie del terreno; a continuación se construye la cámara la que deberá sobresalir
cierta altura sobre el nivel del terreno para protegerla de la entrada del agua del
exterior.
También estas cámaras se construyen usando el sistema de doble cámara. Si el
agua está cerca de la superficie la entrada se hará por el fondo den donde se coloca
grava, piedra o cualquier material filtrante; tiene además un rebose y su tapa. Estas
cámaras se construyen deprimiendo la napa a 3m de profundidad.
Con el objeto de garantizar la protección de la cámara el agua debe ser drenada en
toda la zona de tal manera que no aparezca la superficie.
La pendiente de los tubos que se usan para sacar el agua es inferior a la pendiente
del terreno.
La cámara debe estar protegida en una zona de radio de por lo menos igual a 10 m,
estableciéndose lo que se llama la “tierra de nadie”.
3.2. SEDIMENTACION
Las aguas superficiales en su desplazamiento cargan material granular y
partículas de todo tamaño. Para la sedimentación es necesario reducir la
velocidad del agua hasta el punto de causar la deposición de las partículas en
suspensión dentro de un determinado tiempo de detención, para cada partícula
existe una velocidad máxima que debe darse al agua por encima de la cual no
sedimenta.
La sedimentación se produce cuando la componente vertical de la velocidad de
una partícula dentro del agua es mayor que la velocidad de arrastre motivada por
el flujo. Es por éste motivo que la partícula cae por su propio peso.
Para dar éste tratamiento al agua, se hace muy necesario un análisis de las
partículas que el agua lleva en suspensión; después de la captación de acuerdo
al diámetro de las partículas se escogen las estructuras necesarias para dar el
tratamiento al agua; pueden ser desarenadores y/o sedimentadores.
3.2.1.DESARENADOR.
Estructura que tiene por finalidad, separar las partículas gruesas del agua,
que se encuentran en suspensión. Generalmente un desarenador consta de
3 zonas:
ZONA DE ENTRADA.- Compuesta por una transición que une el canal de
conducción; en algunos casos tubería y la zona de desarenación. La
longitud de transición tiene la función de distribuir uniformemente las líneas
de flujo dentro de la zona de desarenación; evitará también que se
produzcan los llamados corto circuitos y por consiguiente la formación de
zonas muertas en la estructura. En ésta zona se ubican dos compuertas
para orientar el flujo hacia la compuerta de limpieza.
ZONA DE DESARENACION.- Esta es la zona donde se llevará a cabo el
recojo de las partículas analizadas; las partículas se recogerán en el fondo
de la misma.

ZONA DE SALIDA.- Estará conformada por un vertedero que mantendrá la
velocidad que no altera a los sedimentos.
3.2.2.SEDIMENTADOR.
Estructura que cumple con las mismas funciones que el desarenador, sólo
que en ésta estructura se albergarán a partículas más pequeñas que las
tratadas en el desarenador; son de iguales características.
3.3. AFORADOR PARSHALL
Estructura que se encarga de controlar los caudales de llegada, la forma en que
se determina el caudal es muy directa; sólo basta medir el tirante de agua en la
garganta del mismo y aplicando una fórmula nos da a conocer el caudal; en
algunos casos ésta misma estructura se usará para realizar la mezcla rápida del
floculante con el agua, aprovechando el resalto que en éste se produce. Su
diseño está en función del caudal con que se diseña, estas dimensiones son
estándares y se encuentran en tablas.
3.4. MEZCLA RAPIDA
Generalmente se compone de una caseta de dimensiones estándar: 1.00 x 1.00
x 1.20 m. a donde llegan las tuberías de conducción del caudal a tratar; al igual
que el Aforador Parshall, aprovechará la turbulencia del agua para realizar la
mezcla del floculador y el agua cruda.
La dosificación del floculante cualquiera que sea el utilizado, sea Sulfato de
Aluminio o Sulfato de Fierro está en función de la turbidez y del caudal a tratar.
En algunos casos sólo será necesario aplicar Sulfato de Cobre para matar las
algas y los microorganismos que el agua lleva consigo; esto se realiza en épocas
de verano donde las aguas no llevan material en suspensión excesivo. El
análisis de la turbidez se realiza por el método de jarras y haciendo uso de los
Turbidímetros.
3.5. FLOCULADORES
En el caso de Floculadores el agua y el elemento químico reaccionan y las
partículas de limo y arcilla se agrupan para decantarse después en el
decantador.
Los floculadores se clasifican en:
a) Hidráulicos
b) Mecánicos.
3.5.1.FLOCULADORES HIDRAULICOS.
Están compuestos por una serie de pantallas cuya separación está en
función del caudal y de la velocidad de viaje del agua. Estos floculadores a
su vez pueden ser:
 Floculadores Hidráulicos Horizontales.
 Floculadores Hidráulicos Verticales.
VENTAJA DE LOS FLOCULADORES HORIZONTALES:
 Son más usados para Plantas de Tratamiento pequeñas.

 No tienen corto circuito; el agua queda retenida
No tiene partes móviles de tal manera que su operación y mantenimiento
son más simples que los floculadores mecánicos.
Si bien la pérdida de carga necesaria para producir un determinado
gradiente de velocidad es mayor, no requiere de consumo de energía; lo
que es muy ventajoso cuando el flujo llega por gravedad a la planta.
El tiempo de retención varía de 15 a 20 min.
DESVENTAJA DE LOS FLOCULADORES HORIZONTALES:
Se produce más pérdida de carga y por lo tanto el Gradiente de Velocidad
en los giros de 180 de flujo es mayor que en los tramos rectos.
Los tabiques son fijos, producen velocidad constante para cada flujo. Si se
combina el caudal, la velocidad también cambia.
La longitud del canal y el número de tabiques está función de la velocidad
y del tiempo de retención y no del gasto el cual sólo determina la sección
del canal.
3.5.2.FLOCULADORES MECANICOS.
Pueden ser:
 Rotatorios.
 Recíprocos.
Estos floculadores necesitan de energía para su funcionamiento lo que los
hace más costosos.
3.6. DECANTADORES
Estructuras encargadas de retener en su fondo los flóculos formados al añadirle
al agua elementos químicos para formar los flóculos. Tienen las siguientes
partes:
3.6.1.ZONA DE ENTRADA.
Permitirá la distribución uniforme del flujo dentro del decantador. Ésta zona
comprende un vertedero y la cortina de distribución que puede ser una
pantalla de orificios.
3.6.2.ZONA DE SALIDA.
Conformada por una estructura rectangular con volumen y por consiguiente
con longitudes adecuadas para le sedimentación de los flóculos.
3.6.3.ZONA DE SALIDA.
Constituida por un vertedero, canaletas o tubos con perforaciones que tienen
la finalidad de recolectar al afluente sin perturbar la sedimentación de las
partículas.
3.6.4.ZONA DE RECOLECCION DE LODOS.
Zona conformada por una tolva con capacidad para depositar los lodos
sedimentados, una tubería y una válvula para una limpieza periódica.
Para esta zona se pueden presentar 2 soluciones:

Sedimentador convencional de forma regular y flujo horizontal, muy
recomendado por su simplicidad.
Sedimentador laminar de flujo horizontal, cuya ventaja sobre el anterior es la
de contar con mayor área de sedimentación por M2 de superficie, con lo
que se consigue disminuir el tamaño de la unidad.
3.7. FILTROS
Los filtros son las últimas estructuras que dan un Tratamiento Físico al agua;
estos filtros pueden ser clasificados en:
Filtros rápidos con lecho mixto (arena y antracita).
Filtros rápidos con lecho de arena.
Filtros lentos con lecho de arena.
3.7.1.FILTROS RAPIDOS.
Por lo general éste tipo de filtros necesitan de energía para su
funcionamiento.
3.7.2.FILTROS LENTOS.
Este tipo de filtros contiene como lecho filtrante a cualquier material
estable; en Plantas de Tratamiento de Agua Potable es usual tener como
material granular a la arena, por ser más barata, inerte y durable.
 Un filtro lento consta básicamente de:
 Un tanque que contiene un volumen de agua.
 Un lecho de arena.
 Una capa soporte.
 Dispositivos de control y regulación del filtro.
3.7.3.FILTRO LENTO MODIFICADO.
Esta estructura consta de un vertedero a la salida del afluente; tiene la
función de establecer una altura mínima de agua sobre él lecho filtrante. A
medida que la colmataci6n aumenta en el lecho filtrante, la pérdida de carga
se aumenta y consecuentemente la altura del agua sobre la arena hasta
llegar a un nivel máximo, regulado por un vertedero de rebose que mantiene
el caudal de entrada y la sección de la unidad constante.
3.8. DESINFECCION
La desinfección en una Planta de Tratamiento es ya un proceso químico que se
le da al agua haciéndola que sea capaz de ser consumida por los pobladores de
una determinada ciudad.
La desinfección se realiza con rapidez con:
 Cal clorada (Ca O C12)
 Hipoclorito de Sodio (Na O Cl)
Los compuestos clorados aplicados al agua pueden ser dosificados y aplicados
mediante:
 Bombas desinfectadoras.
 Hidroinyectores.
 Equipos de montaje local (Hipoclorador de Sifón, Frasco de Mariote).

4. DISEÑO Y CÁLCULOS:
4.1. CAPTACIÓN :
El diseño hidráulico y dimensionamiento de la captación dependerán de la topografía
de la zona, de la textura del suelo y de la clase del manantial.
Caudal Máximo Diario:
Qmáx d = 45.53 L/seg
Qmáx d = 0.4553 m3
/seg
Luego para manantial lateral y ascendente, tenemos:
-Manantial Lateral:
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑 = 0.90 𝐿/𝑠𝑒𝑔 Máximo 1 L/seg
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑.𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜 = 0.99 𝐿/𝑠𝑒𝑔 10% más del Qmáx.d
-Manantial Ascendente o de fondo:
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑 = 4.90 𝐿/𝑠𝑒𝑔 Máximo 5 L/seg
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑.𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜 = 5.39 𝐿/𝑠𝑒𝑔 10% más del Qmáx.d
Considerando:
Manantial Número Q (L/seg) Total (L/seg)
Lateral 18 0.90 16.20
Ascendente 6 4.90 29.40
Total 24 45.60
NOTA:
Se ha considerado que la captación tanto de manantiales laterales como ascendentes, se
hallan en la misma cota de terreno para facilitar el cálculo de la Cámara de Reunión.
A. DISEÑO DE CAPTACIÓN EN MANANTIAL LATERAL:
Para el dimensionamiento de la captación es necesario conocer el caudal máximo de la
fuente, de modo que el diámetro de los orificios de entrada a la cámara húmeda sea
suficiente para captar este caudal o gasto.
a) Caudal de Diseño.
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑 = 0.90 𝐿/𝑠𝑒𝑔
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑.𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜 = 0.99 𝐿/𝑠𝑒𝑔
b) Diseño del Material Filtrante.
Se encuentra con material para capas de filtro de ½”, 1” y 2 ½”.
Zona Permeable: Teniendo en cuenta las condiciones de Bertram.

𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜
< 4
> 5
Dónde:
d15 : Diámetro de la abertura del tamiz que pasa el 15%
d85 : Diámetro de la abertura del tamiz que pasa el 85%
El cálculo de los diámetros de los estratos del suelo se supone que a través de un
análisis granulométrico, se ha encontrado, para nuestro caso nos asumimos:
d15 suelo: 0.002 mm
d85 suelo: 0.345 mm
1. Cálculo de los diámetros de estratos de filtros:
FILTRO I:
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼
𝑑85 𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜
= 3.70 < 4
Luego, para evitar el lavado del suelo erosionable y la colmatación de los orificios
de captación:
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼 = 3.7 ∙ 𝑑85 𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼 = 1.277 𝑚𝑚
Por lo tanto se utilizará como material de Filtro I: Arena Gruesa (1mm – 2mm)
FILTRO II:
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼
= 7.00 > 5
Luego:
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼 = 7 ∙ 𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼 = 8.936 𝑚𝑚
Por lo tanto se utilizará como material de Filtro II: Grava Media (5mm – 30mm)
FILTRO III:
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼𝐼
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼
= 6.00 > 5
Luego:
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼𝐼 = 6 ∙ 𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼
𝑑15 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝐼𝐼𝐼 = 53.613 𝑚𝑚
Por lo tanto se utilizará como material de Filtro III: Grava Gruesa (30mm – 70mm)
2. Cálculo del Coeficiente de Permeabilidad:

Asumimos:
FILTRO K (cm/seg) De acuerdo a la separata
I 1x10-² a 3x10-1 K1 = 0.50 cm/seg
II 1 - 100 K2 = 10.00 cm/seg
II > 100 K3 = 100.00 cm/seg
Por razones de construcción consideramos los siguientes espesores de estrato:
Arena Gruesa b 1 = 0.30 m
Grava Media b 2 = 0.40 m
Grava Gruesa b 3 = 0.50 m
Longitud total del estrato (L):
𝐿 = 𝑏1 + 𝑏2 + 𝑏3
𝐿 = 1.20 𝑚
Asumimos como gradiente hidráulico igual a la pendiente del terreno, sabiendo que es
igual:
TERRENOi = 15%
L
h1 - h2
𝑖 =
∆ℎ
𝐿
Como la dirección del flujo es perpendicular a los estratos, utiliza la siguiente fórmula
para hallar la permeabilidad total:
1
𝐾𝑣
=
1
𝐿
∑
𝑏 𝑐
𝐾𝑐
(𝑠𝑒𝑔/𝑐𝑚)
Dónde:
Kv : Permeabilidad total y perpendicular al estrato (cm/seg).
Kc: Permeabilidad de cada estrato (cm/seg).
bc : Ancho de cada estrato (cm).
L: Ancho total de estratos (cm).
Reemplazando:
1
𝐾𝑣
=
1
120
∙ (
30
0.5
+
40
10
+
50
100
)

1
𝐾𝑣
= 0.5375
𝑠𝑒𝑔
𝑐𝑚
𝐾𝑣 = 1.860
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
≈ 𝐾𝑣 = 0.0186
𝑚
𝑠𝑒𝑔
ORIFICIOS
0.30 m 0.40 m 0.50 m
FILTROI
FILTROII
FILTROIII
K1=0.5cm/s
b1=0.30m
K2=10cm/s
b2=0.40m
K3=100cm/s
b3=0.50m
0.10m
0.75m
Asumimos los siguientes valores para “d”:
d1 = 3.00 m
d2 = 2.50 m
d3 = 2.00 m
d4 = 1.5 m
Profundidad = 0.80 m

FILTRO I
FILTRO II
FILTRO III
3.00 m
0.30 m
0.40 m2.00 m
1.50 m
0.50 m
2.50 m
3. Chequeo de cada estrato:
Para observar si se presenta el fenómeno de TUBIFICACIÓN del material filtrante, es
decir: 𝑖 > 30%
𝑖 =
𝑄 𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜
𝐴 ∙ 𝐾𝑣
ESTRATO I: Hallamos una sección promedio.
𝐴1 = (
3.00+2.50
2
) ∙ 0.80 = 2.200 𝑚2
Según Darcy: 𝑄 = 𝐾 ∙ 𝐴 ∙ 𝑖
Dónde: 𝐾1 = 0.50
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
= 0.005 𝑚/𝑠𝑒𝑔
𝑄 𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜 = 0.99
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.00099 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑖 = 0.0900 < 0.3 (𝑆í 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒)
ESTRATO II: Hallamos una sección promedio.
𝐴1 = (
2.50+2.00
2
) ∙ 0.80 = 1.800 𝑚2
Dónde: 𝐾2 = 10.00
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
= 0.100 𝑚/𝑠𝑒𝑔
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.00099 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑖 = 0.0055 < 0.3 (𝑆í 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒)
ESTRATO III: Hallamos una sección promedio.
𝐴1 = (
2.00+1.50
2
) ∙ 0.80 = 1.400 𝑚2

Dónde: 𝐾3 = 100.00
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
= 1.000 𝑚/𝑠𝑒𝑔
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.00099 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑖 = 0.0007 < 0.3 (𝑆í 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒)
4. Chequeo para toda la estratificación:
𝐴 𝑝 = (
2.70 + 0.90
2
) ∙ 0.80 = 1.440 𝑚2
Dónde: 𝐾𝑣 = 1.86
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
= 0.0186 𝑚/𝑠𝑒𝑔
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.00099 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑖 = 0.0296 < 0.3 (𝑆í 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒)
Se observa que no existe TUBIFICACIÓN en ningún estrato.
5. Cálculo del caudal capaz de atravesar por la estratificación:
𝑄 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑧 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠𝑎𝑟 = 𝑄 𝑓 = 𝐾𝑣 ∙ 𝐴 ∙ 𝑖
𝑄 𝑓 = 0.0186 ∙ 1.8 ∙ 0.15
𝑄 𝑓 = 0.005023
𝑚3
𝑠𝑒𝑔
= 5.02 𝐿/𝑠𝑒𝑔
Los espesores de los estratos del filtro, son suficientes para filtrar el caudal máximo
aforado.
𝑄 𝑎 = 0.990
𝐿
𝑠𝑒𝑔
< 𝑄 𝑓 = 5.02 𝐿/𝑠𝑒𝑔
6. Cálculo de la carga sobre el orificio de ingreso:
Se recomienda que:
𝐻 = ℎ1 + ℎ 𝑓 ≤ 40 𝑐𝑚
Pero: ℎ1 = 1.49 ∙
𝑉2
2∙𝑔
Dónde:
H: Carga sobre el orificio.
h1: Carga para producir la velocidad de pasaje.
Hf : Pérdida de carga disponible.
V: Velocidad de pasaje en los orificios. (0.50 - 0.60 m/seg como máximo)
g: Gravedad: 9.81 m/seg2
Asumimos: V = 0.55 m/seg (Promedio)

h1 = 0.023 m
hf = 30% del espesor del filtro
hf = 0.36 m
Luego: H = 0.0230 + 0.36 = 0.38 m < 0.40 m (Cumple)
7. Cálculo del área y número de orificios:
Usaremos la fórmula de orificios para paredes delgadas:
𝑄 𝑅𝑚á𝑥 = 𝐶 𝑑 ∙ 𝐴 ∙ 𝑉
Dónde:
QRmáx: Caudal máximo aforado = 0.00099 m3
/seg
Cd: Coeficiente de descarga (0.60 – 0.82) Asumimos: 0.73
V: Velocidad de pasaje (0.50 - 0.60): m/seg Asumimos: 0.56
De la fórmula:
𝐴 =
𝑄 𝑅𝑚á𝑥
𝐶 𝑑∙𝑉
=
0.00099 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
0.73∙0.56 𝑚/𝑠𝑒𝑔2
A = 0.002422 m2
= 0.2422 cm2
Consideramos orificios de diámetro de 1” es decir diámetro menor al diámetro del
material del Filtro III:
Df iltro III = 1” = 2.54 cm
Luego: 𝑎 =
𝜋∙𝑑2
4
𝑎 = 0.00051 𝑚2
Luego: 𝑛 =
𝐴
𝑎
𝑛 = 4.78
∴ 𝑛 = 5 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑑𝑒 1"
8. Cálculo del volumen de almacenamiento:
𝑉𝑎 = 𝑄 𝑚á𝑥 𝑑 ∙ 𝑇𝑟
Dónde:
Va: Volumen de almacenamiento (m3
)
Qmáx d: Caudal máximo diario (m3
/seg)
Tr: Tiempo de retención (seg)… (3 – 5 minutos)
Considerando: Tr = 4.00 minutos = 240.00 seg
Qmáx d = 0.00090 m3
/seg
Va = 0.216 m3
Va = 216 Lts
Luego optamos por las siguientes medidas para la caja de captación:

H = 0.50 m
a = 0.70 m
b = 0.70 m
𝑉𝑎 < 𝐻 ∙ 𝑎 ∙ 𝑏
0.216 < 0.245 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒
9. Cálculo del diámetro de salida de la tubería de conducción:
Será tratada como orificio y se calculará en:
𝑄 𝑚á𝑥 𝑑 = 𝐶 𝑑 ∙ 𝐴 𝑐 ∙ √2𝑔𝐻
Dónde:
Qmáx d: Caudal máximo diario = 0.00090 m3
/seg
Cd: Coeficiente de descarga (0.60 – 0.83): Asumimos: 0.72
Ac: Área del conducto (m2
)
g: Gravedad = 9.81m/seg2
H: Carga sobre la tubería
𝐻 =
𝑉𝑎
𝑎 ∙ 𝑏
H = 0.44 m
Luego reemplazamos:
Ac = 0.000428 m2
𝐴 𝑐 =
𝜋
4
𝐷2 → 𝐷 = √
4∙ 𝐴 𝑐
𝜋
D = 0.0233 m
D = 0.92” = 1”
10. Cálculo de la tubería de desagüe o limpieza.
Esta tubería debe desaguar un caudal igual al máximo aforado del manantial, más el
volumen almacenado en la cámara húmeda en un tiempo determinado, entonces:
𝑄 𝑠 =
𝑉𝑎
𝑡
+ 𝑄 𝑎𝑓𝑜𝑟𝑎𝑑𝑜
Dónde:
Qs: Caudal de salida (m3
/seg)
Va: Volumen almacenado (m3
)
t: tiempo de salida (seg) → t = 120 seg
Qaf orado: Caudal aforado (m3
/seg)

