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Agua para el consumo humano (página 2)



Partes: 1, 2

 

2. HISTORIA DEL TRATAMIENTO DE
AGUA.

Los seres humanos han almacenado y distribuido el agua
durante siglos. En la época en que el hombre era
cazador y recolector el agua utilizada para beber era agua del
río. Cuando se producían asentamientos humanos de
manera continuada estos siempre se producen cerca de lagos y
ríos. Cuando no existen lagos y ríos las personas
aprovechan los recursos de agua
subterráneos que se extrae mediante la construcción de pozos. Cuando la población humana comienza a crecer de
manera extensiva, y no existen suficientes recursos disponibles
de agua, se necesita buscar otras fuentes
diferentes de agua.

Hace aproximadamente 7000 años en Jericó,
el agua almacenada en los pozos se utilizaba como fuente de
recursos de agua, además se empezó a desarrollar
los sistemas de
transporte y
distribución del agua. Este transporte se
realizaba mediante canales sencillos, excavados en la arena o las
rocas y mas tarde
se comenzarían a utilizar tubos huecos. Por ejemplo en
Egipto se
utilizan árboles
huecos de palmera mientras en China y
Japón
utilizan troncos de bambú y mas tarde, se comenzó a
utilizar cerámico, madera y
metal. En Persia la gente buscaba recursos subterráneos.
El agua pasaba por los agujeros de las rocas a los
pozos.

Alrededor del año 3000 a.C., la ciudad de
Mohenjo-Daro (Pakistán) utilizaba instalaciones y
necesitaba un suministro de agua muy grande. En esta ciudad
existían servicios de
baño público, instalaciones de agua caliente y
baños.

En la antigua Grecia el agua
de escorrentía, agua de pozos y agua de lluvia eran
utilizadas en épocas muy tempranas. Debido al crecimiento
de la población se vieron obligados al almacenamiento y
distribución (mediante la construcción de una red de
distribución) del agua.

El agua utilizada se retiraba mediante sistemas de aguas
residuales, a la vez que el agua de lluvia. Los griegos fueron de
los primeros en tener interés en
la calidad del agua.
Ellos utilizaban represas de aireación para la
purificación del agua.

Residencia para el baño en
Mohenjo-Daro, Pakistán

Los Romanos fueron los mayores arquitectos en construcciones
de redes de
distribución de agua que ha existido a lo largo de la
historia. Ellos utilizaban recursos de agua subterránea,
ríos y agua de escorrentía para su
aprovisionamiento. Los romanos construyeron presas para el
almacenamiento y retención artificial del agua. El
sistema de
tratamiento por aireación se utilizaba como método de
purificación. El agua de mejor calidad y por lo tanto
más popular era el agua proveniente de las
montañas.

Los acueductos son los sistemas utilizados para el transporte
del agua. A través de los acueductos el agua fluye por
miles de millas. Los sistemas de tuberías en las ciudades
utilizan cemento, roca,
bronce, plata, madera y plomo. Las fuentes de agua se
protegían de contaminantes externos.

Acueducto Romano

Después de la caída del imperio Romano,
los acueductos se dejaron de utilizar. Desde el año 500 al
1500 d.C. hubo poco desarrollo en
relación con los sistemas de tratamiento del agua. Durante
la edad media se manifestaron gran cantidad de problemas de
higiene en el
agua y los sistemas de distribución de plomo, porque los
residuos y excrementos se vertían directamente a las
aguas. La gente que bebía estas aguas enfermaba y
moría. Para evitarlo se utilizaba agua existente fuera de
las ciudades no afectada por la
contaminación. Esta agua se llevaba a la ciudad
mediante los llamados portadores.

El primer sistema de suministro de agua potable a
una ciudad completa fue construido en Paisley, Escocia, alrededor
del año 1804 por John Gibb. En tres años se
comenzó a transportar agua filtrada a la ciudad de
Glasgow.

En 1806 Paris empieza a funcionar la mayor planta de
tratamiento de agua. El agua sedimenta durante 12 horas antes de
su filtración. Los filtros consisten en arena,
carbón y su capacidad es de seis horas.

En 1827 el ingles James Simplón construye un filtro de
arena para la purificación del agua potable. Hoy en
día todavía se considera el primer sistema efectivo
utilizado con fines de salud
pública.

http://www.lenntech.com

3. NECESIDAD DEL TRATAMIENTO DEL AGUA.

3.1. COMPOSICIÓN DEL AGUA

Cuando abrimos el grifo de agua potable, agua limpia y de buen
sabor fluye por el grifo. Antes el agua debe pasar por varias
etapas de purificación.  

El agua que es usada para la producción de agua potable contiene
moléculas de agua además de otras substancias. De
echo una de las propiedades esenciales del agua es que puede
disolver fácilmente ciertas substancias. El agua que cae a
la tierra por
la lluvia disuelve una gran variedad de substancias en el agua,
partículas y gases como el
oxigeno, que
puede encontrarse en el aire.
También los contaminantes presentes en el aire se
disuelven por el agua de lluvia. Cuando el agua de
escorrentía fluye por la tierra
también disuelve gran cantidad de compuestos como son
partículas de arena, materia
orgánica, microorganismos y minerales. El
agua que se filtra en el suelo y forma las
aguas subterráneas como el agua contenida en
acuíferos, generalmente tienen una gran cantidad de
minerales disueltos, como resultado del contacto con el suelo y
las rocas. Las actividades humanas, como son la agricultura y
la industria
generan gran cantidad de contaminantes que luego se descargan a
las aguas residuales.

3.2. CAPACIDAD DE AUTO PURIFICACIÓN DEL
AGUA.

El agua tiene la capacidad de autodepurarse. Los contaminantes
son eliminados del agua mediante procesos
biológicos. Cuando el agua sedimenta en la tierra o las
capas subterráneas se produce la filtración natural
del agua. Los contaminantes se descomponen, o se
mantendrán en las capas subterráneas. La capacidad
de auto-depuración del agua no es suficiente para producir
agua apta para consumo
humano. Además existen gran cantidad de contaminantes
introducidos en las aguas debido a las actividades
agrícolas o industriales.

