Manual de Ingeniería del Tratamiento de agua.doc

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    31-Oct-2015

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MANUAL DE INGENIERIA

1

MANUAL DE INGENIERIA DE TRATAMIENTO DE AGUA

I. GLOSARIO DE TERMINOS IMPORTANTES

Parte de la informacin que aparece a continuacin fue tomada de una publicacin de la WQA.

Agente Segregador: Un compuesto qumico que se alimenta a veces en el agua para inmovilizar los iones indeseables, los mantiene en solucin y elimina o reduce los efectos normales de estos iones. Por ejemplo, los polifosfatos pueden segregar la dureza y prevenir las reacciones con el jabn.

Aguafuerte: La deterioracin por medio de cambio qumico en la superficie de la cristalera o loza causada por la accin de altas temperaturas y detergentes, y prevalece ms o se intensifica en suministros de agua suave o suavizada. Las muy altas temperaturas del agua en las lavadoras de trastes automticas pueden ocasionar que los compuestos de detergentes fosfatados cambien a formas an ms agresivas. Si se tienen suficientes desperdicios en los platos o dureza en el agua, esto har reaccin con los ms agresivos de estos fosfatos de segregacin. Por otra parte, sin embargo, los excesivos agentes detergentes pueden en realidad extraer elementos directamente de la composicin de la cristalera o loza. En las etapas tempranas, un incipiente aguafuerte aparece como una pelcula iridizada similar a la que se ve en aceite-sobre-agua. A medida que avanza el aguafuerte, ste cambia a opacidad, la cual se ve parecida a la pelcula excepto que no puede quitarse o repararse ya que el aguafuerte es en realidad una carcomida del vidrio. Algunas veces se le denomina como pelcula formada por el agua suave. La solucin al aguafuerte qumico es utilizar menos detergente, temperaturas del agua por abajo de 60oC (140oF) y suficientes cantidades de agua durante el ciclo de enjuagado. (Un mal enjuagado puede ser ocasionado tambin por sobrecarga de la lavadora de platos). El aguafuerte mecnico puede ocurrir cuando los platos rozan uno contra el otro en la lavadora de platos. (Ver tambin Manchas de Agua).

Ariete Hidrulico (golpe de ariete o de agua): La onda de choque o serie de ondas ocasionadas por la resistencia de la inercia a un cambio abrupto (aceleracin o desaceleracin) del flujo del agua a travs de un sistema de tuberas de agua. El ariete hidrulico puede producir una presin instantnea muchas veces mayor que la presin normal. Es por esta razn que muchos cdigos de construccin actualmente requieren de la instalacin de un supresor de ariete hidrulico, un aparato que absorbe estas ondas de choque y previene daos a los aparatos domsticos, como por ejemplo las lavadoras de ropa.

Bacterias Ferrosas: Organismos capaces de utilizar el hierro ferroso, ya sea del agua o del tubo de acero, en su metabolismo y precipitar hidrxido frrico en sus cubiertas y en sus depsito gelatinosos. Estos organismos tienden a recolectarse en las tuberas y en los tanques durante los perodos de bajo flujo y a soltarse en pedazos deformes de agua turbia para crear problemas de manchas, de sabor y de olor.

Coeficiente de Uniformidad: El grado de variacin en el tamao de los granos que forman un material granular; el radio de (a) el dimetro de un tamao de grano que es escasamente demasiado grande para pasar a travs de un tamiz o cedazo que permite pasar el 60 porciento del material (por peso), a (b) el dimetro de un grano de un tamao escasamente demasiado grande para pasar a travs de un tamiz que permite pasar el 10 porciento del material (por peso). El coeficiente es la unidad para cualquier material que tenga granos todos del mismo tamao y se incrementa por arriba de la unidad con la variacin en el tamao del grano.

Flux: Galones por da de la infiltracin que pasa a travs de cada pie cuadrado de superficie de la membrana.

Indice de Langelier: Un nmero calculado que se utiliza para predecir si un agua se precipitar o no, si estar en equilibrio con o disolver el carbonato de calcio. A veces se da por sentado de manera equivocada que cualquier agua que tienda a disolver el carbonato de calcio es automticamente corrosiva.