Entonces:
Qs = 0.00279 m3
/seg
Para calcular el diámetro de la tubería de desagüe lo analizaremos como orificio de pared
gruesa (boquilla) donde el caudal viene expresado por:
𝑄 𝑠 = 𝐶 ∙ 𝐴 ∙ √2𝑔𝐻
Dónde:
C: Coeficiente de gasto → C = 0.82
g: gravedad = 9.81 m/seg2
H: Carga sobre la tubería
Entonces: A = 0.00109 m2
𝐴 𝑐 =
𝜋
4
𝐷2 → 𝐷 = √
4 ∙ 𝐴 𝑐
𝜋
D = 0.0372 m
D = 1.46” = 1 ½”
11. Diseño de la tubería de rebose:
Caudal a evaluar:
𝑄 𝐸 = 𝑄 𝐴𝑓𝑜𝑟𝑎𝑑𝑜 − 𝑄 𝑚á𝑥 𝑑
Qaf orado = 0.000990 m3
/seg
Qmáx d = 0.000900 m3
/seg
𝑄 𝐸 = 0.000090 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
Esta tubería además de servir de rebose, también cumple cierta función ante posibles
obstrucciones o cierre de válvulas además se comporta como un vertedero de sección
circular que debe evacuar el total captado: 0.990 L/seg
Suponiendo:
V = 3.00 m/seg
Usando la ecuación de compatibilidad.
𝑄 = 𝑉 ∙ 𝐴 = 𝑉 ∙
𝜋
4
𝐷2
𝐷 = √
4𝑄
𝑉𝜋
D = 0.0251 m
D = 0.99” = 1”

12. Cálculo de la tubería de Ventilación:
Se hará uso de un tubo de PVC de D = 2 ‘‘, sobresaliendo 50 cm y en cuyo extremo se
colocará un sombrero de ventilación.
B. DISEÑO DE CAPTACIÓN EN MANANTIAL ASCENDENTE:
a) Parámetros de Diseño.
 𝑄 𝑚á𝑥.𝑑 = 4.90
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.00490 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑.𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜 = 5.39
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.00539
𝑚3
𝑠𝑒𝑔
 Presión de salida del agua = 0.35 mca
Además el diseño de la Caja de Captación estará formada por dos cámaras una
Colectora, que será la encargada de captar directamente el flujo de agua, y el segundo
almacenará el agua para conducirla a la Cámara de Reunión.
Para ambas cámaras se considerará el mismo volumen de almacenamiento, teniendo
entre ellas un muro de 0.10 m, en el cual se ubicará el vertedero rectangular.
Dónde:
Va: Volumen de almacenamiento (m3
)
/seg)
Tr: Tiempo de retención (seg)… (3 – 5 minutos)
Considerando:
Tr = 3.00 minutos = 180.00 seg
Qmáx d = 0.00490 m3
/seg
Va = 0.882 m3
Va = 882 Lts
2. Dimensiones de la Primera Cámara:
Para garantizar la continuidad del flujo debe cumplirse que la altura del nivel del agua
almacenada debe ser menor que la altura de presión de salida del agua 0.40 mca.
Por lo que las dimensiones de caja de captación, serán:
Luego optamos por las siguientes medidas para la primera cámara:
H = 0.20 m
a = 1.70 m
b = 1.80 m
Presión agua que emerge > Presión del agua almacenada
Presión agua que emerge = 0.35 mca = 350 kg/m2

𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎
Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑔𝑢𝑎 ∙ 𝑉𝐴
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 = 882.00 𝐾𝑔
Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 = 𝑎 ∙ 𝑏 = 3.06 𝑚2
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 = 288.24
𝐾𝑔
𝑚2
< 350 𝑜𝑘
Luego las dimensiones finales de la Primera Cámara (Caja de captación),
considerando un borde libre para efectos de aireación y construcción, serán:
Borde Libre = 0.60 m
H= 0.80 m
a = 1.70 m
b = 1.80 m
3. Dimensiones de la Segunda Cámara:
𝑉𝑎 = 0.882 𝑚3
Luego las dimensiones finales de la 2º Cámara (Caja de almacenamiento),
considerando un borde libre para efectos de aireación y construcción, serán:
Considerando además la parte superior del nivel de agua almacenada al tirante sobre
la cresta.
h = 0.20 m
H = 1.40 m
a = 1.00 m
b = 1.60 m
Será tratada como orificio y se calculará con la siguiente fórmula:
Dónde:
/seg
Cd: Coeficiente de descarga (0.60 – 0.82)… Asumimos: 0.78
)
H: Carga sobre la tubería = 0.50 m
De la fórmula:
Ac = 0.002006 m2

𝐴 𝑐 =
𝜋
4
𝐷2 → 𝐷 = √
4∙𝐴 𝑐
𝜋
Luego:
D = 0.0505 m
D = 1.99” = 2”
5. Cálculo de la tubería de desagüe o de limpieza:
Esta tubería debe desaguar un caudal igual al máximo aforado del manantial más
el volumen aforado en la cámara húmeda en un tiempo determinado, entonces:
𝑄 𝑠 =
𝑉𝑎
𝑡
+ 𝑄 𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜
Dónde:
/seg)
) = 0.882 m3
t: tiempo de salida (seg) = 3 min = 180 seg
/seg) = 0.0054 m3
/seg
𝑄 𝑠 =
0.882
180
+ 0.0054 = 0.0103 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
Para calcular el diámetro de la tubería de desagüe lo realizaremos como orificio
de pared gruesa (boquilla), donde el caudal viene expresado por:
𝑄 𝑠 = 𝐶 ∙ 𝐴 ∙ √2𝑔𝐻
Dónde:
C: Coeficiente de gasto… C = 0.82
𝐴 𝑐 =
𝜋
4
𝐷2 → 𝐷 = √
4 ∙ 𝐴 𝑐
𝜋
Luego:
D = 0.0682 m
D = 2.69” = 3”
6. Cálculo de la tubería de Rebose:
Caudal a evaluar:

𝑄 𝐸 = 𝑄 𝐴𝑓𝑜𝑟𝑎𝑑𝑜 − 𝑄 𝑚á𝑥 𝑑
Qaf oro: Caudal máximo aforado = 5.39 L/seg
Qmáx d: Caudal máximo diario = 4.90 L/seg
𝑄 𝐸 = 0.490
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.0005 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
Esta tubería además de servir de rebose, también cumple cierta función ante
posibles obstrucciones o cierre de válvulas.
Asimismo esta tubería se comporta como un vertedero de sección circular y pared
ancha.
El caudal a evacuar es el total captado: 0.00539 m3
/seg
Suponiendo una velocidad de evacuación: V = 2.00 m/seg
Por continuidad.
𝑄 = 𝑉 ∙ 𝐴 = 𝑉 ∙
𝜋
4
𝐷2
𝐷 = √
4𝑄
𝑉𝜋
D = 0.0586 m
D = 2.31” = 2 ½”
Se hará uso de un tubo de PVC de D = 2 '', sobresaliendo 50 cm y en cuyo
extremo se colocara un sombrero de ventilación.
C. DISEÑO DE LACÁMARADE REUNIÓN:
Una cámara de reunión es una estructura que sirve para reunir caudales, dichos
caudales serán los que se tienen en función del número de captaciones.
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑 = 45.53
𝐿
𝑠𝑒𝑔
= 0.04553 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑉𝐴 = 𝑄 𝑚á𝑥 𝑑 ∙ 𝑇𝑟
Dónde:
VA: Volumen de almacenamiento (m3
)
/seg)
Tr: Tiempo de retención (seg)
Considerando:
Tr = 2.00 minutos = 120.00 seg (1’ – 3’)

VA = 0.04553 ∙ 120.00
VA = 5.464 m3
Optamos por las siguientes medidas:
𝑉𝐴 = 𝑄 𝑚á𝑥 𝑑 ∙ 𝑇𝑟
H = 1.60 m
a = 2.10 m
b = 2.10 m
Luego las dimensiones finales de la 2º Cámara de reunión, considerando un borde
libre para efectos de aireación y construcción, serán:
H = 2.20 m
a = 2.10 m
b = 2.10 m
Será tratada como orificio y se calculará en:
Dónde:
/seg
Cd: Coeficiente de descarga (0.60 – 0.82)… Asumimos: 0.78
)
De la fórmula:
Ac = 0.010760 m2
𝐴 𝑐 =
𝜋
4
𝐷2 → 𝐷 = √
4∙𝐴 𝑐
𝜋
Luego:
D = 0.1170 m
D = 4.61” = 6”

3. Cálculo de la Altura que evite la entrada de aíre:
a) Primer Criterio:
Salida (S)
Condición para que no entre el aíre: PE = PS
VE = 0 m/seg
hf = 0 m
hL =0.5 VS
2
/2g
Luego:
ZC - ZS = 1.5 VS
2
/2g = h
VS = Q/A = 2.496 m/seg
h = 0.48m < 1.50 m
b) Segundo Criterio:
h = 0.543 VD1/2
(Para salida puntual)
h = 0.724 VD1/2
(Para salida lateral del flujo)
El valor obtenido por "h" debe satisfacer la ecuación de POLIKOVK para evitar la
formación de remolinos.
ℎ >
0.50 𝐷 𝑉0.55
𝑔 𝐷1/2 …(1)
Dónde:
D: Diámetro de la tubería = 6”
V: Velocidad de la tubería = Q/A = 2.496 m/seg
h: Carga de agua necesaria para evitar cavitación.
Considerando una salida lateral del flujo:
h = 0.71 m < 1.50 m
LfS
SS
C
EE
hhZ
g
VP
Z
g
VP

