INTRODUCCIÓN
El
tratamiento del agua potable consiste en hacer un procedimiento adecuado a las
aguas superficiales para eliminar toda clase de microorganismos y partículas que
se encuentren en el afluente, de esta manera es necesario conocer las
diferentes características del agua para medir la calidad de está. Las
características físicas del agua son la turbiedad, el color, el sabor, el olor
y la temperatura, las características químicas se determinan con la presencia
de determinados elementos, algunos de estos son aluminio, cloruro, flúor,
sodio, zinc, sulfatos, dureza, detergentes, entre otros, y las características
biológicas del agua están dadas por la
presencia principalmente de microorganismos como Escherichia Coli y coliformes
totales.
Las
fases que tiene que realizar una planta de tratamiento de agua potable para
cumplir con su objetivo son las siguientes: coagulación, floculación,
sedimentación, filtración y desinfección. La Organización Panamericana de la
salud define estas fases:
Coagulación
y floculación: Procesos fisicoquímicos para mejorar la eficiencia de reducción
de material particulado y de coloides de los siguientes procesos de
sedimentación o filtración. La coagulación incluye la dosificación de sustancias
químicas para desestabilizar las partículas suspendidas con cargas similares.
Esto permite que se unan y que se inicie la formación de flóculos. La
floculación, que en parte se superpone al proceso de coagulación, requiere la
mezcla suave de las partículas desestabilizadas para formar flóculos
sedimentables.
Sedimentación:
Proceso después de la coagulación y floculación para reducir la velocidad a fin
de remover los sólidos sedimentables antes de la filtración.
Filtración:
Paso del agua a través de un medio filtrante poroso que puede ser arena,
antracita u otro material granulado para remover impurezas en partículas y
flóculos.
Desinfección:
Proceso de destrucción de organismos patógenos con cloro, ciertos compuestos
que liberan cloro u otras sustancias o métodos con capacidad desinfectante.
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE
DEL MUNICIPIO DE GARZÓN (HUILA)
Figura 1. Planta de tratamiento de agua del municipio de
Garzón (Huila)
La
planta de tratamiento de agua del municipio de Garzón (Huila) se ilustra en el
diagrama de la figura 1. La planta recibe el agua de la quebrada de Garzón,
está se obtiene a través de dos bocatomas: una de ellas se caracteriza por
tener una estructura de embotellamiento, está cualidad le permite dirigir el
agua del afluente a la parte central en donde se encuentra una parrilla de 1 m
de fondo, esta parrilla, que se observa en la figura 2, conduce un caudal de
; la otra bocatoma se
encuentra aguas abajo, se diferencia por ser lateral y está conduce un caudal
de
. La planta
principalmente emplea la bocatoma de la parrilla central, sin embargo cuando el
afluente aumenta su caudal considerablemente debido a las precipitaciones y el
agua presenta una gran turbiedad se utiliza la bocatoma de la parrilla lateral
porque el mantenimiento de esta parrilla es más sencillo. Los funcionarios de
la planta hacen revisiones constantemente (4 veces/día) de las parrillas para
evitar obstrucciones que impidan el paso del agua.
Figura 2. Parrilla central
Las
canaletas conducen el agua de las parrillas al tomo ilustrado en la figura 3,
esté a su vez transporta el liquido a través de tubos de aducción al
desarenador (figura 4) de 8 m de fondo, este tanque posee un muro para que el
fluido ejerza un choque contra este y permita que las partículas se sedimenten,
además el tanque cuenta con una pendiente para evacuar los residuos por medio
de la válvula de evacuación. El mantenimiento del desarenador es cada 15 días.
Figura 3. Tomo
Figura
4. Desarenador
El
afluente es transportado hasta la planta, la entrada del agua se encuentra
regulada por una compuerta (figura 5) que permite el paso del fluido por la
canaleta Parshall para medir su caudal a través del instrumento ilustrado en la
figura 6. En este lugar comienzan a
desarrollarse las fases que ocurren en la planta y que se mencionan a
continuación: coagulación, floculación, sedimentación, filtración y cloración y
desinfección.