En 1970 se descubrió que las emisiones y descargas de
aguas residuales industriales y agrícolas eran las fuentes
causantes de la contaminación. Después se empezaron
a aplicar medidas de control y
prevención de la contaminación. Las aguas
residuales deben de cumplir con ciertos requerimientos y
estándares legales antes de su descarga por esta
razón el agua debe de ser tratada antes de su
descarga.

A pesar de estas medidas el agua generalmente necesita
tratarse para poder ser agua
apta para consumo humano, y cumplir con las exigencias legales
que regulan la materia, desde el punto de vista de
estándares físicos, bacteriológicos y
químicos. El agua no debería de contener olores o
sabores, y debe de ser agua clara y químicamente estable
(ej. sin compuestos corrosivos).

El tipo de tratamiento que necesita el agua, depende en gran
medida de la composición y calidad del agua. El
tratamiento del agua se basa fundamentalmente en estos dos
procesos: eliminación física de
partículas sólidas, y principalmente minerales y
materia orgánica y desinfección química para matar
los microorganismos existentes en el agua.

3.3. SIGNIFICADO DE DESINFECCIÓN DEL
AGUA.

La desinfección del agua significa la
extracción, desactivación o eliminación de
los microorganismos patógenos que existen en el agua. La
destrucción y/o desactivación de los
microorganismos supone el final de la reproducción y crecimiento de esto
microorganismos. Si estos microorganismos no son eliminados el
agua no es potable y es susceptible de causar enfermedades. El agua
potable no puede contener estos microorganismos.

3.4. MEDIOS PARA LA DESINFECCION DEL AGUA.

La desinfección se logra mediante desinfectantes
químicos y/o físicos. Estos agentes también
extraen contaminantes orgánicos del agua, que son
nutrientes o cobijo para los microorganismos. Los desinfectantes
no solo deben matar a los microorganismos sino que deben
además tener un efecto residual, que significa que se
mantienen como agentes activos en el
agua después de la desinfección para prevenir el
crecimiento de los microorganismos en las tuberías
provocando la recontaminación del agua.

Compuestos químicos para la desinfección del
agua:

– Cloro (Cl)

– Dióxido de Cloro (ClO2)

– Hipoclorito (OCl-)

– Ozono (O3)

– Halógenos: Bromo (Br2), Iodo (I)

– Cloruro de Bromo (BrCl)

Metales: cobre (Cu2+),
plata (Ag+)

– Permanganato potasico (KMnO4)

– Fenoles

– Alcoholes

– Jabones y detergentes

– Sales de amonio

– Peroxido de Hidrogeno

– Distintas ácidos y
bases

Compuestos físicos para la desinfección del
agua:

Luz Ultravioleta
(UV)
Radiación
electrónica
– Rayos Gamma
– Sonido
– Calor

3.5. FUNCIÓN DE LA
DESINFECCIÓN

La inactivación química de los contaminantes
microbiológicos en agua natural o no tratada es
normalmente

uno de los pasos finales de la purificación para la
reducción d microorganismos patógenos en el agua.
La combinación de diferentes pasos para la
purificación del agua (oxidación,
coagulación, sedimentación, desinfección,
filtración) se utiliza para la producción de agua
potable y segura para la salud. Como medida

adicional en muchas plantas de
tratamiento utilizan un método secundario de
desinfección del agua, para evitar y proteger las aguas de
la contaminación biológica que se pudiera producir
en la red de
distribución. Normalmente se utilizan un tipo de
desinfectante diferente al que se utilizo en el proceso de
purificación durante etapas previas. El tratamiento
secundario de desinfección asegura que las bacterias no
se multiplican en el sistema de distribución del agua.
Esto es necesario porque las bacterias pueden permanecer en el
sistema y en el agua a pesar de un tratamiento primario de
desinfección, o pueden aparecer posteriormente durante
procesos de retrolavado o por mezcla de aguas contaminadas (ej.
por inclusión de bacterias en las procedentes de aguas
subterráneas que se introducen debido a grietas en el
sistema de tuberías o distribución).

3.6. MECANISMO DE DESINFECCIÓN

La desinfección normalmente provoca la corrosión de la pared celular de los
microorganismos, o cambios en la permeabilidad de la célula,
cambios en la actividad de protoplasma celular o actividad
encimatica (debido al cambio
estructural de las encimas). Estos problemas en la célula
evitan la multiplicación de los microorganismos. Los
desinfectantes también provocan la oxidación y
destrucción de la materia orgánica que son
generalmente nutrientes y fuente de alimentación de los
microorganismos.

http://www.Monografias.com

Capítulo II

TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

1. TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.

1.1. PRINCIPALES OPERACIONES
UNITARIAS EMPLEADAS EN EL

TRATAMIENTO DEL AGUA.

Los principales procesos de transferencia utilizados en el
tratamiento del agua para consumo humano son los siguientes:

  • Transferencia de sólidos.
  • Transferencia de iones.
  • Transferencia de gases.
  • Transferencia molecular o de nutrientes.
  1. TRANSFERENCIA DE SÓLIDOS.

Se consideran en esta clasificación los procesos de
cribado, sedimentación, flotación y
filtración.

A. Cribado o cernido: Consiste en hacer pasar el
agua a través de rejas o tamices, los cuales retienen los
sólidos de tamaño mayor a la separación de
las barras, como ramas, palos y toda clase de
residuos
sólidos. También está considerado en
esta clasificación el microcernido, que consiste
básicamente en triturar las algas reduciendo su
tamaño para que puedan ser removidas mediante
sedimentación.

B. Sedimentación: Consiste en promover
condiciones de reposo en el agua, para remover, mediante la
fuerza
gravitacional, las partículas en suspensión
más densas.

