HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE SEMAPA FILTRACIÓN
1. INTRODUCCION El uso de la filtración en el tratamiento de agua no es reciente, teniendo noticias de que la primera instalación de filtración en arena fue construida en el siglo XIX, en Inglaterra. Este tipo de instalación funcionaba con tasas de filtración inferiores a 4 m3/m2/día; y por necesitar de un área relativamente extensa, no obtuvo éxito en los Estados Unidos donde en cambio se desarrollaron los filtros rápidos de arena arena a finales del siglo XIX. Estas últimas instalaciones filtraban agua sometida preliminarmente a las operaciones de coagulación, floculación y sedimentación, y funcionaban con tasa constante e igual a 120 m3/m2/día. Los primeros diseños de filtros rápidos aparecieron en Norteamérica a mediados del siglo pasado, bajo patente; los cuales fueron l amados filtros mecánicos o americanos, en contraposición a los filtros ingleses. El primer filtro rápido lo construyó Smith Hyatt en 1855 en la ciudad de Somerville. La gran innovación fue f ue la limpieza del lecho filtrante, pues en lugar de hacerse raspando la capa superior del mismo, el cual era un sistema largo largo y costoso, costoso, se había había invirtiendo el sentido del flujo, donde en el proceso de filtrado era de arriba arriba hacia abajo y en el lavado lavado de de abajo abajo hacia arriba. Esto facilitaba la operación casi continua del flujo. Hasta 1950 muy poco se había alterado en la práctica de filtración, siendo consideradas consideradas dos condiciones para el cierre de la carrera de filtración: (1) que la carga hidráulica disponible se utilizará totalmente; y (2) que la turbidez, o la concentración de sólidos en el agua filtrada, alcanzara un valor predeterminado. La operación ideal era aquella en que las dos condiciones ocurrían simultáneamente. Más tarde con la necesidad del aumento de la tasa de filtración, el tiempo de funcionamiento de los filtros entre lavados sucesivos disminuyó a la misma carga hidráulica disponible, lo que indicaba que era necesario efectuar cambios cambios en el medio filtrante filtrante para que que se mantuviera la duración de las carreras de filtraciones en condiciones anteriores. 1
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Mucho se ha investigado sobre los sistemas de filtración con tasa declinante se remonta a finales de la década de los 70, cuando “Cleasby” introduce algunas reformas en sistemas
de filtración de tasa constante en plantas municipales (China, Estados Unidos).
1.1.- DEFINICION La filtración es la remoción de partículas suspendidas y coloidales presentes en una suspensión acuosa que escurre a través de un medio poroso. En general la filtración es una de las operaciones finales que se realiza en una planta de tratamiento de agua potable y por consiguiente, es la responsable principal de la producción de agua de calidad coincidente con los patrones de potabilidad. El proceso de filtración revisado en este trabajo se usa principalmente para remocionar materia partículada del agua. La filtración es uno de los procesos unitarios usados en la producción del agua potable. Las partículas remocionadas por aquellos procesos pueden estar presentes en el agua de origen o tratamiento.
Los ejemplos
pueden
de partículas incluyen
generarse durante los las
procesos
partículas de arcillas
de
y fango,
microorganismos (bacterias, virus y quistes protozoicos), sustancias coloidales y precipitados húmicos y otras partículas naturales orgánicas, procedentes del deterioro de la vegetación; precipitados de aluminio utilizados en coagulación. coagulación.
1.2.-MECANISMO DE FILTRACIÓN Como las fuerzas que mantienen a las las partículas partículas removidas de la suspensión adheridas a las superficies de los granos del medio filtrante son activas para distancias relativamente pequeñas, la filtración es usualmente considerada como el resultado de dos mecanismos distintos, pero complementarios: Transporte y adherencia.