Manchas de Agua: Una pelcula lechosa, manchas, rayas o pesados depsitos blancosos que quedan en las superficies despus de que el agua se ha secado, especialmente notables en la cristalera transparente y en los carros despus de lavarlos. Las manchas son causadas por minerales que se han disuelto en el agua, los cuales permanecen una vez que el agua se ha evaporado. Las manchas de agua suave pueden limpiarse fcilmente con un lienzo hmedo o pueden enjuagarse con un poco de agua fresca. Los depsitos de agua dura, por otro lado, contienen sales de calcio y magnesio que son de las ms resistentes. Tpicamente, para remover las pelculas de agua dura se requiere de abrasivos speros o de un limpiador cido. Un tercer tipo de pelcula residual del agua se debe a depsitos de slice o dixido de silicio (SiO2). Las manchas de slice son raras, pero es ms difcil o imprctico removerlas cuando se llegan a presentar. Si las pelculas de la cristalera o loza no disuelven en cidos como el vinagre o el jugo de limn, pueda que se deban a manchas de slice o a aguafuerte. Si la mancha no se disuelve en cido pero puede ser raspada con una navaja de afeitar, lo ms probable es que se trate de una pelcula de slice. (Ver tambin Aguafuerte).

Micrn o Micra: Una medida lineal equivalente a una millonsima de un metro .00003937 de pulgada. El smbolo del micrn o micra es la letra griega .

Unidad Angstrom: Una unidad de longitud de onda de luz equivalente a un dcimo de un milimicrn o una diezmillonsima de un milmetro.

Unidad Jackson de Turbidez (JTU): Una unidad arbitraria de turbidez, basada originalmente en una suspensin de un tipo especfico de slice (o dixido de silicio) midiendo la turbidez en un Turbmetro de Vela Jackson. Actualmente se le denomina Nefelmetro.

Virus: La forma ms pequea de vida conocida capaz de producir enfermedad o infeccin, usualmente se considera que sea de un tamao molecular grande. Se multiplican por medio de la congregacin de fragmentos de componentes en clulas vivas, en vez de por medio de divisin de clulas, como la mayora de las bacterias.

Notas

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II. SUGERENCIAS DE CALIDAD DEL AGUA

Caractersticas y Componentes (expresados como ppm)

APROB.

GENERALMENTE ACTL.

EXCELENTEBUENA UTILIZABLE PASABLE INACEPTABLE EN MEXCloruros (como CaCo3)

menos de 100100-250 250-500

500-1,000 ms 1,000 250Color (como unidades APHA)

menos de 33-5 15-30

30-50 ms de 50 15Fluoruro (como F)

menos de 0.10.1-.0.3 0.3-0.8

0.8-1.2 ms de 1.3 0.7Sulfuro de Hidrgeno (H2S)

menos de 0.050.05-0.1 0.1-0.2

0.2-0.5

ms de 0.5

-

Hierro (como Fe)

menos de 0.050.05-0.3 0.3-0.4

0.4-0.5

ms de 0.5 0.3SAAM1

menos de 0.20.2-0.5 0.5-1.0

1-2

ms de 2.0

0.5Manganeso (como Mn)

menos de 0.010.01-0.05 0.05-0.10

0.10-0.15

ms de 0.150.05pH

7.5-8.0

7.0-8.5 6.5-9.0

6.5-9.5

< 6.5 o >9.56.5-8.5Sulfatos (como CaCo3)

menos de 100100-250 250-500

500-750

ms de 750250SDT2 (como CaCo3)

menos de 200200-500 500-1,0001,000-2,000ms de 2,000500Plomo

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----

ms de 0.050.02Radio 226/228

----

---- ----

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ms de 5.0 -1 = Substancia activa al azul de metileno (detergentes, etc.)2 =Slidos disueltos totalesOtros requisitos de calidad de agua potable segn norma mexicana