Este proceso se realiza en los desarenadores,
presedimentadores, sedimentadotes y decantadores; en estos
últimos, con el auxilio de la coagulación.

C. Flotación: El objetivo de
este proceso es promover condiciones de reposo, para que los
sólidos cuya densidad es menor
que la del agua asciendan a la superficie de la unidad de donde
son retirados por desnatado. Para mejorar la eficiencia del
proceso, se emplean agentes de flotación.

Mediante este proceso se remueven especialmente grasas,
aceites, turbiedad y color. Los
agentes de flotación empleados son sustancias espumantes y
microburbujas de aire.

D. Filtración: Consiste en hacer pasar el agua a
través de un medio poroso, normalmente de arena, en el
cual actúan una serie de mecanismos de remoción
cuya eficiencia depende de las características de la
suspensión (agua más partículas) y del medio
poroso.

Este proceso se utiliza como único tratamiento cuando
las aguas son muy claras o como proceso final de pulimento en el
caso de aguas turbias.

Los medios porosos
utilizados además de la arena, que es el más
común son la antracita, el granate, la magnetita, el
carbón activado, la cáscara de arroz, la
cáscara de coco quemada y molida y también el pelo
de coco en el caso de los filtros rápidos. En los filtros
lentos lo más efectivo es usar exclusivamente arena; no es
recomendable el uso de materiales
putrescibles.

1.1.2. TRANSFERENCIA DE IONES.

La transferencia de iones se efectúa mediante procesos
de coagulación, precipitación química,
absorción e intercambio iónico.

A. Coagulación química: La
coagulación química consiste en adicionar al agua
una sustancia que tiene propiedades coagulantes, la cual
transfiere sus iones a la sustancia que se desea remover, lo que
neutraliza la carga eléctrica de los coloides para
favorecer la formación de flóculos de mayor
tamaño y peso.

Los coagulantes más efectivos son las sales trivalentes
de aluminio y
fierro.

Las condiciones de pH y
alcalinidad del agua influyen en la eficiencia de la
coagulación. Este proceso se utiliza principalmente para
remover la turbiedad y el color.

B. Precipitación química: La
precipitación química consiste en adicionar al agua
una sustancia química soluble cuyos iones reaccionan con
los de la sustancia que se desea remover, formando un
precipitado. Tal es el caso de la remoción de hierro y de
dureza carbonatada (ablandamiento), mediante la adición de
cal.

C. Intercambio iónico: Como su nombre lo
indica, este proceso consiste en un intercambio de iones entre la
sustancia que desea remover y un medio sólido a
través del cual se hace pasar el flujo de agua. Este es el
caso del ablandamiento del agua mediante resinas, en el cual se
realiza un intercambio de iones de cal y magnesio por iones de
sodio, al pasar el agua a través de un medio poroso
constituido por zeolitas de sodio. Cuando la resina se satura de
iones de calcio y magnesio, se regenera introduciéndola en
un recipiente con una solución saturada de sal.

D. Absorción: La absorción
consiste en la remoción de iones y moléculas
presentes en la solución, concentrándolos en la
superficie de un medio adsorbente, mediante la acción
de las fuerzas de interfaz. Este proceso se aplica en la
remoción de olores y sabores, mediante la
aplicación de carbón activado en polvo.

1.1.3. TRANSFERENCIA DE GASES.

Consiste en cambiar la concentración de un gas que se
encuentra incorporado en el agua mediante procesos de
aereación, desinfección y
recarbonatación.

A. Aireación: La aireación se
efectúa mediante caídas de agua en escaleras,
cascadas, chorros y también aplicando el gas a la masa de
agua mediante aspersión o burbujeo.

Se usa en la remoción de hierro y manganeso, así
como también de anhídrido carbónico,
ácido sulfhídrico y sustancias volátiles,
para controlar la corrosión y olores.

B. Desinfección: Consiste en la
aplicación principalmente de gas cloro y ozono al agua
tratada.

C. Recarbonatación: Consiste en la
aplicación de anhídrido carbónico para bajar
el pH del agua, normalmente después del ablandamiento.

1.1.4. TRANSFERENCIA MOLECULAR.

En el proceso de purificación natural del agua. Las
bacterias saprofitas degradan la materia orgánica y
transforman sustancias complejas en material celular vivo o en
sustancias más simples y estables, incluidos los gases de
descomposición.

También los organismos fotosintéticos convierten
sustancias inorgánicas simples en material celular,
utilizando la luz solar y el anhídrido carbónico
producto de la
actividad de las bacterias y, a la vez, generan el oxígeno
necesario para la supervivencia de los microorganismos
aeróbicos presentes en el agua.

Este tipo de transferencia se lleva a cabo en la
filtración, en la cual los mecanismos de remoción
más eficientes se deben a la actividad de los
microorganismos.

Galvis, A.; Vargas, V. (1998).

1.2. ESTACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUA
POTABLE.

Una planta de tratamiento es una secuencia de operaciones o
procesos unitarios, convenientemente seleccionados con el fin de
remover totalmente los contaminantes microbiológicos
presentes en el agua cruda y parcialmente los físicos y
químicos, hasta llevarlos a los límites
aceptables estipulados por las normas. Di
Bernardo, L., 1993.

Conjunto de estructuras en
las cuales se trata el agua de manera que se vuelva apta para el
consumo humano. Existen diferentes tecnologías para
potabilizar el agua, pero todas deben cumplir los mismos principios:

a. Combinación de barreras múltiples (diferentes
etapas del proceso de potabilización) para alcanzar bajas
condiciones de riesgo,

b. Tratamiento integrado para producir el efecto esperado.

c. Tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento tiene
una meta específica relacionada con algún tipo de
contaminante. • La capacidad de la planta debe ser mayor que
la demanda
máxima diaria en el periodo de diseño
• Una planta de purificación debe operar
continuamente, aún con alguno de sus componentes en
mantenimiento.
Por eso es necesario como mínimo dos unidades para cada
proceso de la planta.

