Filtraci ó n y  Desinfección   Básica   Bill Kramer International Rural Water Association July 2008
Filtraci ó n y  Desinfección   Básica <ul><li>Objetivos: </li></ul><ul><ul><li>Elementos básicos de filtración  </li></ul>...
Historia <ul><li>Primera vez que se trata el agua fue cerca de 4000 AC  </li></ul><ul><li>Sanskrit (India) y escritos Grie...
Historia <ul><li>Los egipcios usaron aluminio para coagular el agua desde 1500 AC </li></ul><ul><li>Pinturas en las tumbas...
Historia <ul><li>En el 1804 Robert Thom construye el primer sistema de filtración utilizando la arena como para retener co...
Historia <ul><li>En el 1890 USA comienza a construir filtros avanzados de arena utilizando la coagulación como elemento de...
Filtración <ul><li>Este proceso remueve las partículas y los patógenos del agua </li></ul><ul><li>Toda filtración ocurre a...
Filtración <ul><li>Medios granulados </li></ul><ul><ul><li>Colando las partículas grandes </li></ul></ul><ul><ul><li>Absor...
Filtración <ul><li>Membranas  </li></ul><ul><ul><li>Primeramente colando el agua – se captura el agua através de las membr...
Metales iones Sales Pesticidas Viruses Acidos, precursores Asbestos Algas Enlame Lodo Bacteria Criptos Girdia Arenas RO Na...
 
Sedimentación <ul><li>Tipo I Sedimentación </li></ul><ul><ul><li>Las partículas se desintegran </li></ul></ul><ul><li>Tipo...
Tanque de sedimentación en construcción – Marcala Honduras
Sedimentación – Tipo I <ul><li>Las partículas son sedimentadas por gravedad </li></ul><ul><li>Las partículas se estabiliza...
Sedimentación <ul><li>Jalar (F d ) </li></ul><ul><ul><li>Coeficiente de jalar (C d ) </li></ul></ul><ul><ul><li>La direcci...
Afluencia - Tipo II Sed <ul><li>Añadir afluentes, aluminio, polinomios, cloro, etc.…, para cambiar las características de ...
Afluencia – Tipo II Sed <ul><li>La sedimentación se convierte en tanto un proceso químico como físico  </li></ul><ul><li>E...
Afluencia – Tipo II Sed <ul><li>No existe formula matemática para medir el proceso.  </li></ul><ul><li>Las características...
Afluencia – Tipo II Sed <ul><li>10 Estándares de algunos Estados de USA  </li></ul><ul><ul><li>Tiempo mínimo de reposo:  4...
Enchape y Colonizadores de Tubo <ul><li>Tiempo de corte de la sedimentación a tan bajo como 20 minutos y  55 o   - 60 o  á...
Filtración <ul><li>Filtración directa – no hay sedimentación </li></ul><ul><ul><li>La opacidad tiene que ser menos de15 NT...
Filtración de arena <ul><li>“ Schmutzdecke” captura las partículas finas y los nutrientes, algunas toxinas </li></ul><ul><...
Filtración de arena <ul><li>Produce buen afluente </li></ul><ul><li>El problema esta en el tamaño  </li></ul><ul><ul><li>E...
Filtración de arena <ul><li>El agua no regresa por efecto del movimiento (backwash). </li></ul><ul><li>Hay que limpiar a m...
Filtración de arena acelerado <ul><li>Desarrollado en el 1890. </li></ul><ul><li>Este sistema utiliza un material aprobado...
Filtración de arena acelerado <ul><li>Este filtro es apoyado por un sistema de gravilla </li></ul><ul><ul><li>Mide entre 1...
 
 
Filtración de arena acelerado <ul><li>Medios de filtro duales </li></ul><ul><ul><li>Poros de antracita ~ 20% mas grande qu...
Filtración de arena acelerado <ul><li>Limpia el filtro cuando el agua regresa por el medio al retroceder el flujo </li></u...
Control del Filtro <ul><li>Los requisitos de desempeño de los filtros de acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de E...
Desinfección Básica <ul><li>El estándar es Cloro  </li></ul><ul><ul><li>Gas </li></ul></ul><ul><ul><li>Hipoclorito </li></...
