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MANUAL DE OPERACIÓN PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE MUNICIPIO DE TOLEDO Pág. GLOSARIO DE TÉRMINOS....................................................................................................I 1. ACTIVIDADES PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA NUEVA PLANTA DE POTABILIZACIÓN....................................................................................1 1.1

INTRODUCCIÓN.......................................................................................................1

1.2

REQUISITOS Y RESPONSABILIDADES DE LOS OPERADORES.........................1

1.3

CARACTERÍSTICAS, DESCRIPCIÓN Y OPERACIÓN DE LAS UNIDADES Y LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO......................................................................2

1.3.1 Sistema de entrada y mezcla de coagulantes..............................................................2 1.3.2 Descripción, operación y mantenimiento del sistema de Floculación...........................4 1.3.3 Descripción, Operación y mantenimiento del sistema de Sedimentación.....................5 1.3.4 Descripción, Operación y mantenimiento del sistema de Filtración..............................6 1.3.5 Descripción del proceso de cloración...........................................................................9 LISTA DE FIGURAS Pág

FIGURA 1

NUEVA PLANTA DE POTABILIZACIÓN...............................................13

GLOSARIO DE TÉRMINOS AFLUENTE: Es el agua cruda que entra a una planta de tratamiento. AFORO: Es la medida del caudal, o de la cantidad de agua que pasa en un determinado tiempo por algún sistema. AGUA CRUDA: Es aquella que no ha sido sometida a ningún proceso de tratamiento. AGUA POTABLE: Agua que cumple con las normas de calidad física, química y bacteriológica, que la hacen apta para el consumo humano sin producir efectos adversos.

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ANÁLISIS FÍSICO - QUÍMICO Y BACTERIOLÓGICO DEL AGUA: Es aquel que se efectúa para determinar sus características físico - químicas y bacteriológicas. CAUDAL (Q). Es la relación que expresa la cantidad volumétrica de un fluido en la unidad de tiempo. CLORACIÓN: Aplicación de cloro al agua, generalmente para desinfectar o para oxidar compuestos indeseables CLORO: Cumple la función de eliminar los microorganismos patógenos presentes en el agua, haciéndola apta para consumo humano. Aunque existen otros métodos y reactivos adecuados para la desinfección del agua, en nuestro caso se usará cloro gaseoso. COAGULACIÓN – FLOCULACIÓN: Proceso por el cual las partículas se aglutinan en pequeñas masas llamadas floc de mayor tamaño y peso en ciertas condiciones de pH. COAGULACIÓN: Aglutinación de partículas suspendidas y coloidales presentes en el agua mediante la adición de coagulantes. COAGULANTES: Sustancias químicas que inducen el aglutinamiento de las partículas muy finas, ocasionando la formación de partículas más grandes y pesadas. COLOIDES: Sólidos finamente divididos (no disuelven) que permanecen dispersos en un líquido por largo tiempo debido a su menor diámetro y a la presencia de una carga eléctrica en su superficie. DIÁMETRO: Diámetro interno real de conductos circulares. DOSIFICACIÓN: Es la adición continua, en cantidades previamente definidas, de una sustancia química que ayuda a eliminar las impurezas del agua. Los reactivos básicos a utilizar en la Planta de Potabilización son: EFLUENTE: Es el agua que sale de una planta de tratamiento, o de algún sistema. FILTRACIÓN: Proceso por el cual se remueven las partículas suspendidas y coloidales del agua al hacerlas pasar a través de un medio poroso. FLOCULACIÓN: Aglutinación de partículas inducida por una agitación lenta de la suspensión coagulada. PERTIGA: Vara de madera de Ø2” forrada en la parte inferior con un paño blanco para medir la altura de los lodos en estructuras. PLANTA DE TRATAMIENTO: Es el conjunto de obras, equipos y materiales necesarios para efectuar los procesos y operaciones unitarias que permiten obtener agua potable.