Las Estaciones de Tratamiento de Agua Potable son
instalaciones que convierten el agua natural o bruta en agua
potable. Están localizadas entre las instalaciones de
captación de agua (embalses y pozos) y los
depósitos y canalizaciones que la distribuirán por
los hogares. Tienen como misión la
eliminación de tres tipos principales de sustancias
indeseables en el agua destinada al consumo humano:

  • Materia mineral.
  • Materiales orgánicos: fenoles, hidrocarburos, detergentes, residuos de
    pesticidas, etc.
  • Contaminantes biológicos: microorganismos, como
    bacterias, protozoos,
    virus,
    etc.

Esta necesidad de tratamiento de las aguas se conoce desde
hace mucho tiempo, al
relacionarse la calidad del agua con la salud de la
población. Se observó que la dotación de una
localidad con un abastecimiento de agua en condiciones sanitarias
aceptables coincidía con un brusco descenso de la tasa de
mortalidad.

El agua potable, por lo tanto, debe cumplir una exigencia
fundamental: ausencia de microorganismos patógenos y de
sustancias tóxicas. Pero también debe cumplir otra
exigencia: ausencia de sabores, olores, colores o
turbiedades desagradables, -propiedades organolépticas-
que provocarían el rechazo de los consumidores y
consumidoras,

La potabilidad del agua se comprueba mediante análisis, tanto en las Estaciones de
Tratamiento de Agua Potable, como en la red de
distribución. http://www.wikipedia.com

1.2.1. TIPOS DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA

Las plantas de tratamiento de agua se pueden clasificar, de
acuerdo con el tipo de procesos que las conforman, en:

  • Plantas de filtración rápida: Estas plantas
    se denominan así porque los filtros que las integran
    operan con velocidades altas.

De acuerdo con la calidad del agua por tratar, se presentan
dos soluciones
dentro de este tipo de plantas: plantas de filtración
rápida completa y plantas de filtración
directa.

  • Plantas de filtración lenta: Una planta de
    filtración lenta puede estar constituida solo por
    filtros lentos, pero dependiendo de la calidad del agua, puede
    comprender los procesos de desarenado, presedimentación,
    sedimentación, filtración gruesa o
    filtración en grava y filtración lenta

También se pueden clasificar, de acuerdo con la
tecnología
usada en el proyecto, en:

Plantas convencionales antiguas: Este tipo de sistema es el
más antiguo en nuestro medio. Se ha venido utilizando
desde principios del siglo pasado (1910–1920). Se
caracteriza por la gran extensión que ocupan las unidades
donde se producen los procesos de tratamiento.

Plantas convencionales de tecnología apropiada: Esta
tecnología se empezó a desarrollar en la
década de 1970 y se ha ido perfeccionando. Las unidades,
ocupan una extensión que constituye el 25% ó 30%
del área que ocupa un sistema convencional antiguo de la
misma capacidad.

Plantas de tecnología importada: Esta tecnología
es importada de los países desarrollados y se caracteriza
por considerar gran cantidad de equipos que pueden reducir los
procesos del tratamiento haciendo de 2 a 3 procesos en uno
solo.

Pérez Carrión, J. M., 1996

1.3. TIPOS DE
TECNOLOGÍAS
.

La tecnología convencional: incluye los procesos de
coagulación, floculación, sedimentación y
filtración.

La tecnología de filtración directa: incluye los
procesos de coagulación y filtración rápida,
y se puede incluir el proceso de floculación.

La tecnología de Filtración en múltiples
etapas (FIME): que incluye los procesos de filtración
gruesa dinámica, filtración gruesa
ascendente y filtración lenta en arena.

También puede utilizarse una combinación de
tecnologías, y en cada una de las tecnologías
nombradas, es posible contar con otros procesos que pueden ser
necesarios específicamente para remover determinada
contaminación. http://www.wikipedia.com

1.4. SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE
TRATAMIENTO DE AGUA

La selección
de la tecnología de producción y administración de un sistema de agua
potable debería realizarse considerando los recursos, el
grado de desarrollo socioeconómico y los patrones de
cultura
existentes. La experiencia en América
Latina demuestra que el mayor problema no es la deficiencia
tecnológica sino más bien la selección de la
tecnología apropiada, la operación y el
mantenimiento.

La adopción
de diseños basados únicamente en criterios de
optimización técnica y soluciones
tecnológicas importadas de países industrializados
ha conducido a la elaboración de proyectos cuya
operación y mantenimiento —por falta de sustancias
químicas, repuestos y mano de obra calificada—
resultan inadecuados.

Los factores básicos que caracterizan la
selección de la tecnología apropiada para
tratamiento de agua en los países en desarrollo y que
deben ser considerados son los siguientes:

a) Grado de complejidad: La mayoría de los
procesos unitarios utilizados en el tratamiento de agua pueden
realizarse en reactores con diferente grado de complejidad y
eficiencia. Afortunadamente, los más complejos no siempre
resultan ser los más eficientes.

b) La tecnología no opera por sí misma:
Plantas automatizadas necesitan personal de un
alto nivel tecnológico para operar, mantener y reparar los
controles y equipos. La selección tecnológica debe
considerar la capacidad y los recursos de las instituciones
e individuos.

c) Impacto indirecto en el área: Debe considerarse una
cadena de factores que se relacionan entre sí, tales como
calidad de agua de las fuentes, grado de tratamiento,
utilización de materiales y personal local, mejoras
económicas indirectas, mejoramiento técnico de
personal local, influencias indirectas en la economía y su
repercusión directa e indirecta en la salud.

Galvis, A.; Vargas, V. (1998).

Capítulo III

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE A LA CIUDAD DE
CHICLAYO

1. ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE A LA CIUDAD DE
CHICLAYO.

