1. DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE
PRESENTADO POR:
RAFAEL ENRIQUE MAESTRE VANEGAS
PRESENTADO A:
ING. ADALID CARMONA
UNIVERITARIA DE LA COSTA
FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES
BARRANQUILLA, 27 DE MAYO DE 2012

2. TABLA DE CONTENIDO
1. Introducción
2. Objetivos
3. Justificación
4. Marco teórico
5. Cálculos
6. Conclusión
7. Bibliografía
Anexo Censo 2005 Realizado por el DANE al Municipio de Ayapel Córdoba

3. 1. INTRODUCCION
El agua es esencial para la vida y todas las personas deben disponer de un suministro satisfactorio
(suficiente, inocuo y accesible). La mejora del acceso al agua potable puede proporcionar
beneficios tangibles para la salud. Debe realizarse el máximo esfuerzo para lograr que la inocuidad
del agua de consumo sea la mayor posible. Las enfermedades relacionadas con la contaminación
del agua de consumo tienen una gran repercusión en la salud de las personas. Las medidas
destinadas a mejorar la calidad del agua de consumo proporcionan beneficios significativos para la
salud. Las normas sobre el agua de consumo pueden diferir, en naturaleza y forma, de unos países
o regiones a otros. No hay un método único que pueda aplicarse de forma universal. En la
elaboración y la aplicación de normas, es fundamental tener en cuenta las leyes vigentes y en
proyecto relativas al agua, a la salud y al gobierno local, así como evaluar la capacidad para
desarrollar y aplicar reglamentos de cada país.
Los métodos que pueden funcionar en un país o región no necesariamente podrán transferirse a
otros países o regiones. Para desarrollar un marco reglamentario, es fundamental que cada país
examine sus necesidades y capacidades. La finalidad de un tratamiento de agua principal es
obtener calidad del agua potable que es la protección de la salud pública.

4. 2. OBJETIVOS
General
Diseñar los procesos de tratamiento necesarios para la producción de agua potable desde una
fuente de agua superficial en el municipio de Ayapel.
Específicos
 Utilizar conocimientos hidráulico-mecánicos y aplicarlos para el diseño de una PTAP.
 Determinar el diámetro apropiado para la tubería.
 Determinar los caudales de diseño, la potencia de la bomba como del motor, la velocidad
en la cámara de aquietamiento, el diámetro de la tubería, entre otros.
 Utilizar criterios para el diseño en normativas colombianas como el RAS 2000, el decreto
2320 de 2009 entre otros.
 Establecer pautas para el diseño de sistemas de captación de agua de lluvia para consumo
humano.
 Reportar los resultados de la evaluación (captación, coagulación, floculación,
sedimentación, filtración y desinfección) efectuando en una planta de tratamiento de agua
potable para el municipio de Ayapel Córdoba.
.