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SEDIMENTACIÓN: Proceso por el cual los sólidos suspendidos en el agua se decantan por gravedad, previa la adición de químicos coagulantes. SISTEMA DE ACUEDUCTO: Conformado por: Captación, aducción, desarenador, conducción, planta de Potabilización, tanques de almacenamiento, macromedidores, red de distribución y micromedidores. SULFATO DE ALUMINIO O ALUMBRE: Es una sal trivalente de color marfil, que al hidrolizarse (asociarse con el agua) produce iones negativos, las cuales neutralizan la carga de los coloides o partículas suspendidas en el agua y permiten su coagulación – floculación. VÁLVULAS: Son accesorios que permiten controlar la dosis de químicos o la regulación de caudales en tuberías y/o estructuras.

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1. ACTIVIDADES PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA NUEVA PLANTA DE POTABILIZACIÓN 1.1

INTRODUCCIÓN

Ninguna planta de tratamiento funciona por sí sola; siempre será necesaria la logística para su monitoreo y control, además del personal debidamente capacitado para su adecuada operación y mantenimiento, así como disponer de los recursos, equipos e insumos requeridos, para garantizar el funcionamiento eficiente y continuo del sistema. Este capítulo tiene como objetivo presentar algunas directrices que el Jefe de la unidad del servicio de acueducto debe seguir y con las cuales debe confeccionar una guía detallada de tareas y procedimientos de operación y mantenimiento de la Planta de Potabilización. Es importante por tanto, que este instructivo sea estudiado, revisado y actualizado por el personal que opera la planta de potabilización, para obtener un documento que le sirva a cualquier operador nuevo que llegue a laborar a la planta. La operación adecuada de la Planta de Potabilización es fundamental para garantizar la producción continúa de agua potable. El operador de planta tiene la responsabilidad de desarrollar las actividades de operación y asegurar la eficiencia de la planta. Se presentarán las características de las unidades que conforman el sistema de potabilización del agua y los procedimientos básicos para el manejo de los componentes y procesos, tales como: los floculadores, sedimentadores, filtros y equipos e insumos de dosificación de sulfato de aluminio y cloro. La correcta operación de los procesos unitarios, permitirá garantizar la eficiencia del sistema integral y la potabilidad del agua producida. Finalmente, debe reiterarse que si las unidades no se operan correctamente, se alteran los parámetros de diseño, afectando la calidad del agua producida. En contraste, la correcta operación del sistema, hace que el mantenimiento sea más ágil y fácil, lo que repercute también en su eficiencia y en menores costos de producción del agua potable. 1.2

REQUISITOS Y RESPONSABILIDADES DE LOS OPERADORES

El talento humano es fundamental en las plantas de potabilización, ya que de ellos depende en gran medida el bienestar de la comunidad; por tal razón a continuación se enuncian los mínimos requisitos y las responsabilidades que requieren los operadores. 

Poseer los conocimientos y habilidades requeridas para desempeñar el cargo.

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

Tener cierta habilidad para tomar decisiones inmediatas, acertadas en relación con su trabajo y las labores que realiza.



Mostrar interés para investigar todos los procesos y operaciones que se presentan en cada unidad de tratamiento.



El operador tiene la responsabilidad moral y total por el buen funcionamiento de la planta y la óptima calidad del agua que suministra, sin que pueda delegarla a nadie.



Debe asumir los riesgos que sean necesarios frente a la toma de decisiones, que por razón de su trabajo, le puedan ocasionar algún perjuicio.



No debe ocultar ningún tipo de información a su Jefe o subalternos inmediatos, que pueda ir en perjuicio del normal funcionamiento de la planta y el suministro de agua.