1.1. INTRODUCCIÓN.

La ciudad de Chiclayo capital de la
amistad del
departamento de Lambayeque, esta ubicada en el norte del
país. Es una ciudad moderna dedicada al comercio y a
la industria, también posee un importante potencial
turístico y gastronomico, que genera la permanente visita
de miles de turistas, que interesados en conocer su legado
histórico y milenario, llegan a la ciudad de la amistad,
que cuenta con una población de 509,179 habitantes. Su
crecimiento poblacional ha sido explosivo, ocasionando como
consecuencia la falta de cobertura de los servicios
básicos.

Hoy en día estos problemas se han superado gracias a la
puesta en marcha de la nueva planta de tratamiento, la misma que
tiene una capacidad de producción de 750 litros por
segundo que contribuye a mejorar la calidad y continuidad del
servicio,
brindando mas agua para la ciudad de Chiclayo.

1.2. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA PARA LA CIUDAD DE
CHICLAYO.

El sistema de abastecimiento de agua para la ciudad de
Chiclayo, tiene como fuente principal la captación y
conducción de las agua superficiales que abastecen al
valle chancay – Lambayeque y afluentes, que discurren a la
vertiente atlántica a través de las obras de
derivación de la primera etapa del proyecto de tinajones,
tanto el Río Conchano como el Río Chotano aportan a
la cuenca del pacifico una masa anual de 250 millones de m3 de
agua incrementando las descargas al Río Chancay con una
mayor disponibilidad del recurso hídrico en épocas
de máximas avenidas. La captación se realiza a
través de la bocatoma Raca – Rumi ubicado en el
Río Chancay con una capacidad de captación de hasta
75 m3/seg., cuenta con dos compuertas radiales que comunican al
canal alimentador a través de 6 cámaras
desarenadoras, 3 compuertas tipo vagón que regulan el
volumen de
embalse y un aliviadero de de demasías que sirve para
evacuar los exceso de agua por encima de los 300 m3/seg., las
aguas derivadas del
Río Chancay por la bocatoma de Raca – Rumi ingresan
al reservorio tinajones a través de un canal alimentador
de 16 km. De longitud con una capacidad máxima de 70
m3/seg.

A lo largo de la conducción hacia el Reservorio, el
agua cruda pasa a través de "las cascadas", estructura
formada por gradas adyacentes que permiten salvar un desnivel de
42 metros, para amortiguar la caída y como consecuencia,
disipar la energía que la masa de agua lleva consigo, para
posteriormente ser almacenada en el reservorio tinajones que
tiene una capacidad de embalse de 320 millones de m3, prefundida
máxima de 37 metros, un espejo de agua de 20 km2,
además cuenta con un dique principal de 2440 metros
lineales. Y tres diques secundarios. Luego, es conducida a
través del canal de descarga que se inicia en el
túnel de acero circular de
40 pulg. de diámetro y 380 metros de longitud empalmando
al canal de descarga de 4 km. el que devuelve las aguas al
Río Chancay – Lambayeque con una capacidad
máxima de 70 m3/seg., las mismas que llegan al partidor
"la Puntilla" construido también en el cauce del
Río Chancay: en esta estructura se reparte las aguas del
Río Chancay tanto al Río Reque como al canal Taymi
y Río Lambayeque pasando por el desarenador desaguadero
ubicado 2.5 km. aguas abajo.

Esta obra cuenta con 16 compuertas de limpia que descargan a
un canal lateral, conduciendo las arenas al Río Reque,
posteriormente se ubica el repartidor desaguadero, esta
estructura da origen al canal Taymi principal vía de
distribución de agua en el valle, aquí
también nace el canal Pátapo y el Río
Lambayeque afluentes de las lagunas Boró, conduciendo sus
agua en una longitud de 40km. pasando por las Tomas Tabernas,
calupe hasta llegar a la Toma Santeño la misma que a su
vez se divide en dos corrientes hídricas una de ellas
continúa siendo el Río Lambayeque hasta llegar al
partidor Chéscope y el otro ramal es el canal
Santeño, en el mismo curso aguas abajo se llega a la Toma
Bola de Oro,
estructura principal de captación donde se realiza el
reparto de agua para uso poblacional, industrial y
agrícola.

A través de la estación de aforo Bola de Oro el
agua es conducida a las lagunas Boró I y Boró II,
recorriendo una longitud total de 5,255 metros lineales de los
cuales 1621 metros representan el canal alimentador, iniciando su
recorrido en la toma de reparto "Bola de Oro" siendo el caudal
promedio de conducción de 1400 L/seg.

El agua cruda llega a las lagunas Boró por el canal
"Las Mercedes" las mismas que actúan como Pre –
sedimentadores y como embalses de regulación en
épocas de emergencia o estiaje.

1.2.1. LAGUNA BORO I.

Tiene una capacidad de almacenamiento de 500,000 m3/seg., un
espejo de agua de 19 hectáreas, periodo de
retención de 8 días y cota de operación
promedio de 49,30 metros sobre el nivel del mar.

1.2.2. LAGUNA BORO II.

Cuenta con una capacidad de almacenamiento de 1´500,000
m3/seg., un espejo de agua de 57 hectáreas, periodo de
retención de 23 días y cota de operación
promedio de 49,30 metros sobre el nivel del mar.

Epsel S.A., 2006.

1.4. POTABILIZACIÓN DEL AGUA PARA LA CIUDAD DE
CHICLAYO EN LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO.

1.4.1. PLANTA D TRATAMIENTO Nº 01.

El abastecimiento de agua cruda a la planta de tratamiento de
agua nº 01 se realiza a través de dos tramos de
tubería bien definidos. El primer tramo Boro –
Chéscope de 40 pulgadas de diámetro y 5,835 metros
lineales y el segundo Chéscope – Planta de 34
pulgadas de diámetro 8,520 metros lineales, ambas
tuberías de concreto
armado cuyo recorrido pasa por cuatro cámaras de
regulación.

Esta planta tiene una capacidad de tratamiento de 700 L/seg.,
que son recepcionados en una cisterna de 150 m3 de donde se
impulsa a través de una tubería de 03 electrobombas
de 48 HP. y 250 L/seg. cada una, instalado en la estación
de Rebombeo nº 01 hacia una cámara rompe presiones de
200 m3.