22
22


En (1)
h = 0.033 m < 1.50 m
Con las comprobaciones realizadas observamos que todos los valores son
menores a la dimensión admitida: 1.50 m
Finalmente el valor mínimo de "h" es: 0.71 m < 1.50 m
4. Cálculo de la tubería de desagüe o de limpieza:
𝑄 𝑠 = (
𝑉𝑎
𝑡
) ∙ 1.5
Dónde:
/seg)
) = 5.464 m3
t: tiempo de salida (seg) = 2 min = 120 seg
/seg) = 0.00539 m3
/seg
𝑄 𝑠 = (
5.464
120
) ∙ 1.5 = 0.06830 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
Para calcular el diámetro de la tubería de desagüe lo realizaremos como orificio
de pared gruesa (boquilla), donde el caudal viene expresado por:
𝑄 𝑠 = 𝐶 ∙ 𝐴 ∙ √2𝑔𝐻
Dónde:
C: Coeficiente de gasto… C = 0.82
𝐴 𝑐 =
𝜋
4
𝐷2 → 𝐷 = √
4 ∙ 𝐴 𝑐
𝜋
Luego:
D = 0.1376 m
D = 5.42” = 6”
5. Cálculo de la tubería de Rebose:
𝑄 𝑚á𝑥 𝑑 = 45.53 𝐿/𝑠𝑒𝑔
Suponiendo una velocidad de evacuación:
V = 2.00 m/seg

Usando la ecuación de compatibilidad.
𝑄 = 𝑉 ∙ 𝐴 = 𝑉 ∙
𝜋
4
𝐷2
𝐷 = √
4𝑄
𝑉𝜋
D = 0.1703 m
D = 6.70” = 8”
Se hará uso de un tubo de PVC de D = 2 '', sobresaliendo 50 cm y en cuyo extremo
se colocara un sombrero de ventilación.
4.2. PRETRATAMIENTO
Para el presente trabajo se considerará el diseño como si la captación fuese de
un Río, para hacer posible el diseño de las Estructuras Hidráulicas en el
Pretratamiento.
Datos de diseño:
El Docente asignó los datos de tamaño de partícula y temperatura de agua.
Qmáx d = 0.0455 m3
/seg
Diámetro de la partícula: ø = 0.0085 cm
Viscosidad cinemática: ‫ט‬ = 0.008333 cm2
/seg
Temperatura del agua: T° = 28 °C
Densidad Relativa: S = 2.65 (Arena)
Gravedad = 9.81 m/seg2
A. DISEÑO DEL DESARENADOR:
1. Dimensionamiento de la Unidad:
Cálculo de la velocidad de Sedimentación (VS):
Aplicando la fórmula de Stockes: ø < 0.01cm
Cálculo de la Velocidad de Sedimentación:
𝑉𝑆 =
1
18
∙ 𝑔 ∙
( 𝑠 − 1)
‫ט‬
∙ 𝑑2
𝑉𝑆 = 0.78 𝑐𝑚/𝑠𝑒𝑔
Cálculo del número de Reynolds
𝑅𝑒 =
𝑉𝑠 ∙ 𝑑
‫ט‬
𝑅𝑒 = 0.7952 … Régimen laminar.

Cálculo de la Velocidad de Sedimentación real:
𝑉𝑆 = √
4
3
∙
𝑔 ∙ 𝑑 ∙ ( 𝑠 − 1)
𝐶 𝑑
𝐶 𝑑 =
24
𝑅𝑒
+
3
√ 𝑅𝑒
+ 0.34
1° Iteración:
Cd = 1.477
Vs = 0.352
2° Iteración:
Re = 0.360
Cd = 1.477
Vs = 0.352
3° Iteración:
Re = 0.360
Cd = 1.477
Vs = 0.352
NOTA: Calculada la velocidad de Sedimentación, se determinara la zona de
sedimentación a base de la velocidad la cual constituirá la velocidad máxima
teórica que podría permitirse a la velocidad horizontal.
Cálculo de la velocidad de Arrastre (Vd):
𝑉𝑑 = 161 ∙ √𝑑
𝑉𝑑 = 14.84 𝑐𝑚/𝑠𝑒𝑔
Cálculo de la velocidad Horizontal (Vh):
𝑉ℎ = 0.40 ∙ √𝑉 ∙ 𝑑
Factor de seguridad = 0.4
𝑉ℎ = 5.94
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
< 16
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
𝑜𝑘
Cálculo de la Sección transversal de la Unidad (At):
𝐴𝑡 =
𝑄
𝑉𝐻
𝐴𝑡 = 0.77 𝑚2
Cálculo de la Profundidad (H) y el ancho (B) de la zona de
sedimentación:
B = 2H H = At/2H
H = At/B H2
= At/2 = 0.383

H = 0.60 m
B = 1.20 m
Cálculo del área superficial (As):
𝐴𝑠 =
𝑉𝐻
𝑉𝑆
∙ 𝐴𝑡
Dónde:
𝐴𝑠 = 𝐿 ∙ 𝐵
𝐴𝑡 = 𝐻 ∙ 𝐵
𝐴𝑠 = 6.188 𝑐𝑚2
Cálculo de la Zona de Sedimentación:
L = As/B = 5.157 m
Se recomienda: 5 < Lf/M< 20
𝐿𝑓 = 1.66 ∙ 𝐿
L = 8.56 m
Luego las dimensiones finales de la Zona de Sedimentación serán:
𝐿𝑓 = 1.25 ∙ 𝐿
𝐿𝑓 = 10.70 𝑚
𝐿𝑓 = 10.70 𝑚
2. Dimensiones del canal By - Pass para una tubería de Ø 2''
𝐴 =
𝑄
𝑉
Asumiendo:
V = 1 m/seg
Q = 0.04553 m3
/seg
A = 0.046 m2
Hacemos:
B = 2h
Y definimos las dimensiones del canal:
ℎ = √
𝐴
2
h = 0.151 m
h = 0.16 m

b = 0.32 m
3. Dimensiones de la transición:
𝐿1 =
𝐵 − 𝑏
2𝑡𝑔𝜃
θ = 12.5°
B = 1.20 m
b = 0.32 m
𝐿1 = 1.98 𝑚
12.5°
4. Carga de Agua sobre el vertedor de salida
𝐻2 = (
𝑄
1.84 𝐵
)
2/3
Q = 0.0455 m3
/seg
B = 1.20 m
𝐻2 = 0.08 𝑚
5. Velocidad de paso por el vertedero de salida
𝑉 = 𝑛 ∙ ( 𝐻2)
1
2 𝑛:1.8 − 2.0
L
b
QD S1 S2 S3
Entrada
Transición de
Salida
Transición de
B
L1
QD
y
P
P'
S1
S 3
S2

n = 1.9
H2 = 0.08 m
𝑉 = 0.5
𝑚
𝑠𝑒𝑔
< 1 𝑚/𝑠𝑒𝑔
Cumple las condiciones
6. Longitud total sin incluir muros
LT = L1 + L + 0.20
L1 = 1.98 m
L = 10.70 m
LT = 12.88 m
7. Caída del fondo en la zona de sedimentación
ℎ1 = 0.05 ∙ ( 𝐿 − 0.30)
Dónde:
L = 10.7 m
ℎ1 = 0.52 𝑚
8. Profundidad en el extremo de la zona de sedimentación
H1 = H + h1
H = 0.60 m
h1 = 0.52 m
H1 = 1.12 m
H1 = 1.20 m
4.3. TRATAMIENTO
NOTA: En el presente trabajo se considerará el diseño como si la captación fuese de un
Rio para hacer posible el diseño de las Estructuras Hidráulicas de la Planta de
Tratamiento.
POTABILIZACION DEL AGUA:
Para el tratamiento físico químico, se recomienda un tratamiento que pase
por los siguientes procesos:
- Floculación
- Decantación.
- Filtración
- Desinfección.
4.3.1. FLOCULACIÓN
CANALETA PARSHALL:
MEZCLA RAPIDA:

Se considerará como una unidad de mezcla.
1. Ancho del canal de entrada: D = 0.40 m
2. Ancho de garganta:
1/3 D < W < 1/2 D
1/3 (0.40) < W < 1/2 (0.40)
0.133 < W < 0.200
Asumimos: W = 0.20 m = 7.90 “= 9”
3. Dimensiones estándar del aforador Parshall:
Mediante la siguiente Tabla se tiene:
W 6" 9" 1'
A 62.07 87.95 137.16
B 60.96 86.36 134.30
C 39.37 36.10 60.98
D 39.69 57.47 84.46
E 60.96 78.20 91.44
F 30.48 30.48 60.96
G 60.96 45.72 91.44
H 30.49 30.48 38.10
N 11.43 11.43 22.86
P 90.17 107.95 149.23
R 40.64 40.64 50.00
Para W = 9 tenemos:
W = 20.10 cm D = 57.47 cm H = 30.48 cm

A = 87.95 cm E = 78.20 cm N = 11.43 cm
B = 86.36 cm F = 30.48 cm P = 107.95 cm
C = 36.10 cm G = 45.72 cm R = 40.64 cm
4. Cálculo de un Resalto Hidráulico como unidad de mezcla:
* Características del canal:
a) Capacidad: Q = 0.0455 m3
/seg
b) Geometría: hallamos las dimensiones "ho"
ℎ 𝑜 = 𝐾 ∙ 𝑄 𝑛
W
K n
Pulg m
3 0.075 3.704 0.646
6 0.150 1.842 0.636
9 0.229 1.486 0.633
12 0.305 1.276 0.657
24 0.610 0.795 0.645
Luego para: W = 9” tomamos: K = 1.486 n = 0.633
ℎ 𝑜 = 1.486 ∙ 0.045530.633
ho = 0. 210 m
~ Características Hidráulicas:
a) Condiciones hidráulicas antes del resalto:
- Altura del agua en la sección 1: h1
Por Manning:
𝑄 =
𝐴
ɳ
∙ 𝑅2/3 ∙ 𝑆1/2
Dónde:
𝐴1 = 𝑊 ∙ ℎ1 = 0.20 ∙ ℎ1 Ѕ = N / F = 0.375
𝑅 = 𝐴1 / 𝑃1 = (0.201 ∙ ℎ1)/ (2 ∙ ℎ1 + 0.201)
n = 0.016 Canaleta de concreto
Reemplazando valores:
h1 (m) Q (m3/seg)
0.03 0.019
0.04 0.029
0.05 0.040