Fisicoqumicos

Alcalinidad total

300 ppm como CaCO3Aluminio

0.2 ppm

Arsnico

0.05 ppm

Bario

0.7 ppm

Cadmio

0.005 ppm

Cianuros como CN-

0.05 ppm

Cloro residual libre despus

de un tiempo de contacto 30 min.0.1 ppm

Cobre

1 ppm

Cromo total

0.05 ppm

Dureza total

200 ppm como CaCO3

Fenoles o compuestos fenlicos0.001 ppm

Mercurio

0.001 ppm

Nitratos

10 ppm como N

Nitritos

0.05 ppm como N

Nitrgeno amoniacal

0.5 ppm como N

Nitrgeno orgnico total

0.1 ppm como N

Oxgeno consumido en medio

cido

2 ppm

Ozono al envasar

0.4 ppm

Plata

0.05 ppm

Trihalometanos totales

0.1 ppm

Turbiedad

5 unidades de UTN

Zinc

3 ppm

Microbiolgicas

Mesoflicos aerobios

100 UFC/ml

Coliformes totales

No detectable NMP/100 ml (Tcnica de nmero ms probable)

Coliformes totales

Cero UFC/ 100 ml (Mtodo de filtracin por membrana)

Vibrio cholerae (clera)

Negativo

Pesticidas

Aldrn y Dieldrn(separados o comb.)0.03 ppm

Clordano(total de ismeros)

0.3 ppm

DDT (Dicloro difenil tricloro etano)1 ppm (total de ismeros)

Gamma-HCH (lindano)

2 ppm

Hexaclorobenceno

0.01 ppm

Heptaclor y epxido de heptacloro0.03 ppm

Metoxicloro (1,1,1-Tricloro, 2,2 bis

(p-metoxifenil-fenil) etano)

20 ppm

2, 4-D (cido 2, 4-diclorofenoxiactico)30 ppm

III.RECOMENDACIONES PARA TRATAMIENTO DE AGUA

Las Concentraciones, la Capacidad de Flujo, Mltiples Contaminantes y la Temperatura pueden afectar los resultados.Comunicarse para recomendaciones.

CONTAMINANTESMETODOS DE TRATAMIENTO

Agentes Espumantes (SAAM)a) Cloracinb) Osmosis Inversa

(Substrato Activo al Azul de Metileno)c) Carbn Activadod) Ozonizacin

Aluminio (Al+3)a) Intercambio de Iones (Catin)b) Osmosis Inversa

Antimonioa) Floculacin/Filtracinb) Filtracin a Submicrones Arsnico (As+3)a) Intercambio de Iones (Anin)b) Osmosis Inversa

Arsnico (As+5)a) Osmosis Inversa

Arsnico (As+6)a) Carbn Acivado

Asbestoa) Floculacin/Filtracinb) Filtracin a Submicrones

c) Osmosis Inversad) Ultrafiltracin

Bacterias Coliformesa) Cloracinb) Ozono

c) Bixido de Clorod) Radiacin Ultravioleta

e) Yodo (como I2 + KI2)f) Microfiltracin

g) Ultrafiltracin. (con tamao del poro

menor a 0.45 micras)

Bario (Ba+2)a) Intercambio de Iones (Catin)b) Osmosis Inversa

Berilioa) Floculacin/Filtracinb) Carbn Extrudo

c) Intercambio de Iones (Catin)

Cadmio (Cd+2)a) Intercambio de Iones (Catin)b) Osmosis Inversa

Cianuroa) Intercambio de Iones (Anin)b) Osmosis Inversa

Cloraminas (amonaco-cloro)a) Bixido de Clorob) Carbn Activado

Cobre (Cu+2)a) Intercambio de Iones(Catin)20-90% b) Osmosis Inversa

Coloidesa) Filtracin de Tierra Diatomcea (TD)b) Floculacin

c) Multimedia (multicama)d) Intercambio de Iones (Adsorcin)

Colora) Filtracinb) Floculacin

c) Cloracind) Carbn Activado

e) Osmosis Inversaf) Resinas Acrlicas de Aniones Complejos Orgnicos de Arsnico a) Osmosis Inversa

Complejos Orgnicos de Cromo a) Carbn Activado

Compuestos Orgnicos Voltilesa) Carbn Activadob) Aeracin (Llamar a su Rep.Vtas.)

pH>7a) Alimentacin de Acido

pH5.8a) Filtros Neutralizantes

pH7

pH>8.0Suavizador

< 10ppm

< 5ppm

NO

< 0.5ppmNO

pH > 6.8

pH > 6.8

Filtro Birm

SI

SI

NO

ReduccinNO

(oxgeno 15%>Fe & Mn)pH>7.0

8.0-8.5 pH

Barredor de Org- NO

NO

SI

NO

NO

nicos con Resina

Aninica

(absorbe aniones orgnicos (ensucia la resina

(ensucia la resinagrandes)

aninica)

aninica)

