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OPERACIONES UNITARIAS Y PROCESOS UNITARIOS EMPLEADOS EN EL ACONDICIONAMIENTO DE AGUAS OPERACIONES UNITARIAS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
PROCESOS UNITARIOS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],OPERACIONES UNITARIAS Y PROCESOS UNITARIOS EMPLEADOS EN EL ACONDICIONAMIENTO DE AGUAS
CARACTERISTICAS DE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTOS ,[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],CARACTERISTICAS DE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTOS
PRETRATAMIENTO DEL AGUA Aereacion Desinfección Cloración Clarificación Filtración Suavización por precipitación Intercambio iónico
PRETRATAMIENTO DEL AGUA: AEREACIÓN AIRE   REDUCE CO2, NH3, H2S OXIDA Fe y Mn
PRETRATAMIENTO DEL AGUA: DESINFECCIÓN DESTRUYE PATOGENOS ENFERMEDADES
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],DESINFECTANTE IDEAL
FACTORES QUE AFECTAN LA  DESINFECCION RELACION CONCENTRACION – TIEMPO TEMPERATURA La eficiencia depende del tiempo de contacto y cantidad de desinfectante dosificado Al aumentar la temperatura aumenta la eficiencia y disminuye el tiempo de desinfección La mayoría de las bacterias viven entre 5ºC y 80ºC
FACTORES QUE AFECTAN LA  DESINFECCION NUMERO Y TIPOS DE ORGANISMOS El tipo de microorganismo si influeye por la sensibilidad de cada especie al desinfectante. El número no afecta siempre que se mantenga la concentración, tiempo, pH y temperatura. pH El pH óptimo de los microorganismos es 7. Muy altos o muy bajos le son fatales a las Bacterias. Los virus a pH  <4 y >10 sobreviven solo horas.
MODO DE DESINFECCION DESINFECCION NATURAL LUZ SOLAR, SEDIMENTACION, FILTRACION EN CAPAS TERRESTRES O ESTABILIZACION DE LA MATERIA ORGANICA QUE DISMINUYE LA RESERVA DE ALIMENTO PARA LOS MICROORGANISMOS. .  DESINFECCION ARTIFICIAL AGENTES FISICOS: CALOR Y RAYOPS ULTRAVIOLETAS. AGENTES QUIMICOS: HALOGENOS (Cl2, Br2, I2), PLATA IONIZADA Y OZONO.
DESINFECTANTES FISICOS NOMBRE USO OBSERVACION RAYOS ULTRAVIOLETA Se aplica en piscinas, no es de uso industrial ni en acueductos. No deja efecto residual ni se puede determinar la cantidad dosificada.  CALOR Se aplica como desinfección domestica . ,[object Object]
DESINFECTANTES   QUIMICOS NOMBRE CARACTERISTICAS OBSERVACION CLORO Es eficiente, fácil de aplicar, deja efecto residual medible de forma sencilla . Es corrosivo, forma subproductos peligrosos a la salud y produce sabor desagradable . YODO Bajo poder de oxidación y mas estable. Sus residuales se conservan mas tiempo. ,[object Object],BROMO  Se usa en piscinas por irritar menos los ojos. Es el de mayor costo y su manejo es complejo . OZONO Oxida Fe y Mn lo cual crea precipitación y flotación de los minerales oxidados . Compite con el Cl2 por su costo y eficiencia . Es muy tóxico
CARACTERISTICAS DEL CLORO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
PRETRATAMIENTO DEL AGUA: CLORACION ELIMINA BACTERIAS ALGAS HONGOS Compuestos y sustancias indeseables como la oxidación de Fe, Mn, H2S, remoción de NH3, materia orgánica, color, control de sabor y olor del agua .
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],CARACTERISTICAS DEL CLORO
GENERALIDADES: CLORACIÓN ,[object Object],DEMANDA DE CLORO RESIDUAL DE CLORO Cantidad total de cloro libre o combinado que permanece en el agua después que la demanda de cloro ha sido satisfecha. RESIDUAL DE CLORO LIBRE Cloro que existe en el agua como ión hipoclorito y ácido hipocloroso.