Mecanismos de Trasporte: Inicialmente, las partículas a removerse son transportadas de la suspensión a la superficie de los los granos del medio filtrante. El as permanecerán adheridas a los granos, siempre que resistan la acción de las fuerzas de corte debidas a las condiciones hidrodinámicas del escurrimiento. El transporte de partículas es un fenómeno físico e hidráulico, afectado principalmente, por los parámetros que gobiernan la transferencia de la la masa masa e incluye incluye los mecanismos de Impacto Inercial, Intercepción, Sedimentación, Difusión.
2
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Diferentes mecanismos que producen transporte de las partículas hasta los granos de un medio filtrante.
Mecanismos de adherencia: La adherencia se atribuye a dos tipos de fenómenos: interacción entre las fuerzas eléctricas y las de Van der Waals, y al enlace químico entre las partículas y la superficie de los granos de un material intermediario.
3
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Esquema explicativo de la acción del polímero en un medio granular.
2. OBJETIVOS 2.1.-Objetivo General: -
Conocer la planta de tratamiento de agua potable SEMAPA con más énfasis en los filtros que posee.
2.2.-Objetivos Específicos: -
Analizar y comprender el funcionamiento y características del proceso de filtración.
-
Comparar el proceso de filtración que presenta la planta, con el proceso de filtración teórico.
-
Encontrar las ventajas y deficiencias que presenta la planta de agua potable de SEMAPA.
-
Profundizar sobre los métodos de mantenimiento que tiene la planta de agua potable para el cuidado de los filtros.
4
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
3. FILTRACION ESQUEMAS
Esquema de Filtro óptimo para planta de tratamiento de agua potable, mediana - grande
5
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
3.1.-FILTRACION: La clasificación de los filtros es amplia, pero podemos realizarla según su tasa de filtración, tipo de lecho, sentido del flujo, carga sobre el lecho y control operacional.
Lecho Filtrante Arena o antracita
Tabla 1.- Clasificación de filtros Sentido del Carga sobre el Flujo Lecho Descendente
A gravedad
Ascendente Mixtos
A presión
Control Operacional Tasa constante y nivel variable Tasa constante y nivel constante
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
3.1.-FILTRACION: La clasificación de los filtros es amplia, pero podemos realizarla según su tasa de filtración, tipo de lecho, sentido del flujo, carga sobre el lecho y control operacional.
Lecho Filtrante Arena o antracita
Tabla 1.- Clasificación de filtros Sentido del Carga sobre el Flujo Lecho Descendente
A gravedad
Ascendente A presión
Mixtos Flujo mixto
Control Operacional Tasa constante y nivel variable Tasa constante y nivel constante Tasa declinante
3.2.1.-Filtros Según tasa de filtración: Filtración lenta, con formación de capa biológica: La filtración lenta tiene por objeto la depuración de las aguas de superficie, sin coagulación, ni decantación previa. Estos filtros están construidos de tal forma que el agua fluye muy despacio a través de un lecho de arena fina, quedando retenidas en la superficie del filtro las partículas de mayor tamaño. De esta manera se forma una capa biológica porosa muy delgada, pero con una gran superficie de contacto en sus poros, que favorece la adsorción de impurezas. Después de lavados estos filtros, la calidad del agua filtrada no es satisfactoria, por lo que debe verterse al desagüe hasta que se forme la membrana biológica, para lo cual se precisan varios días.
Filtración rápida, con altas velocidades de filtración: En el proceso de filtración rápida, el agua atraviesa el lecho filtrante a velocidades de 4 a 50 m/h. La arena, que es el material más empleado como medio filtrante, puede reposar la arena, que es el material más empleado como medio filtrante, puede reposar sobre un lecho de grava. El tamaño efectivo de la arena de la capa filtrante oscila entre 0.5 y 1.5 mm de diámetro mientras que el tamaño de la grava de la base puede oscilar entre 35 y 130 mm diámetro.