Desinfección Básica <ul><li>El Cloro crea residual en el tratamiento </li></ul><ul><li>Ozono y UV – no deja residual </li>...
Desinfección Básica <ul><li>En el agua el cloro se disuelve como hipocloro (HOCL) ácido o Ion de hipoclorito (OCL) </li></...
Desinfección Básica <ul><li>Algunas definiciones: </li></ul><ul><ul><li>Cloro residual disponible – cloro en el HOCL o for...
Desinfección Básica <ul><li>El cloro total  – todas las formas combinadas y no combinadas </li></ul><ul><li>Demanda de Clo...
Clorinacion  <ul><li>Los tiempos de desinfección de contaminantes fecales con el cloro </li></ul>E. coli 0157 H7 bacteria ...
Desinfección <ul><li>Mecanismo para matar </li></ul><ul><ul><li>La disociación de cloro a HOCL y OCL seguido por la reacci...
Desinfección <ul><li>La dosis calculada </li></ul><ul><li>Cuanta dosis es necesaria para 1 MGD, disponiendo de 0.6 MG/L y ...
Luz Ultravioleta - UV
Luz Ultravioleta - UV <ul><li>Mecanismos para matar la bacteria </li></ul><ul><ul><li>Nucleótidos (Fundación del RNA y DNA...
 
UV <ul><li>La Eficacia de la función de claridad de Agua </li></ul><ul><li>Transmite empíricamente 15 NTU de intensidad </...
UV <ul><li>Reparación de células </li></ul><ul><li>Quema por el sol </li></ul><ul><ul><li>Se arregla la piel  </li></ul></...
Múltiples formas de mantener calidad de Agua <ul><li>Se necesitan múltiples tratamientos para mantener calidad de agua </l...
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  • Los romanos construyeron 11 sistemas de acueductos durante un periodo de 500 a ños.
  • Una serie de filtros pasivos utilizando arena como para purificar el agua fueron adaptados de los diseños Ingleses en el 1870 en Poughkeepsie, NY. Todavía siguen en operación. El Dr. Snow sabia que al clorificar el agua se prevenía la cólera demostrando que aquellos que tomaban agua sin clorificación les daba cólera. Sin embargo no fue hasta el 1888 cuando Louis Pasteur descubre la relación de la bacteria como causante de enfermedad.
  • La nanotecnología esta siendo aplicada hoy en día en la industria de agua para mejorar los procesos de purificación. La compa ñía NanoH2O comienza luego de una investigación llevada a cabo en la Universidad de California en Berkeley. Ellos utilizan esta tecnología para mejorar la permeabilidad un 100% de las membranas de Osmosis Reversa y a su vez reducir costos.
  • El proceso de filtración convencional remueve las partículas y los patógenos grandes incluyendo los organismos multicelulares y algunas bacterias. Las membranas pueden remover partículas mas pequeñas, incluyendo posibles virus e iones por medio de sistemas de Osmosis Reversa.
  • 1 metro = 1000 milímetros 1 mm = 1000 um Um = 1 milionito de un metro
  • Esta tabla muestra los tama ños de algunos contaminantes comunes y los medios de filtración mas apropiados para cada uno de los contaminantes.
  • Si tu fuente de agua luce así no se puede filtrar directamente porque el lodo podría tapar cualquier filtro. Es esencial que se remueva el lodo por un proceso en el cual se crea levadura o pedazos de sedimentación para luego desecharlos.
  • Existen 4 tipos de sedimentación; Tipo I – IV. Explicar brevemente.
  • Este es uno de los tanques de sedimentación desarrollado por IRWA en la planta en Marcala, Honduras. El tanque crea tiempo residual, disminuye el flujo de agua y permite que los sólidos se depositen en el fondo.
  • Discutir la fuerza de gravedad que hace que las partículas caigan en el fondo. La densidad y el volumen de las partículas como también la densidad del agua afecta la fuerza de gravedad que las empuja hacia abajo.
  • Discutir como la fricción actúa como fuerza opuesta para que las partículas reposen en el fondo del tanque. Esta fuerza es una función del área de las partículas en relación a la dirección del movimiento, densidad de agua y la velocidad.