GENERALIDADES :  CLORACIÓN RESIDUAL DE CLORO COMBINADO Cloro residual que existe en el agua combinado químicamente con el amoníaco y otros compuestos orgánicos nitrogenados. PUNTO DE RUPTURA Media del contenido de materia orgánica del agua. Se obtiene una vez satisfecha la demanda y aparece residual de cloro libre
TRIHALOMETANOS (THM) ,[object Object],[object Object],[object Object]
PREVENCION ,[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],ELIMINACION
CLARIFICACION PROCESO DE CLARIFICACION DESESTABILIZACION FLOCULACION PRECIPITACION
CLARIFICADOR CON MEZCLA RAPIDA, LENTA Y SEDIMENTADOR RECTANGULAR
COAGULACION DEL AGUA ,[object Object],[object Object]
[object Object],Sedimentación de partículas de PE=2.65 en agua a 10 °C COAGULACION DEL AGUA Tamaño de la partícula (  m) Velocidad de Sedimentación (m/h) 1000 (arena gruesa) 100 (arena fina) 10 (limo) 1 (bacteria) 0.1 (coloides) 600 (6 s) 20 (180 s) 0.3 (200 min) 0.003 (333 h) 0.00001 (4166 d)
[object Object],[object Object],COAGULACION DEL AGUA ,[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],USOS DE LA COAGULACION
COAGULACION
FACTORES QUE AFECTAN LA COAGULACION Inferior a 1 micra y de diferentes diámetros para que la floculación sea rápida y efectiva con flóculos pesados y  compactos Sílice activada con alumbre, floculo  preformado, arcilla y polielectrolíticos. Cambia el tiempo de formación del  flóculos, entre mas fría el agua la reacción  es mas lenta y el tiempo de formación  del flóculos es mayor. Tamaño de las partículas Ayudantes de coagulación Temperatura
La cantidad de coagulante es  inversamente proporcional al tiempo de  formación del floculo.  Cada coagulante tiene una zona de pH donde la floculación se hace en el tiempo más corto y con la mínima dosis de coagulante .  FACTORES QUE AFECTAN LA COAGULACION pH Relación cantidad – tiempo Alcalinidad Las sales de alumbre y hierro reaccionan con la alcalinidad para formar un precipitado que ayuda en la aglutinación de los coloides del agua.
El cloro no es un coagulante pero ayuda a  la coagulación por remoción de materiales que inhiben la formación del flóculos. FACTORES QUE AFECTAN LA COAGULACION Cloración
TIPOS DE COAGULANTES SALES DE ALUMBRE SALES DE HIERRO Forman un floculo ligeramente pesado Forman un floculo mas pesado y de mayor velocidad de asentamiento, y trabajan con un mayor rango de pH Las mas conocidas Al2(SO4)3, sulfato de aluminio amoniacal y el aluminato de sodio Las mas conocidas son: cloruro férrico, sulfato férrico y sulfato ferroso . El Al2(SO4)3, por ser de bajo costo y manejo sencillo se usa con mayor frecuencia en plantas de tratamiento En Venezuela son muy pocas las plantas de purificación que usan sales de hierro para coagulación
MEZCLA RAPIDA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
MEZCLADOR MECANICO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
MEZCLADOR NO MECANICO ,[object Object],[object Object]
FLOCULACION ,[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],FLOCULACION
SEDIMENTACION ,[object Object],[object Object]
CARACTERISTICAS DE LOS SEDIMENTADORES ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
FILTRACIÓN Consiste en pasar el agua a través de un medio poroso (arena, antracita, carbón) para remover los sólidos suspendidos y coloidales presentes en el agua y producir un efluente con una turbidez hasta  <1 NTU.
