PLANTAS DE TRATAMIENTO DE FILTROS RAPIDOS


Ing. Lidia Vargas de Cánepa
Asesora en Tratamiento de Agua para Consumo Humano


Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente
División de Salud y Ambiente
Organización Panamericana de la Salud
Oficina Sanitaria Panamericana - Oficina Regional de la
Organización Mundial de la Salud


PLANTAS DE FILTRACION RAPIDA (PFR)

1.Introducción

2. Descripción de la tecnología

    2. Sedimentador
            Unidad de presedimentación de tipo convencional

    3.Mezcladores rápidos de tipo hidráulico

        3.1.Canaleta Parshall
                - Ventajas
                - Restricciones
                - Criterios básicos
                - Criterios de diseño 
                - Criterios de operación y mantenimiento

        3.2. Rampa
                - Descripción
                - Ventajas
                - Restricciones
                - Criterios básicos
                - Criterios de diseño

        3.3. Vertederos
                - Descripción
                - Ventajas
                - Restricciones
                - Criterios básicos
                - Criterios de diseño
                - Criterios de operación y mantenimiento

    4. Floculadores hidráulicos de pantallas

        4.1.Floculador de pantallas de flujo horizontal
                - Descripción
                - Ventajas
                - Restricciones
                - Criterios básicos
                - Criterios de diseño
                - Criterios de operación y mantenimiento

        4.2. Floculador de pantallas de flujo vertical
                - Descripción
                - Ventajas
                - Restricciones
                - Criterios básicos
                - Criterios de diseño
                - Criterios de operación y mantenimiento

    5. Decantadores de placas paralelas
                - Descripción
                - Ventajas
                - Restricciones
                - Criterios básicos
                - Criterios de diseño
                - Criterios de operación y mantenimiento

    6. Filtros
                - Descripción
                - Ventajas
                - Restricciones
                - Criterios básicos
                - Criterios de diseño

    7. Sala de dosificación y almacenes

    8. Arquitectura hidráulica de la planta

3. Contactos para referencias adicionales


  Plantas de Filtración Rápida (PFR)

1. Introducción

Cuando la mayor parte de las partículas que se encuentran en el agua son de tipo coloidal o se encuentran en solución, se requiere de un tratamiento mediante filtración rápida para su remoción. Las plantas de este tipo están básicamente constituidas por las unidades de: mezcla rápida, floculadores, decantadores y filtros. Dependiendo de las máximas turbiedades que se puedan alcanzar podría ser necesario también un presedimentador y de acuerdo a la concentración máxima de coliformes fecales, también precloración. En la medida en que el agua presente mas parámetros problema, se añadirán los procesos necesarios para purificarla.

La propuesta del CEPIS en este caso, está constituida por sistemas de tratamiento de funcionamiento totalmente hidráulico, con un mínimo de equipos electromecánicos, lo cual hace muy confiable y económica la operación. El cuadro 1, está indicando las recomendaciones a seguir en cuanto al número de procesos involucrados, de acuerdo a la calidad de la fuente.

Cuadro 1

Criterios para seleccionar el grado de tratamiento en función de la calidad de la fuente

ALTERNATIVAS

90% DEL TIEMPO

80% DEL TIEMPO

ESPORADICAMENTE

Filtración rápida completa: mezcla rápida, floculación, decantación y filtración rápida. To< 1,000 UNT

Co< 150 UC

C.F.< 600/100ml

To< 300 UNT

Co< 70 UC

Si To max >15,000 UNT,

Añadir presedimentador.

Si C.F. > 600/100 ml, añadir precloración.

Filtración directa descendente: mezcla rápida y filtración descendente. To < 30 UNT

Co < 40 UC

Algas < 100 mg/m3

CF < 500/100 ml

To < 20 UNT To max.< 50 UNT
Filtración directa ascendente: mezcla rápida y filtración ascendente. To < 100 UNT

Co < 60 UC

To < 50 UNT To max. < 200 UNT

Co max. < 100 UC

Filtración directa ascendente - descendente To < 250 UNT

Co < 60 UC

To < 150 UNT To max. < 400 UNT.