Interpolando para hallar “h1"
Qmáx d = 0.04553 h1 = 0.055 m
* Velocidad en la sección ( 1 ): V1 = Q / A1
Q = 0.04553 m3
/seg
𝐴1 = 𝑊 ∙ ℎ1 = 0.0111 𝑚2 V1 = 4.11 m/s
* Comprobación del tipo de resalto (con el Nº Froude)
𝐹𝑟 =
𝑉1
(𝑔∙ ℎ1)
1
2
Fr = 5.59
Por lo tanto es un "salto estable" por estar dentro del rango de 4.5 a 9.0
b) Condiciones hidráulicas después del resalto:
- Altura después del resalto: "h2"
ℎ2 = −(
ℎ1
2
) + (
2∙𝑉1
2∙ℎ1
𝑔
+
ℎ1
2
4
)
1/2
h2 = 0.41 m
- Velocidad en la sección ( 2 ):
V2 = Q / A2
𝐴2 = 𝐷 ∙ ℎ2 = 0.164 𝑚2
V2 = 0.28 m/s
- Extensión del resalto: "L"
𝐿 = 6 ∙ (ℎ2 − ℎ1)
𝐿 = 2.12 𝑚
- Pérdida de Carga en el resalto: " hp”
ℎ 𝑝 =
( ℎ2 − ℎ1 )³
4 ∙ℎ1 ∙ℎ2
ℎ 𝑝 = 0.49 𝑚
5. Condiciones de Mezcla:
- Tiempo de Mezcla: "TM"
𝑇 𝑀 =
2 𝐿
𝑉1 + 𝑉2
𝑇 𝑀 = 0.97 𝑠𝑒𝑔 < 1
6. Gradiente de Velocidad (G):
𝐺 = √
𝑃
𝜇
= √
𝑊∙ℎ 𝑝
𝜇∙𝑇
Dónde:

𝑊∙ℎ 𝑝
𝑇
= Potencia disponible por unidad de volumen
𝜇 = 0.000000833 m2
/s (agua a 28° C)
𝜇 = 8.33 ∙ 10−5 Kg - seg/m2
(agua a 28° C)
W = Peso específico del agua = 1000 Kg/m3
𝐺 = √
1000 ∙ 0.49
8.333 ∙ 10−5 ∙ 0.97
𝐺 = 2470.47 𝑠𝑒𝑔−1 > 1000 𝑠𝑒𝑔−1 𝑜𝑘
Por lo tanto las dimensiones de la Canaleta Parshall están bien planteadas, ya
que cumplen con todas las condiciones.
AFORADOR PARSHALL:
En el paso se colocará verticalmente una regleta centimetrada, de donde se
obtendrá "ho", para luego de la tabla 2 para w = 6"
ℎ 𝑜 = 1.842 ∙ 𝑄0.636 → 𝑄 = (
ℎ 𝑜
1.842
)
1/0.636
Entonces confeccionamos la tabla Nº 1
TABLA Nº 1 (REGLETA PARA AFOROS EN CANALETA PARSHALL)
CARGA (cm) Q (L/s)
1 0.30
5 0.80
10 1.50
15 19.40
20 30.50
22 35.40
24 40.60
26 46.00
28 51.70
30 57.60
DOSIFICADOR:
1) Empleando una dosificación máxima de 75 ppm. La cantidad máxima de Kg de
sulfato de aluminio en 24 horas es:
𝐶 =
𝑄 𝑚á𝑥 𝑑 ∙ 𝐷𝑜𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛
106
𝐶 =
45.53 ∙ 75 ∙ 86400
106
= 295.03 𝐾𝑔 𝑑𝑒
𝐴𝑙2( 𝑆𝑂4)3
24ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
2) Con la cantidad diaria máxima a aplicar, se hace la solución, empleando una
solución concentrada al 10% la cantidad de litros de solución diarios será.
CARGA (cm) Q (L/s)
31 60.70
32 63.80
33 67.00
34 70.20
35 73.50
36 76.80
37 80.20
38 83.60
39 87.10
40 90.60

𝑞 =
295.0344
0.10
= 2950.34 𝐿𝑡𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛/24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
3) El equipo dosificador, será de orificio fijo, con flotador, deberá tener una
capacidad de:
𝑞 =
2950.344
24
= 122.931 𝐿𝑡𝑠 / ℎ𝑜𝑟𝑎
4) Por lo tanto el tanque, de solución deberá tener una capacidad mínima de
1000 litros para dosificar durante 8 horas; esto quiere decir que se tendrá que
preparar solución de sulfato de aluminio 3 veces diarias.
4.3.2 FLOCULADOR HORIZONTAL
MEZCLA LENTA:
El floculador horizontal de tabiques móviles, se ha creído considerar dos zonas:
Zona I:
to = 8.00 min
V = 0.20 m/seg
𝐿1 = 8.00 ∙ 0.20 ∙ 60 = 96.00 𝑚
Zona I:
to = 10.00 min
V = 0.15 m/seg
𝐿1 = 10.00 ∙ 0.15 ∙ 60 = 90.00 𝑚

Longitudes de los Canales:
𝐿 = 𝑉 ∙ 𝑡
1. Sección del Canal:
Zona I:
𝐴 𝐼 =
𝑄
𝑉𝐼
=
0.04553
0.20
= 0.228 𝑚2
Zona II:
𝐴 𝐼𝐼 =
𝑄
𝑉𝐼𝐼
=
0.04553
0.15
= 0.304 𝑚2
2. Cálculo de los Espaciamientos:
Tabiques planos de asbesto-cemento: 1.00 ∙ 2.50 𝑚
Borde Libre: 0.15 m
Profundidad de Canal: 1.00 m
Por lo que los espaciamientos serán de:
𝑎 𝐼 =
0.228
1.00
= 0.23 𝑚
𝑎 𝐼𝐼 =
0.304
1.00
= 0.30 𝑚
3. Espaciamiento entre la punta del tabique y la pared:
𝑏𝐼 = 1.5 ∙ 𝑎 𝐼 𝑏𝐼𝐼 = 1.5 ∙ 𝑎 𝐼𝐼
𝑏𝐼 = 1.5 ∙ 0.23 𝑏𝐼𝐼 = 1.5 ∙ 0.30
𝑏𝐼 = 0.35 𝑚 𝑏𝐼𝐼 = 0.45 𝑚
4. Ancho del Tabique:
𝐼 = 𝐿 + 𝑏
𝐼𝐼 = 2.5 + 𝑏𝐼 𝐼𝐼 = 2.85 𝑚
𝐼𝐼𝐼 = 2.5 + 𝑏𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼 = 2.95 𝑚
5. Número de Tabiques:
Primer Tramo:
𝑁𝐼 =
𝐿 𝐼
𝐼𝐼
=
96.00
2.85
= 34

Segundo Tramo:
𝑁𝐼𝐼 =
𝐿 𝐼𝐼
𝐼𝐼 𝐼
=
90.00
2.95
= 31
6. Longitud de Floculador en cada Tramo:
𝐿𝐹 = 𝑁° 𝑡𝑎𝑏𝑖𝑞𝑢𝑒𝑠 ∙ 𝑎
𝐿𝐹𝐼 = 𝑁𝐼 ∙ 𝑎 𝐼 = 34 ∙ 0.23 = 7.82 𝑚
𝐿𝐹𝐼𝐼 = 𝑁𝐼𝐼 ∙ 𝑎 𝐼𝐼 = 31 ∙ 0.30 = 9.30 𝑚
Las dimensiones del floculador incluyendo el espesor de los tabiques (1 cm),
será:
2.85 2.95
7.82
9.30
17.12
396,02
2348,54
678,53
1174,27
1174,89
6. Pérdidas de Carga:
Por cambio de dirección (h1).
Por fricción en tramos rectos (h2).
η = Asbesto - Cemento Cº = 0.01
( 𝑉1 ∙ η)2 = 0.000004 ( 𝑉2 ∙ η)2 = 0.00000225
𝑟1 =
𝐴
𝑃𝑚
= 0.1021 𝑟2 =
𝐴
𝑃𝑚
= 0.1320
𝑟1
4
3
= 0.0477 𝑟2
4
3
= 0.0672
g = 9.8 m/seg2
g = 980 cm/seg2
𝑆 = 0.375 (Pendiente del canal)
V
𝑉2
2𝑔 ℎ1 = 3𝑁 ∙
𝑉2
2𝑔
𝑆 =
( 𝑉 ∙ η)2
𝑟4/3 ℎ2 = 𝑆 ∙ 𝐿𝐹
ℎ𝑓 = ℎ1 + ℎ2
m/seg cm. cm. cm. cm. cm.
1er Tramó
20 0.204 21.43 0.0004602 1.97 23.40
2do tramo
15 0.115 11.02 0.0001617 2.40 13.42

7. Cálculo de la potencia disipada en la zona:
𝑃 =
𝛿 ∙ ℎ 𝑓
𝑡 𝑜
→ 𝛿 = 1000 𝐾𝑔/𝑚3
P = Potencia disipada.
hf = Pérdida de carga.
- hf 1 = 23.75 cm
- hf 1 = 0.2375 m
- hf 2 = 14.16 cm
- hf 2 = 0.1416 m
Primer tramo:
𝑃𝐼 =
1000 ∙0.2375
8 ∙60
→ 𝑃𝐼 = 0.495 𝐾𝑔/𝑚2 ∙ 𝑠𝑒𝑔
Segundo Tramo:
𝑃𝐼𝐼 =
1000 ∙ 0.1416
10 ∙ 60
→ 𝑃𝐼𝐼 = 0.236 𝐾𝑔/𝑚2 ∙ 𝑠𝑒𝑔
Por lo tanto el gradiente de velocidad en cada zona es:
𝐺 = √
𝑃
𝜇
𝜇 = 8.33 ∙ 10−5 Kg - seg/m2
Primer tramo:
𝐺𝐼 = √
0.495
8.33∙10−5
→ 𝐺𝐼 = 77.05327 𝑠𝑒𝑔−1
Segundo Tramo:
𝐺𝐼𝐼 = √
0.236
8.33 ∙ 10−5 → 𝐺𝐼𝐼 = 53.22315 𝑠𝑒𝑔−1
Como podemos observar la gradiente de velocidad cumple con los parámetros
establecidos, ya que oscila entre los siguientes valores:
10 𝑠𝑒𝑔−1 < 𝐺𝐼 < 100 𝑠𝑒𝑔−1
30 𝑠𝑒𝑔−1 < 𝐺𝐼𝐼 < 60 𝑠𝑒𝑔−1
4.3.3 DECANTACION
DISEÑO DEL DECANTADOR:
Consideraciones para el diseño:
𝑄 𝑚á𝑥.𝑑 = 0.04553 𝑚3/𝑠𝑒𝑔

