Diseño Planta de Tratamiento de Agua Potable
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INDICE
1.- INTRODUCCION
1.1. ANTECEDENTES
1.2.- OBJETIVOS
1.3.- JUSTIFICACION
1.4.- METODOLOGIA
6.1.- GENERALIDADES
6.2.- PRECLORACION
6.3.- DISEÑO DE RAPIDOS SISTEMA TOTAL
6.4.- CONTROL DE CALIDAD
6.5.- POST CLORACION
8.- PRESUPUESTO
ANEXOS
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ESTIQUE PUEBLO
Diseño de Planta de Filtración Rápida Estique
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1.- INTRODUCCION
1.1.- ANTECEDENTES
Se ha diseñado el sistema de tratamiento para una capacidad total de 0.5 l/s con
una proyección de 20 años, va a contar con 03 baterias de 10 filtros cada una,
estos filtros trabajarán en serie para lograr los porcentajes de remoción
esperados.
1.2.- OBJETIVOS
Diseñar una planta de tratamiento de agua potable para tratar 0.5 l/s con sistemas
hidráulicos para la remoción de Arsénico.
1.3.- JUSTIFICACION
El presente estudio se debe realizar debido a que es necesario contar con una
nueva planta de tratamiento de agua potable para la localidad de Estique, en vista
que el agua tratada debe reunir la calidad según las normas actuales vigentes.
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2.- MARCO CONCEPTUAL
2.1.3.- FILTRACION
2.1.4.- MAGNETITA
2.1.5.- ANTRACITA
Arsénico 0.050
Boro n/n
Arsénico 0.200
Boro n/n
Sin embargo las normas Internaciones para consumo humano indican los
siguientes valores guía:
Las plantas de tratamiento con diseño de patente son las que cuentan con
patentes internacionales como las empresas francesas como
DEGREMONT, existen otros modelos como el INFLICO y BRNO, sin
embargo la que presenta mayor cantidad de plantas instaladas a nivel
mundial es la empresa DEGREMONT.
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3.- EVALUACION DE CAMPO
Descripción pH CE T °C Fecha
Se ha demostrado que los manantiales en este sector mucho tienen que ver con
los movimientos sísmicos, ya que todo el sector se encuentra en roca fracturada
y con alto contenido de piedra caliza.
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4.- EVALUACION DE LA CALIDAD
DEL AGUA
De los análisis realizado, podemos indicar que para lograr la potabilidad de esta
agua se requiere corregir la concentración de Arsénico, así como requiere que
agua contenga un valor de cloro residual en su composición no menor a 0.50
mg/l Cl2.
pH:
CONDUCTIVIDAD:
La conductividad varía entre 729 a 732 us/cm y está por debajo de los
valores recomendados por las normas nacionales para consumo humano
SUNASS que indican un valor guía de 1500 us/cm.
TURBIDEZ:
Por otro lado estas aguas claras con alto contenido de Arsénico pueden
ser filtradas con medios filtrantes especiales para lograr atrapar la mayor
cantidad de Arsénico que posibilite su consumo a nivel poblacional de
acuerdo a las normas nacionales.
ARSENICO:
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BORO:
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5.- EVALUACION DE
PARAMETROS DE DISEÑO
Altura de lecho : de 10 a 20 cm
Dosis de Cloro : de 2 a 5 mg/l Cl2
Tasa de filtración : de 120 a 180 m3/m2/día
El modelo factorial aplicado para esta fase del estudio es 3*2 con la finalidad de
realizar los estudios básicos con la menor cantidad de agua posible ya que solo
contábamos con un volumen asignado.
valores de 0.62 mg/l As hasta valores menores a 0.050 mg/l As tal como indica
la norma nacional para consumo humano DS N° 031-2010-SA.
lecho filtrante de 20 cm
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Esto también se puede considerar si vemos los resultados, sin embargo de los
que se trata es interrelacionar las variables respuesta, es por ello que primero se
tiene que hacer una evaluación individual pare cada variable respuesta.
Con este valor entonces procedemos a realizar los cálculos para la primera
filtración teniendo como base la concentración de Arsénico al ingreso del
sistema:
Con lo cual el agua estaría dentro de las normas vigentes para consumo humano
de acuerdo al DS Nº 031-2010-SA que indica un valor de 0.050 mg/l As.
Estos cálculos se han realizado de acuerdo a los valores mas extremos que puede
ofrecer el sistema de filtración, por lo tanto el sistema se asegura cuando los
medios filtrantes trabajan limpios y lavados.
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6.- DISEÑO DE PLANTA DE
FILTRACION RAPIDA
6.1.- GENERALIDADES.-
La planta de tratamiento tipo filtración rápida que se va a diseñar es de sistema
convencional con una tecnología hidráulica que no requerirá de grandes
consumos de energía eléctrica para su operación.
El agua después de este proceso se encontrará apta para consumo humano con
una dosis de 4.5 a 5 mg/l de Cloro, así mismo presentará valores de Arsénico
dentro de las normas actuales para consumo humano dispuestos por la SUNASS
de acuerdo al DS Nº 031-2010-SA.
La dosis de cloro servirá para eliminar la materia orgánica, así mismo eliminará
el color y oxidará algunos metales remanentes que queden de los procesos de
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6.2.- PRECLORACION.-
+3 +3 -6 +2 +5 -8 carga (-1)
+1 +3 -2 +1 +5 -2
H3AsO3 + H2O H2AsO4 + 3 H+
+3 +3 -6 +1 +5 -8 carga (-2)
+1 +3 -2 +1 +5 -2
H3AsO3 + H2O HAsO4 + 4 H+
Luego de preparar la solución concentrada a 3600 mg/l tal como la teoría indica,
se aplica una agitación constante y se aplica la solución concentrada con una
bomba especial para la aplicación de estos 60 lts de solución concentrada
durante 1 día de operación.