Co max. < 100 UC

(To= turbiedad del agua cruda, Co= color en el agua cruda, C.F.= coliformes fecales)

En todos los casos el desarenador y la cámara de rejas forman parte de la captación, y el proceso de poscloración está sobreentendido en todos los casos.

Para seleccionar la alternativa que mas se adecua a la calidad de la fuente, es necesario estudiar las variaciones de los principales parámetros de calidad problema, durante por lo menos un año. Para efectuar este análisis, se recomienda elaborar histogramas de turbiedad, color y coliformes fecales o termotolerantes, principalmente. Ver ejemplo en la Fig 1.1

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2. Descripción de la Tecnología

A continuación se describirán las unidades básicas que constituyen este sistema, indicando sus ventajas, restricciones, criterios básicos de diseño, operación y mantenimiento.

Presedimentador

Dependiendo del tamaño de la planta, podría utilizarse también la unidad de tipo triangular considerada en los sistemas de filtración lenta. Podrá ser un estanque ubicado aprovechando una depresión del terreno e impermeabilizado interiormente (Fig. 2.1), o bien una unidad de tipo convencional (Fig.2.2) o laminar, diseñadas para un tiempo de retención y/o tasa de sedimentación apropiada..

Fig. 2.1 Estanque de presedimentación

2.1 Unidad de presedimentación de tipo convencional

Sus características son las del sedimentador convencional tratado en el capitulo de Filtros Lentos. Fig.2.2

Para determinar la conveniencia de considerar el diseño de este tipo de unidades, debe efectuarse una prueba de laboratorio que permita determinar la eficiencia que se obtendría al considerar esta unidad. Esta prueba consiste en un ensayo de sedimentación natural. Se coloca una muestra de agua representativa de la turbiedad mas alta de la época de lluvia en un recipiente y se toman muestras cada 15 minutos, durante la primera hora y luego cada hora.

En la mayor parte de los casos, las partículas en exceso que arrastran los ríos durante las lluvias, son grandes y sedimentan rápidamente durante la primera hora. La curva del ejemplo de la Fig. 2.3, esta indicando que en 1.5 horas de sedimentación la turbiedad inicial se redujo a la tercera parte.

Fig.2.2 Presedimentador de tipo convencional

Fig 2.3 Curva de eficiencia de la sedimentación natural.

3.- Mezcladores rápidos de tipo hidráulico

Las unidades de mezcla rápida mas utilizadas son las del tipo de resalto hidráulico, como la canaleta Parshall, el canal con cambio de pendiente o "rampa" y vertederos rectangulares o triangulares.

3.1 Canaleta Parshall

Deberán respetarse las dimensiones indicadas para ancho de garganta en la tabla estandarizada de Parshall. Se deberá considerar el pozo de medición para medir los tirantes correspondientes a cada caudal. Es importante empalmar correctamente las líneas de flujo de esta unidad con las del nivel máximo de operación del floculador, para que el resalto no se desplace fuera de la garganta. Ver Fig. 3.1

Ventajas
Cumple la doble función de mezclador y medidor de caudal

Fig. 3.1 Mezclador hidráulico tipo canaleta Parshall

Restricciones

Criterios básicos

Este tipo de mezclador es especialmente recomendable para aguas que coagulan por el mecanismo de adsorción, dado que produce gradientes de velocidad altos y tiempos de retención muy cortos, del orden de 1 segundo o menos.

Criterios de diseño
- Seleccionar una canaleta de acuerdo al caudal de la planta y comprobar como trabajaría como mezclador.
- Comprobar que se obtiene un Numero de Froude de 2 a 3, para que el resalto sea relativamente estable.
- Comprobar que el resalto produce un gradiente de velocidad mayor de 700 y menor de 1200 s-1.
- Comprobar que se obtengan tiempos de retención instantáneos.

Criterios de operación y mantenimiento
- La aplicación del coagulante debe ubicarse en el punto en el que se esta generando el resalto.
- Debe vigilarse que los orificios del difusor no se obstruyan y que el coagulante se este distribuyendo uniformemente a todo lo ancho del resalto.