El agua cruda que llega a la planta nº 01, es conducida
por gravedad hacia dos módulos de tratamiento mediante
tuberías de 30 pulgadas de diámetro.

1.4.1.1. PROCESOS DE TRATAMIENTO EN LA PLANTA Nº
01.

COAGULACIÓN: se realiza en las cámaras de
mezcla rápida, después de un periodo de
retención de 30 segundos se produce la
desestabilización de las partículas coloidales que
trae el agua cruda; este proceso se realiza por medio de la
adición de sustancias químicas tal como el sulfato
de aluminio, también se aplica polímeros, cal y
sulfatos de cobre cuando la calidad del agua cruda así lo
requiere.

FLOCULACIÓN: ocurre en la cámara de
mezcla lenta, donde se promueve el crecimiento de los flocs o
flóculos hasta un tamaño y peso adecuados para su
posterior sedimentación luego de un periodo de 13
minutos.

DECANTACIÓN: realizada a través de dos
tipos convencional y laminar, donde se produce primero la
sedimentación simple o arrastre de los flóculos de
mayor tamaño y luego de la decantación laminar a
través de un sistema presentado de angotubos.

FILTRACIÓN: a través de 08 unidades de
filtración descendente, cada unidad formada por dos
secciones, donde el agua por gravedad pasa a través de
lechos formado por antracita, arena y grava, para posteriormente
concluida su filtración, ser recolectada por medio de una
tubería ubicada debajo de la galería de válvulas,
en el sótano de la planta.

DESINFECCIÓN: mediante la cual, empleando
solución clorada que se inyecta puntualmente en la
tubería de recolección de agua filtrada, se
destruyen los gérmenes patógenos (causantes de
enfermedades) existentes en el agua, asegurando además
mantener un residual de claro en los sistemas de almacenamiento y
distribución, protegiendo así al agua potable de
contaminaciones posteriores. En la planta, el agua filtrada, ya
desinfectada, se recolecta a través de una línea
principal que la conduce a dos reservorios, nº 01 y nº
02, con capacidad de 4000 m3 cada uno y a un reservorio elevado
de 750 m3. en estas unidades el agua tiene un tiempo de contacto
necesario para una acción efectiva del cloro.

Finalmente el agua potable es impulsada a las redes
públicas de la ciudad por una estación de bombeo de
04 electrobombas de 200 HP. y capacidad promedio de 350 L/seg.
cada una.

1.4.2. PLANTA DE TRATAMIENTO Nº 02.

El abastecimiento del agua cruda a la planta, se realiza a
través de una línea de conducción
Boró – Planta de tratamiento de agua Nº 02 de
40 pulgadas de diámetro, con una extensión de 9,782
metros lineales de tubería PONT-A-MOUSSON de hierro
dúctil.

Esta nueva planta tiene una capacidad de 750 L/seg. y es de
patente DEGREMONT.

El ingreso de agua a la planta es por gravedad.

1.4.2.1. PROCESOS DE TRATAMIENTO EN LA PLANTA Nº
02.

PRECLORACION: realizada con inyección de
solución clorada directamente a la línea de ingreso
de agua cruda. Mediante este proceso se elimina parcialmente la
cantidad de microorganismos presentes en el agua.

COAGULACIÓN: se realiza con la
dosificación de sulfato de aluminio en la OBRA DE REPARTO
donde el agua cruda se mezcla instantáneamente con dicho
insumo para que en forma homogénea se produzca la
desestabilización de las partículas coloidales que
trae el agua cruda.

Posteriormente en la misma unidad de tratamiento, el agua se
deriva a dos secciones donde se dosifica respectivamente una
solución de polímero floculante que
permitirá la conglomeración de las
partículas coloidales desestabilizadas originando la
formación de flóculos en las unidades de
floculación – decantación.

FLOCULACIÓN – DECANTACIÓN: ocurre
en los decantadores pulsator donde la formación de los
flóculos y crecimiento de estos permite la
formación ascendente de un manto de lodos que se mantiene
en suspensión homogénea por medio de pulsaciones
periódicas producidas por un ventilador que succiona y
elimina el aire, atrapado en la "cámara de vacío"
originando el vacío respectivo que es anulado
posteriormente por acción de válvulas
neumáticas de puesta a la atmósfera que permite
la entrada del aire, controlada por un interruptor de nivel.

Los lodos inicialmente van ocupando la parte superior del
manto y son reemplazados constantemente por la formación
de lodos nuevos que desplazan a los existentes que provocando que
la acumulación en exceso se concentre en tolvas, de donde
se extraen por gravedad en forma automática por medio de
válvulas neumáticas y reloj ajustable.

Cada decantador tiene una superficie de 467 m2, capacidad de
1425 m3/h. y velocidad
ascensional de 3.00m/h.

El agua decantada superficial ingresa a las canaletas de
recolección que las conduce hacia los filtros.

FILTRACIÓN: a través de 06 litros
rápidos descendentes de tipo AQUAZUR V, donde el agua por
gravedad pasa a través de un lecho de arena de 0.95 metros
de altura y granulometría homogénea de T.E.=095 mm.
La regulación de flujo es por un sistema de sifón
parcializado y caja de control de nivel.

Cada filtro tiene un área de 63 m2 que permite filtrar
un caudal de agua decantada de 458 m3/h. con una velocidad de
filtración de 7.3 m/h.

El agua filtrada es conducida a través de una
cámara de contacto, ubicada por debajo de la
galería de sifones, a la CISTERNA PRINCIPAL DE BOMBEO que
esta interconectada con el reservorio R-01 de la planta de
tratamiento nº 01.

