Planta de tratamiento de aguas residuales

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INDICE

INTROUCCION

MEMORIA DESCRIPTIVA

• PRETRATAMIENTO

• DESBASTE
• DESARENADO
• CARCAMO O TANQUE DE IGUALACION

• TRATAMIENTO PRIMARIO

• SEDIMENTADOR PRIMARIO

• TRATAMIENTO SECUNDARIO

• RAFA
• HUMEDAL

• TRATAMIENTO TERCIARIO

• DESINFECCION

MEMORIA DE CÁLCULO

• PRETRATAMIENTO

• DESBASTE
• DESARENADO
• CARCAMO O TANQUE DE IGUALACION

• TRATAMIENTO PRIMARIO

• SEDIMENTADOR PRIMARIO

• TRATAMIENTO SECUNDARIO

• RAFA
• HUMEDAL

• TRATAMIENTO TERCIARIO

• DESINFECCION

DIAGRAMA DE FLUJO

INTRODUCCIÓN

El presente documento lo realizo para la UDA de AGUAS Y SOLIDOS RESIDUALES con el objetivo de aplicar los parámetros aprendidos en clase y así poder determinar el estudio y proyecto de una planta de tratamiento para una población de 85000 habitantes con una concentración alta de contaminantes. El diseño de la PTAR deberá cumplir con la NOM-003-Semarnat-1997  que nos establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se rehúsen en el servicio al público, sin poner en riesgo la salud de los ciudadanos.[pic 7]

El tratamiento de las aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes presentes en el agua del efluente. En general el tratamiento de aguas residuales comienza por un pretratamiento donde se realiza la separación física de solidos de gran tamaño, seguido del tratamiento primario que separa la materia sedimentable y flotante existentes en el agua residual y la eliminación de la materia orgánica DBO Y DQO se da mediante un tratamiento secundario Biológico, finalizando el tren de agua con el tratamiento terciario donde se lleva a cabo la desinfección mediante cloración o radiación UV.

Por otro lado el proceso alterno que se lleva a cabo en el tren de lodos de espesamiento, estabilización, acondicionamiento y deshidratación tiene el objetivo de incrementar la concentración de sólidos, reduciendo la fracción biodegradable de lodos al mejorar las características de este mediante su deshidratación  con el fin de posibilitar el aprovechamiento o disposición final protegiendo a la par el medio ambiente.

MEMORIA DESCRIPTIVA

PRETRATAMIENTO

Es una serie de operaciones físicas y mecánicas que tiene por objeto separar el agua residual de la mayor cantidad posible de materia que por su tamaño pueden causar problemas en los tratamientos posteriores. Se incluye la operación de separación de grandes solidos, desbaste/cribado, tamizado y desarenado-desengrase.

DESBASTE

Es la primera operación unitaria que tiene lugar en las plantas de tratamiento, mediante una rejilla, esta es un elemento con aberturas, generalmente de tamaño uniforme, que se utiliza para retener los sólidos gruesos existentes en el agua residual.

Los elementos separadores pueden estar constituidos por barras, alambres o varillas paralelas, rejillas, telas metálicas o placas perforadas, y las aberturas pueden ser de cualquier forma, aunque normalmente son ranuras rectangulares.

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El proceso de análisis asociado al uso de elementos de desbaste supone la determinación de las pérdidas de carga que se producen al circular el agua residual atreves de ellos.

Rejas: Las pérdidas de carga que se producen al circular el agua a través de las rejas dependen de la velocidad de aproximación del agua y de la velocidad de circulación a través del elemento. La pérdida de carga puede estimarse empleando la siguiente expresión:

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DESARENADO

El desarenado tiene como objetivo eliminar las partículas mas pesadas que el agua, que no se hayan quedado retenidas en el desbaste, y que tienen un tamaño superior a 200 micras, sobre todo arenas pero también otras sustancias. De esta manera se consiguen proteger los equipos posteriores en la planta de abrasión, atascos.