6
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
3.2.2.-Filtros Según Lecho filtrante: Filtros de lecho simple Son aquellos cuyo lecho está formado por un solo material, que suele ser arena o antracita. El inconveniente de este tipo de filtros es la tendencia a estratificarse durante el lavado: los granos más pequeños suben a la superficie del manto y se depositan en los intersticios de los otros granos. Por este efecto, en los medios de arena convencionales la permeabilidad aumenta con la profundidad del filtro. Debido a esto, el mayor porcentaje de partículas queda retenido en la superficie y, por tanto, la capacidad de almacenamiento de flocs es limitada.
Filtros de lecho mixto Lo que se busca en un filtro es que la permeabilidad disminuya con la profundidad, de forma que los flocs que atraviesen la superficie del manto queden retenidos en las capas inferiores del filtro. Como al emplear un solo tipo de material granular esto no es posible, pues el flujo de lavado lo estratifica en sentido contrario, se empezaron a utilizar combinaciones de medios de diferentes densidades, de manera que el material de mayor tamaño fuera el de menor densidad para que el flujo ascendente del lavado lo transporte hacia la superficie del manto. Los granos más finos del material de mayor densidad se van al fondo. La combinación de materiales más común es arena y carbón. El tamaño específico del carbón es mayor, pero su densidad es menor y después de cada lavado se deposita sobre la arena.
Filtros a presión Son tanques de lámina de acero en que el agua pasa por el medio poroso por empuje de una presión artificial aplicada. Pueden ser de flujo ascendente, descendente con medios filtrantes
constituidos
por
una
o
más
7
capas
y
ascendente-descendente.
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Filtro a Presion
3.2.3.-Filtros Según tipo de Flujo: Filtros con flujo ascendente En estos filtros la entrada de agua se ubica debajo del manto fil trante. La carga de entrada es constante, ya que el agua ingresa a través de una tubería conectada a una caja provista de vertederos. Cada tubería conducente a un filtro está provista de medidores y reguladores de caudal. La filtración ascendente presenta la ventaja de que el agua afluente escurre en el sentido en que los granos del medio filtrante disminuyen de tamaño, lo que hace posible que todo el medio filtrante sea efectivo en la remoción de partículas suspendidas.
8
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Filtro de Flujo Ascendente.
Filtros con flujo descendente Son los más frecuentemente usados en los sistemas de abastecimiento públicos. El agua ingresa a la caja filtrante por arriba del manto, y es recolectada en el fondo. Su mayor simplicidad los hace más confiables y fáciles de operar.
Filtros de flujo mixto (ascendente – descendente) Como los filtros de flujo ascendente pueden tener problemas de fluidificación del lecho en caso de usar tasas de filtración muy altas, se creó este sistema. En los filtros de flujo mixto, denominados Bi-Flow, parte del agua cruda coagulada es introducida en la parte superior, y la restante en la parte inferior del filtro. La colección se hace por medio de tuberías provistas de bocas e instaladas en el interior del medio filtrante.
9
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Filtros de flujo mixto (ascendente – descendente)
3.2.4.-Filtros Según Control Operacional: Tasa de filtración constante y nivel variable Este método de operación se conoce como “distribución equitativa de caudal”, porque el
caudal total afluente a los filtros se distribuye en iguales cantidades entre las unidades disponibles. El nivel de agua en cada filtro varía independientemente del nivel de los demás, y el caudal de filtración es constante, ya que el aumento de resistencia del filtro es acompañado por el aumento de carga hidráulica disponible. El nivel del agua en la caja del filtro varía desde un valor mínimo, cuando el medio filtrante se encuentra limpio, hasta un valor máximo, cuando el filtro deberá ser lavado. Para evitar que el nivel mínimo se localice debajo de la cima de la capa filtrante, debe haber una válvula en la tubería efluente para ajustarlo, o bien un vertedero común que regule la altura mínima. Este sistema permite tener una tasa de filtración constante.