1.3 1.3.1

CARACTERÍSTICAS, DESCRIPCIÓN Y OPERACIÓN DE LAS UNIDADES Y LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO Sistema de entrada y mezcla de coagulantes

Las partículas suspendidas que causan turbiedad y color en el agua y que no son removidas en un desarenador, requieren procesos adicionales para su remoción. Estas partículas tienen dos características específicas: tamaños muy pequeños y una carga eléctrica que las hace repelerse unas a otras. La coagulación es la neutralización de esas cargas eléctricas, para poderlas aglutinar y hacer que se precipiten. La remoción de las fuerzas eléctricas también se denomina desestabilización de las partículas suspendidas y se logra mediante la adición de sustancias químicas, las cuales se conocen como coagulantes. La acción del coagulante comienza en el instante en que se adiciona al agua y dura solo fracciones de segundos. Al mezclar un coagulante en el agua, éste se hidroliza y puede producir la desestabilización de las partículas, por simple adsorción específica de los productos de hidrólisis. Al sedimentar, estos coágulos hacen un efecto de barrido, atrapando en su recorrido otras partículas, que se unen a los microflóculos en formación. Para la aplicación de coagulantes y la mezcla rápida, se proyecta insertarlo dentro de la tubería mediante un tubo pitob para que haya una distribución adecuada del coagulante en el torrente de agua. El alumbre líquido se aplicará por medio de una bomba dosificadora a diafragma, el sistema es complementado por un tanque de 500 litros y una manguera que permite llevar el sulfato hasta la el dispositivo de entrada; este sistema muy fácil de operar, mantiene un determinado caudal de la solución de coagulante por aplicar, dependiendo del caudal que entra a la planta. El caudal de dicha solución se determina de la siguiente manera:

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Caudal de alumbre líquido que debe aplicarse en el dispositivo de entrada: q = Q x C / CC Donde: q = Caudal de alumbre líquido a dosificar, en (l/s) Q = Caudal de agua cruda que se está tratando en la planta, en l/s C = Concentración óptima de coagulante en mg/l (determinada mediante “prueba de jarras”). CC = Concentración del alumbre líquido, mg/l (dato que suministra el fabricante). Aunque la bomba a diafragma cuenta con un sistema para graduar el caudal de alumbre aplicado, también se recomienda que este se mida mediante un aforo volumétrico que consiste en determinar el tiempo en segundos, que tarda en llenarse un recipiente de 1 litro.

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1.3.2

Descripción, operación y mantenimiento del sistema de Floculación

La coagulación o desestabilización de las partículas coloidales suspendidas en el agua, se realiza para aglutinarlas y formar partículas de mayor tamaño que forman grumos detectables a simple vista y compuestos por precipitados del coagulante que, por su acción de adsorción y barrido, se adhieren al material suspendido que tiene el agua. Los grumos formados por esa aglomeración de coagulante con partículas, reciben el nombre de flóculos, y el tanque donde se producen se denomina floculador. La floculación no sólo permite eliminar partículas que causan turbiedad y color en el agua, sino también bacterias y otros organismos patógenos, incluyendo sustancias que producen olor y sabor. El agua bien floculada, permite remover fácilmente los flóculos en el sedimentador, dejándola bien clarificada y más fácil de filtrar y obteniendo así una mejor calidad. Para la nueva planta de potabilización del sistema de acueducto Multiveredal La Fabiana – Itima en el Municipio de Valparaiso - Antioquia., se proyecta como sistema de floculación del agua cruda, dos (2) floculadores de lecho poroso, cada uno de los cuales tendrá capacidad para tratar 3,8 L/s. El flujo en éste tipo de unidades es ascendente; es decir, ingresa por el fondo de la estructura pasando por el lecho poroso hasta alcanzar la zona superior donde es recolectado el efluente; el cual es conducido posteriormente hacia el sistema de sedimentación. MANTENIMIENTO Y LIMPIEZA DEL FLOCULADOR . Por sus características hidráulicas, el floculador requiere las labores específicas de operación y mantenimiento, que se resumen a continuación: 

Verificar diariamente que la dosificación y la mezcla rápida operen satisfactoriamente.