  • Explicar porque fricción de los coagulantes funcionan como fuerza de cambio para cambia la densidad de las partículas al formar partículas mas grandes resistentes a la fuerza de la fricción. Además explicar como las cargas eléctricas de las partículas se mantienen separadas como sucede en la fuerza magnética.
  • El proceso químico es el de vincular las sustancia químicas por afluencia, alumbre o polímero, y de las partículas. El proceso físico captura construyendo fregaderos de afluencia por columnas de agua y recogiendo partículas.
  • El mensaje importante aquí está en entender el tiempo hidráulico de retención. 2-6 tiempo de retención por hora es lo que se necesita para que el afluente sea asentado.
  • Los precursores del plato y el tubo reducen mucho el tiempo del asentamiento del afluente y del tamaño a los recipientes. El plato y los tubos son puestos en un un ángulo de 55 o 60 grados y a 2 pulgadas creando un ángulo vertical de 3 pulgadas para reducir el afluente de cada partícula de gota. Una vez se encuentran las partículas con la superficie, las fuerzas de fricción disminuyen el afluente y lo permiten bajar a la superficie del plato o el tubo. Si la tasa de flujo es demasiado grande para los recipientes el afluente podrá salir de los platos o tubos antes de alcanzar la superficie y se afectarían por las correspondientes fuerzas de la superficie.
  • gpd – galones por día gpm – galones por minuto gph – galones por hora
  • Medios graduales significa que las partículas de arena son de varios tamaño y el filtro es cargado una vez medios más grandes, piedras generalmente pequeñas, el más pequeño encima del filtro. Esto permite que más agua se mueva por el filtro. Este medio permite que la materia más grande apoye por debajo la materia más pequeña de arriba.
  • Antracita - tipo de carbón, literalmente el carbón que contiene menos impuridades. La ventaja del filtro dual de medios es que no se tapa tan rápidamente como el filtro de medios singular. Los poros más grande de la primera capa de antracita permiten que la materia más pequeña pase más profundo por la arena que es utilizada por las camas. En contraste a un filtro lento de arena donde toda filtración sucede en las primeras pulgadas. La antracita es menos densa consecuentemente más ligera que la arena durante el proceso de regresión de agua.
  • La idea es de levantar las camas controladamente para que las materias no se mezclen. La antracita es más ligera que la arena por tal razón flota encima de la arena en el proceso de regresión de agua asegurando que los dos no se mezclen. Las tasas del flujo tienen que ser controladas para prevenir que los medios no se laven fuera del filtro. Flow rates have to be controlled to prevent washing the media out of the filter
  • La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. ha puesto estándares para el desempeño de filtros en EEUU. El efluente del filtro, conocido como el fondo de filtro, no puede exceder 1,0 NTU en ningún filtro y todos los filtros combinados deben tener niveles de turbulencia menos de 0,3 en 95% de las muestras mensuales. Las muestras deben ser tomadas continuamente a tiempo real. Los pequeños sistemas pueden tomar una muestra cada 4 horas. Una vez que estos números son excedidos o idealmente antes ello, el filtro tiene que ser relavado para quitar la materia acumulada y restaurar el desempeño del filtro. Esto es un sistema de ciclos dependiente pero típicamente el relavado es requerido cada 48 – 96 horas de filtro corren tiempo. This is system dependant but typical backwash cycles are required every 48 – 96 hours of filter run time.
  • Residual significa un nivel medible de desinfectantes. Una nota acerca de THMs. THM es el nombre de una clase de compuestos. Se forman los THMs cuando el cloro reacciona con productos de decaimiento ocurriendo naturalmente en el agua. Por ejemplo, las hojas, los palos, organismos acuáticos, etc. THMs incluye muchos compuestos con características de cloroformos, bromoformo, cloriibromorformo y bromodicloroformo. Los niveles elevados pueden causar cáncer. Cuando os niveles en el agua potable son mantenidos debajo de 80 mg/L en EEUU por encima de 80 mg/L hay un riesgo aumentado de cáncer. La NOTA AUMENTO RIESGO, no SIGNIFICA que UNA PERSONA DESARROLLE CANCER. Este riesgo es definido como 1 persona en cada 10.000 personas si esa persona bebe 2 litros de la misma agua diariamente durante 70 años.