TIPOS DE MEDIO FILTRANTES ,[object Object],[object Object],[object Object]
FILTROS DE UNA CAPA ,[object Object],TIPOS DE MEDIO FILTRANTES
FILTROS MULTICAPAS ,[object Object],[object Object],TIPOS DE MEDIO FILTRANTES
FILTROS DE GRAVEDAD CONVENCIONAL ,[object Object],[object Object],TIPOS DE MEDIO FILTRANTES
FILTROS DE GRAVEDAD SIN VALVULAS En operación aumenta el DP y el nivel de agua en la línea de entrada y de retrolavado El retrolavado comienza cuando ocurre el efecto sifón TIPOS DE MEDIO FILTRANTES
FILTROS A PRESION ,[object Object],[object Object],TIPOS DE MEDIO FILTRANTES
BENEFICIOS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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  • 5. PRETRATAMIENTO DEL AGUA Aereacion Desinfección Cloración Clarificación Filtración Suavización por precipitación Intercambio iónico
  • 6. PRETRATAMIENTO DEL AGUA: AEREACIÓN AIRE REDUCE CO2, NH3, H2S OXIDA Fe y Mn
  • 7. PRETRATAMIENTO DEL AGUA: DESINFECCIÓN DESTRUYE PATOGENOS ENFERMEDADES
  • 8.
  • 9. FACTORES QUE AFECTAN LA DESINFECCION RELACION CONCENTRACION – TIEMPO TEMPERATURA La eficiencia depende del tiempo de contacto y cantidad de desinfectante dosificado Al aumentar la temperatura aumenta la eficiencia y disminuye el tiempo de desinfección La mayoría de las bacterias viven entre 5ºC y 80ºC
  • 10. FACTORES QUE AFECTAN LA DESINFECCION NUMERO Y TIPOS DE ORGANISMOS El tipo de microorganismo si influeye por la sensibilidad de cada especie al desinfectante. El número no afecta siempre que se mantenga la concentración, tiempo, pH y temperatura. pH El pH óptimo de los microorganismos es 7. Muy altos o muy bajos le son fatales a las Bacterias. Los virus a pH <4 y >10 sobreviven solo horas.
  • 11. MODO DE DESINFECCION DESINFECCION NATURAL LUZ SOLAR, SEDIMENTACION, FILTRACION EN CAPAS TERRESTRES O ESTABILIZACION DE LA MATERIA ORGANICA QUE DISMINUYE LA RESERVA DE ALIMENTO PARA LOS MICROORGANISMOS. . DESINFECCION ARTIFICIAL AGENTES FISICOS: CALOR Y RAYOPS ULTRAVIOLETAS. AGENTES QUIMICOS: HALOGENOS (Cl2, Br2, I2), PLATA IONIZADA Y OZONO.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15. PRETRATAMIENTO DEL AGUA: CLORACION ELIMINA BACTERIAS ALGAS HONGOS Compuestos y sustancias indeseables como la oxidación de Fe, Mn, H2S, remoción de NH3, materia orgánica, color, control de sabor y olor del agua .
  • 16.
  • 17.
  • 18. GENERALIDADES : CLORACIÓN RESIDUAL DE CLORO COMBINADO Cloro residual que existe en el agua combinado químicamente con el amoníaco y otros compuestos orgánicos nitrogenados. PUNTO DE RUPTURA Media del contenido de materia orgánica del agua. Se obtiene una vez satisfecha la demanda y aparece residual de cloro libre
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22. CLARIFICACION PROCESO DE CLARIFICACION DESESTABILIZACION FLOCULACION PRECIPITACION
  • 23. CLARIFICADOR CON MEZCLA RAPIDA, LENTA Y SEDIMENTADOR RECTANGULAR
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 29. FACTORES QUE AFECTAN LA COAGULACION Inferior a 1 micra y de diferentes diámetros para que la floculación sea rápida y efectiva con flóculos pesados y compactos Sílice activada con alumbre, floculo preformado, arcilla y polielectrolíticos. Cambia el tiempo de formación del flóculos, entre mas fría el agua la reacción es mas lenta y el tiempo de formación del flóculos es mayor. Tamaño de las partículas Ayudantes de coagulación Temperatura
  • 30. La cantidad de coagulante es inversamente proporcional al tiempo de formación del floculo. Cada coagulante tiene una zona de pH donde la floculación se hace en el tiempo más corto y con la mínima dosis de coagulante . FACTORES QUE AFECTAN LA COAGULACION pH Relación cantidad – tiempo Alcalinidad Las sales de alumbre y hierro reaccionan con la alcalinidad para formar un precipitado que ayuda en la aglutinación de los coloides del agua.