Tasa de filtración y nivel constantes Este sistema requiere que un dispositivo controlador genere la pérdida de carga que el filtro no tiene a principio de la carrera. Así, a medida que avanza la carrera, se generan más pérdidas de carga en el lecho del filtro, y el dispositivo debe introducir 10
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
una pérdida menor. Así, el nivel de agua en el filtro se mantendrá constante. Este sistema tiene un mayor costo y es más complicado de operar que otros, ya que se deben evitar variaciones bruscas de caudal cuando un filtro sale de operación para lavado.
Filtro de Tasa de filtración y nivel constantes
Tasa de filtración declinante Con este sistema, la tasa de filtración disminuye naturalmente a lo largo de la carrera de un filtro debido a que se dispone de la misma carga hidráulica en todo momento, y en cambio las pérdidas de carga van en aumento a medida que se retienen más partículas en el lecho. Es más fácil de operar que otros sistemas, pues no requiere equipos o controladores.
Filtro de Tasa de filtración Declinante 11
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
4. FILTRACIÓN SEMAPA
Sistema de Filtración – Planta de tratamiento de agua Potable Semapa
La planta de tratamiento de agua potable SEMAPA, presenta un tren de tratamiento estándar. Después de pasar el agua por los tanques de sedimentación, esta se dirige al filtrado, por medio de un canal de forma rectangular encargado de ingresar toda el agua a cada uno de los filtros. El proceso de filtración consta de OCHO filtros posicionados de forma paralela, trabajando cada uno de estos de manera independiente. Es decir, que el agua que ingresa en ellos pasa directamente al siguiente proceso que es el de desinfección, por medio de un canal que transporta el agua filtrada. Los filtros son filtros rápidos (carga superficial>120 m3/m2/día) de Tasa declinante y Lavado mutuo; es decir trabajan mediante un proceso de retrolavado. La velocidad declinante es una forma de operación que favorece a la Planta; ya que por actividades de mantenimiento o emergencias en la operación, todos los filtros deban pararse por mucho tiempo, o bien se pare uno mientras los demás continúan operando. 12
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Caja del filtro: Es la parte más importante de la unidad. Podemos apreciar del fondo hacia arriba: el falso fondo, el drenaje generalmente del tipo de viguetas prefabricadas de concreto, la capa soporte de grava, el lecho filtrante, las canaletas secundarias de lavado y el canal principal de lavado, que recibe el agua del retrolavado colectada por las canaletas secundarias. Por encima de este nivel se ubican las cargas de agua necesarias para el funcionamiento de la batería (carga hidráulica para el lavado y carga hidráulica para el proceso de filtrado), las cuales determinan la profundidad total de la caja del filtro y se limitan mediante vertederos.
Canal de distribución de agua sedimentada : Alimenta las cajas de los filtros a través de las válvulas de entrada de cada unidad. En la parte superior de este canal se ubica el vertedero que limita la carga hidráulica máxima disponible para la operación con tasa declinante de la batería de filtros.
Canal de desagüe de agua de retrolavado: Ubicado debajo del anterior, recibe el agua del retrolavado de los filtros.
Canal de aislamiento: Recibe este nombre porque tiene la función de aislar una unidad del resto de la batería, cerrando la válvula de entrada y la compuerta de salida que comunica con el canal de interconexión. Este canal se localiza contiguo a la caja del filtro y se comunica con ella a través del canal del falso fondo en toda su sección, lo cual permite una distribución pareja del agua de lavado a todo lo ancho del drenaje.
Canal de interconexión de la batería: Cumple dos funciones importantes: -
Durante la operación normal de filtración, reunir el efluente de todos los filtros y sacarlo a través del vertedero que controla la carga hidráulica de lavado.
-
Durante la operación de lavado de una unidad, al bajar el nivel del agua por debajo del vertedero de salida facilita que se derive automáticamente el agua filtrada producida por las otras unidades en operación (por lo menos tres) hacia el filtro que se encuentra en posición de lavado.