3.2 Rampa

El resalto se produce introduciendo un cambio de pendiente en el canal de ingreso al sistema de tratamiento. Ver Fig. 3.2

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Fig. 3.2 Canal con cambio de pendiente o rampa.


Descripción
Esta unidad cuenta con una caja de entrada de flujo ascendente, cuyo propósito es atenuar la turbulencia de la masa de agua para alcanzar apropiadamente el vertedero rectangular ubicado en la coronación de la rampa, en donde se medirá el caudal a tratar.
El agua resbala por la rampa, generándose el resalto hidráulico en la base de la misma, punto en el que se deberá aplicar el coagulante. El ingreso a la unidad de floculación deberá ubicarse al final del resalto, cuya longitud es posible determinar matemáticamente.
La correcta ubicación del resalto depende de que se empalmen adecuadamente los niveles del final del resalto, con el nivel máximo de operación del floculador.

Ventajas
- Se adapta a cualquier dimensión de sistema.
- Es una unidad muy sencilla, económica y eficiente.

Restricciones
Ninguna

Criterios básicos
- Este tipo de mezclador es especialmente recomendable para aguas que coagulan por el mecanismo de adsorción, dado que produce gradientes de velocidad muy altos y tiempos de retención muy cortos, del orden de 1 segundo o menos.

Criterios de diseño
- Diseñar la geometría de la unidad.
- Comprobar que se obtiene un Numero de Froude de 4.5 a 9.0, para obtener un resalto estable.
- Comprobar que el resalto produce un gradiente de velocidad mayor de 700 y menor de 1200 s-1 y un tiempo retención casi instantaneo.
Criterios de operación y mantenimiento

La aplicación del coagulante debe ubicarse en el punto en el que se esta generando el resalto.
Debe vigilarse que los orificios del difusor no se obstruyan y que el coagulante se este distribuyendo uniformemente a todo lo ancho del resalto.

3.3 Vertederos

Pueden ser del tipo rectangular o triangular.

Descripción
La unidad consta de una caja de entrada y un muro recortado en el que esta ubicada una placa metálica con el vertedero rectangular o triangular.

Ventajas
Cumple la doble función de medidor de caudal y mezclador.

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Fig.3.3 Vertedero triangular como mezclador

Restricciones
Solución apropiada solo para unidades pequeñas.

Criterios básicos
Este tipo de mezclador es especialmente recomendable para aguas que coagulan por el mecanismo de adsorción, dado que produce gradientes de velocidad altos y tiempos de retención muy cortos del orden de 1 segundo .

Criterios de diseño
- Diseñar la geometría de la unidad.
- Comprobar que se obtiene un Numero de Froude de 4.5 a 9.0, para obtener un resalto estable.
- Comprobar que el resalto produce un gradiente de velocidad mayor de 700 y menor de 1200 s-1.

Criterios de operación y mantenimiento
La aplicación del coagulante debe ubicarse en el punto en el que se esta generando el resalto.
Debe vigilarse que los orificios del difusor no se obstruyan y que el coagulante se este distribuyendo uniformemente a todo lo ancho del resalto.

4.- Floculadores hidráulicos de pantallas
Pueden ser de flujo horizontal o vertical, se eligen de acuerdo a las dimensiones de la planta.

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Fig. 4.1.1 Floculador de pantallas de flujo horizontal


4.1    Floculador de pantallas de flujo horizontal

Descripción
La unidad puede estar configurada de diversas formas; puede constar de un solo tanque con tres o cuatro tramos con diferentes anchos de canales, o tres o cuatro tanques con anchos de canales diferentes en cada uno. El agua circula horizontalmente por entre los canales.
Los canales pueden estar conformados por muros o tabiques de concreto, o bien por pantallas de asbesto cemento o madera machihembrada. Los muros de concreto impiden que se puedan efectuar modificaciones o ampliaciones posteriores, por lo que lo mas usual es construirlas con pantallas removíbles
El fondo debe tener un desnivel o pendiente de acuerdo a la perdida de carga en cada tramo, para que la altura de agua sea uniforme y por lo tanto la velocidad y el gradiente de velocidad también.
Las placas deben estar sujetas de tal manera que no se muevan al paso del agua y mantengan su paralelismo. La Fig.4.1.1 presenta un floculador de placas planas sujetas con perfiles y listones metálicos. La Fig.4.1.2 muestra otra unidad similar, pero con placas de asbesto cemento onduladas, sujetas con listones de madera. Este un sistema muy económico, sencillo y efectivo de sujeción


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Fig. 4.1.2 Floculador de pantallas de flujo horizontal.