  • El cloro libre es el que lleva la carga en el proceso de desinfección. El cloro combinado tiene poder desinfectador pero no tan grande.
  • Al medir con las pruebas de cloro usted mide primero el cloro residual, disponible y libre. Cerca de 10-20 segundos despues usted vera la probeta ponerse rosa y más oscura. En este punto usted mide el cloro total. Cuándo nosotros hablamos de mantener una concentración de cloro de 0,2 mg/L o 0,5 mg/L hablamos del residual libre disponible, no el total. Muy importante: Asegúrese de que mide la forma correcta. La demanda del cloro es una función de la cantidad de cloro añadido al agua y la cantidad de materia orgánica disponible para reaccionar con el. El cloro reacciona con muchos compuestos de manera que el agua mientras mas sucia el agua más alta la demanda de cloro.
  • La gráfica muestra cuánto tiempo toma para matar varios patógenos con cloro. Giardia y Crypto son difíciles de matar con cloro porque ellos forman un occiso que a menudo es comparado a un huevo inactivo. Este occiso es diseñado para permitir al organismo sobrevivir cuando su ambiente cambia. Toma al cloro mucho más tiempo para penetrar el occiso.
  • El cloro libera radicales combinando químicamente la pared de la célula y la de una bacteria. Se ata químicamente con los componentes de la célula, la sustancia química se vincula dentro de la pared de la célula que tiene que ser rota. Una vez esto sucede la célula se deshincha desapareciendo lentamente.
  • Esto es un estimado. Esto le puede acercar pero tiene que realizar muestreo regular para asegurar la dosis correcta que dará usted 0,6 mg/L de cloro libre en el sistema.
  • Dos configuraciones básicas, cerrado y abierto. Las imágenes muestran un sistema cerrado con las bombillas adentros (dos imágenes) y un sistema abierto (imagen de fondo).
  • El UV es una alternativa al cloro pero proporciona residual en el sistema. Consecuentemente tiene que ser utilizado en conjunción con cloro. UV afecta al ADN/RNA de una célula al interrumpir su capacidad de replicar. Puede o no puede matar la célula porque previene que se pueda replicar. Si no se puede replicar entonces una vez entra en nuestro cuerpo no puede tomar productos para enfermarnos. El sistema inmunológico del cuerpo puede matarla.
  • Las bacterias y los viruses se pueden reparar por si solas y a veces después de la exposición de UV como nuestros cuerpos se reparan después de una quemadura de sol. Si las bacterias o el virus no se matan, pueden producir enzimas que permiten no reparar el daño. A veces la reparación permite que la célula llegue a ser completamente reproducible.
  • Basic filtration disinfection irwa spanish version

    1. 1. Filtraci ó n y Desinfección Básica Bill Kramer International Rural Water Association July 2008
    2. 2. Filtraci ó n y Desinfección Básica <ul><li>Objetivos: </li></ul><ul><ul><li>Elementos básicos de filtración </li></ul></ul><ul><ul><li>Elementos básicos de desinfección </li></ul></ul>
    3. 3. Historia <ul><li>Primera vez que se trata el agua fue cerca de 4000 AC </li></ul><ul><li>Sanskrit (India) y escritos Griegos </li></ul><ul><ul><li>Filtros carbonizados </li></ul></ul><ul><ul><li>Luz solar </li></ul></ul><ul><ul><li>Hirviendo el agua </li></ul></ul><ul><ul><li>Colar el agua </li></ul></ul><ul><ul><li>Se trata el agua por primera vez para lidiar con olores y contaminantes de partículas. </li></ul></ul>