Figura 5. Compuerta
Figura 6. Medición caudal
La
coagulación es la adición de un coagulante al agua, debido a que está presenta
partículas de carga negativa por los sólidos disueltos, para que reaccione y
forme gránulos de los sólidos disueltos. El coagulante empleado es sulfato de
aluminio 1%. Para determinar la cantidad de esta sustancia que tiene que ser
utilizada se usa el floculador de seis jarras, este método consiste en colocar
seis jarras de
con las muestras en el floculador de la figura
7, luego se introduce las paletas en las jarras, se aplica la sustancia en
diferentes dosificaciones de
a las jarras, se enciende el equipo llevando
la perilla a
por un minuto, después se lleva a
durante 10 minutos, se sacan las paletas de
las jarras y se espera 15 minutos para observar la sedimentación, la cantidad
de coagulante de la jarra que mejor sedimente las partículas del agua se
utiliza en la siguiente ecuación para determinar la cantidad de coagulante que será empleado
en la fase de coagulación. La ecuación se explicará a través de un ejemplo de
un día donde el caudal fue de
y la mejor dosificación que se obtuvo en una
jarra fue de
200*0.06*22=264mg/s
Figura 7. Floculador de
seis jarras
El
agua es conducida a la siguiente fase, la floculación. Esta fase se desarrolla
en cuatro tanques llamados floculadores (figura 8), estos tanques tienen una
profundidad de
y se encuentran comunicados en el fondo para
generar un movimiento circular, esta característica le permite al fluido
disminuir su velocidad y de esta manera mantener los coágulos formados. Luego
el agua es transportada por la canaleta de aquietamiento que se refleja en la
figura 9.
Figura
8. Floculador
Figura
9. Canaleta de aquietamiento
Los
sedimentadores reciben el agua de la canaleta de aquietamiento para dar lugar a
la tercera fase, la sedimentación. La planta cuenta con dos tanques que
sedimentan los coágulos o floculos en el fondo, además los tanques cuentan con
plaquetas compuestas de asbesto de cemento (figura 10) que durante periodos
calientes los floculos se adhieren a estas debido a que el calor hace que los
sedimentos se dirijan a la superficie. El mantenimiento de estos tanques se
hace con una periodicidad de 15 días realizándose cepillado para remover los
floculos del tanque.
Figura 10. Sedimentador con plaqueta de asbesto de
cemento
A
través de conductos se lleva el agua de los sedimentadores a cuatro filtros
(figura 11) para desarrollar la siguiente fase, la filtración. Estos tanques
filtran las partículas que no han podido ser sedimentadas, los filtros se
ubican en la base del tanque. El mantenimiento de los filtros depende del nivel
del agua, si el nivel es muy alto significa que los filtros están obstruidos y
no filtran eficientemente el agua, así que es necesario de evacuar el agua y
limpiar el tanque, el agua que se evacua es dirigida a la quebrada Garzón.
Figura 11. Filtro
Finalmente
se desarrolla la última fase, la cloración y desinfección. En el tanque de cloración ilustrado en la
figura 12 se utiliza Cloro gaseoso para eliminar microorganismos como la E.
Coli y los coliformes totales. Para calcular la dosificación de Cloro se
utiliza la siguiente ecuación
Dosis=Q=1.1*0.38
Donde Q
Figura 12. Tanque de cloración
El
agua que se le aplico el Cloro gaseoso se dirige a los tanques de
almacenamiento. La planta cuenta con dos tanques de almacenamiento, uno es más
grande que el otro. El agua de estos tanques se distribuye a los diferentes
lugares del pueblo de Garzón.
Además
la planta cuenta con un tanque para el análisis biológico, este tanque
ilustrado en la figura 13 contiene un pescado que servirá como indicador si el
afluente ha sido contaminado con químicos agresivos que atenten con los seres
vivos.
Figura 13. Tanque para análisis biológico
La
planta se planteó en un comienzo la realización de estudios para determinar principalmente
el pH, turbiedad y color en diferentes puntos del proceso de potabilización del
agua pero actualmente se realiza el estudio en tres puntos específicamente: el
agua de la red, el agua del tanque de almacenamiento y el agua potable.
Para
determinar el pH de la muestra se emplea un pH-metro, la planta emplea el
pH-metro Lab 850 que se muestra en la figura 14 y la metodología de uso es el
siguiente
·
Encender el equipo
·
Subir la corredera
integrada de la cabeza del electrodo
·
Retirar la capucha del electrodo
·
Lavar el electrodo con
agua desionizada
·
Introducir el electrodo
a la muestra
·
Oprimir la tecla SC
·
Iniciar la medición con
la tecla OK
·
Esperar que estabilice
la lectura cuando deje de parpadear SC
·
Tomar el dato
·
Apagar el equipo
·
Lavar el electrodo,
colocar el capuchón y bajar la corredera integrada
El
pH debe mantenerse entre 6.5 a 9 para que el agua sea potable.