El desarenador es una estructura hidráulica y mejora la calidad del agua, separando el solido que lleva el agua y son indispensables dentro de los proyectos.

• Desarenador de flujo horizontal
• Desarenador de flujo vertical
• Desarenador de flujo inducido

Desarenador de flujo horizontal: son utilizados en instalaciones de pequeñas poblaciones y consisten en un ensanchamiento del canal del pretratamiento de forma que se reduzca la velocidad de flujo y se decanten las partículas.

Desarenador de flujo vertical: Se diseñan mediante tanques que tienen una velocidad ascensional del agua y permiten la decantación de las arenas pero que no caen las partículas  orgánicas. Suelen ser depósitos tronco-colindricos con alimentación tangencial

Desarenadores de flujo inducido

En estos equipos se inyecta aire por medio de grupos motosoplantes creando una corriente en espiral de manera que permite la decantación de las arenas y genera una corriente de fondo. Además el aire provoca la separación de las materias orgánicas. De esta forma, dado que el deposito esta aireado y se favorece  la separación de la materia orgánica, se reduce la producción de malos olores.

Para el diseño de los desarenadores se debe determinar el volumen unitario que se necesita del tanque teniendo en cuenta el caudal de tratamiento y el tiempo de retención establecido para conseguir los objetivos de eliminación de arenas por medio de sus parámetros.

*Primero se determina el volumen unitario que necesita el tanque teniendo en cuenta el caudal y el tiempo de retención establecido para conseguir los objetivos de la eliminación de las arenas.

*Se determina la superficie de desarenador necesaria en función de la carga superficial a la que se deja trabajar. Con estos datos se definen las dimensiones del desarenador.

*Y la geometría del tanque desarenador se calcula la altura recta y trapezoidal

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CARCAMO O TANQUE DE IGUALACION

La regulación del flujo de agua que llega a la planta de tratamiento consiste en la laminación de los picos y valles de caudal, de tal forma que la instalación de depuración trabaje con un caudal constante, lo que lleva consigo un incremento de la eficiencia de los diferentes procesos y operaciones unitarias que la componen.

Básicamente, el proceso de regulación del caudal consiste en un tanque de volumen adecuado donde se dé lugar a la acumulación del exceso de agua cuando el caudal de llegada es mayor que el caudal medio (o de diseño de PTE).

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• TRATAMIENTO PRIMARIO

En este tratamiento se contempla el uso de operaciones físicas tales como la sedimentación y el desbaste para la eliminación de los sólidos sedimentables y flotantes presentes en el agua residual y de la materia orgánica del agua residual.  Esta eliminación suele llevarse a cabo mediante operaciones físicas tales como el tamizado  y la sedimentación.

SEDIMENTADOR PRIMARIO

Consiste en la separación de solidos por gravedad, por su propio peso, esta es una operación unitaria física.

Los sedimentadores pueden ser de acuerdo a su forma cuadrados, circulares y rectangulares, de acuerdo al escurrimiento pueden ser de escurrimiento vertical o escurrimiento  radial. Están provistos de aditamentos de entrada y salida que garanticen la distribución uniforme del agua en toda la unidad para evitar la formación de espacios muertos o corrientes de agua.

Para el diseño de los sedimentadores se debe tener en cuenta: el área superficial de la unidad, las velocidades de asentamientos de las partículas en procesos de remoción y la profundidad del sedimentador, además hay que tomar en cuenta el tiempo de retención.

Los periodos de retención entre 60 min y 120 min en sedimentadores de profundidad de 3 mts son suficientes para remover un porcentaje del 45% y hasta 65%de los sólidos suspendidos presentes, como muchos de estos sólidos en suspensión son materia orgánica obtenemos un beneficio adicional con la remoción de gran cantidad de ellos, que se ve reflejado en la disminución de la DBO de un 30%a 40% , en cuanto a la velocidad horizontal puede variar de 30cm/min a 100cm/min, la profundidad entre 2,5 y 3,5 m.

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