Ventajas
Es una unidad muy simple de construir y operar
Es muy eficiente. Cuando esta bien diseñada, el tiempo de retención teórico y el normal son prácticamente iguales, anulándose la posibilidad de formación de espacios muertos y cortocircuitos.
Su funcionamiento es totalmente hidráulico, por lo que la operación es muy confiable y económica al no requerir de energía eléctrica.

Restricciones
- Solución recomendable para plantas medianas o pequeñas.

Criterios básicos
- Se deberá determinar a nivel de laboratorio, mediante pruebas de jarras, los parámetros que optimizan el proceso: gradientes de velocidad y tiempos de retención. Ver Fig 4.1.3

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Fig. 4.1.3 Gradientes de velocidad y tiempos de retención que optimizan el proceso

- Deberán considerarse por lo menos tres tramos o canales con gradientes de velocidad considerados en orden decreciente.
- El ancho de los pasos entre un canal a otro debe ser una vez y media el espaciamiento entre pantallas.

Criterios de diseño
- El rango de tiempo de retención que optimiza el proceso es de 10 a 30 minutos.
- El rango de gradientes de velocidad para optimizar el proceso se encuentra entre 70 y 20 s-1

Criterios de operación y mantenimiento
- El nivel del agua dentro de la unidad debe mantenerse siempre por debajo del nivel máximo de las placas, para evitar la formación de cortocircuitos, que viene a ser un porcentaje del caudal que no participa del proceso.
- Debe mantenerse el caudal de diseño de las unidades para que no se alteren los parámetro de diseño. Al disminuir el caudal el tiempo de retención se incrementa y los gradientes de velocidad disminuyen; al aumentar el caudal, el efecto es a la inversa, el tiempo de retención disminuye y los gradientes de velocidad se incrementan. Estas variaciones afectan la formación del flóculo.

4.2    Floculador de pantallas de flujo vertical

Descripción
La unidad debe tener un volumen que reproduzca el tiempo total de floculacion que optimiza el proceso. Debe estar compuesta por varios canales con compartimentos de diferentes anchos que reproduzcan velocidades decrecientes entre el primer y el ultimo canal. El agua circula por los canales en forma vertical. Las pantallas para formar los compartimentos en cada canal, pueden ser tabiques de concreto, placas de asbesto cemento o madera machihembrada.

Ventajas
- Es una unidad muy simple de construir y operar
- Es muy eficiente. Cuando esta bien diseñada, el tiempo de retención teórico y el normal son prácticamente iguales, anulándose la posibilidad de formación de espacios muertos y cortocircuitos.
- Su funcionamiento es totalmente hidráulico, por lo que la operación es mas confiable y menos costosa al no requerir de energía eléctrica.
- Solución adecuada para plantas de medianas a grandes, por su gran profundidad, requiere de áreas pequeñas y se logran diseños muy compactos

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Fig.4.2 Floculador de pantallas de flujo vertical


Restricciones
- Ninguna

Criterios básicos
- La unidad debe tener el volumen apropiado para obtener el tiempo de floculación con el que se optimiza la formación del floculo, el cual debe determinarse en el laboratorio por simulación del proceso.
- Las velocidades en los canales de los tramos deben estar ordenadas en forma decreciente para acompañar la formación del floculo.
- Las velocidades en los canales deben corresponder a los gradientes de velocidad que optimizan el proceso, los cuales se deben determinar en el laboratorio por simulación del proceso.
- La velocidad en los pasos entre un canal a otro debe ser 2/3 de la velocidad en los canales.

Criterios de diseño
- El rango de tiempo de retención en el que optimiza el proceso, es de 10 a 30 minutos.
- El rango de gradientes de velocidad recomendables para flocular se encuentra entre 70 y 20 s-1
- La profundidad de la unidad es de 3 a 4 metros.