    4. 4. Historia <ul><li>Los egipcios usaron aluminio para coagular el agua desde 1500 AC </li></ul><ul><li>Pinturas en las tumbas de Amenophis II y Ramses II </li></ul><ul><li>Hipócrates se invento la primera bolsa de filtración cerca de 500 AC </li></ul><ul><li>Los sirios y los romanos construyeron sistemas de acueductos entre 700-200 AC </li></ul>
    5. 5. Historia <ul><li>En el 1804 Robert Thom construye el primer sistema de filtración utilizando la arena como para retener contaminantes en Escocia </li></ul><ul><li>En el 1854 Dr. John Snow probó el problema de cólera en Inglaterra estaba relacionada al agua potable </li></ul><ul><li>El Dr. Snow utiliza clorificación para purificar el agua, primera vez que se utiliza clorificación </li></ul><ul><li>El primer filtro pasivo utilizando arena como purificador se construye en Richmond, VA en el 1832 </li></ul>
    6. 6. Historia <ul><li>En el 1890 USA comienza a construir filtros avanzados de arena utilizando la coagulación como elemento de limpieza </li></ul><ul><ul><li>3,400 a ñ os después de los Egipcios </li></ul></ul><ul><li>En el 1970 se comienza el uso de carbón </li></ul><ul><ul><li>6,000 a ños después de su primer uso </li></ul></ul><ul><li>En el 1980 filtros de membranas </li></ul><ul><ul><li>Esto abre camino a otros sistemas osmosis, ultrafiltración y microfiltración </li></ul></ul><ul><li>Nanotecnología para tratar el agua </li></ul>
    7. 7. Filtración <ul><li>Este proceso remueve las partículas y los patógenos del agua </li></ul><ul><li>Toda filtración ocurre al colar el agua y capturar ya sea mediante: </li></ul><ul><ul><li>Filtros celulares de partículas </li></ul></ul><ul><ul><li>Filtros de membranas </li></ul></ul>
    8. 8. Filtración <ul><li>Medios granulados </li></ul><ul><ul><li>Colando las partículas grandes </li></ul></ul><ul><ul><li>Absorción física de propiedades químicas y físicas de un medio </li></ul></ul><ul><ul><li>Captura de las pequeñas partículas por parte de las grandes partículas cuando se pegan al medio </li></ul></ul>
    9. 9. Filtración <ul><li>Membranas </li></ul><ul><ul><li>Primeramente colando el agua – se captura el agua através de las membranas </li></ul></ul><ul><li>Tamaño de los poros (espacios) </li></ul><ul><ul><li>Los sólidos se recogen através de cartuchos de 5-30 um </li></ul></ul><ul><ul><li>Cerámicas 0.6-3 um </li></ul></ul><ul><ul><li>Microfiltración <0.5 um </li></ul></ul><ul><ul><li>Ultrafiltración <0.05 um </li></ul></ul><ul><ul><li>Nanofiltraci ó n <0.001 um </li></ul></ul><ul><ul><li>RO <0.0001 um </li></ul></ul>
    10. 10. Metales iones Sales Pesticidas Viruses Acidos, precursores Asbestos Algas Enlame Lodo Bacteria Criptos Girdia Arenas RO Nanofiltracion Ultrafiltración Microfiltración /PFP Filtración Convencional Proceso de Filtración en Relación al Tama ño del Contaminante Tama ño (um) 0.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0 Contaminantes Proceso de filtración
    11. 12. Sedimentación <ul><li>Tipo I Sedimentación </li></ul><ul><ul><li>Las partículas se desintegran </li></ul></ul><ul><li>Tipo II Sedimentación </li></ul><ul><ul><li>Las partículas de diluyen </li></ul></ul><ul><li>Tipo III Sedimentación </li></ul><ul><ul><li>La partículas se convierten en una masa y flotan </li></ul></ul><ul><ul><li>Aditivo para engruesar la contaminación </li></ul></ul><ul><li>Tipo IV Sedimentación </li></ul><ul><ul><li>Compresión de los materiales sustancialmente </li></ul></ul>
    12. 13. Tanque de sedimentación en construcción – Marcala Honduras