Figura 14. pH-metro Lab 850
La
planta determina la turbiedad con el turbidimetro 2100P ilustrado en la figura
15 y el procedimiento para su uso es el siguiente:
·
Encender el equipo
·
Lavar la celda varias
veces
·
Adicionar la muestra
hasta la marca de la celda y secarla
·
Levantar la tapa del
turbidimetro
·
Insertar la celda en el
comportamiento de celda
·
Oprimir la tecla READ
para iniciar la lectura
·
Esperar hasta que el
valor deje de parpadear
·
Tomar el dato
·
Apagar el equipo
·
Lavar la celda
La
turbiedad debe mantenerse entre 0 a 2 para que el agua sea potable.
Figura
15. Turbidimetro
2100P
Para
determinar el color del agua la planta utiliza el espectrofotómetro nanocolor
VIS MN. El procedimiento para usar este instrumento es el siguiente:
·
Encender el equipo
·
Seleccionar la opción
METODOS
·
Seleccionar la opción
TEST MN
·
Seleccionar la opción
TEST ESTANDAR
·
Seleccionar la tecla
hasta que aparezca 1-39 COLOR 3W y luego
ACEPTAR
·
Llenar la celda con
agua destilada completamente y tapar
·
Secar la celda,
introducir la celda en el compartimiento y oprimir CERO
·
Vaciar el contenido de
la celda y llenar la celda varias veces con la muestra a analizar
·
Insertar la celda seca
en el compartimiento
·
Leer el resultado
oprimiendo MEDIR
·
Anotar dato
·
Retirar la celda y
lavarla con agua destilada
·
Apagar el equipo
El
color debe mantenerse entre 0 a 15 para que el agua sea potable.
Para
determinar microorganismos presentes en el agua la planta realiza el siguiente
procedimiento:
·
Tomar
de muestra de agua en frascos esterilizados
previamente. La planta realiza la esterilización con el Autoclave All American
(Figura 16).
·
Tomar una capsula, golpear
suavemente para asegurarse que todos los gránulos estén en el fondo y doblar la
parte superior hasta que se rompa y se abra
·
Añadir el contenido a
la muestra de agua. Cerrar el recipiente y agitar hasta la completa disolución
de los gránulos
·
Incubar por 24 horas a
temperatura de 35 a 37ºC. La incubadora utilizada es la que se ilustra en la
figura 17
·
Observar el frasco, si
el caldo permanece ligeramente amarillo: Ausencia de Coliformes totales y E.
Coli
·
Si hay cambio de color
del caldo a azul verdoso, confirma la presencia de Coliformes totales
·
Comprobar si hay
fluorescencia en el caldo, colocando frente al frasco la lámpara de UV (
). Una luz fluorescente
azul, indica presencia de E. Coli
Figura 16. Autoclave
Figura
17. Incubadora
CONCLUSIONES
·
La planta realiza el
respectivo tratamiento de potabilización de agua cumpliendo con los parámetros
exigidos por las entidades de salud para garantizar a la población un agua de
óptima calidad.
·
Los habitantes del
municipio de Garzón han ido aumentando sus requerimientos hídricos debido al
constante crecimiento del pueblo, sin embargo la planta no cuenta con muchos
tanques para realizar las diferentes fases y de esta manera generar una mayor
cantidad de agua potable para satisfacer las necesidades hídricas de los
futuros ciudadanos.
·
La planta de
tratamiento no cuenta con lagunas de oxidación para descontaminar el agua
generada en la limpieza de los tanques de filtración provocando contaminación
al afluente donde esta agua contaminada se dirige.
·
Los funcionarios de
la planta tienen una gran responsabilidad en el manejo de la planta porque
tienen que comprometerse para cumplir con el suministro de agua que debe ser
entregado a los habitantes del municipio de Garzón, ellos se tienen que
sacrificar para mantener limpias las bocatomas y cumplir con lo estipulado arriesgando sus
vidas ante cualquier amenaza natural.
BIBLIOGRAFÍA
·
Burchard, L. P. (2005). Plantas
Tratamiento Agua Potable. Recuperado el 24 de Octubre de 2014, de
http://es.slideshare.net/lucasburchard/plantas-tratamiento-agua-potable
·
Organización
Panamerica de la Salud (s.f.). Procesos de tratamiento de agua.
Recuperado el 24 de Octubre de 2014, de http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/fulltext/inspecciones/lec6.pdf
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