Criterios de operación y mantenimiento
- El nivel del agua dentro de la unidad debe mantenerse siempre por debajo del nivel máximo de las placas, para evitar la formación de cortocircuitos (porcentaje del caudal que no participa del proceso).
- Debe mantenerse el caudal de diseño de las unidades para que no se alteren los parámetros de diseño. Al disminuir el caudal, el tiempo de retención se incrementa y los gradientes de velocidad disminuyen; al aumentar el caudal, el efecto es a la inversa, el tiempo de retención disminuye y los gradientes de velocidad se incrementan. Estas variaciones afectan la formación del floculo.

5. Decantadores de placas paralelas

Descripción

- La zona de ingreso a la zona de decantación, esta compuesta por tubos de PVC con orificios en las unidades pequeñas, o canales centrales o laterales que distribuyen el flujo mediante orificios a lo largo del modulo de placas en las unidades grandes.

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Fig. 5.1 Decantador de placas paralelas de flujo ascendente

- La zona de decantación esta constituida por un modulo de placas espaciadas entre 10 a


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Fig.5.2 Geometría de decantador para unidades grandes


10 a 15 cms en el plano horizontal e inclinadas a 60 grados, instaladas de tal modo que tengan por encima una altura de agua de 1.0 m. y el agua floculada ingrese, como mínimo 0.50 m. por debajo de las placas. Las placas pueden ser de asbesto cemento, plástico o lonas de vinilo reforzadas con hilos de poliester.
- La recolección del agua decantada se puede efectuar mediante tuberías perforadas o canaletas en las unidades grandes, o vertederos perimétricos en las pequeñas.
- La zona de almacenamiento de lodos, compuesta por una tolva corrida o varias tolvas a lo largo del modulo de placas, dependiendo del tamaño de la unidad.
- El sistema de extracción hidráulica de los lodos en las unidades pequeñas puede ser un canal de colección uniforme techado con losas removíbles con orificios y en las unidades grandes colectores múltiples de colección uniforme. En ambos casos se considera una válvula de mariposa al final del canal o del colector.


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Fig. 5.3 Decantador con tolvas separadas y colector múltiple de lodos

Ventajas
- El área superficial de esta unidad, comparada con un decantador convencional es mucho menor , dado que la superficie de decantación en este caso, es la suma de las proyecciones horizontales de todas las placas, a diferencia de la unidad convencional, en que solo es la superficie del fondo.
- La eficiencia es superior a la de un decantador convencional, debido a que la altura de caída de los floculos entre las placas es menor, pudiendo remover partículas floculentas mas pequeñas.
- La remoción del lodo de las tolvas, se efectúa en forma automática al abrir la válvula mariposa.

Restricciones
- Esta estructura es apropiada para plantas de medianas a grandes. Por sus características constructivas, debe ubicarse en lugares donde se pueda disponer de mano de obra calificada.

Criterios básicos
- Para seleccionar la velocidad de decantación con la que se podría obtener un efluente con una turbiedad final de 5.0 UNT, deberá simularse el proceso en el laboratorio, aplicando los parámetros de dosificación y floculación óptimos, obtenidos en las pruebas anteriores.

Criterios de diseño
- Los canales de distribución de agua floculada, tanto a los decantadores, como interiormente a lo largo del modulo de placas paralelas, deben diseñarse con criterios de distribución uniforme. El porcentaje de desviación de caudal recomendable para el caso de un proyecto nuevo es de 5% y el máximo aceptable, para el caso de estar acondicionando una unidad existente, es de 10%.
- La sección de las compuertas y de los orificios de salida de los canales no deberán producir un gradiente de velocidad mayor de 20 s-1.
- El rango de velocidad de decantación de las partículas o tasa de decantación entre las placas es de 10 a 60 m3/m2.d.
- Las placas deberán estar inclinadas a 60º para presentar mayor superficie de sedimentación y facilitar el deslizamiento de los lodos en forma natural.
- La tasa de recolección de agua decantada varia entre 1.3 a 3.0 l/s/m de longitud de recolección, siendo recomendable para diseños nuevos un valor de 2.0.
- La tasa de producción de lodos para determinar el volumen de las tolvas, debe determinarse en el laboratorio, durante la prueba de decantación.
- Las tolvas deben tener capacidad de almacenar por lo menos el lodo producido durante un día, de la máxima turbiedad que permanece un tiempo representativo durante la época de creciente.