13
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
La forma de trabajo de cada filtro se da de manera descendente, esto quiere decir que el agua entra por la parte superior, y por efecto de la gravedad tiende a ir a la parte inferior de dicho elemento, pasando por el material encargado de adsorber a todas las partículas coloidales remanentes. También se clasifican como filtros mixtos por la existencia de más de un medio filtrante en la composición del lecho filtrante. Además de Drenaje, capa soporte de grava y falso fondo. El
drenaje
está constituido por viguetas prefabricadas de concreto de forma
triangular, los orificios se ubican a ambos lados de la vigueta espaciados entre 0,10 metros centro a centro. Los orificios están construidos con niples de PVC de ½”de diámetro. El
soporte de grava
está conformado por grava graduada de acuerdo con las
especificaciones y condiciones de norma.
14
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
5. LECHO FILTRANTE Este material conocido como lecho filtrante, está compuesto por basto poroso que se encuentra dentro de límites y condiciones determinados, para lograr remover las impurezas que no fueron retenidas por el sedimentador; dando el pulimiento final a la calidad del agua y así cumplir su papel específicamente importante en la remoción de microorganismos. Las características del medio filtrante es otro factor importante que influye en
la
filtración, entre los cuales se pueden mencionar los siguientes: 1. Tipo del medio filtrante. 2. Características granulométricas del material filtrante 3. El peso específico del material filtrante 4. Espesor del lecho filtrante.
1.-Tipo de Medio Filtrante: El tipo de medio filtrante debe seleccionarse basándose en la calidad que se desea para el agua filtrada. Adicionalmente, también debe tenerse en cuenta, la duración de la carrera de filtración y la facilidad de lavado. Un medio filtrante ideal es aquel de una determinada granulometría y granos de un cierto peso específico, que requiere una cantidad mínima de agua para ser lavado específicamente y que es capaz de remover la mayor cantidad posible de partículas suspendidas, produciendo un efluente de buena calidad.
2.-Características granulométricas del material filtrante: Los materiales filtrantes utilizados por la Planta de tratamiento de Agua Potable SEMAPA fueron regidas sobre la base imperceptible de cuatro características:
15
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
a) Tamaño efectivo (Te): en relación al porcentaje (en peso) que pasa por el tamiz de una serie granulométrica,
el tamaño
efectivo
se refiere al
tamaño
de
granos
correspondiente al porcentaje de 10 %.
b) Coeficiente de uniformidad (Cu): con relación al porcentaje (en peso) que pasa por el tamiz de una serie granulométrica, el coeficiente de uniformidad es igual a la relación entre el tamaño de los granos correspondiente al 60% y el tamaño de los granos correspondiente al 10%.
c) Forma: la forma de los granos normalmente se evalúa en función del coeficiente de esfericidad (Ce), que es igual a la relación entre el diámetro de una esfera, de velocidad de sedimentación igual a la del grano considerado, y el tamaño medio de los granos entre dos mallas consecutivas de la serie granulométrica, entre las que se preparó el medio filtrante.
d) Peso específico (Pe): el peso específico del material es igual al peso de los granos dividido por el volumen efectivo que ocupa los granos. Estas cuatro características son muy importantes para especificar los materiales que componen un medio filtrante de dos o más capas.
3.-El peso específico del material filtrante El peso específico (Pe) del material es igual al peso de los granos dividido por el volumen efectivo que ocupan los granos. La tabla 2 muestra valores normales para el coeficiente de esfericidad y peso específico de los materiales filtrantes más usuales.