DESINFECCIÓN: (post cloración) realizada
con clora liquido que se dosifica al ingreso de la cámara
de contacto y que permite la eliminación completa de los
gérmenes patógenos aun presentes en el agua,
garantizando la potabilización y la obtención de
una agua tratada de buena calidad "Apta para el Consumo Humano"
una vez realizada la desinfección; el agua es almacenada
en los reservorios respectivos, donde se le da el tiempo de
contacto necesario para una acción efectiva del cloro.

Finalmente, de la cisterna principal de bombeo el agua potable
es impulsada por medio de una estación de bombeo de 03
electrobombas de 400 kw. hacia los reservorios Sur y Diego Ferre,
a través de la línea Sur – Ferre y a los
reservorios Norte y oeste, a través de la línea de
impulsión Noroeste, previo control de
calidad mediante la comprobación de los
parámetros físicos – químicos y
bacteriológicos que cumplan las normas guía de
la
organización mundial de la salud.

Oficina de comunicación
social – Epsel S.A. 2007.

1.6. ABASTECIMIENTO DEL AGUA TRATADA A LA CIUDAD DE
CHICLAYO.

El agua salida de las plantas de tratamiento presenta
características organolépticas, físicas,
químicas y microbiológicas de acuerdo a las normas
establecidas por la organización mundial de la salud, siendo la
calidad apta para el consumo humano.

El abastecimiento a la población se realiza a
través de equipos de bombeo, que envía el agua
directamente a las redes, durante 16 horas al día con un
caudal aproximado de 1200 litros por segundo.

Aproximadamente el 20% de la producción total de agua
de la planta nº 2, es bombeada directamente a los
reservorios elevados los cuales descargan simultáneamente
a los sectores poblacionales cercanos con áreas de
influencia establecidas.

Los reservorios se localizan en:

Moshoqueque el tanque norte – 3000 metros
cúbicos.

La Victoria el tanque sur – 3000 metros
cúbicos.

Centro Chiclayo el tanque Diego Ferre – 2000 metros
cúbicos.

P.J. Cruz de la Esperanza tanque apoyado oeste – 5000
metros cúbicos.

El servicio de agua potable se ha incrementado en cobertura y
en horarios de abastecimiento, resultado de la puesta en
operación de las nuevas infraestructuras sanitarias.

Oficina de comunicion social – Epsel S.A.
2007.

3. DISEÑO METODOLÓGICO.

  1. Investigación
    Bibliográfica.

  2. TIPO DE INVESTIGACIÓN:

    – la recolección de información para este proyecto de
    investigación sobre el tratamiento de agua
    potable, se ha hecho de paginas Web,
    textos y libros
    referidos al tema.

  3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE
    INFORMACIÓN.
  4. TÁCTICAS DE RECOLECCIÓN DE
    INFORMACIÓN.

La recolección de información ha sido
cuantiosa y por criterio del autor se ha repartido en tres
capítulos iniciando el primer capitulo que habla sobre
"DESINFECCIÓN, HISTORIA DEL TRATAMIENTO Y
NECESIDAD DEL TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE", continuando con el
segundo capitulo que habla sobre "TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE" y
finalizando con el tercer capitulo que habla sobre
"ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE A LA CIUDAD DE CHICLAYO",
donde conoceremos las características de las cuales se
desea tener información.

3.4. PROCESAMIENTO DE
DATOS.

– Las conclusiones de este trabajo se
darán de acuerdo a los objetivos
planteados en este proyecto de investigación por parte
del autor.

III. ACTIVIDADES Y PREVISIÓN DE
RECURSOS

  1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.
  1. Recopilación de información sobre el tema.
    (paginas Web, texto,
    libros)

Transcurso de la primera y segunda semana, partiendo de la
fecha de inicio del proyecto

1.2. Procesamiento datos.

Transcurso de la tercera semana, siguiendo las fechas
anteriores.

CONCLUSIONES

A través de este proyecto de investigación
bibliográfica sobre "TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE" hemos
podido llegar a las siguientes conclusiones:

  • Una estación de tratamiento es un conjunto de
    estructuras en las cuales se trata el agua de manera que se
    vuelva apta para el consumo humano, a través de una
    serie de secuencias, con el fin de remover totalmente los
    contaminantes microbiológicos presentes en el agua,
    hasta llevarlos a los límites aceptables estipulados por
    las normas.
  • Los tipos de tecnologías mas usadas para el
    tratamiento de agua potable son: La tecnología
    convencional – La tecnología de filtración
    directa y La tecnología de Filtración en
    múltiples etapas.
  • El sistema de abastecimiento de agua para la ciudad
    de Chiclayo tiene como fuente principal la captación y
    conducción de las aguas superficiales que abastecen al
    Valle Chancay Lambayeque proveniente de los Ríos
    Conchano, Chotano, Chancay, Lambayeque y afluentes.
  • La potabilizacion del agua para la ciudad de Chiclayo
    se realiza a través de una serie de procesos realizados
    en las plantas de tratamiento nº 1 y nº
    2.

– La planta de tratamiento nº 1, comprende los
siguientes procesos: cámara de mezcla, floculación
– coagulación, decantación, filtración
y desinfección.

– La planta nº 2, comprende los siguientes
procesos: pre cloración, cámara de reparto,
coagulación – floculación,
decantación, filtración y post cloracion
(desinfección).

III.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

agua.

http://www.fortunecity.es/tratamientosdeagua.

http://www.Monografias.com/elagua.
Gustavo Rodrigues Zelada, 2001.

http://www.wikipedia.com/tratamientodeaguapotable.

Pérez Carrión, J. M. y Vargas, L. El agua.
Calidad y tratamiento para consumo humano. Manual I, Serie
Filtración Rápida. Programa
Regional

HPE/CEPIS/OPS de Mejoramiento de la Calidad del
Agua.

Di Bernardo, L. Métodos y
técnicas de tratamiento de agua. Volumen
II.

Río de Janeiro, ABES, 1993.

Pérez Carrión, J. M. Selección de
procesos en función
del grado de desarrollo de las comunidades. Lima, CEPIS,
1996.

Di Bernando, L (1991) Water – Supply problems and
treatment technologies in developing countries of South America,
Aqua, Vol. 40. No. 3, USA.