5. 3. JUSTIFICACION
La alta incidencia de las infecciones intestinales y las numerosas muertes prematuras atribuibles al
funcionamiento inadecuado de los sistemas de abastecimiento de agua y de las estructuras
sanitarias exigen una acción urgente y cuidadosa. Estas deficiencias son responsables de que
alrededor de 80.000 niños mueran cada año en América Latina.Las autoridades locales son las que
tienen la mayor oportunidad y responsabilidad de eliminar los riesgos de salud que las aguas de
mala calidad representan hoy en día para las poblaciones.
El impacto de la reaparición del cólera en el tercer mundo sigue siendo muy grande, como
también lo han sido los adelantos obtenidos mediante las actividades comunitarias para el control
de la enfermedad.Las enfermedades hídricas aún están presentes. Se creía que la mejora de los
sistemas de saneamiento y de suministro de agua potable, así como los avances en la higiene
alimentaria habría eliminado el cólera, como así sucedió en Europa y América del Norte a finales
del siglo XIX. En 1991 hizo su aparición una nueva epidemia en Perú. Hasta diciembre de 1997, se
han contabilizado 1’207.313 casos en América, con un balance de 11.959 muertes. El cólera sigue
siendo un grave problema en gran cantidad de países de África y de Asia. En este último
continente, se registraron 50.000 casos en 1991, con un balance de 1.286 muertes y en África
153.000 casos, con un cómputo de 13.998 muertes. Estas cifras oficiales son, con toda
probabilidad, inferiores al cómputo real. En todos los casos, el agua fue la responsable.
Los riesgos relacionados con el consumo de un agua no potable son múltiples y tenerlos en cuenta
forma parte de la responsabilidad de las autoridades elegidas para ello. Tradicionalmente, se hace
una distinción entre los riesgos a corto plazo y los riesgos a medio o largo plazo. Una gran cantidad
de gérmenes pueden ser la causa de epidemias de origen hídrico: históricamente, las Salmonellas
y las Shigellas fueron las que se identificaron primero. Hoy en día, otros microorganismos como los
Rotavirus, los Campylobacter o parásitos tales como Giardia se identifican también como
responsables de las mismas. La mayoría de los trastornos ocasionados por estos gérmenes son de
una gravedad moderada presentándose a menudo en forma de gastroenteritis asociada con
diarreas, dolores abdominales o vómitos. Dichos trastornos son por lo general de corta duración.
Pueden afectar a algunas personas o a comunidades enteras, dependiendo de la calidad o del tipo
de germen presente en el agua. Junto a estas epidemias "benignas", aparecen ocasionalmente
enfermedades de origen hídrico mucho más graves.
La potabilización del agua es un grave problema que aqueja a cientos de habitantes tanto de zonas
urbanas como rurales que requiere soluciones si no fáciles, sí eficaces y económicamente viables,
esta investigación y análisis introduce a los principales procesos empleados actualmente en la
potabilización del agua; desde aspectos generales sobre el diseño de una planta de purificación,
pasando por procesos como la aireación, la mezcla rápida, la floculación, sedimentación, filtración
y cloración, hasta el mantenimiento y operación de una planta potabilizadora de agua llegando así
a un diseño que puede brindar soluciones al municipio de Ayapel Córdoba.

6. 4. MARCO TEORICO
Municipio de Ayapel en Córdoba
Historia
Considerada La Capital Pesquera de Córdoba y La Capital Cultural del San Jorge, es la población
más antigua del departamento. Ubicada en en la parte oriental, dista 145 kilómetros de Montería.
Limita al norte con Pueblo Nuevo y el departamento de Sucre, por el este con Sucre, por el oeste
con Pueblo Nuevo, Buenavista y Montelíbano, y por el sur con Antioquia. La historia de su
fundación se remonta al cacique Yapel, de quién tomo su nombre. Hizo parte de la provincia de
Panzenú del Imperio Zenú, y allí se desarrollaron técnicas indígenas en la agricultura, tales como el
cultivo en terrazas y los sistemas de riego.
Fue fundada oficialmente por Alonso de Heredia el 25 de septiembre de 1535. Fue refundada 35
años después con el nombre de San Jerónimo del Monte por Juan de Rodas y Carvajal, quien 5
años más tarde la trasladó a la orilla de la ciénaga y le cambió el nombre al de Villa de San
Jerónimo de Ayapel, en memoria del cacique. Su mayor atractivo es la Ciénaga de Ayapel, la mayor
reserva hidrobiológica de Córdoba con 40.000 hectáreas, de la cual depende la subsistencia de sus
pobladores. En sus alrededores se han construido casas de veraneo, para quienes practican el
esquí acuático y la pesca deportiva. La imponente ciénaga enmarca la belleza de su iglesia, que
tiene uno de los pocos relojes de sol que se conservan en el país. Realiza anualmente las
tradicionales fiestas de toros en corraleja y el Festival de la Canción y de Acordeoneros. De Ayapel
han sido segregados los municipios de Montelibano y La Apartada, y parte de su territorio ha sido
cedido a Planeta Rica, Pueblo Nuevo y Buenavista.
Descripción Física:
Gran parte de su territorio está todavía por explotar, tanto en las estribaciones de la serranía,
como en las extensas llanuras que necesitan riego y tratamiento con fertilizantes.
Extensión total: 2098 Km2
Temperatura promedio: 28-30º C de clima cálido
Ubicación: 08°19′ ″ N 75°09′ ″ OCoordenadas: 08°19′ ″ N 75°09′ ″ O
Altitud: 20 msnm
Gentilicio: Ayapelense