16
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Tabla 2.- Rango de valores normales - materiales filtrantes frecuentes Material
Material Coeficiente de
Peso Especifico (g/cm3)
Esfericidad Arena
0,75 – 0,80
2,65 – 2,67
Antracita
0,70 -0,75
1,50 – 1,70
Granete
0,75 – 0,85
4,00 – 4,20
4.-Espesor de las Capas Filtrantes: En la planta de tratamiento de agua Semapa que cuenta con filtros de más de dos capas, es relativamente difícil fijar un espesor de medio filtrante para el cual los filtros funcionen constantemente en condiciones ideales, porque la calidad del afluente varía considerablemente durante el año. Según la experiencia se demostrado que existe una relación entre el espesor de la capa de arena y la de antracita en un filtro de dos medios; en general, el espesor de la capa de antracita representa de 60 a 80%; y la arena, de 20 a 40% del espesor total del medio filtrante. De este modo, un medio filtrante de 70 cm de espesor tendrá aproximadamente 50 cm de antracita y 20 cm de arena. Asimismo, para el caso de filtros de lecho simple, la experiencia y
diversas
investigaciones
han
permitido establecer espesores recomendados para diferentes casos: filtración de agua decantada, filtración directa o filtración descendente o ascendente.
17
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
-En la Planta de tratamiento Semapa, se utiliza un lecho filtrante mixto de agregados con alturas variables y una altura total de 1,20 m. dispuestas según recomendaciones y valores aludidos:
Tabla 3.-Lecho Filtrante - Planta Semapa Medio Filtrante Altura (m) Antracita Arena
0,55 0,20
Grava
0,45
Teniendo como producto: -
Remoción de materiales en suspensión y sustancias coloidales. Remoción de virus, bacterias y huevos de parásitos presentes. Sedimentación de partículas sobre granos de arena.
Lecho Filtrante
Lecho filtrante – Planta de tratamiento de agua potable Semapa 18
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
6. MANEJO DE COMPUERTAS El agua sedimentada ingresa al filtro través de una compuerta tipo polea de 500 mm que debe estar abierta para el ingreso del efluente. Cada compuerta de cada filtro están ubicadas todas a la misma altura y por debajo del nivel mínimo de operación del filtro; ya que es sumamente importante que el flujo del filtro actué siempre en modo ahogado. Las compuertas tipo polea de 300 mm que dan el ingreso al agua para el lavado del lecho filtrante deben mantenerse cerradas durante el funcionamiento del filtro, y solo abrirse cuando el filtro entre en proceso de lavado, una vez cerrada la compuerta que da el ingreso al agua a tratar. El nivel de agua dentro del filtro aumenta mientras al mismo tiempo atraviesa el lecho filtrante. Luego de pasar por el lecho filtrante el agua ingresa al falso fondo, luego a la cámara de aislamiento, posteriormente ingresa a un vertedero que controla la hidráulica del lavado y finalmente al canal de interconexión que se encuentra manipulada por una compuerta deslizante de 1000 mm.
Compuertas
19
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
7. LAVADO DE FILTROS La limpieza de los filtros en la Planta se realiza en un periodo 24 horas mediante un proceso de retrolavado (un filtro lava al otro); para instalar la tasa declinante, elegimos el intervalo de lavado en función al número de filtros del sistema en un tiempo de instalación ya mencionado de 24 horas por lo tanto se lava un filtro cada ⁄ . Este proceso se lo realiza cerrando cada uno de los filtros uno por uno. El filtro solo se lavara cuando el nivel de agua llegue al nivel máximo limitado por el canal de lavado, cuando el agua llegue a dicho nivel, el operador tendrá la señal de lavar el filtro; mediante la apertura de la compuerta de lavado que da paso al agua para su respectiva limpieza a presión, removiendo todo el material de desecho que se queda en el lecho filtrante. Después del lavado de filtros, inmediatamente se acostumbra drenar el filtro durante dos a tres minutos, esto para acomodar el lecho filtrante; el agua que se usa en la limpieza, pasa a la segunda planta, por medio del canal de salida, para esta ser tratada nuevamente y ser utilizada o distribuida, de esta manera no se tienen pérdidas ni desechos. A pesar de todo el esfuerzo que se haga en el mantenimiento y limpieza del filtro, el lecho filtrante tiene que ser obligatoriamente cambiado cuando llegue un punto en el que los poros se llegan a saturar completamente y el lecho filtrante por más que se ha limpiado ya no logra funcionar correctamente. En este punto se tiene que cambiar los bastos del medio filtrante.