Profundidad del tanque: h1 = 3.00 m
Espaciamiento entre placas: e = 0.05 m
Longitud de placas: l = 0.60 m
Longitud relativa : L = 12.00
Carga superficial : q = 130.00 m3
/m2
/día
Ángulo de inclinación : θ = 65°
Constante crítica del Sedimentador: Sc = 1 1/8 (láminas paralelas)
1. Zona de Sedimentación:
a = a m
L = 4a m
A = 4a2
m
Si: 𝑉𝑜 =
𝑞∙( 𝑠𝑒𝑛𝜃+𝐿𝑐𝑜𝑠𝜃)
𝑆 𝑐
𝑉𝑜 =
130 ∙ (0.91 + 12 ∙ 0.42)
86400 ∙ 1.125
𝑉𝑜 = 0.0080 𝑚/𝑠
𝑉𝑜 = 0.80 𝑐𝑚/𝑠
𝑅𝑒 =
𝑉𝑜 ∙ 𝑑
‫ט‬
𝑅𝑒 = 480.00 < 500 (existe flujo laminar)
2. Tiempo de retención:
𝑇 =
𝑙
𝑉𝑜
l: Longitud de placas.
𝑇 = 75.00 seg
T = 1.25 min
3. Cálculo del área de sedimentos:

𝐴 =
𝑄
𝑉𝑜
𝐴 = 5.69 𝑚2
Como se tiene dos unidades, el área es:
𝐴 𝑡 = 2 ∙ 𝐴
𝐴 𝑡 = 11.38 𝑚2
4. Dimensiones de cada unidad:
Área: 4a2
= 5.69 a = 1.20 m
L = 4a L = 4.80 m
5. Número total de placas:
𝑁 =
𝐿 − 0.20
𝑒
+ 1
𝑁 = 93.0 𝑃𝑙𝑎𝑐𝑎𝑠
6. Zona de entrada:
Estará compuesto por un tabique difusor con las siguientes características:
Profundidad = 3.00 m
Ancho = 1.20 m
Caudal = 0.04553 m3
/seg
Entonces: ℎ 𝑓 = 1.1 ∙ 3.00 = 3.30 𝑚
Luego hallamos:
ℎ
4
=
3.30
4
= 0.83 𝑚
ℎ
5
=
3.30
5
= 0.66 𝑚
ℎ
6
=
3.30
6
= 0.55 𝑚
Si no hay remoción mecánica de lodos, los orificios más bajos deberán estar a
h/4 o h/5 por encima del fondo. Por lo tanto:
Orificios más bajos (h1) 0.66 ≤ h1 ≤ 0.83
Tomemos: h1 = 0.70 m
Los orificios más altos deberán estar entre h/5 o h/6 de la superficie del agua. Por
lo tanto:
Orificios más altos (h5) 0.55 ≤ h5 ≤ 0.66
Tomemos: h5 = 0.60 m
Separación vertical = 20.00 cm

Separación horizontal = 15.00 cm
1.20
3.30 2.00
0.70
0.60
Bafle de Madera
7. Cálculo del área de cada orificio:
Optando por φ = 5.08 cm
Optando por φ = 2”
𝑎 𝑜 =
𝜋 ∙ 𝐷2
4
𝑎 𝑜 = 0.00203 𝑚2
8. Cálculo del número total de orificios:
n = Ao/ao
Ao = Q/ Vo
Vo = 0.15 m/s Vo = (0.10 – 0.15 m/s)
Ao = 0.30 m2
n = 150 orificios
9. Cálculo de la cortina de orificios:
𝐵 = 6𝐷 + 1.5 ∙ 𝑛 𝐻 ∙ 𝐷
B = 1.20 m
D = 2”
𝑛 𝐻 = 12 orificios horizontales.
𝑛 = 𝑛 𝐻 ∙ 𝑛 𝑉
𝑛 𝑉 = 13 orificios verticales.
𝐻 = 3𝐷 + 1.5 ∙ 𝑛 𝑉 ∙ 𝐷
𝐻 = 1.14 𝑚

10. Zona de salida:
Está compuesta por un vertedor de pared delgada, un canal de salida y un
deflector de viento.
11. Vertedor de salida:
𝑄 = 1.84 ∙ 𝐿 ∙ ℎ 𝑜
3/2
ℎ 𝑜 = 0.07520 𝑚
12. Diseño del canal de salida:
Se diseñará para máxima eficiencia hidráulica:
B = 2h
v ≤ 0.20 m/s
v = 0.20 m/s
𝑄 = 𝑉 ∙ 𝐴
𝐴 = 𝐵 ∙ 𝐻
𝐴 = 2ℎ2
Entonces:
ℎ = √
𝑄
2𝑉
h = 0.34 m h ≈ 0.35 m
B = 0.67 m B ≈ 0.70 m
13. Volumen de lodos:
VL = 3.97 m3
14. Volumen total a evacuar:
𝑉𝑡 = 3.972 + 3 ∙ (4.8 + 1.10 + 0.20 + 1.10) ∙ 1.2
𝑉𝑡 = 29.89 𝑚3
15. Válvula de limpieza del decantador:

Tiempo de vaciado: T = 2.0 horas = 7200 s
H = 1.10+0.48+3
H = 4.34 m
𝑄 𝑑𝑒𝑠𝑐 =
𝑉𝑇
𝑇
+ 𝑄 𝑚á𝑥 𝑑
𝑄 𝑑𝑒𝑠𝑐 =
29.89
7200
+ 0.04553
𝑄 𝑑𝑒𝑠𝑐 = 0.050 𝑚3/𝑠
𝑄 𝑑𝑒𝑠𝑐 = 𝐶 𝑑 ∙ 𝐴 ∙ √2𝑔ℎ
Cd = 0.82
A = 0.007 m2
D = 0.09 m
D = 9.14 cm
D = 3.60”
D = 4”
4.3.4 FILTRACIÓN
- Como la velocidad de filtración es: > 0.10 cm/seg
- Velocidad de Filtración: 0.17 cm/s
- Según cuadro proporcionado por el docente en clase, la velocidad de
filtración está ubicado dentro de Filtros Rápidos con Lecho de Arena, el cual
presenta las siguientes características:
. Caudal: Q = 0.04553 m3
/seg
. Caudal: Q = 3933.79 m3
/día
1. Carga por metro cuadrado:
q = 1.7 L/s
𝑞 = 1.7 ∙ 24 ∙
3600
1000
q = 146.88 m3
/m2
/día
2. Área superficial:
A = Q / q
A = 26.78 m2
Se considera 2 unidades como mínimo.
Número de filtros: 4
Área de cada filtro = 6.70 m2
Dimensiones de cada filtro:
Ancho = 3.00 m
Largo = 2.20 m

3. Características de los materiales del lecho filtrante:
Arena
Coeficiente de uniformidad: Cu = 1.5 (1.5 – 1.7)
Diámetro efectivo: E = 0.4 mm (0.4 – 0.7)
Peso específico: S = 2.65
Profundidad: P = 20 cm (15 – 30)
Grava
Peso específico: S = 2.6
Profundidad: P = 40 cm (30 –45)
ARENA = 20 cm
GRAVA = 40 cm
4. Cálculo de h:
ℎ = 𝑄 ∙
𝑡
𝐴
t = 120 seg → 2 min
ℎ = 0.82 𝑚 → h = 0.75 m
5. Expansión del lecho filtrante:
Arena = 0.30 (28% - 40%)
Altura de expansión total:
he = 6.0 cm
Altura de agua por carga en el filtro:
Hcf = (0.15 + 0.10 + 0.4 + 20) + 0.82 + 0.06
Hcf = 1.73 m
6. Dimensionamiento del cisterna:
t = 4min
𝑉𝑐 = 𝑄 ∙ 𝑡
𝑉𝑐 = 0.04553 ∙ 4 ∙ 60
𝑉𝑐 = 10.9 𝑚3
𝑉𝑐 = 𝐴 ∙ 𝐻
𝐴 = 𝐵 ∙ 𝐿
𝐿 = 1.2𝐵

𝑉𝑐 = 1.20 ∙ 𝐵2 ∙ 𝐻
Para: B = 2.00 m
H = 2.30 m
L = 2.40 m
7. Lavado del filtro:
Se hará por reflujo, mediante bombeo de agua, por lo que se calculará la
potencia de dicha bomba:
𝑃 =
𝛾 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻𝑡
75 ɳ
Ht = H + hf
Hf = 10% H
𝐻𝑡 = 1.1 ∙ (1.73)
𝐻𝑡 = 1.90 𝑚
𝑄 =
𝑉𝑐
𝑡
t = 8 min Tiempo de retrolavado
Q = 0.0228 m3
/s
n = 0.70 (0.5 – 0.75)
Reemplazando, encontramos la potencia de la bomba:
P = 0.83HP
Por lo tanta la bomba tendrá una potencia de: 1.0 HP
4.3.5 DESINFECCIÓN:
La desinfección de aguas de abastecimiento se puede considerar como el
proceso en general dentro de una estación de tratamiento de agua que tiene
como objetivo la inactivación de los microorganismos que puedan haber
presentes en el agua, minimizando así la probabilidad de transmisión hídrica de
enfermedades.
Como último proceso a realizar en una Planta de Tratamiento, es la
desinfección del agua para lo cual se empleará el "Cloro"; con este procedimiento
aseguramos la calidad microbiológica del agua.
Dosis: Para la dosis , se considerará como valor permisible 0.80 ppm,
como valor apto para el consumo humano, además de que el agua está
relativamente limpia después de los procesos de coagulación, floculación,
filtración. Con éstas consideraciones, se usará la siguiente dosificación:

Dosis: 0.80 ppm 0.80 mg/Lt
𝐶 =
𝑄 𝑚á𝑥 𝑑 ∙ 𝐷𝑜𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛
106
𝐶 = 45.53 ∙ 0.80 ∙ 86400 ∙ 106
C = 3.15 Kg/día
𝐶 = 3.15 ∙ 2.2 𝑙𝑏/𝑑í𝑎
C = 6.92 lb/día
Cantidad mínima de Cloro para asegurar la cantidad necesaria de Cloro
Residual en la parte más alejada de la ciudad.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 CONCLUSIONES:
 La captación se planteó el diseño de una caja de captación tomando en
cuenta el Qd, Qc y la presión de salida.
 Para el sedimenatdor se diseñó tomando en cuenta el tamaño de partícula.
 El aforador Parshall se diseñó con la finalidad de controlar el caudal y para
obtener la mezcla rápida del agua con el floculante (Sulfato de Aluminio).
 El floculador se ha diseñado para la formación de flóculos (flock) para
separar las partículas sólidas de la liquidas.
 Se diseñó un decantador de alta velocidad para liberar el agua de las
partículas más pequeñas formadas por el floculador.
 El filtro por condiciones de trabajo se tomó en cuenta el diseño de un filtro
rápido.
 Para el caso del trabajo se ha considerado la planta de tratamiento para
aguas de río, puesto que para captaciones de manantial no es necesario
todas las estructuras señaladas.
 RECOMENDACIONES:
 Se recomienda diseñar estructuras hidráulicas económicas, seguras y de
calidad, para lo cual se deben elegir valores con criterios aplicables a la
realidad de la zona.
 Datos obtenidos y los cálculos deben ser lo más confiables y completos,
pues de ellos va a depender un buen diseño de acorde con la realidad de
las necesidades.
 Un estudio adecuado de las estructuras hará que se utilice adecuadamente
las mismas y que no se sobredimensionen pues ello perjudicaría en los
gastos del proyecto.
6. BIBLIOGRAFIA.
 Separata del curso de abastecimiento de agua y alcantarillado: Ing. Gaspar
Méndez Cruz.
 Abastecimiento de agua y alcantarillado – Vierendel
 Abastecimiento De Agua - Simón Arocha