7. Mapa de Ubicación del Municipio de Ayapel
Geografía
El territorio en su mayor parte es plano y cenagoso, y en su mayoría está por explorar. En su
jurisdicción se encuentran las ciénagas de Ayapel, Las Brisas, Los Bagres, Playa Tendida, Páticos,
Los Toros, Caimanera, Parva Danta, Los Cauchos, Cañaguate, La Ceiba, Atascase, Los Zapales de la
Miel y Los Pantanos de los Pájaros. Es una zona que presenta un drenaje mode-rado entre los
cuales se destacan el río San Jor-ge, los caños, quebradas y arroyos: Monteadero, Zambitos, La
Ceiba, Macho, Caño Barro, La Co-lorada, Las Escobillas y Quebradona, entre otras.
Límites del municipio:
Norte: con el departamento de Sucre. Este: departamentos de Sucre, Bolívar y Antioquía.Oeste:
Buenavista y Pueblo Nuevo. La cabecera municipal situada en una pequeña elevación sobre el lago
de su mismo nombre, tiene un clima cálido, atemperado por las brisas de la Ciénaga. Sur:
departamento de Antioquía y el municipio de La Apartada.

8. Economía
El cultivo del arroz en las tierras bajas y la extracción maderera en la sierra son las actividades
económicas de importancia. El departamento de Córdoba construyó la carretera que une a Ayapel
con la Troncal. En el Cedro de Playas Blancas, frente a Ayapel existen descascaradoras de arroz y
se mantiene activo el comercio con la región del bajo Cauca. La pesca de bagre pintado y
bocachico, antaño generosa, se ha visto mermada por el envenenamiento de mercurio debido a la
explotación aurífera irregular, la pesca con dinamita y el no respeto a las tallas mínimas de las
capturas, entre otras razones. Las grandes reservas acuíferas convirtieron a Ayapel en uno de los
principales centros comercializadores de pescado en la región, pero en los últimos años la merma
sensible del recurso pesquero se debe al uso de aparejos de pesca prohibidos, a las capturas
incontroladas violando los tamaños, las épocas y sitios de veda; el uso de dinamita, la
contaminación de la ciénaga y las corrientes fluviales con el vertimiento de aguas residuales y de
mercurio en la explotación de oro. La agricultura es la base de la economía, gracias a la fertilidad
de sus tierras, dedicadas a los cultivos de arroz secano, yuca, plátano, caña de azúcar, ajonjolí,
fríjol, cacao, ñame, verduras y frutales. Hay un importante programa frutícola con la siembra de
variedades de mango, importados de Tahití (Tommy, Alkins, Vandike, Kent y Keitty). Ayapel cuenta
con un área de 144.339 hectáreas que están cubiertas de pastos. La actividad de los hatos
ganaderos es la cría, levante y ceba de ganado vacuno; la producción de leche, queso y suero es
relativamente baja y sin ninguna tecnificación. No obstante existen latifundios dedicados a la
ganadería a gran escala y al cultivo del arroz, se destacan haciendas como Los pájaros, Hacienda
Los Nidos en otrora, Hacienda Costa Azul, Hacienda El Delta, entre otras. Se explota el oro de
aluvión, de excelente calidad, y la plata. Existen en su subsuelo promisorios yacimientos de níquel,
cobalto, hi-drocarburo y cromo.
Vías de comunicación
Aéreas: No tiene aeropuertos
Terrestres: Se utilizan Vehículos particulares como servicio público y buses que van directo
a Montería. también se puede coger servicio de taxis que parten de la población de La
Apartada
Fluviales: Posee una gran ciénaga donde por medio de ella entran y salen del municipio en
lanchas.
Procedimiento General de Diseño de los Sistemas de Potabilización
PASO 1 - Definición del nivel de complejidad del sistema
PASO 2 - Justificación del proyecto y definición del alcance
PASO 3 - Conocimiento del marco institucional
PASO 4 - Acciones legales
PASO 5 - Aspectos ambientales