8. MANTENIMIENTO El mantenimiento que se realiza en la Planta, es de manera anual (una vez al año); realizando principalmente el lavado de las paredes de los filtros, con la ayuda de cepillos y otros utensilios para poder quitar los microorganismos pegados en dichas paredes. El mantenimiento del medio filtrante debe atenerse como prioridad debido a la expansión de la arena durante el proceso de lavado ya que el porcentaje permitido de expansión debe quedar alrededor de 30 %; si la arena se expande menos, no llega a lavarse bien, y la suciedad retenida se queda apelmazada con la arena y con el tiempo el lecho pierde su porosidad. Pero debido a los costos elevados que requiere el cambio del medio filtrante la última vez que se cambió el material fue el año 2000 desde la fecha se perdió aproximadamente 10 cm de material filtrante en cada filtro. 20
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Al terminar la visita de la planta se puede obtener algunas conclusiones: - La planta de tratamiento presenta un sistema de filtrado bueno, ya que cumple su función casi sin problemas, además de que el diseño de la estructura posee la mayoría de fracciones que debe tener un filtro según norma. - El mantenimiento y limpieza del mismo, tienen un periodo controlado y constante lo cual nos indica que los operarios cumplen correctamente sus funciones laborales; pero se debe enfatizar que la manutención del lecho filtrante es casi nula ya que desde el año 2000 hasta la fecha no se renovó el basto, causando una pérdida de material filtrante de 10 cm que con relación a la altura total del lecho igual a 1.20 m es considerable teniendo en cuenta que el espesor de la capa de arena es de 20cm. - En cuanto a la operación de compuertas por el sistema de tasa declinante la planta presenta un diseño adecuado y óptimo por la contar con compuertas de ingreso de afluente y de lavado individuales para cada filtro; además de proporcionar un cómodo y fácil manejo al operario, ya que presenta compuertas tipo polea en lugar de tipo mariposa. - El agua que ingresa en los filtros, presenta una baja cantidad de coloides y turbiedad casi abolida, lo cual beneficia al proceso de filtración, ya que el lecho filtrante no es saturado de manera muy brusca. Recomendaciones: -
Se recomienda tomar en cuenta el renuevo del lecho filtrante puesto que la expansión de la arena durante el proceso de lavado se basa a un porcentaje permitido de expansión alrededor de 30 %; si la arena se expande menos, no llega a lavarse bien, y la suciedad retenida se queda apelmazada con la arena y con el tiempo el lecho pierde su porosidad; ya que en el caso de la planta ya se perdió material filtrante.
10. BLIBLIOGRAFIA -
-
file:///C:/Users/User/Downloads/tm4300.pdf http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358040/Contenido_en_linea_Diseno_de _Plantas_Potabilizadoras/leccin_11_procesos_unitarios_para_potabilizacin_de_ag ua.html http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358040/Contenido_en_linea_Diseno_de _Plantas_Potabilizadoras/leccin_43__caractersticas_de_los_filtros.html 21
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
11. ANXOS
Vista Planta – Sistema de filtración Planta de Tratamiento de agua potable SEMAPA
22
de
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
Plano Hidraulico – Sistema de filtración Planta de Tratamiento de agua potable SEMAPA
23
de
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
de
Compuerta tipo volante – Planta secundaria SEMAPA
Compuertas tipo polea – Planta principal SEMAPA
Tanques de Filtración – Planta Principal SEMAPA 24
HOJA DE CÁLCULO Materia: Plantas de Tratamiento
Fecha: Octubre2014
Tema: Planta de tratamiento Semapa - Filtracion
Hoja:
Tanques de Filtración – Planta secundaria SEMAPA
Drenaje – Planta principal SEMAPA
25
de