TEMA DE INVESTIGACIÓN: Captación agua de lluvia
Una de las soluciones para hacer frente
a la escasez de agua es el
aprovechamiento eficiente del agua de
lluvia, tradición milenaria que se
practica desde hace 5000 años. A lo
largo de distintas épocas, culturas en
todo el mundo desarrollaron métodos
para recoger y utilizar el recurso pluvial,
sin embargo con el progreso de los
sistemas de distribución entubada,
estas prácticas se fueron abandonando.
Ahora ante el reto que supone el aumento de la población y la escasez del suministro, tanto
en las zonas urbanas como rurales, la captación de agua de lluvia y nuevos sistemas para su
correcta gestión, vuelven a verse como una solución para ahorrar y aumentar las reservas de
agua.
Situación en el Mundo y en América
En países como Inglaterra, Alemania, Japón o Singapur, el agua de la lluvia se aprovecha en
edificios que cuentan con el sistema de recolección, para después utilizarla en los baños o en el
combate a incendios, lo cual representa un ahorro del 15% del recurso.
En la India se utiliza principalmente para regadío, pero cada vez se desarrollan más políticas
encaminadas a la captación en ciudades como Bangalore o Delhi.
En la República Popular de China se resolvió el problema de abastecimiento de agua a cinco
millones de personas con la aplicación de tecnologías de captación de agua de lluvia en 15
provincias después del proyecto piloto “121” aplicado en la región de Gainsu.
En Bangladesh se detuvo la intoxicación por arsénico con la utilización de sistemas de
captación de agua de lluvia para uso doméstico.
Brasil tiene un programa para la construcción de un millón de cisternas rurales para aumentar
el suministro en la zona semiárida del noreste.
En las Islas del Caribe (Vírgenes, Islas Caicos y Turcas), Tailandia, Singapur, Inglaterra,
EUA y Japón entre otros, existe un marco legal y normativo que obliga a la captación de agua
de lluvia de los techos.
En Israel se realiza microcaptación de agua de lluvia para árboles frutales como almendros y
pistachos.
En los Estados Unidos y Australia, la captación de agua de lluvia se aplica principalmente
para abastecer de agua a la ganadería y al consumo doméstico. En algunos estados de
ambos países se ha desarrollado regulaciones e incentivos que invitan a implementar estos
sistemas.
Situación en México
Solo una parte ínfima del agua de lluvia es utilizada. De acuerdo a los especialistas, se podría
reducir el rezago en abastecimiento de agua en el país si se aprovecharan los métodos de
captación y gestión del agua de lluvia.

Si se captara toda la lluvia en los techos y en algunos suelos, se podría ahorrar de 10% a
15% del agua que se consume en los hogares.
Si se aprovechara el 3% de la lluvia que cae cada año en el país, alcanzaría para suministrar
de agua no potable para usos como limpieza o sanitarios a 13 millones de personas, para que
50 millones de animales pudieran beber o para regar 18 millones de hectáreas de cultivo.
Cosecha de lluvia
Es la práctica de recolectar y utilizar el agua de lluvia que se descarga de las superficies
duras, como los techos o el escurrimiento de suelos. Es una técnica ancestral que está
recuperando su popularidad ahora que cada vez más gente, está buscando maneras de usar
las fuentes de agua de forma más inteligente.
Hoy, muchas áreas rurales dependen de la cosecha de agua de lluvia, pero las zonas
urbanas que son atendidas por servicios municipales, tienden a olvidar este recurso. La
cosecha de lluvia es una solución muy importante para las grandes urbes en donde se está
gastando más agua de la que se dispone. Un problema que se viene agravando además con
las transformaciones que está produciendo el cambio climático.
Para poder captar agua de lluvia es necesario que las superficies expuestas a la precipitación
pluvial permitan su escurrimiento, ya sea porque la superficie es impermeable o porque su
capacidad de absorción es inferior a la de infiltración en terrenos con pendiente.
En los centros urbanos, las áreas expuestas a la lluvia son mayoritariamente impermeables
(techos, calles y estacionamientos), por lo que la captación se puede realizar con inversiones
relativamente pequeñas. La conducción de los escurrimientos a los cuerpos de almacenaje se
efectúa por medio de canalones en techos (liga a drenajes sifónicos), tuberías de lámina y/o
PVC y canaletas con o sin rejillas en los pisos.
Conceptos relacionados con la captación pluvial
Área de captación: Lugar donde se almacenan los escurrimientos de agua de lluvia, antes de
realizar su disposición final. Por lo general se utilizan superficies como los techos de las
casas, escuelas, almacenes, etc., que deben estar impermeabilizados. También se puede
captar el agua que escurre de calles o estacionamientos por medio de canales.
Estructura de captación: Recolectan las aguas en los sistemas de alcantarillado pluvial, se
utilizan sumideros o bocas de tormenta como estructuras de captación, aunque también
pueden existir descargas domiciliarias donde se vierta el agua de lluvia que cae en techos y
patios.

Sistema de conducción: El sistema de conducción se refiere al conjunto de canaletas o
tuberías de diferentes materiales y formas que conducen el agua de lluvia del área de
captación al sistema de almacenamiento. El material utilizado debe ser liviano, resistente, fácil
de unir entre sí y que no permita la contaminación con compuestos orgánicos o inorgánicos.
Dispositivo de retiro de contaminantes y filtración: Antes de conducir el agua a la
infraestructura de almacenamiento se recomienda colocar un dispositivo que retire y filtre los
contaminantes que puede arrastrar el agua a su paso por las superficies, como pueden ser
sedimentos, metales, grasas y basuras. De esta forma el agua llegará sin residuos tóxicos al
lugar de almacenamiento.
Tanques de almacenamiento: Se trata de tinacos o sistemas modulares en donde se
conserva el agua de lluvia captada, se pueden situar por encima o por debajo de la tierra.
Deben ser de material resistente, impermeable para evitar la pérdida de agua por goteo o
transpiración y estar cubiertos para impedir el ingreso de polvo, insectos, luz solar y posibles
contaminantes. Además, la entrada y la descarga deben de contar con mallas para evitar el
ingreso de insectos y animales; deben estar dotados de dispositivos para el retiro de agua.
Deben ser de un material inerte, el hormigón armado, de fibra de vidrio, polietileno y acero
inoxidable son los más recomendados.
Tanques tormenta: Un tanque de tormentas es una infraestructura de alcantarillado
consistente en un depósito dedicado a capturar y retener el agua de lluvia, sobre todo cuando
hay precipitaciones muy intensas, para disminuir la posibilidad de inundaciones en los casos
en que la capacidad de escurrido del agua es menor que el volumen de lluvia. Tiene además
la función de hacer una predepuración al evitar que las primeras lluvias, que son las más
contaminadas, se viertan directamente a sistemas naturales acuáticos. Estos dispositivos
destinados a laminar los caudales máximos de una avenida, son particularmente importantes
en las áreas donde se ha producido una impermeabilización masiva de las cuencas por lo
general a causa de la urbanización. Son particularmente importantes en el caso de que la red
de alcantarillado sea un sistema unitario, es decir que conduce, mezclándolas, las aguas
negras y las aguas pluviales.
Vertedor: Es la estructura de una obra hidráulica de almacenamiento a través de la cual se
descargan los volúmenes que exceden la capacidad del embalse, con objeto de evitar fallas
por desbordamiento.
Beneficios de la cosecha de lluvia
Económicos
 El agua de lluvia es un recurso gratuito y fácil de mantener. Relativamente limpio que se
puede utilizar en actividades que no requieran de su consumo.
 Reducción en las tarifas de agua potable entubada por la disminución en su uso, ya sea en
sanitarios, para lavar (superficies, vehículos o ropa), riego de jardines o cultivos, entr e otras
posibilidades
Medioambientales
 Recargar los acuíferos abatidos.
 Conservación de las reservas de agua potable (ríos, lagos, humedales)
 Fomenta una cultura de conservación y uso óptimo del agua
Sociales

 Disminuir el volumen de agua lluvia que entra al sistema de drenaje combinado (sanitario y
pluvial), evitando que se sature y reduciendo las inundaciones y el volumen de descargas de
aguas negras. Aumentando su disponibilidad para otros usos.
 Reducir la utilización de energía y de químicos necesarios para tratar el agua de lluvia en la
ciudad, disminuyendo también el gasto que genera mover y tratar el agua negra del drenaje a
distancias lejanas.
 Aminorar el volumen de agua potable usada en aplicaciones no potables (sanitarios) o de
consumo humano (regar jardín).
Aun cuando las ventajas son numerosas, es necesario indicar también que los sistemas de
captación de agua de lluvia cuentan con algunas desventajas tales como:
 Depender directamente de la cantidad de precipitación presentada en la zona.
 La instalación de sistemas adecuados representa una inversión inicial que tarda unos años
en amortizarse.
 Se debe tener cuidado con posible contaminación del agua por materia orgánica o animales,
razón por debe pasar por un proceso de limpieza antes de ser almacenada en un lugar
seguro y bien cerrado.
Y aunque en algunos lugares se considere como agua potable, no es recomendable, ya que
depende de las condiciones de cada lugar y de los lugares por los que escurre.
Agua de lluvia ¿potable?
Las propiedades físicas y químicas del
agua de lluvia son generalmente
superiores a las que presentan fuentes
de agua subterránea que pueden ser
más duras debido a los minerales que
se encuentran en el subsuelo. El agua
de lluvia es en teoría pura, sin
embargo al caer se escurre a través de
superficies arrastrando contaminantes
que pueden ser tóxicos. Por ejemplo,
en estudios realizados por
Organización Mundial de la Salud
(OMS) se ha comprobado que en algunos techos tanto de zonas urbanas como rurales, se
han registrado valores altos en plomo que se puede atribuir a la composición de los
materiales con los que han sido elaborados. También algunos análisis han detectado niveles
altos de coliformes totales y coliformes fecales, contaminación que puede ser producida por el
excremento de las aves, roedores, etc.
Además en zonas urbanas con alto nivel de polución en el aire, la situación empeora ya que
la atmósfera se contamina de los elementos como: 79% de nitrógeno, 21% de oxígeno y en
menor cantidad otros gases o contaminantes naturales y/o producto de la actividad humana.
A esto hay que sumarle que en las ciudades las superficies por las que escurre como calles o
techos, tienen niveles más altos de químicos, hidrocarburos, basuras y otros contaminantes.
Por esta razón, si se quiere aprovechar el recurso pluvial en zonas urbanas, se recomienda
que el líquido pase por un proceso que retire sedimentos y grasas primero y si se quiere una
mayor calidad puede pasar por un proceso de filtrado que retire a mayor profundidad los
contaminantes. Una vez se ha pasado por este proceso el agua debe ser almacenada en un
lugar seguro y bien sellado.