9. PASO 6 - Ubicación dentro de los POT y desarrollo urbano
PASO 7 - Estudios de factibilidad y estudios previos
PASO 8 - Diseño y requerimientos técnicos
PASO 9 - Construcción y supervisión técnica
PASO 10 - Puesta en marcha, operación y mantenimiento
Procedimiento particular para el desarrollo de los Sistemas de Potabilización
• Dotación y caudal de diseño
– Dotación neta
– Pérdidas técnicas
– Dotación bruta
– Caudal medio diario
– Caudal máximo diario
– Caudal máximo horario
– Caudal de diseño
• Ubicación de la planta
• Diseño conceptual
– Nivel tecnológico apropiado
– Capacidad de operación y mantenimiento por parte de la comunidad
– Simplificación del sistema y nivel de financiación
• Estudio de recursos locales
• Adecuación hidráulica del sistema
Estudios de Tratabilidad
• Ensayos de laboratorio
– Prueba de Jarras
– Otros ensayos
• Adicionalmente en los ensayos de tratabilidad en pruebas de laboratorio debe
determinarse:
– Determinación del tipo de coagulación
• Ensayos de planta piloto
Pretratamiento
• Remoción del material flotante
– Rejillas y mallas
– Trampas de grasa y aceite
• Remoción del material suspendido
– Desarenadores
– Presedimentadores

10. – Prefiltros
– Microtamices
• Procesos de oxidación
– Aeración
– Oxidación química
Coagulación – Mezcla rápida
• Dosificación
– Coagulantes
– Productos auxiliares
• Selección del coagulante y productos auxiliares
– Unidades de dosificación
• Mezcla rápida
– Mezcladores hidráulicos
– Mezcladores mecánicos
Floculación
• Floculadores hidráulicos
– Floculador de flujo horizontal
– Floculador de flujo vertical
– Floculador Alabama
– Floculador de flujo helicoidal
• Floculadores mecánicos
Sedimentación
• Sedimentadores de flujo horizontal y flujo vertical
– Sedimentador de flujo ascendente o vertical
• Sedimentador de alta tasa
• Sedimentador con manto de lodos
• Remoción de lodos
– Mecánica
– Manual
– Hidráulica
Filtración
Los filtros se clasifican según la variable que se tome en consideración:
• VARIABLE CLASIFICACION
• Según la velocidad de filtración Rápidos o lentos

11. • Según el medio filtrante usado De arena, antracita o mixto
• Según el sentido del flujo Ascendente, descendentes o mixtos
• Según la carga sobre el lecho Por gravedad o presión
• Según la modalidad de lavado Convencionales o delavado mutuo
• Según la tasa de filtración Tasa constante o tasa variable declinante
Sistemas de lavo de flujo ascendente y lavado superficial
La remoción de partículas y microorganismos no deseados que no se han retenido en los procesos
de coagulación floculación y sedimentación, por esto quela filtración se caracteriza por la
velocidad del paso de a través del manto filtrante, medida como una rata o carga superficial, o sea
el cociente entre el caudal y el área filtrante: Q/AF
Desinfección
DESINFECTANTE FISICOS
• RAYOS ULTRAVIOLETA
• CALOR
DESINFECTANTES QUIMICOS
• CLORO
• OZONO
• BROMO
• YODO
• PLATA
Determinación de la Dosis
Sistema de aplicación del desinfectante
SISTEMA DE POTABILIZACIÓN DE AGUA PARA DISEÑO DE AYAPEL CORDOBA
Diseño de Captación y Aducción
Captación de Aguas Superficiales
Las obras para captar este tipo de aguas se construyen de acuerdo con el tamaño de la fuente y la
topografía o forma del terreno. Dependiendo de la forma a captar se tiene: Toma por gravedad,
Toma por bombeo. De acuerdo con el tamaño de la fuente y si es corrientosa o está almacenada,
las captaciones se clasifican en:

12. Captación de Manantiales: Las aguas procedentes de manantiales se captan por medio de 1jas o
tanques que pueden ser de mampostería o de concreto. Al proyectar el diseño de estas 1ptaciones
se debe pensar en la protección sanitaria del manantial, por lo general se utiliza una malla para
evitar la entrada de animales y deberá ser de fácil acceso para su limpieza.
Torres de Captación: Se utilizan para extraer el agua de presas lagos y ríos profundos que
presentan amplias fluctuaciones en el nivel del agua. Su interior puede ser seco o ahogado hasta el
nivel de la fuente.
Captaciones Sumergidas: Las cuales se construyen bajo el agua y no están sujetas a la acción de
materiales flotantes. Tienen el riesgo de la obstrucción por sedimentación y son de difícil
inspección.
Captaciones flotantes: Estas se emplean en ríos que presentan grandes variaciones del nivel de
superficie o cuando sus riberas no garantizan la estabilidad de la estructura. Sobre una plataforma
flotante y móvil se instalan los equipos de bombeo. Los Tubos y conductos Están alojados en la
cortina de presas derivadoras o de almacenamiento y liados utilizando válvulas o compuertas de
control.
Captación de ribera: son tomas indirectas consistentes en cajas de mampostería, canales o pozos
conectador a la fuente por medio de tuberías o canales de la toma indirecta se extrae el agua
comúnmente mediante bombeo.

13. Aducción / conducción
La aducción/conducción se efectúa mediante una tubería que conduce el agua que sale del
desarenador hasta la planta de tratamiento o tanque de almacenamiento, en caso de no existir
tratamiento.
Mezclador Rápido Hidráulico
Mezclador hidráulico: que utiliza la energía disipada en forma de pérdida de cargaen el flujo de
agua a través de un conducto, canal o tanque de mezcla. Ej: mezcla en singularidades colocadas en
conductos: resalto hidráulico, vertedero, canaletas Parshall, curva, expansión brusca, placa con
orificios, válvula y cualquier otro que produzca una pérdida de carga localizada.
CANALETA PARSHALL
La canaleta Parshall es un elemento primario de flujo con una amplia gama de aplicaciones para
medir el flujo en canales abiertos. Puede ser usado para medir el flujo en ríos, canales de irrigación
y/o de desagüe, salidas de alcantarillas, aguas residuales, vertidos de fábricas, etc. La medida del
flujo esta basada en la asunción de que el flujo critico se produce estrechando la anchura de la
garganta de la canaleta y levantando la base.
Ventajas Canaleta
 Baja inversión
 Más resistente que cualquier metal
 Dimensiones estables
 Es una canaleta prefabricada, se tiene seguridad en sus dimensiones, moldeada en una
sola pieza.
 Construcción resistente

14.  Resistente a la corrosión
 Su fabricación en fibra de vidrio, permite soportar el ataque químico de líquidos
corrosivos.
 Fácil instalación
 Ligera y resistente; puede ser instalado en líneas de concreto
 Superficie lisa
 Esta característica minimiza la acumulación de suciedad.
 Durable y más exacta que el concreto.
 Indicador de nivel
 Opcionalmente se suministra una regleta, la cual se localiza dentro del canal, para una
indicación rápida de flujo
 Selección del tamaño de garganta apropiado.
La canaleta Parshall está constituida por tres partes fundamentales que son: la entrada, la
garganta y la salida. La entrada está formada por dos paredes verticales simétricas y convergentes,
el fondo es inclinado con pendiente ascendente. La garganta esta formada por dos paredes
verticales paralelas, el fondo es inclinado con una pendiente descendente, la distancia de la
sección de la garganta determina el tamaño del medidor y se designa por W. La salida está
formada por dos paredes verticales divergentes y el fondo es ligeramente inclinado con una
pendiente ascendente. En la canaleta Parshall se pueden presentar dos tipos de flujo. Un flujo a
descarga libre para lo cual es solo necesario medir la carga Ha para determinar el caudal; un flujo
en que se presenta la sumersión o ahogamiento para el cual se toman las cargas Ha y Hb.