Llenar un vaso de vidrio (beaker) en la entrada al floculador, subirlo a la altura de los ojos y observar si se empiezan a formar flóculos.



Para evacuar los lodos que normalmente se acumulan en el fondo del floculador y que pueden provocar deterioro en la calidad del agua, debe efectuarse el siguiente procedimiento (cada dos semanas durante períodos lluviosos, y cada seis semanas durante períodos secos):  Cerrar el paso de agua a una línea de tratamiento, mediante la válvula de compuerta dispuesta para ello.  Se abre la válvula de purga de cada floculador.  Una vez vaciado el floculador, se lavan las paredes y el fondo, así como los tabiques, con chorro de agua a presión y con la válvula de purga abierta.  Finalmente, se debe cerrar la válvula de purga y se comienza la operación normal, para proceder al llenado del floculador.

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Nota: Durante el tiempo que dura el lavado se debe tener lleno el tanque de almacenamiento para evitar en lo posible cortes en el suministro de agua potable. 1.3.3

Descripción, Operación y mantenimiento del sistema de Sedimentación

La sedimentación se presenta en un tanque donde la velocidad del agua se disminuye hasta niveles muy bajos para permitir que los flóculos formados en el proceso de floculación, se asienten en el fondo. Mientras más grandes y pesados sean los flóculos, más rápidamente se asientan dentro del sedimentador. Por eso, mediante la prueba de jarras se busca la dosis de coagulantes que produzca los flóculos más pesados, para garantizar una mayor eficiencia de la sedimentación, lo que se traduce en una mínima turbiedad remanente. Para complementar el proceso de clarificación del agua; la cual proviene de un primer tratamiento de floculación, se proyecta la instalación de sedimentadores de alta tasa conformados por módulos de sedimentación acelerada. Los sedimentadores de alta tasa o alta velocidad, consisten básicamente en paneles o módulos conformados por un una serie de tubos de forma circular, cuadrada o hexagonal, o por láminas planas paralelas colocadas con un determinado ángulo de inclinación Para la nueva planta de potabilización del sistema de acueducto Multiveredal La Fabiana Itima en el Municipio de Valparaiso - Antioquia., se proyecta la instalación de dos (2) sedimentadores de alta tasa, cada uno de los cuales tendrá capacidad para tratar 3,8 L/s. El flujo en éste tipo de unidades es ascendente; es decir, ingresa por el fondo de la estructura pasando por los paneles de sedimentación acelerada hasta alcanzar la zona superior donde es recolectado el efluente; el cual es conducido posteriormente hacia los filtros. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS SEDIMENTADORES. Deben realizarse las siguientes actividades de operación y mantenimiento: 

Determinar la turbiedad y el color del agua sedimentada cada hora.



Comprobar constantemente si por el efluente hay salida de flóculos.



Retirar el material flotante por medio de una nasa o cedazo.



Verificar si existe desprendimiento de burbujas de aire, originadas por fermentación de lodos.



Purgar cada ocho (8) días los lodos sedimentados hacia los lechos de secado mediante la válvula de purga.



Cuando se pare por un período largo (mayor de 24 horas) debe mantenerse un residual de cloro por lo menos de 5 ppm o vaciar la unidad para evitar la fermentación de los lodos.



Cada 3 meses se debe programar un mantenimiento de todo el sistema floculación sedimentación, para el cual se debe seguir las siguientes instrucciones:

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 Cerrar el paso de agua a una línea de tratamiento, mediante la válvula de compuerta dispuesta para ello.  Abrir las válvulas de purga de los floculadores y los sedimenradores.  Una vez vaciado el floculador y el sedimentador, se lavan las paredes y el fondo con chorro de agua a presión y con la válvula de purga completamente abierta.  Finalmente, se debe cerrar la válvula de purga y se abre la válvula de ingresos los floculadores, para proceder al llenado del floculador y del sedimentador. 1.3.4