Sin embargo, si se quiere utilizar para consumo humano se recomienda que pase por un
proceso de potabilización. Además, en algunas ciudades se ha registrado lluvia con una alto
nivel de acides, resultado de la contaminación de la atmósfera por a las emanaciones
industriales y de los vehículos, en estas situaciones se debe revisar la calidad del aire.
Lluvia ácida
El agua de lluvia se considera ácida cuando sus valores de pH son inferiores a los
considerados normales. El pH es una escala que va de 0 a 14 y nos indica que tan ácida o
alcalina es una sustancia. El agua pura tiene un valor de pH de 7, que se considera neutro;
valores de pH menores a 7 son ácidos, como el jugo de limón que tiene un pH de 2.3 y
valores superiores a 7 se consideran alcalinos, por ejemplo, la sangre humana con un valor
de 7.3.
Este fenómeno se produce principalmente debido a la quema de combustibles que lanzan a la
atmósfera gases de dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx), los cuales
reaccionan químicamente con el vapor de agua y otras sustancias de la atmósfera para
formar ácidos sulfúrico (H2 SO4) y nítrico (HNO3), dos ácidos fuertes que cuando caen a la
superficie mezclados con el agua de lluvia producen una disminución en el pH de la lluvia por
debajo de 5.0, lo cual es conocido como lluvia ácida.
PH del agua de lluvia en diferentes regiones del mundo
Los efectos nocivos que la lluvia ácida ocasiona sobre las áreas naturales son muy diversos y
dependen del tipo de ecosistemas; así por ejemplo, en ríos y lagos, éste fenómeno ha
provocado una acidificación de sus aguas, dañando a plantas y animales que las habitan, y
en casos extremos, se produce una aniquilación completa de especies sensibles a la acidez
del agua.

La lluvia ácida empobrece los suelos, tanto de bosques, como de zonas de cultivo, ya que a
su paso por éstos, lava los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas, al tiempo
que libera elementos tóxicos, como el aluminio y el magnesio, que se acumulan en sus tejidos
y acaba con microorganismos útiles en los procesos de formación, descomposición y nutrición
del suelo.
La lluvia ácida puede tener efectos indirectos sobre la salud, ya que las aguas acidificadas
pueden disolver metales y sustancias tóxicas de los suelos, rocas, conductos y tuberías y
posteriormente transportarlos hacia los sistemas de agua potable.
Debido a esta situación y a que el escurrimiento pluvial arrastra contaminantes y aceites de
superficies como suelos y tejados, el agua de lluvia debe pasar por un mínimo proceso de
filtración y limpieza para uso humano y para ayudar a que no contamine ecosistemas
naturales.
Agua potable
De manera generalizada, puede decirse que el agua
potable es aquella que está libre de sustancias y
microorganismos que puedan afectar la salud. Los
requerimientos de potabilidad del agua, que pueden variar
dependiendo de múltiples factores, son los siguientes:
 Que posea menos de 10 bacterias intestinales por litro.
 Que no contenga impurezas químicas.
 Que no presente sabor, olor ni color o turbiedad objetables.
 Que no provenga de manantiales sujetos a contaminación por aguas negras.
La provisión de agua potable y de saneamiento es un factor significativo en la salud de la
población, especialmente entre la infantil. El acceso al agua potable y al saneamiento
adecuado son elementos cruciales para la reducción de la mortalidad y morbilidad entre la
población menor de cinco años, en la disminución tanto de la incidencia de enfermedades de
transmisión hídrica como la hepatitis viral, fiebre tifoidea, cólera, disentería y otras causantes
de diarrea, así como posibles afecciones resultantes del consumo de agua con componentes
químicos patógenos, tales como arsénico, nitratos o flúor.
Contaminantes en el agua
Carbono orgánico total (COT): Concentración de carbono orgánico oxidable presente en el
agua.
DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno): Cantidad de oxígeno consumido por la actividad
metabólica de microorganismos, en un período de cinco días, a 20 °C considerando la suma
de las concentraciones solubles y en suspensión.
Sólidos totales disueltos (STD): Cantidad total de sólidos expresada en mg/L o ppm, que
permanecen en una muestra de agua cuando ésta se evapora totalmente.
Sólidos suspendidos totales (SST): Concentración de partículas que son retenidas en un
medio filtrante de microfibra de vidrio, con un diámetro de poro de 1.5 micrómetros o su
equivalente.

Métodos para purificar el agua
Desinfección por ebullición
Para eliminar las bacterias es necesario que el agua hierva de 15 a 30 minutos. Es una forma
sencilla y económica de desinfección al alcance de la mayoría de los hogares. Entre las
desventajas de este método destaca la concentración del contenido de minerales disueltos,
debido a la vaporización del agua.
Desinfección con cloro
La cloración es uno de los métodos más rápidos, económicos y eficaces para eliminar las
bacterias contenidas en el agua. La cantidad de cloro que debe agregarse al agua depende
de la concentración que tenga el compuesto de esta sustancia que venden en su región;
generalmente, tres gotas por litro suelen ser suficientes. Después de agregar el cloro, es
importante esperar media hora antes de tomar el agua. El agua ya viene clorada de la red,
por lo que puede suceder que al agregarle más cloro el exceso se manifieste en el sabor
(haciéndolo muy desagradable); esto no representa riesgos para su salud.
Desinfección con plata iónica
En el mercado existen algunos productos para desinfectar agua y verduras que utilizan
compuestos de plata iónica o coloidal. Aunque los fabricantes recomiendan esperar
aproximadamente diez minutos después de añadirlos al agua, es preferible esperar el doble
del tiempo sugerido.
Filtros de cerámica
Estos filtros separan materia sólida del líquido gracias a que tienen un poro muy fino, es decir,
retienen partículas muy pequeñas. Un inconveniente de estos filtros es que sobre ellos
pueden desarrollarse colonias de microorganismos. Por lo tanto, al comprar un filtro de este
tipo, será importante verificar que éste libere o esté impregnado con plata iónica, ya que esta
sustancia tiene un efecto germicida. El filtro más sencillo está formado por una barra de
cerámica cubierta por un cilindro metálico que se adapta a la llave del agua. Un filtro de
cerámica con plata iónica proporciona unos 60 litros de agua por día. Si se le da un
mantenimiento adecuado, este implemento puede tener una duración de por lo menos 5 años.
Filtro de carbón activado
En este sistema el agua pasa por un filtro de carbón activado, el cual contiene millones de
agujeros microscópicos que capturan y rompen las moléculas de los contaminantes. Este
método es muy eficiente para eliminar el cloro, el mal olor, los sabores desagradables y los
sólidos pesados en el agua. También retiene algunos contaminantes orgánicos, como
insecticidas, pesticidas y herbicidas. El riesgo que representan estos filtros es que pueden
saturarse y contaminarse con microorganismos, por tanto, es preciso cambiarlos cada cinco
meses, de lo contrario, si no se cuenta con un sistema de desinfección colocado después del
filtro (como luz UV o plata iónica), el agua ya no es segura para beber. El equipo de filtración
por carbón activado incluye un tanque de fibra de vidrio, una válvula de control y el filtro;
puede durar hasta 6 años.
Purificación por ozono
Como purificador de agua, el ozono es un gas muy efectivo porque descompone los
organismos vivos sin dejar residuos químicos que puedan dañar la salud o alterar el sabor del
agua. En general, se considera que sus ventajas son las siguientes: reduce de manera

importante el aspecto turbio, el mal olor y sabor del agua, así como la cantidad de sólidos en
suspensión. No sólo elimina las bacterias causantes de enfermedades, sino que también
inactiva virus y otros microorganismos que el cloro no puede destruir. El equipo consta de un
generador de ozono, dos válvulas y un secador de aire, y tiene la capacidad para purificar
aproximadamente 300 litros de agua diarios por alrededor de 6 años. Su principal desventaja
es su elevado costo; además, requiere mantenimiento constante, instalación especial y utiliza
energía eléctrica.
Desinfección por rayos ultravioleta (UV)
En una primera etapa, el agua pasa por un filtro que retiene las partículas en suspensión.
Después pasa por un filtro de carbón activado, el cual elimina el mal olor, sabor y color en el
agua, así como el cloro. Por último, el agua es purificada por medio de luz ultravioleta, que se
encarga de destruir las bacterias. Este método es automático, efectivo, no daña al medio
ambiente y es fácil de instalar; además, puede purificar hasta 200 litros de agua al día. Los
filtros de este tipo de equipos se deben reemplazar cada seis meses y el bulbo de la lámpara
de rayos UV debe cambiarse cada año.
Purificación por ósmosis inversa
El proceso de ósmosis inversa utiliza una membrana semipermeable que separa y elimina del
agua sólidos, sustancias orgánicas, virus y bacterias disueltas en el agua. Puede eliminar
alrededor de 95% de los sólidos disueltos totales (SDT) y 99% de todas las bacterias. Las
membranas sólo dejan pasar las moléculas de agua, atrapando incluso las sales disueltas.
Por cada litro que entra a un sistema de ósmosis inversa se obtienen 500 ml de agua de la
más alta calidad, sin embargo, deben desecharse los otros 500 ml que contienen los SDT.
Durante la operación, la misma agua se encarga de limpiar la membrana, disminuyendo los
gastos. Un equipo de filtración por ósmosis incluye un filtro de sedimentación, uno de carbón
activado, una membrana, una lámpara de rayos UV y dos posfiltros. Su rendimiento diario es
de 200 litros de agua y, con un mantenimiento adecuado, puede utilizarse hasta por 10 años.
Este método no es recomendable cuando se trata de agua dura, esto es, agua que contiene
un alto porcentaje de sales de calcio y magnesio.

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