15. Floculador de Flujo Horizontal
El coagulante introducido da lugar a la formación del flóculo, pero es necesario aumentar su
volumen su peso y sobre todo su cohesión. Se favorecerá el engrosamiento del flóculo por medio
de: una coagulación previa tan perfecta como sea posible, un aumento de la cantidad del flóculo
en el agua; conviene poner el agua en contacto con los precipitados ya formados por el
tratamiento anterior (recirculación de fangos lecho de fango), tratando de conseguir la mayor
concentración posible, una agitación homogénea y lenta del conjunto, con el fin de aumentar las
posibilidades de que las partículas coloidales descargadas eléctricamente se encuentren con una
partícula de flóculo, el empleo de ciertos productos llamados floculantes.
Los floculantes, llamados también ayudantes de coagulación, ayudantes de floculación e incluso
ayudantes de filtración, son productos destinados a favorecer cada una de estas operaciones. La
acción puede ejercerse al nivel de la velocidad de reacción (floculación más rápida) o al nivel de la
calidad del flóculo (flóculo más pesado, más voluminoso y más coherente). Los floculantes pueden
clasificarse por su naturaleza (minera u orgánica), su origen (sintético o natural) o el signo de su
carga eléctrica (aniónico, catiónico o no iónico).
El agua tratada químicamente es enviada hacia un recipiente donde las partículas suspendidas
pueden colisionar y formar partículas más pesadas llamadas flóculo. Una agitación suave y un
tiempo apropiado de detención facilitan este proceso.

16. Sedimentador de Alta Tasa
Se entiende por sedimentación la remoción por efecto gravitacional de las partículas en
suspensión presentes en el agua. Estas partículas deberán tener un peso específico mayor que el
fluido. La sedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico y constituye uno de los
procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su clarificación. Está relacionada
exclusivamente con las propiedades de caída de las partículas en el agua. Cuando se produce
sedimentación de una suspensión de partículas, el resultado final será siempre un fluido
clarificado y una suspensión más concentrada. A menudo se utilizan para designar la
sedimentación los términos de clarificación y espesamiento. Se habla de clarificación cuando hay
un especial interés en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el interés está puesto en la
suspensión concentrada. La remoción de partículas en suspensión en el agua puede conseguirse
por sedimentación o filtración. De allí que ambos procesos se consideren como complementarios.
La sedimentación remueve las partículas más densas, mientras que la filtración remueve aquellas
partículas que tienen una densidad muy cercana a la del agua o que han sido resuspendidas y, por
lo tanto, no pudieron ser removidas en el proceso anterior.
Las partículas en suspensión sedimentan en diferente forma, dependiendo de las características
de las partículas, así como de su concentración. Es así que podemos referirnos a la sedimentación
de partículas discretas, sedimentación de partículas floculentas y sedimentación de partículas por
caída libre e interferida. Partículas floculentasson aquellas producidas por la aglomeración de
partículas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicación de agentes químicos. A
diferencia de las partículas discretas, las características de este tipo de partículas —forma,
tamaño, densidad— sí cambian durante la caída. Se denomina sedimentación floculentao
decantación al proceso de depósito de partículas floculentas. Este tipo de sedimentación se
presenta en la clarificación de aguas, como proceso intermedio entre la coagulación-floculación y
la filtración rápida.

17. Los decantadores o sedimentadores rectangulares tienen la forma y características detalladas en
la figura, con la ventaja de que permiten una implantación más compacta, aunque su costo es más
elevado. Normalmente, tienen una relación longitud/ancho comprendida entre 3 y 6 y una
profundidad de 2,50 a 4,00 metros.
La velocidad del agua se disminuye hasta que el material suspendido (incluyendo partículas
floculadas) puedan asentarse fuera de la corriente de agua por gravedad. Una vez asentadas, las
partículas se combinan para formar lodo el cual es retirado más tarde del agua clarificada del
supernatant (líquido retirado del lodo establecido).
Filtración de Alta Tasa
La filtración es el proceso de retiro de sólidos suspendidos del agua mediante el paso del agua a
través de una tela permeable o una cama de materiales porosos. El agua subterránea es filtrada
naturalmente a medida que fluye a través de las capas porosas de la tierra. Sin embargo, el agua
de la superficie y el agua subterránea bajo la influencia de agua superficial, está sujeta a
contaminación de diversas fuentes. Algunos contaminantes plantean una amenaza a la salud
humana y la filtración es uno de los más antiguos y simples métodos de retirarlos. Las leyes
federales y estatales requieren que la mayoría de sistemas pequeños cuenten con una filtración de
agua. Los métodos de filtración incluyen filtración lenta y rápida de arena, filtración de tierra
diatómica, filtración directa, filtración de empaque, filtración de membrana y filtración de
cartucho.

