Proyecto Integrador Fluidos Corte 1

PROYECTO INTEGRADOR
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE
Jhoan Espitia 508038

Santiago Torres 508004
Oscar Ruiz 507751
Marzo 2020.
Universidad católica de Colombia.

Facultad de ingeniería.
Mecánica de fluidos
Ing. Alex Garzón
Introducción
Las plantas de tratamiento de agua potable son un conjunto de sistemas y operaciones unitarias de

tipo físico, químico o biológico que tiene como finalidad la eliminación o reducción de la
contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales o de
abastecimiento. Debido a que las mayores exigencias en lo referente a la calidad del agua se centran
en su aplicación para el consumo humano y animal estos se organizan con frecuencia en
tratamientos de potabilización y tratamientos de depuración de aguas potables.
Objetivos
 Lograr un agua potable que cumpliendo con los requisitos mínimos de calidad exigidos por la
normativa vigente satisfaga las necesidades de los consumidores tanto en calidad como en cantidad
en los diferentes puntos del sistema.
 Mejorar el abastecimiento de agua y saneamiento que conduce a una mejora en la salud y calidad de
vida de la población.
 Determinar una adecuada capacidad en la captación y transporte del sistema. Esta calidad depende a
la correspondiente reglamentación en los puntos de suministro, ligada en gran medida a la calidad
de las fuentes y al proceso de tratamiento aplicado.
Esquema de funcionamiento de una Planta de Tratamiento de Agua Potable –

PTAP
 TOMA DEL RIO: Punto de captación de las aguas; REJA. Impide la penetración de elementos de
gran tamaño (ramas, troncos, peces, etc.).
 DESARENADOR: Sedimenta arenas que van suspendidas para evitar dañar las bombas.
 BOMBEO DE BAJA (Bombas también llamadas de baja presión): Toman el agua directamente
de un río, lago o embalse, enviando el agua cruda a la cámara de mezcla.
 CAMARA DE MEZCLA: Donde se agrega al agua productos químicos. Los principales son los
coagulantes (sulfato de alúmina), alcalinizantes (cal).
 DECANTADOR: El agua llega velozmente a una pileta muy amplia donde se reposa, permitiendo
que se depositen las impurezas en el fondo. Para acelerar esta operación, se le agrega al agua
coagulante que atrapan las impurezas formando pesados coágulos. El agua sale muy clarificada y
junto con la suciedad quedan gran parte de las bacterias que contenía.
 FILTRO: El agua decantada llega hasta un filtro donde pasa a través de sucesivas capas de arena de
distinto grosor. Sale prácticamente potable.
 DESINFECCIÓN: Para asegurar aún más la potabilidad del agua, se le agrega cloro que elimina el
exceso de bacterias y lo que es muy importante, su desarrollo en el recorrido hasta las viviendas.
 BOMBEO DE ALTA: Toma el agua del depósito de la ciudad.
 DEPÓSITO: Desde donde se distribuye a toda la ciudad.
 CONTROL FINAL: Antes de llegar al consumo, el agua es severamente controlada por químicos
expertos, que analizan muestras tomadas en distintos lugares del sistema.
Plantas de Tratamiento Convencional (Potabilizadoras).
Es un sistema de tratamiento integrado que incluye todos los procesos para la obtención de agua
potable, como los son: coagulación, mezcla rápida, floculación, sedimentación, clarificación,
filtrado y desinfección.
Dependiendo de las características del agua podemos obtener un sistema de filtración simple o
doble el cual es recomendable cuando el agua tiene alto color o contenidos altos de hierro y
manganeso.
Cada planta se debe diseñar de acuerdo al análisis de agua y trazabilidad y se debe hacer con
sistema modular que incorpore las etapas del tratamiento. Estas debe tener su tanque en acero o
fibra de vidrio y contener lechos filtrantes para la grava, arena, antracita, carbón activado y/o
resinas especializadas. Si el agua tiene alto contenido de hierro se requiere un tratamiento de
oxidación previo hecho mediante torres de aireación o pre-cloración.
Plantas de Tratamiento Modular (Potabilizadoras).
La planta modular es un sistema integrado de tratamientos en varias etapas que incluye todos los
procesos requeridos para obtener agua potable. Ocupan poco espacio y se pueden ampliar
fácilmente añadiendo módulos de calrificación y de filtración.
Adecuadas para: aguas de pozo profundo con alto contenido de color, hierro y manganeso; y muy
eficientes con aguas de quebradas de montaña con parámetros que van de mediano a bajo contenido
de sólidos en suspensión (SST) y con contenidos de color, que presentan picos pasajeros de alta
turbiedad y color cuando hay lluvias fuertes.
De acuerdo con las características del agua a tratar, se incorpora procesos de pre-aireación y
oxidación, arenas especiales para eliminar hierro y manganeso o post-tratamiento con carbón
activado cuando hay elementos orgánicos.
Pueden operar por gravedad, sin necesidad de tener energía eléctrica disponible o pueden ser
automatizadas para operación virtualmente autónoma.
Las etapas del proceso de purificación del agua son:
 Pre tratamiento: Torre de aireación natural o forzada, preoxidación y/o de-alcalinización.
 Coagulación.
 Mezcla rápida.
 Clarificación por adsorción-neutralización ascendente en lechos porosos granulares.
 Filtración descendente en lechos profundos.
 Desinfección con cloro, UV u ozono.
Ventajas de las plantas de tratamiento de agua modulares:

 La clarificación por adsorción no requiere cal o soda para elevar el pH. Funciona bien a pH bajo.
 Reducen el consumo de floculantes y polímeros al 10% de lo que consume una planta convencional
o compacta.
 Eliminan los tanques de sedimentación, lo cual da plantas de menor tamaño y peso.
 Se pueden colocar normalmente sobre el tanque de almacenamiento, evitando tener que adquirir
predios adicionales.
 Menor costo de mano de obra para operación y supervisión.
 Servicio de postventa y repuestos.
 Menor costo inicial.
 Modulares: Se puede aumentar el número de tanques cuando se requiera. Fáciles de
ampliar/complementar.
 Fáciles de automatizar, sistematizar y monitorear.
 Versátiles.
 Fáciles de mantener.
 Calidad y larga vida.
 Rapidez de instalación
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA PARA CONSUMO
HUMANO
FISICAS: Para el consumo humano no debe pasar los siguientes valores máximos aceptables
para cada una de las características físicas que se muestran en la siguiente tabla.:
CARACTERISTICAS VALOR MAXIMO

FISICAS EXPRESADAS COMO ACEPTABLE
UNIDADES DE PLATINO DE
COLOR APARENTE COBALTO (UPC) 15
OLOR Y SABOR ACEPTABLE O NO ACEPTABLE ACEPTABLE
UNIDADES NEFELOMETRICAS DE
TURBIEDAD TURBIEDAD (UNT) 2
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE SUSTANCIAS QUE TIENEN RECONOCIDO

EFECTO ADVERSO EN LA SALUD HUMANA
Las características químicas del agua para consumo humano de los elementos, compuestos
químicos y mezclas de compuestos químicos diferentes a los plaguicidas y otras sustancias que al
sobrepasar los valores máximos aceptables tienen reconocido efecto adverso en la salud humana.
De esta manera si los compuestos allí mostrados en el cuadro Nº.2, exceden los valores máximos
aceptables por la resolución, será necesario determinarlos y hacer de esta manera un análisis de
acuerdo al mapa de riesgo y lo mostrado por la autoridad sanitaria para cumplir con las normas
del manejo de aguas potables.
Por otro lado, estas sustancias tienen ciertas implicaciones para la salud humana, ya que con
cualquier incremento de las concentraciones habituales de Carbono Orgánico Total- COT, se
debe hacer una investigación conjunta de la persona prestadora que allí suministra el agua
potable que de esta manera requiere ser consumida por las personas y la autoridad sanitaria,
teniendo como objetivo establecer el tratamiento de la misma y su reducción de COT.
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE OTRAS SUSTANCIAS UTILIZADAS EN LA

POTABILIZACIÓN
1. El valor máximo aceptable del residual de aluminio derivado de su uso como coagulante
en el tratamiento de agua para consumo humano en su forma (Al3+) será de 0,2 mg/L. Si
se utiliza otro coagulante basado en sales de hierro, el valor máximo aceptable para el
residual será 0,3 mg/L.
2. El valor aceptable del cloro residual libre en cualquier punto de la red de distribución del
agua para consumo humano deberá estar comprendido entre 0,3 y 2,0 mg/L. La dosis de
cloro por aplicar para la desinfección del agua y asegurar el residual libre debe resultar de
pruebas frecuentes de demanda de cloro.
3. Las plantas de tratamiento deben garantizar mediante sistemas, estructuras o

procedimientos de control, el tiempo de contacto del cloro como desinfectante, antes de
enviar el agua a las redes y de poner el alcalinizante, el cual debe ser establecido de
acuerdo con las tablas del artículo 115 de la Resolución 1096 de 2000 del entonces
Ministerio de Desarrollo Económico, o la norma que la sustituya, modifique o adicione.
4. La cal, el sulfato de aluminio, el cloro y el hipoclorito utilizados en el tratamiento o