Criterios de operación y mantenimiento
- Una unidad bien diseñada y operada, presenta una capa de agua totalmente cristalina en la superficie; si no fuera así, quiere decir que el proceso de coagulación o el diseño de la unidad, es defectuoso.
- Durante la época de lluvia deben efectuarse purgas de lodos cada cuatro horas, para evitar tener que sacar la unidad de operación durante la época mas critica. Antes de abrir la válvula de descarga de lodos, deberá cerrarse el ingreso de agua floculada a la unidad para evitar la producción de cortocircuitos durante esta operación.
- La limpieza completa de la unidad debe programarse para el inicio de la época de seca.


6. Filtros

El tipo de filtros que proponemos, es el de tasa declinante y lavado mutuo, esto es, lavado de un filtro con el agua que produce el resto de las unidades que componen la batería.


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Fig. 5.1 Lavado de un filtro con el flujo que produce el resto de la batería

Descripción
- Canal de distribución de agua decantada a los filtros, a través de válvulas tipo mariposa de igual sección, ubicadas todas a la misma altura y por debajo del nivel mínimo de operación de la batería.
- Cajas de los filtros en un mínimo de cuatro, para que por lo menos tres unidades aporten para el lavado del cuarto filtro. En cada caja, comenzando del fondo, se encuentra: el falso fondo, drenaje, lecho filtrante y canaletas de lavado. El drenaje que utilizamos en estos filtros es del tipo de viguetas prefabricadas, que se construyen en la obra. El lecho filtrante puede ser simple o de arena, o doble de antracita y arena.
- Canales de desagues, aislamiento e interconexión.
- Vertedero que controla la hidráulica del lavado, proporcionando la carga necesaria para esta operación.
- Aliviadero que fija el nivel máximo de operación de la batería.
- Compuerta de aislamiento, válvula de drenaje de agua de lavado y de drenaje de fondos.


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Drenaje de viguetas prefabricadas de concreto

Ventajas
- Las baterías de tasa declinante operan con una carga hidráulica que por lo menos es la cuarta parte de lo que requeriría un filtro de tasa constante en condiciones equivalentes.
- La operación con tasa declinante reduce la posibilidad de deterioro del efluente, al dejar que cada filtro de la batería tome el caudal que puede tratar, de acuerdo al estado de colmatación del lecho filtrante.
- No se requiere de tanque elevado ni equipos de bombeo para el lavado de los filtros.



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Fig. 5.2 Batería de filtros de tasa declinante y lavado mutuo


Restricciones
- Para el caso de plantas grandes, como el lavado de un filtro toma todo el caudal que produce la batería, deberán considerarse varias baterías de filtros dependiendo del caudal de diseño de la planta, para no anular el abastecimiento al sistema de distribución, durante el tiempo que toma esta operación (7 a 8 min).
- Este tipo de filtros se lavan en forma escalonada y si el sistema indica que hay que lavar uno, hay que hacerlo aunque sea la hora de máximo consumo.
- En plantas pequeñas, se soluciona dándole al reservorio mayor capacidad.

Criterios básicos
- Sería deseable que la selección de la granulometría del medio filtrante y la correspondiente velocidad de lavado; así como, la tasa de filtración que produzca la mejores longitudes de carrera, fueran hechas a través de un estudio en una batería de filtros piloto. Sin embargo, cuando no se tengan los recursos necesarios, es posible hacerlo con la información disponible para tal efecto.