18. La filtración natural retira la mayoría de la materia suspendida del agua del subsuelo a medida que
el agua pasa a través de las capas porosas de la tierra en los acuíferos. El agua de la superficie, sin
embargo, puede estar sujeta a contaminación directa de tipo animal, humana e industrial que
puede causar enfermedades o malestares en los humanos, por lo que el agua debe ser filtrada por
un sistema de tratamiento construido.
La filtración es usualmente una combinación de procesos físicos y químicos. La filtración mecánica
retira algunas partículas atrapándolas entre los granos del medio del filtro (como arena). La
adhesión es un proceso igualmente el filtro consiste de una cama de arena fina de
aproximadamente 3 a 4 pies de profundidad soportada por una capa de 1 pie de grava y un
sistema de drenajes inferiores.
Los filtros son operados bajo condiciones sumergidas continuas, mantenidas ajustando una válvula
de control localizada en la línea de descarga del sistema de sub drenaje. Procesos biológicos y
químico/físicos comunes a varios tipos de filtros ocurren en la superficie de la cama del filtro. El
lodo biológico o capa conocida como “schmutzdecke” sobre la superficie de la cama atrapa
partículas pequeñas y degrada la materia orgánica presente en el agua sin tratar. Los filtros lentos
de arena no requieren de coagulación/ floculación y pueden no requerir de sedimentación.
Las plantas pequeñas se diseñan típicamente con estructuras de hormigón moldeadas en el sitio
que presentan cubiertas de madera o losas de hormigón. Las tuberías pueden ser ya sea de hierro
fundido o cloruro de polivinilo (PVC). Los medidores de fluído son usados para monitorear la salida
de cada filtro. En climas sujetos a temperaturas de congelación, los filtros usualmente deben estar
cubiertos y provistos de calefacción, iluminación y ventilación. Los filtros que no se encuentren
cubiertos en climas fríos, forman una capa de hielo que previene la limpieza durante los meses de
invierno.

20. Sistema de Desinfección (cloro)
En un principio, el empleo del cloro se basó en la idea de una relación entre enfermedades de
origen hídrico y mal olor del agua (olor "séptico"). Si bien es anterior al descubrimiento de las
bacterias responsables de la contaminación del agua, el uso del cloro para desodorización del
agua ha resultado ser muy eficaz. Este descubrimiento empírico contribuyó a mantener la
creencia de que el olor era el que provocaba enfermedades. Por esa razón, las primeras
normas de potabilidad hacían referencia a las características organolépticas3: "el agua debe
ser inodora, insípida, incolora y transparente". Los reactivos químicos más comunes son el
cloro y sus derivados y el ozono junto con el bióxido de cloro. De todos ellos el cloro en forma
de cloro gaseoso, de hipoclorito de sodio (lejía) o de hipoclorito de calcio (en polvo), es el
biocida más empleado y el más antiguo (los diferentes productos clorados). La inyección de
cloro, poderoso oxidante, en aguas cargadas de materias orgánicas da lugar a reacciones
químicas particulares. En especial el amoníaco, el hierro, el manganeso y los sulfuros,
reaccionan fácilmente con el cloro. Desde 1974 se ha prestado atención a las reacciones
secundarias más complejas, en particular con ciertas materias orgánicas presentes de forma
natural en el agua. Se trata esencialmente de los ácidos húmicos y de los ácidos fúlvicos. La
consecuencia de estas reacciones secundarias es la producción de moléculas químicas
particulares denominadas "organocloradas”. Algunas de dichas sustancias han resultado
cancerígenas en animales de laboratorio. Al introducir el cloro en el agua, se irán produciendo
sucesivamente diversas reacciones químicas. Es conveniente que estos mecanismos se
conozcan a la perfección antes de proceder a una operación de desinfección.
La desinfección debe realizarse en aguas de una buena calidad química (en las que la
demanda de cloro sea mínima), con objeto de limitar al máximo las reacciones secundarias,
generadoras de subproductos. Por otra parte, la presencia de partículas coloidales protege a
los microorganismos de la acción desinfectante del cloro.