potabilización del agua para el consumo humano, deben cumplir con la calidad
determinada por la Resolución Nº. 2314 de 1986 del Ministerio de Salud hoy de la
Protección Social o la norma que la sustituya, modifique o adicione y con lo previsto en
el capitulo C.4 –Coagulación – Mezcla rápida - de que trata el Título C del Reglamento
de Agua y Saneamiento del año 2000, expedido por el entonces Ministerio de Desarrollo
Económico o el que lo sustituya, modifique o adicione.
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS
Las características microbiológicas del agua para consumo humano deben enmarcarse dentro de
los siguientes valores máximos aceptables desde el punto de vista microbiológico, los cuales son
establecidos teniendo en cuenta los límites de confianza del 95% y para técnicas con habilidad de
detección desde 1 Unidad Formadora de Colonia (UFC) ó 1 microorganismo en 100 cm3 de
muestra.
De esta manera se recomienda realizar una determinación de los microorganismos mesofílicos, a

un valor aceptable máximo de 100 UFC (Unidad formadora de colonias) en 100 cm3; también en
ninguna muestra para el consumo humano se debe evidenciar muestras de E.coli en 100 cm3 de
agua.
Además de las características señaladas en el artículo anterior, se deberán tener en cuenta las
siguientes consideraciones:
 A partir de la entrada en vigencia de la presente Resolución, para la implementación de la
técnica de análisis de Giardia y Cryptosporidium se tendrá en cuenta el tamaño del
sistema de suministro y los plazos estipulados en el cuadro Nº.16 del artículo 34° de la
presente Resolución.
 De acuerdo con el mapa de riesgo, las autoridades ambientales en cooperación con las
autoridades sanitarias y las personas prestadoras de la jurisdicción, realizarán la
investigación para verificar la presencia de otros microorganismos patógenos en el agua y
la viabilidad de establecer otros indicadores. Si se demuestra la presencia de
microorganismos patógenos, las autoridades incorporarán en el mapa de riesgo, sus
hallazgos y las acciones a seguir.
ÍNDICE DE RIESGO DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO –

IRCA
El valor del IRCA es cero (0) puntos cuando cumple con los valores aceptables para cada una de
las características físicas, químicas y microbiológicas contempladas en la presente Resolución y
cien puntos (100) para el más alto riesgo cuando no cumple ninguno de ellos.
Si los resultados de los elementos, compuestos químicos y mezclas de compuestos químicos,

contemplados en los artículos 5° y 8° de la presente Resolución, exceden los valores máximos
aceptables, al valor del IRCA se le asignará el puntaje máximo de 100 puntos
independientemente de los otros resultados. Igualmente, se le asignará el valor de 100 puntos si
hay presencia de Giardia y Cryptosporidium, teniendo en cuenta los plazos estipulados en el
artículo 34° de esta Resolución.
CÁLCULO DEL IRCA. El cálculo del índice de riesgo de la calidad del agua para consumo
humano – IRCA, se realizará utilizando las siguientes fórmulas:
Calidad del agua para consumo humano en Bogotá D.C

En Bogotá D.C., se reportaron 2.774 muestras de la vigilancia de la calidad del agua durante el
2017, lo cual arrojó un IRCA consolidado de 7,6 indicando un nivel de riesgo bajo Cobertura de
la vigilancia de la calidad del agua en Bogotá D.C. Del total de muestras reportadas en Bogotá
durante el 2017, el 76,9% (2.134) fueron colectadas en la zona urbana, el 19,4% (538) en la zona
rural y no hubo información de la zona de recolección para el 3,7% (102). El IRCA para la zona
urbana fue de 2,0 indicando que el agua se encontraba sin riesgo y para la zona rural fue de 29,3
equivalentes a un nivel de riesgo medio
INSTRUMENTOS DE MEDIDA PARA EL ANALISIS DEL AGUA
Instrumentos de medida para análisis de agua para la práctica profesional, para el campo y para
el laboratorio. Como ejemplo puede servirnos el modelo multifunción C-216 que mide multitud
de parámetros del agua de baño. Hoy en día no se puede prescindir de un cierto control regular
del agua de las piscinas. Con estos instrumentos de medida para el análisis del agua podrá medir
algunos parámetros críticos del agua como el pH, el cloro libre y el cloro total, el cianuro y la
dureza del agua de una manera muy sencilla. Para ello seleccione la magnitud a medir en la
pantalla del aparato, coloque la cubeta correspondiente con la prueba y los reactivos para el agua
en su recipiente y lea el resultado de la medición.
BIBLIOGRAFIA
https://www.aguasistec.com/planta-de-tratamiento-de-agua-potable.php
http://www.elaguapotable.com/objetivo_de_un_abastecimiento.htm
https://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/medida-analisis-agua.htm

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Las plantas de tratamiento de agua potable son un conjunto de sistemas y operaciones unitarias de

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