Galvis, A. ; Vargas, V. (1998). Modelo de
Selección de Tecnología en el Tratamiento de Agua
para Consumo Humano.

Epsel S.A., Memoria
Institucional de la empresa.
2006.

Programa de educacion sanitaria. Oficina de
comunicacion social – Epsel S.A. 2007.

Programa de servicios basicos, salud y medio
ambiente. Oficina de comunicion social – Epsel S.A.
2007.

Programa de agua potable, Oficina de comunicacion social
– Epsel S.A. 2007.

IV.
ANEXOS

CICLO OPERACIONAL DEL AGUA
POTABLE

MÓDULOS DE TRATAMIENTO

LAGUNAS BORÓ

GLOSARIO DE TÉRMINOS

  • Abastecimiento: conjunto de instalaciones
    para la captación de agua, conducción
    tratamiento de potabilización de la misma,
    almacenamiento, transporte y distribución del agua de
    consumo humano hasta las acometidas de los consumidores, con
    la dotación y calidad previstas en esta
    disposición.
  • Acometida: la tubería que enlaza la
    instalación interior del inmueble y la llave de paso
    correspondiente con la red de
    distribución.
  • Autocontrol: Control de la calidad del agua
    de consumo en los abastecimientos responsabilidad del gestor correspondiente.
    Los tipos de análisis de autocontrol son: examen
    organoléptico, análisis de control y
    análisis completo.
  • Autoridad Sanitaria: la
    administración sanitaria autonómica
    competente u otros órganos de las Comunidades
    Autónomas en el ámbito de sus competencias.
  • Captación. Toma de agua destinada a
    la producción de agua de consumo humano. Las
    captaciones pueden ser de aguas superficiales,
    subterráneas, o de agua de mar. Por ejemplo: un pozo,
    un embalse, un tramo de río, etc. Las captaciones
    deben estar protegidas y señalizadas
    legalmente.
  • Conducción: cualquier
    canalización que lleva el agua desde la
    captación hasta la ETAP, o en su defecto, al
    depósito de cabecera.
  • Depósito: todo receptáculo o
    aljibe cuya finalidad sea almacenar agua de consumo humano
    ubicado en la cabecera o en tramos intermedios de la red de
    distribución.
  • Estación de tratamiento de agua potable
    (ETAP)
    : Instalación donde se lleva a cabo el
    conjunto de procesos de tratamiento de
    potabilización
    situados antes de la Red de
    distribución y/o depósito, que contenga
    más unidades de tratamiento que una única
    desinfección.
  • Gestor y/o Gestores (entidades gestoras):
    persona o
    entidad pública o privada que sea responsable del
    abastecimiento o de parte del mismo, o de cualquier otra
    actividad ligada al abastecimiento del agua de consumo
    humano. Por ejemplo: municipios y empresas
    abastecedoras de agua.
  • Instalación interior: el conjunto de
    tuberías, depósitos, conexiones y aparatos
    instalados tras la acometida y
    la llave de paso correspondiente que enlaza con la red de
    distribución.
  • Parámetro. Microorganismo, contaminante, o propiedad
    físico-química analizada en el agua, e
    indicadoras de su calidad.
  • Plaguicida: los insecticidas, herbicidas,
    fungicidas, nematocidas, acaricidas, alguicidas,
    rodenticidas, molusquicidas orgánicos, metabolitos,
    productos
    de degradación o reacción y los productos
    relacionados como los reguladores de crecimiento.
  • Producto de Construcción en contacto con
    Agua de Consumo Humano
    : todo producto de
    construcción, de revestimiento o utilizado en los
    procesos de montaje de las captaciones, conducciones, ETAPs,
    redes de abastecimiento y distribución,
    depósitos, cisternas e instalaciones interiores que
    estén situadas desde la captación hasta el
    grifo del consumidor.
  • Punto de entrega: Zona en la red de
    abastecimiento antes de la acometida a un edificio o
    vivienda.
  • Punto de Muestreo
    (PM)
    : el lugar para la toma de muestras de agua de
    consumo humano para el control de la calidad de
    esta.
  • Red de distribución: conjunto de
    tuberías diseñadas para la distribución
    del agua de consumo humano desde la ETAP o desde los
    depósitos hasta la acometida del usuario.
  • Resultado: El valor
    cuantificado de un parámetro con un método de
    ensayo
    concreto y expresado en las unidades fijadas en el anexo I
    del Real Decreto 140/2003.
  • Sustancia: todo producto (sustancia o
    preparado) que se agregue al agua o sea empleado en su
    potabilización o mejora así como los utilizados
    para la limpieza de superficies, equipos, recipientes o
    utensilios que estén en contacto con el agua de
    consumo humano.
  • Valor Paramétrico: el nivel
    máximo o mínimo fijado para cada uno de los
    parámetros físicos, químicos o
    microbiológicos incluidos en la legislación
    vigente para el control de la calidad del agua de consumo
    humano.
  • Zona de abastecimiento: área
    geográficamente definida y censada por la autoridad
    sanitaria a propuesta del gestor del abastecimiento o partes
    de este, no superior al ámbito provincial, en la que
    el agua de consumo humano provenga de una o varias
    captaciones y cuya calidad de las aguas distribuidas pueda
    considerarse homogénea en la mayor parte del
    año.

 

Segundo Paico Saavedra

Universidad Católica

Ingeniería Civil y Ambiental

Santo Toribio De Mogrovejo

ASESORA:

Mgtr. Edith Anabelle Zegarra González.

CENTRO DE INVESTIGACIÓN:

La ciudad de Chiclayo.

TIPO DE INVESTIGACIÓN:

Investigación Bibliográfica.

DURACIÓN ESTIMADA DEL PROYECTO.

Tres semanas.

FECHA DE INICIO.

Noviembre del 2007.

CHICLAYO, NOVIEMBRE DEL 2007

Partes: 1, 2
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