21. La eficacia de la desinfección final es máxima cuando el agua ya ha sido tratada para eliminar
toda turbiedad7 y, más exactamente para eliminar toda substancia que pueda reaccionar y
"consumir" el cloro. Si los tratamientos previos no se aplican o no se pueden aplicar, o se
aplican de forma errónea en un momento dado, una sobredosis de cloro permitirá obtener una
desinfección correcta del agua, si bien, como consecuencia de ello, aparecerán subproductos
de desinfección. Es muy importante asegurar que exista cloro libre en todos los puntos de la
red de distribución de agua: en adición a la acción bactericida del agua tratada en esta forma,
el hecho de encontrar cloro en el agua demuestra que no se ha introducido materia orgánica
que consumiera el cloro, y por tanto, probablemente tampoco microbios tras el tratamiento.
Por el contrario, la ausencia anormal del desinfectante en la red, debe hacer que los
responsables apliquen de inmediato medidas de emergencia.

22. La desinfección con cloro se realiza en tres etapas sucesivas que difieren según el producto
utilizado.
La dosis de cloro que se va a inyectar en la red corresponde a la cantidad de la demanda de
cloro, íntimamente ligada a la calidad química y microbiológica del agua, y a la tasa residual
deseada en el extremo de la red. Por ello, es conveniente que antes de iniciar la desinfección,
se efectúen pruebas para determinar el consumo de cloro. Cuando la desinfección no tiene
carácter de urgencia (caso de una cloración preventiva), la dosis que hay que introducir se
puede ajustar agregando directamente cantidades cada vez mayores de cloro en la red, hasta
obtener la concentración residual deseada en el extremo de la red. Pueden ser necesarios
varios días para ajustar las dosis de cloro. En efecto, entre dos dosificaciones sucesivas se
deben prever plazos apropiados, debido al tiempo que tarda el agua en llegar desde el punto
de aplicación hasta el extremo de la red.

23. SISTEMA DE POTABILIZACIÓN DE AGUA PARA EL MUNICIPIO DE AYAPEL

24. 6. CONCLUSIONES
Generales
Diseñé los procesos de tratamiento necesarios para la producción de agua potable desde una
fuente de agua superficial en el municipio de Ayapel.
Específicas
 Utilicé conocimientos hidráulico-mecánicos y aplicarlos para el diseño de una PTAP.
 Determiné el diámetro apropiado para la tubería.
 Determiné los caudales de diseño, la potencia de la bomba como del motor, la velocidad
en la cámara de aquietamiento, el diámetro de la tubería, entre otros.
 Utilicé criterios para el diseño en normativas colombianas como el RAS 2000, el decreto
2320 de 2009 entre otros.
 Establecí pautas para el diseño de sistemas de captación de agua de lluvia para consumo
humano.
 Reporté los resultados de la evaluación (captación, coagulación, floculación,
sedimentación, filtración y desinfección) efectuados en el diseño de una planta de
tratamiento de agua potable para el municipio de Ayapel Córdoba.

25. 7. BIBLIOGRAFIA
 Jairo Alberto Romero, Potabilización de Agua; Purificación de Agua. Escuela Colombiana
de Ingeniería. 2002
 Francisco Unda Opazo. Teoría y diseño de plantas de tratamiento de agua potable.
Universidad Católica de Chile, 1963.
 http://www.dane.gov.co
 http://www.ayapel-cordoba.gov.co/index.shtml
 (Mapa de Ayapel):
http://maps.google.com/maps?hl=es&psj=1&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,cf.osb&biw=128
0&bih=613&q=ayapel&um=1&ie=UTF-
8&hq=&hnear=0x8e5b84c61d181715:0x77509bff17a67249,Ayapel,+C%C3%B3rdoba&gl=c
o&ei=9RGNT7qLO5T-
8ATuuLX5DQ&sa=X&oi=geocode_result&ct=image&resnum=3&ved=0CDwQ8gEwAg
 RAS 2000, Titulo B.
 Decreto 2320 de 2009.
 (Imágenes): http://www.bdigital.unal.edu.co/1078/1/oscarandresgarzonvaron.2003.pdf