Criterios de diseño
- La batería debe tener un mínimo de cuatro filtros.
- La sección de cada filtro es la resultante del caudal de diseño de la batería entre la velocidad de lavado.
- El numero de filtros que requiere la batería debe seleccionarse, relacionando el área total de filtración necesaria con el área de un filtro.
- El vertedero que controla la hidráulica del lavado, debe tener la altura necesaria para compensar las perdidas de carga que se producen durante esta operación.
- La velocidad de lavado seleccionada, debe ser aquella que contrarreste el peso de los granos de arena, produciendo una expansión de alrededor del 30%.
- La carga hidráulica para el proceso, debe seleccionarse con el criterio de que el filtro recién lavado, no opere con una velocidad mayor de 1.5 veces la tasa de filtración promedio de la batería.
- Las tasas de filtración para filtros de arena sola, varían entre 120 y 200 m3/m2.d, dependiendo de la granulometría de la arena. Si el lecho es de arena gruesa, la velocidad puede ser mas alta y el lecho mas profundo. Cuando la arena es fina es a la inversa, velocidades mas bajas y lechos mas superficiales.
- Las tasas de filtración para filtros de lecho doble, puede variar entre 200 y 280 m3/m2.d, dependiendo también de la granulometría del material filtrante.
- La granulometría de la antracita, debe seleccionarse de tal modo que se tenga un grado de intermezcla de 3 entre la capa de arena fina y la de antracita gruesa.
- La sección del falso fondo y la de los orificios del drenaje, deben relacionarse de tal modo que se de una distribución uniforme del agua de lavado en toda el área filtrante.
Criterios de operación y mantenimiento
- Al poner en marcha la batería debe instalarse la tasa declinante.
- Después de instalada la tasa declinante, solo debe lavarse un filtro por vez y debe ser el filtro que tiene mas horas operando, cuando el nivel del agua llegue al nivel máximo limitado por el aliviadero y siempre se lavaran en forma secuencial; esto es, primero el filtro Nº1, después el Nº2, etc, etc.
- El vertedero de salida debe calibrarse para que la tasa de expansión de la arena este alrededor de 30%.


7. Sala de dosificación y almacenes

Almacen de sustancias quimicas
Debe tener capacidad para almacenar todas las sustancias quimicas que se requieren para el tratamiento del agua. La puerta de ingreso debe poder coincidir con la plataforma del camión para facilitar la descarga.

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Fig.7.1 Puerta de ingreso al almacen de sustancias quimicas

 

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Fig. 7.2 Tanque de preparación de la solución de coagulante


- Si el material es embolsado, debe estar dispuesto sobre tarimas de madera y las tarimas deben estar separadas, dejando corredores alrededor de estas, para que el material pueda utilizarse de acuerdo al orden de llegada. Las ventanas deben disponerse en la parte superior de las paredes. La puerta de ingreso debe poder coincidir con la plataforma del camión para facilitar la descarga.


Sala de dosificación

- Se recomiendan los sistemas de dosificación en solución.
- Deben considerarse dos tanques para la preparación de la solución y dos dosificadores, por cada sustancia química a aplicar en forma rutinaria.
- Los tanque y dosificadores deben estar interconectados, para que puedan utilizarce en forma indistinta.


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Fig. 7.3 Almacen de sustancias químicas


8. Arquitectura hidráulica de la planta

- La planta debe disponerse en forma compacta, esto facilita la operación porque se requiere de menos numero de personas para la operación, normalmente solo un operador y un ayudante. Se ahorra área de terreno e infraestructura vial, sólo se requiere de una pista perimétrica y rodeando a ésta el cerco.
- La casa de química debe disponerse de tal modo que la sala de dosificación este muy próxima a la mezcla rápida y el canal de agua tratada a la sala de cloración.

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Fig. 8.1 Modulo de filtración rápida completa para una capacidad de 500 l/s

- El diseño debe ser flexible, todas las unidades deben estar interconectadas mediante canales, de tal modo que si una sale de servicio, por cualquier motivo, las otras pueden seguir operando. Lo contrario es un diseño rígido, que es aquel en que cada floculador esta ligado a un decantador y este a unos filtros, de tal modo que si el floculador o el decantador salen de operación las otras unidades también quedan anuladas.

3. Contactos para referencias adicionales

Ing. Lidia Cánepa de Vargas
Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente - CEPIS/OPS
Los Pinos 259, Urb. Camacho - La Molina
Tel. (51-1) 437-1077
Fax (51-1) 437-8289
e-mail: lvargas@cepis.ops-oms.org
Internet: www.cepis.ops-oms.org


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