Pyrolox

< 10ppm

SI

NO

< 5 ppm< 3 ppm

(alimentacin qumica es7.0 - 8.5 pH

7.0 - 8.5 pH 7.0-8.5pH

un beneficio agregado)

Inyeccin de Aire< 10 ppm

SI

NO

Reduccin< 3 ppm

ms

6.8 - 7.5 pH

8.0-8.5 pH pH > 7Filtro Birm

Filtro Arena Verde< 10 ppm

SI

Ligero

< 10 ppm< 5ppm

(el volumen usado de reg.6.2-8.8 pH

slo se requiere

pH > 8.0 6.2-8.8pH

con KMnO4)

filtracin mecnica

(Multicama)

Alimentacin de Cloro, 20 mins. de

SI

SI

> 3ppm

> 5ppm

Retencin y

Retencin

slo se requiere

20 mins.de 30 mins.deFiltro de Carbn

filtracin mecnica

Retencin Retencin

(Multicama)

Alim.Qumica,

> 10 ppm

SI

SI

> 3ppm

>5ppm

Retencin, ms6.5-8.0 pH

slo se requiere

8.0-10.0 pHpH>8.0Filtro de Turbidez,20 mins.de

filtracin mecnica

20 mins.de 30 mins.de

Arena Verde o

Retencin

(Multicama)

Retencin Retencin

Filtro Birm

4. PARAMETROS PARA LA APLICACION DE FILTROS MULTICAMA

Los filtros multicama se utilizan para la remocin de turbidez hasta a 10 micrones en tamao y se clasifican segn el tamao basndose en la capacidad de flujo. Estn construidos de varias capas de medios de filtracin. Los filtros multicama de Grupo Novem tienen una cama de tres capas, ms una cama de soporte de grava. La cama de filtracin est estructurada de grnulos grandes de los menos densos de antracita; de arena de tamao medio, ms densa; y de tamao ms fino del granate ms denso. La cam ms baja de grava est en el fondo del recipiente y cubre el sistema distribuidor. La siguiente capa es una capa de 10 cm (4) de granate de 0.30-0.40 mm. Una capa de 23 cm (9) de arena de 0.44-0.55 mm deber colocarse encima del granate. La capa superior es una capa de 46 cm a 60 cm (18 a 24) de antracita de 0.60-0.80 mm. 5. REQUERIMIENTOS DE RETROLAVADO: El retrolavado de la cama se requiere cuando la retencin de partculas se acumula hasta el punto en que da un diferencial de presin de 15 psi mayor que la presin inicial. El retrolavado es crtico al remover turbidez para asegurar el que la cama est limpia. La capacidad de flujo de retrolavado es de 12 a 15 gpm por pie cuadrado del tanque. El tiempo de retrolavado requerido es de 10 a 20 minutos.

6. REQUERIMIENTOS AUXILIARES:

a)El agua que se va a filtrar debe probarse pasndola a travs de un papel de filtro de 8 micrones. Si el agua que pasa a travs del papel de filtro es satisfactoria para su uso, entonces no se requiere un sistema de alimentacin qumica para coagulacin.

b)Colocar una muestra del agua que se va a filtrar en un contenedor transparente y agitarla. Si se asientan slidos en un lapso de 15 segundos, utilizar un separador ciclnico o centrfugo antes del filtro multicama para extender el tiempo entre los ciclos de retrolavado.

c)Al remover turbidez que sea viscosa (o pegajosa) o fcilmente compactada, extender el tiempo de retrolavado a un mnimo de 30 minutos. El fierro orgnico o las substancias aceitosas (o grasosas) son ejemplos de este tipo de turbidez.

7. CAPACIDADES DE FLUJO BASADAS EN LA APLICACION Y EN EL NIVEL DE UNT. La tabla que aparece a continuacin muestra el rango de capacidades de flujo recomendadas para las diferentes aplicaciones, as como para los niveles de UNT. Los filtros multicama estn clasific...

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