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Esta solución se tiene que aplicar al ingreso de un tanque especial que pueda
contener un volumen que permita un tiempo de reacción de 6 hrs, el cual permita
la acción del cloro para la oxidación de la mayor parte de Arsénico +3 presente
en el agua cruda.
Una vez aplicado del cloro este sistema permitirá contar con 6 horas de tiempo
de retención, esta unidad trabajará cubierta para no permitir la acción de los
rayos solares los cuales harían que el cloro se volatilice perdiendo de esta
manera la condición de sistema de oxidación de Arsénico.
Los filtros han sido diseñados considerando el medio filtrante que usarán, vale
decir la primera capa estará compuesta de arena fina clasificada y la otra capa de
derivados del hierro para la remoción de Arsénico.
De acuerdo al diseño la altura total del filtro será de 5.0 m considerando el falso
fondo, el sistema de filtración tendrá una capa soporte de gravas de 30 cm y unas
tomas de agua por tuberías de 1 “, esto se detallará mejor en los planos del
sistema de filtración.
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Se espera que con la aplicación de esta filtración el agua llegue a valores por
debajo de 0.040 mg/l As, con lo que el agua estará dentro de las Normas
Nacionales para consumo humano según SUNASS:
Los filtros han sido diseñados considerando el medio filtrante que usarán, vale
decir la primera capa estará compuesta de arena fina clasificada y la otra capa de
derivados del hierro para la remoción de Arsénico.
De acuerdo al diseño la altura total del filtro será de 5.0 m considerando el falso
fondo, el sistema de filtración tendrá una capa soporte de gravas de 30 cm y unas
tomas de agua formas circulares que llevarán el agua filtrada a una tubería de 2“,
esto se detallará mejor en los planos del sistema de filtración.
Se espera que con la aplicación de esta filtración el agua llegue a valores por
debajo de 0.040 mg/l As, con lo que el agua estará dentro de las Normas
Nacionales para consumo humano según SUNASS:
pH.-
Turbidez
Conductividad
Por otro lado tenemos el equipo sension de HACH que cuenta con
un electrodo para Conductividad, se enciende el equipo y se
presiona la tecla de lectura que puede medir hasta 200 ms/cm.
Color
Alcalinidad
Cloruros
Nitratos
Fosfatos
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Dureza Total
Calcio y Magnesio
Sodio
Potasio
Aluminio
Arsénico
Cobre
Hierro
El contenido de hierro en el agua puede analizarse por
espectrofotometría y por absorción atómica.
Manganeso
Zinc
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7.- MEMORIA DESCRIPTIVA DE
SISTEMA DE TRATAMIENTO
7.1.1.- Generalidades.-
Una vez que se logra la oxidación del mayor porcentaje de Arsénico en el agua
de ingreso, podemos hacerla ingresar en el sistema de filtración para Arsénico,
que constará en la primera etapa de 10 unidades, con un sistema de autolavado
tipo CEPIS, así mismo el agua filtrada será conducida hacia el otro sistema de
filtración con 10 und, con tuberías de 8 “ , así mismo la tercera etapa del proceso
de filtración contará con 10 unidades y tuberías de 8 “ dispuestas verticalmente
de acuerdo al diseño del proceso en los planos de detalle.
7.1.2.- Precloración.-
Se podría decir que una gran parte del tratamiento depende de la dosis de
precloración ya que el sistema de tratamiento esta basado en la oxidación del
Arsénico +3 para posteriormente removerlo con la aplicación de dosis de barrido
de Cloruro Férrico y posterior filtración.
El diseño básico de filtración comprende una capa de arena cuarzosa que puede
estar acompañada de una capa de antracita y otro medio filtrante, en este caso
se debe instalar la arena soporte y en parte superior colocar la capa especial para
la remoción de Arsénico que comprende una capa de magnetita o algún derivado
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del hierro mineral, este mineral debe estar granulado y con una granulometría
especial de acuerdo a las especificaciones técnicas.
Para el nuevo diseño del sistema de filtración se empleará una tasa de 135
m3/m2/día, así mismo el área requerida total es de 0.32 m2 lo cual si lo
dividimos entre 10 unidades hace un área de 0.032 m2 por cada cámara de
filtración, a estas unidades se empleará un falso fondo con 1 cm de altura, con 40
orificios de acuerdo a planos, seguidamente vienen el cono de recolección de 30
cm empalmado a un sistema de recolección de agua filtrada con una tuberías de
2 “ con un tee de PVC.
La primera capa del filtro estará compuesta por una grava gruesa de 1 “ con 10
cm de espesor, seguidamente se colocará una capa de 10 cm de grava de ½ “ y
luego una capa de 10 cm de gravilla de ¼ “ con 1/8 “.
Se espera que al final del proceso el cloro residual después del proceso de
filtración de Arsénico tenga un residual de 0.2 a 0.5 mg/l Cl2, por lo que el
proceso de postcloración será declarado como de refuerzo, por lo que se tiene
que aplicar una dosis de 1.0 mg/l Cl2, para generar un residual de 1.0 mg/l Cl2
suficiente para que los niveles de Cloro superen los valores límite de 0.5 mg/l
Cl2.
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8.- PRESUPUESTO
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PRESUPUESTO GENERAL
MODALIDAD ADMINISTRACION DIRECTA
ANEXOS
1.- PLANIMETRIA
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