Descripción, Operación y mantenimiento del sistema de Filtración

Para complementar los procesos de floculación y sedimentación del agua cruda, se proyecta una batería de filtración conformada por cuatro (4) filtros rápidos de flujo descendente, de lecho mixto de arena y antracita, y retrolavado con flujo ascendente. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS FILTROS: 

El medio filtrante es de especial cuidado, por lo cual se debe mantener apto para la operación del sistema, por medio de lavados continuos (uno cada 6 horas) y cambios del lecho filtrante cuando sea necesario. El operador debe tener especial cuidado con la operación de lavado de los filtros a fin de obtener una limpieza efectiva del medio filtrante y evitar problemas de formación de bolas de barro, consolidación del lecho filtrante, desplazamiento de la grava de soporte o pérdidas de medio filtrante.



Los procesos de floculación y sedimentación deben controlarse de tal manera, que la calidad del agua que llega a los filtros, sea uniforme y tenga menos de 10 unidades de turbiedad; porque turbiedades mayores pueden causar efluentes turbios, o un rápido incremento de la pérdida de carga en el filtro.



El operador debe evitar en el llenado de los filtros.



Es obligación determinar cada hora la turbiedad y el color en el efluente de los filtros.



El operador debe remover continuamente con cedazo toda espuma y material flotante.



Lavar cada módulo del filtro cuando este alcance la pérdida de carga máxima permitida, o sea su nivel máximo de operación. Dicho nivel, está determinado por las canaletas efluentes del sedimentador, lo que indica que cuando el agua llegue a las canaletas, el operador debe proceder al lavado del filtro.



Cada cuatro meses se deben revisar todos los elementos de operación de los filtros, lubricar vástagos de válvulas y compuertas.



Cada año se debe programar el mantenimiento periódico de cada módulo de filtración, desocupándolo totalmente, para revisar cuidadosamente válvulas y reponer la arena y/o la antracita que se hubiere perdido en los lavados.

turbulencias

indebidas

y

agitación

de

la

arena

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

LAVADO DEL FILTRO. Un filtro debe lavarse cuando se tiene una predeterminada pérdida de carga que alcanza el nivel máximo de aguas o cuando haya deterioro en la calidad del efluente (agua con turbiedad mayor de 2,0 UNT). El proceso de lavado se realiza con un caudal de 7,6 L/s, de la siguiente manera:  Cerrar la válvula afluente al filtro a lavar.  Abrir la válvula de lavado del filtro correspondiente.  Permitir el lavado del filtro durante un tiempo de 5 minutos. El agua de lavado, será conducida por tubería hacia los lechos de secado (proyectados); por tal motivo el operador debe estar pendiente del nivel en los lechos para determinar el tiempo de lavado.  Cuando se cumplan los 5 minutos, o cuando el agua comience a salir limpia, el operador inmediatamente debe cerrar la válvula de lavado y abrir la válvula afluente, para iniciar nuevamente la operación normal del filtro.  Igualmente se debe proceder con los demás módulos de los filtros, cuando se cumplan las carreras de filtración (24 horas) de cada uno.  Por ningún motivo se deben lavar los 4 módulos del filtro al mismo tiempo, siempre se deben lavar con un intervalo de tiempo mínimo de 6 horas, con el fin de desocupar los lechos de secado y restaurar su capacidad para recibir otro lavado.  El operador durante el lavado, debe estar pendiente de que no se escape material filtrante, en caso de que se presente, inmediatamente debe comunicarlo al supervisor encargado, para que tome las medidas necesarias para corregir esta anomalía y evitar la pérdida del lecho.  Por último el operador debe registrar en los formatos de control (ver Anexo 1), todas las labores de operación y mantenimiento que realice en esta estructura.