    13. 14. Sedimentación – Tipo I <ul><li>Las partículas son sedimentadas por gravedad </li></ul><ul><li>Las partículas se estabilizan cuando las el empuje y las fuerzas que contraen están en equilibrio </li></ul><ul><li>Agentes de cambio (F) F=g (p s -p) V </li></ul><ul><ul><li>Volumen de partículas (V) </li></ul></ul><ul><ul><li>Gravedad (g) </li></ul></ul><ul><ul><li>Densidad de partículas (p s ) </li></ul></ul><ul><ul><li>Densidad del agua (p) </li></ul></ul>Empuje
    14. 15. Sedimentación <ul><li>Jalar (F d ) </li></ul><ul><ul><li>Coeficiente de jalar (C d ) </li></ul></ul><ul><ul><li>La dirección del área donde se encuentran las partículas (A) </li></ul></ul><ul><ul><li>Velocidad de reposo (v) </li></ul></ul><ul><ul><li>Densidad del agua (p) </li></ul></ul><ul><ul><li>F d = C d Apv 2 /2 </li></ul></ul>Buoyancy
    15. 16. Afluencia - Tipo II Sed <ul><li>Añadir afluentes, aluminio, polinomios, cloro, etc.…, para cambiar las características de las partículas </li></ul><ul><li>Los afluentes forman puentes químicos entre las farmoquímicos y entre los puentes de las partículas. </li></ul>Floc + _ + _ _ + + _ Floc
    16. 17. Afluencia – Tipo II Sed <ul><li>La sedimentación se convierte en tanto un proceso químico como físico </li></ul><ul><li>El enlace de las partículas se hacen químicamente </li></ul><ul><ul><li>Las partículas pequeñas son capturadas físicamente durante el proceso de reposo </li></ul></ul><ul><li>El reposo de las partículas grandes ocurre mas rápido que el de las partículas pequeñas </li></ul><ul><li>Las partículas pequeñas quedan agrupadas en partículas mas grandes formando consolidaciones a mayor velocidad. </li></ul>
    17. 18. Afluencia – Tipo II Sed <ul><li>No existe formula matemática para medir el proceso. </li></ul><ul><li>Las características de la sedimentación se miden por el deposito en una jarra. </li></ul><ul><li>Es importante tener en cuenta el crecimiento del afluente y el asentamiento durante el tiempo hidráulico de la detención. </li></ul><ul><li>El a sentamiento químico engendrado de afluente es igual a 2-6 partículas por hora. </li></ul>
    18. 19. Afluencia – Tipo II Sed <ul><li>10 Estándares de algunos Estados de USA </li></ul><ul><ul><li>Tiempo mínimo de reposo: 4 hrs. </li></ul></ul><ul><ul><li>Velocidad horizontal máxima por los tanques: 0.5 pies/min. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tasa máxima de flujo: 20.000 gpd/p de longitud </li></ul></ul><ul><ul><li>Otros estándares </li></ul></ul><ul><ul><li>Tiempo mínimo de reposo: 2-6 hrs. </li></ul></ul>
    19. 20. Enchape y Colonizadores de Tubo <ul><li>Tiempo de corte de la sedimentación a tan bajo como 20 minutos y 55 o - 60 o ángulo </li></ul><ul><li>Enchape separado a 2 </li></ul><ul><ul><li>pulgadas </li></ul></ul>Como 3” verticalmente
    20. 21. Filtración <ul><li>Filtración directa – no hay sedimentación </li></ul><ul><ul><li>La opacidad tiene que ser menos de15 NTU y 40 unidades de color </li></ul></ul><ul><li>Filtros de arena lentos </li></ul><ul><ul><li>Utilizados primeramente por sistemas pequeños </li></ul></ul><ul><ul><li>Requiere de huellas pequeñas </li></ul></ul><ul><ul><li>Ritmo de filtración es 0.015 – 0.15 gpm/ft 2 </li></ul></ul><ul><ul><li>Extracto de arena se forma llamado “Schmutzdecke” – en alemán traducido a “cubierta sucia” </li></ul></ul>
    21. 22. Filtración de arena <ul><li>“ Schmutzdecke” captura las partículas finas y los nutrientes, algunas toxinas </li></ul><ul><li>El crecimiento de “schmutzdecke” reduce grandemente los tamaños de los poros </li></ul><ul><li>Toma entre 1 – 2 semanas para desarrollarse </li></ul>