  • 31. El cloro no es un coagulante pero ayuda a la coagulación por remoción de materiales que inhiben la formación del flóculos. FACTORES QUE AFECTAN LA COAGULACION Cloración
  • 32. TIPOS DE COAGULANTES SALES DE ALUMBRE SALES DE HIERRO Forman un floculo ligeramente pesado Forman un floculo mas pesado y de mayor velocidad de asentamiento, y trabajan con un mayor rango de pH Las mas conocidas Al2(SO4)3, sulfato de aluminio amoniacal y el aluminato de sodio Las mas conocidas son: cloruro férrico, sulfato férrico y sulfato ferroso . El Al2(SO4)3, por ser de bajo costo y manejo sencillo se usa con mayor frecuencia en plantas de tratamiento En Venezuela son muy pocas las plantas de purificación que usan sales de hierro para coagulación
  • 33.
  • 34.
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40. FILTRACIÓN Consiste en pasar el agua a través de un medio poroso (arena, antracita, carbón) para remover los sólidos suspendidos y coloidales presentes en el agua y producir un efluente con una turbidez hasta <1 NTU.
  • 41.
  • 42.
  • 43.
  • 44.
  • 45. FILTROS DE GRAVEDAD SIN VALVULAS En operación aumenta el DP y el nivel de agua en la línea de entrada y de retrolavado El retrolavado comienza cuando ocurre el efecto sifón TIPOS DE MEDIO FILTRANTES
  • 46.
  • 47.
  • 48.
  • 49.
  • 50.
  • 51.  
  • 52.  
  • 54.
  • 55.
  • 56.
  • 57.
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  • 59. SELECTIVIDAD IONICA DE LAS RESINA DE INTERCAMBIO IONICO
  • 60.
  • 61.
  • 62.
  • 63.
  • 64.
  • 65.

Notas del editor

  1. A sidestream filter is a piece of equipment (normally a sand filter) through which a percentage of a cooling system’s total recirculating water is passed for the purpose of removing suspended solids. Normally the filter is sized so that between 3% and 5% of the total recirculating water flow passes through it. It should be sized so that all of the system’s water passes through the filter in 24 hours. Most cooling water sidestream filters are pressure filters. They are placed on line under pressure thus the necessity of pumping the filtered water back to the cooling tower is eliminated.
  2. However, the following benefits are quantifiable: Reduced fouling by suspended matter will improve heat transfer efficiency. Reduced labor costs for physically cleaning the tower because a smaller quantity of suspended solids will settle out in the tower basin. Reduced chemical cost due to less adsorption and loss of treatment chemical on suspended matter. Reduced water cost, if reducing the suspended solids, allows operation of the cooling tower at higher cycles of concentration. In addition to these quantifiable benefits, sidestream filtration can also impact: Corrosion - if fouling by suspended solids settling out in low flow areas or on heat exchangers in low flow areas is prevented (e.g., shell side cooling), there is less potential for corrosion resulting from growth of anaerobic corrosive bacteria, which exist only under deposits (oxygen free environment). Although difficult to quantify until metal needs to be replaced, this often is a major cost. Improved microbiological control - this can be improved as a result of removing organisms and nutrients from the system water filtration.
  3. Silica removal: Silica is removed as it precipitates on magnesium sludge (Mg(OH) 2 ). At the temperatures involved in cold lime softening, silica removal is not highly effective. Typically, only small amounts of silica are removed in this manner.
  4. Suspended Solids Removal: In some instances, suspended solids removal is accomplished as the sludge agglomerates (combines) with incoming suspended solid particles.