Puesta en servicio de los filtros. Para poner en funcionamiento un filtro después de someterlo a un mantenimiento periódico, se debe proceder de la siguiente manera:  Abrir la válvula de desagüe para permitir el ingreso de aguas filtradas y cloradas al filtro desocupado, hasta que el nivel supere las tuberías recolectoras de aguas de lavado, y dejar que salga agua por el orificio de lavado y permitir un lavado corto (1 minuto aproximadamente), con esto se evita que el filtro incorpore aire y se altere la granulometría del material filtrante.  Cerrar la válvula de lavado y abrir la válvula afluente, para permitir el ingreso de agua sedimentada al filtro y continuar con la operación normal de este.



Problemas de operación. A continuación se describen los problemas más comunes que se presentan en este tipo de sistemas y las medidas preventivas, o correctivas que deben tomarse:

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 El filtro no debe iniciar operación cuando el nivel del agua esté por debajo de la superficie del lecho filtrante, pues al iniciarlo, el agua cae sobre el lecho, ocasionando la mezcla de este y permitiendo seguramente que el filtro tome aire.  En el caso de que el nivel del agua se encuentre por debajo de la superficie del lecho filtrante, se deberá efectuar un lavado corto antes de poner el filtro en servicio, con el fin de expulsar el aire que posiblemente se encuentre en el lecho.  Bolsas de aire: cuando el filtro está en operación, el paso del agua a través del lecho produce escapes de aire y de otros gases. Si el sistema de drenaje es muy pequeño, se forman vacíos que atrapan dichos gases y crean las denominadas bolsas de aire. 

Revisión y mantenimiento del lecho de antracita. Cada cuatro meses se debe hacer un muestreo del lecho filtrante superior (antracita) para determinar el porcentaje de bolas de barro. El método sugerido por Baylis, es el siguiente:  Lavar el filtro como de costumbre y dejar descender el nivel del agua por lo menos 20cm debajo de la superficie del lecho.  Introducir el muestreador, en cuatro puntos seleccionados del filtro y extraerlo para obtener cuatro porciones representativas de la capa superior del medio granular.  Las porciones pueden ser vertidas en el mismo recipiente. Si el diámetro interno del tubo es de 3” (76 mm) y la altura de 173 mm, el volumen de cada muestra es de 250 cc. Es aconsejable calibrar el muestreador previamente.  En un balde lleno de agua se introduce un tamiz N° 10 y se colocan en ella porciones del material filtrante extraído. Se les zarandea con suavidad sacudiendo la criba dentro del agua o golpeándola levemente por los lados, de tal manera que se desprenda el medio granular fino, pero que queden retenidas las bolas de barro con diámetro mayor de 2 mm.  Las bolas de barro que se vayan obteniendo se dejan escurrir y se pasan a un cilindro graduado, al cual se le ha agregado cierta cantidad de agua con anterioridad. La cantidad de agua que se le pone al cilindro depende de la proporción de bolas de barro que se esperan.  El aumento de volumen del agua en el cilindro, será el de las bolas de barro, conocido este valor se halla el porcentaje (P) de las bolas de barro retenidas, así: P = (Incremento de volumen en el cilindro (cc) x 100) / (Volumen de la muestra (1000 cc))

El resultado se interpreta de acuerdo con lo establecido en la Tabla 1. Estos procedimientos pueden no ser efectivos cuando se emplean lechos dobles. Muchas veces las bolas de barro suelen penetrar a más de 15 cm de profundidad y aún establecerse en la interfase, arena-antracita.

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TABLA 1. CLASIFICACIÓN DEL ESTADO DE CONSERVACIÓN DEL LECHO

PORCENTAJE EN VOLUMEN BOLAS DE BARRO 0,0 a 0,1 0,1 a 0,2 0,2 a 0,5 0,5 a 1,0 1,0 a 2,5 1,0 a 2,5 2,5 a 5,0 Sobre 5,0 

CLASIFICACIÓN Excelente Muy bueno Bueno Regular Deficiente Malo Malo Muy malo

Control del proceso de filtración. Para el efectivo control del proceso de filtración se debe medir la turbiedad del efluente en cada uno de los filtros. El valor de tal parámetro se debe registrar en una planilla donde se llevará toda la información sobre la operación de la planta. La turbiedad debe medirse al menos una vez durante la operación de los filtros.