    22. 23. Filtración de arena <ul><li>Produce buen afluente </li></ul><ul><li>El problema esta en el tamaño </li></ul><ul><ul><li>El tiempo del flujo es bien lento por consecuente se necesitan muchos filtros aumentando los costos de operación </li></ul></ul><ul><li>Y como el proceso de “schmutzdecke” toma 1-2 semanas para desarrollarse, se necesitan 2 filtros </li></ul><ul><li>Además, 0.1 gpm/ft 2 y una planta de 100,000 gpd necesita 694 ft 2 por filtro (26 pies x 26 pies) </li></ul><ul><li>Una planta de 1,000,000 gpd necesita 6,940 ft 2 por filtro (83 pies x 83 pies) </li></ul>
    23. 24. Filtración de arena <ul><li>El agua no regresa por efecto del movimiento (backwash). </li></ul><ul><li>Hay que limpiar a mano unas cuantas pulgadas del tope para remover el “schmutzdecke” </li></ul><ul><li>Toma entre 1-2 semanas para restablecer el “schmutzdecke”. Durante este tiempo se pierde mucha agua filtrada. </li></ul><ul><li>Bien fácil de operar </li></ul><ul><li>Produce un buen afluente </li></ul>
    24. 25. Filtración de arena acelerado <ul><li>Desarrollado en el 1890. </li></ul><ul><li>Este sistema utiliza un material aprobado para permitir que el agua vuelva al medio para limpiar totalmente (backwash) </li></ul><ul><li>Medio </li></ul><ul><ul><li>Arena – filtro singular </li></ul></ul><ul><ul><li>Arena particulada – medio de filtro dual </li></ul></ul>
    25. 26. Filtración de arena acelerado <ul><li>Este filtro es apoyado por un sistema de gravilla </li></ul><ul><ul><li>Mide entre 1/8 y ¾ pulgadas </li></ul></ul><ul><li>Este sistema usualmente se construye dentro de un sistema mas antiguo. </li></ul><ul><ul><li>El sistema de gravilla mide 2.5 pulgadas en el fondo y 3/32 pulgadas en el tope. </li></ul></ul>
    26. 29. Filtración de arena acelerado <ul><li>Medios de filtro duales </li></ul><ul><ul><li>Poros de antracita ~ 20% mas grande que la arena </li></ul></ul><ul><li>Captura las partículas grandes permitiendo que las pequeñas sean capturadas por la arena. </li></ul><ul><li>Permite una filtración mas profunda en las camas aumentando la efectividad de los filtros. </li></ul>
    27. 30. Filtración de arena acelerado <ul><li>Limpia el filtro cuando el agua regresa por el medio al retroceder el flujo </li></ul><ul><ul><li>Se puede utilizar agua o aire </li></ul></ul><ul><ul><li>La fluidez levanta las camas y rompe las partículas al pasar por los medios del filtro </li></ul></ul><ul><ul><li>El proceso de ventilación ayuda a eliminar las partículas por medio de aumento en la agitación </li></ul></ul>
    28. 31. Control del Filtro <ul><li>Los requisitos de desempeño de los filtros de acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. </li></ul><ul><ul><li>Filtros con capacidad NTU’s. Combinación< 0.3 NTU en 95% de muestras mensuales </li></ul></ul><ul><ul><li>No puede exceder 1.0 NTU en ninguna muestra o filtro </li></ul></ul>
    29. 32. Desinfección Básica <ul><li>El estándar es Cloro </li></ul><ul><ul><li>Gas </li></ul></ul><ul><ul><li>Hipoclorito </li></ul></ul><ul><ul><li>Tricolor </li></ul></ul><ul><ul><li>Cloramina </li></ul></ul><ul><li>UV </li></ul><ul><li>Ozono </li></ul><ul><li>Dióxido de Cloro </li></ul>
    30. 33. Desinfección Básica <ul><li>El Cloro crea residual en el tratamiento </li></ul><ul><li>Ozono y UV – no deja residual </li></ul><ul><li>Ozone y UV son bien efectivos en la eliminación de bacterias. Pueden ser utilizados en la planta antes de añadir Cloro para reducir la de formación Trihalometanos (THM). Se pueden formar al contacto con orgánicos naturales. </li></ul>