1.3.5

Descripción del proceso de cloración

Para la desinfección y el tratamiento de aguas se puede emplear el cloro líquido disuelto en solución acuosa (como hipoclorito de sodio) o el cloro gaseoso. La cloración de las aguas de abasto, representa el proceso más importante y vulnerable, usado para la obtención de agua potable. Como se verá más adelante, el proceso será tan eficaz como lo sea el control que se ejerza para garantizar que el sistema recibe cloro continuamente y en cantidad proporcional al gasto, para que produzca una desinfección eficaz. La desinfección significa una destrucción de la población de bacterias patógenas. Para otros factores iguales, la cloración es más eficaz a altas temperaturas del agua, siendo más estable el cloro en agua fría y permanecerá mayor tiempo en ella. Hasta cierto grado, esto compensa la menor velocidad de desinfección en agua fría. El tiempo mínimo requerido para que el cloro actúe, o reaccione, debe ser de 15 minutos, pero sería preferible que transcurrieran varias horas para poder garantizar una desinfección efectiva sin que el agua llegue al consumidor con una concentración de cloro residual que podría ser inconveniente, debido a la presencia de sabores y olores. Si se quiere tener éxito en la desinfección del agua, el cloro debe agregarse de manera que: 

Se mezcle de manera homogénea, continua y completa en toda el agua a tratar.



Se aplique en cantidad suficiente para el tipo de agua que se esté tratando, según las condiciones prevalecientes y para lograr el nivel de tratamiento que se desea.

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La cantidad de “cloro suficiente” varía en los diversos sistemas de abasto y conocerla es una de las tareas normales de operación de la planta. La prueba para determinar la cantidad de cloro requerida se denomina Ensayo de Demanda de Cloro. La Tabla 2 se indica la concentración mínima deseable de cloro residual libre, después de un período de desinfección de 10 minutos, en comparación con la concentración mínima deseable de cloro residual combinado, después de un período de desinfección de 60 minutos, a los valores de pH que se especifican. TABLA 2. CONCENTRACIONES MÍNIMAS RECOMENDADAS PARA EL CLORO RESIDUAL LIBRE COMPARADAS CON LAS DE CLORO RESIDUAL COMBINADO, PARA ASEGURAR UNA DESINFECCIÓN EFECTIVA



Valor del pH

Concentración mínima de cloro residual LIBRE, (mg/l) con un período de desinfección de 10 minutos cuando menos

Concentración mínima de cloro residual COMBINADO (en mg/l) con un período de desinfección de 60 minutos cuando menos

6,0

0,2

1,0

7,0

0,2

1,5

8,0

0,4

1,8

9,0

0,8

No es practicable

10,0

1,0

No es practicable

Parámetros de Operación. Los parámetros o factores que influyen en la desinfección y que son posibles de controlar en la operación son:  Demanda de cloro. Es la diferencia entre la cantidad de cloro aplicado al agua y el cloro residual disponible, al final de un período de contacto especificado; es decir, que es la cantidad de cloro necesaria para oxidar la materia orgánica.  Dosis óptima de cloro. En el tratamiento de agua para consumo humano, es la dosis de cloro que se debe agregar a un volumen de agua para garantizar la destrucción de los microorganismos que pueden estar presentes. Para adoptar una dosis de cloro, se debe investigar cuál es la curva de demanda de cloro para el agua y con base en ésta, fijar la dosis y la zona en la curva, la cual deseamos desinfectar.  La concentración de cloro residual. La concentración de cloro residual en el sistema de distribución debe estar entre 0,2 mg/l y 1,0 mg/l, según lo fijado por el Decreto 1575/07, por tanto, es recomendable dosificar para obtener un residual de cloro libre de 1,0 mg/l, como medida de prevención. Para el cálculo de la cantidad de cloro a dosificar use la siguiente fórmula:

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C = 86,4 x D x Q; Donde: D = Dosis de cloro (mg/l), Q = Caudal (m3/s), C = Cantidad de cloro a dosificarse (kg/día)  Tiempo de contacto - Tc (min.): Es el tiempo de contacto necesario entre el cloro y el agua para la destrucción de todos los microorganismos patógenos; depende del pH y la temperatura del agua. Cuanto mayor es el tiempo de contacto, más efectiva es su acción y la dosis de cloro puede ser menor.  pH: es un factor de gran importancia en la coloración de las aguas ya que la desinfección es más efectiva a un pH bajo entre 6,0 y 7,0. 

Medidas de seguridad en el manejo del cloro. No puede olvidarse que el manejo inadecuado de este reactivo o su absorción puede producir efectos tóxicos. A continuación se presentan algunas medidas de seguridad que deben tener en cuenta los operadores para el manejo adecuado de los recipientes de cloro:  El cloro no debe estar expuesto directamente a la luz solar u otras fuentes de calor, se le debe guardar en ambientes secos y frescos.  Cuando se realiza algún trabajo donde pueda haber escape de cloro debe hacerse al aire libre, protegido de la intemperie, o en habitaciones bien ventiladas. Si la ventilación natural es insuficiente se debe instalar un ventilador o extractor.  Peligros para la salud: El cloro irrita los ojos y los órganos respiratorios, causando nauseas, tos, vómitos, con fuertes espasmos; los síntomas agudos por lo general aparecen inmediatamente después de la inhalación.  Detección de Fugas: El olor característico del cloro proporciona una buena señal de alarma contra las fugas. El cloro reacciona con el amoníaco produciendo humos blancos y densos, por tanto una cantidad de amoníaco concentrado es útil para la localización de fugas; para detectarlas basta acercar un trapo o hisopo de algodón humedecido con amoníaco a la parte donde se sospecha la fuga. Esta prueba debe repetirse diariamente a los cilindros (almacenados y en uso), a las tuberías y los equipos.  Equipos de protección personal: La empresa debe proporcionar el equipo de protección mínimo para los operarios que tienen contacto con cloro y demás productos químicos, el cual consta de un respirador apto para polvos tóxicos o gases ácidos, un par de guantes de goma, un delantal, gafas y caretas, los cuales deben estar ubicados en un lugar diferente a donde se pueden presentar fugas.

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 El equipo de protección respiratoria deberá ser cuidadosamente inspeccionado periódicamente y limpiarse después de haber sido utilizado.  Todas las personas que tengan algún contacto con la planta de potabilización y que estén expuestas a una posible fuga de cloro deberán ser capacitadas para el manejo de este tipo de emergencias. 

CONTROL DE LOS PROCESOS Y MANTENIMIENTO

A continuación se resumen los factores o parámetros que influyen en la desinfección y que deben ser controlados por los operadores durante su jornada de trabajo, además del mantenimiento de los componentes del sistema de cloración:  La mezcla debe ser rápida, uniforme y eficiente entre el cloro y el agua.  El desinfectante y el agua deben estar en contacto el tiempo estimado, para garantizar una completa desinfección del agua.  Debe desinfectarse el agua a un pH inferior a 7,5.  Debe controlarse el nivel de turbiedad del agua, debido a que los microorganismos pueden encapsularse dentro de las partículas haciendo más lenta la acción del desinfectante. Se recomienda tener una turbiedad menor de 1 UNT para la optimización del proceso.  Controlar con análisis bacteriológicos que la contaminación patógena no esté presente en la red de distribución incluyendo las zonas extremas de la red.  Medir el contenido de cloro residual libre y combinado, como mínimo cada hora.  No debe aplicarse cal y cloro al mismo tiempo.

FIGURA 1

NUEVA PLANTA DE POTABILIZACIÓN

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