    31. 34. Desinfección Básica <ul><li>En el agua el cloro se disuelve como hipocloro (HOCL) ácido o Ion de hipoclorito (OCL) </li></ul><ul><li>pH<7.5 favorece </li></ul><ul><li>HOCL </li></ul><ul><li>pH>7.5 favorece </li></ul><ul><li>OCL </li></ul><ul><li>HOCL es un agente mas fuerte </li></ul>
    32. 35. Desinfección Básica <ul><li>Algunas definiciones: </li></ul><ul><ul><li>Cloro residual disponible – cloro en el HOCL o forma de OCL combinado con el cloro residual disponible </li></ul></ul><ul><li>– residual combinado con amoniaco que produce cloraminas – un desinfectante más débil </li></ul>
    33. 36. Desinfección Básica <ul><li>El cloro total – todas las formas combinadas y no combinadas </li></ul><ul><li>Demanda de Cloro – diferencia entre cantidad agregada menos la combinación de (HOCL + OCL + cloramines) </li></ul>
    34. 37. Clorinacion <ul><li>Los tiempos de desinfección de contaminantes fecales con el cloro </li></ul>E. coli 0157 H7 bacteria < 1 minuto Hepatitis A virus ~ 16 minutos Giardia parasitos ~ 45 minutos Cryptosporidium 6-7 dias
    35. 38. Desinfección <ul><li>Mecanismo para matar </li></ul><ul><ul><li>La disociación de cloro a HOCL y OCL seguido por la reacción con el H2O </li></ul></ul><ul><ul><li>El HOCL y OCL se ata con la pared de la célula de </li></ul></ul><ul><ul><li>una bacteria </li></ul></ul><ul><ul><li>Esta interrupción o proceso de abrir la célula se conoce como libes </li></ul></ul><ul><ul><li>La célula se muere </li></ul></ul>
    36. 39. Desinfección <ul><li>La dosis calculada </li></ul><ul><li>Cuanta dosis es necesaria para 1 MGD, disponiendo de 0.6 MG/L y a una demanda de 1.0 MG/L? </li></ul><ul><li>Lbs/día = 1MGD x 8.34 x total conc (0.6 + 1.0) </li></ul><ul><li>= 1MGD x 8.34 x 1.6 MG/L </li></ul><ul><li>= 13.3 Lbs/día (100% Cl - ) </li></ul><ul><li>= 13.3 Lbs/día /0.65 </li></ul><ul><li>= 20.5 Lbs/día (65% hipocloro) </li></ul>
    37. 40. Luz Ultravioleta - UV
    38. 41. Luz Ultravioleta - UV <ul><li>Mecanismos para matar la bacteria </li></ul><ul><ul><li>Nucleótidos (Fundación del RNA y DNA) absuelve la luz de UV </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>230 – 260 nm </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Distorsiona la habilidad de la células para reproducirse </li></ul></ul><ul><ul><li>Todos los organismos celulares tienen DNA </li></ul></ul><ul><ul><li>Viruses RNA, no disponen de DNA </li></ul></ul>
    39. 43. UV <ul><li>La Eficacia de la función de claridad de Agua </li></ul><ul><li>Transmite empíricamente 15 NTU de intensidad </li></ul><ul><li>La intensidad de la Luz </li></ul><ul><ul><li>Es más alta acelerando la matanza de las bacterias </li></ul></ul><ul><ul><li>Claridad de agua – disuelta </li></ul></ul>
    40. 44. UV <ul><li>Reparación de células </li></ul><ul><li>Quema por el sol </li></ul><ul><ul><li>Se arregla la piel </li></ul></ul><ul><li>La bacteria no necesariamente se muere, se inactiva </li></ul><ul><li>Se pueden reparar solas con el tiempo </li></ul><ul><li>Esto hace necesario el uso de cloro </li></ul>
    41. 45. Múltiples formas de mantener calidad de Agua <ul><li>Se necesitan múltiples tratamientos para mantener calidad de agua </li></ul><ul><ul><li>Floculación/sedimentación </li></ul></ul><ul><ul><li>Filtración </li></ul></ul><ul><ul><li>Desinfección </li></ul></ul><ul><li>¿ Porque? </li></ul><ul><ul><li>Ninguno es 1000% efectivo </li></ul></ul><ul><ul><li>Algunos patógenos se pueden remover vía filtros pero no todos </li></ul></ul><ul><ul><li>El cloros puede matar casi todos los patógenos pero no es efectivo en agua bien sucia </li></ul></ul>
    42. 46. Fin ¿ Preguntas?

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