Repblica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educacin Superior

I.U.P. Santiago Mario

Extensin Caracas

Profesora: Alumno:

Mariana Rosa Luigi Segovia

C.I:18.934.896

Caracas 2 de junio de 2015

TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES

Importancia de las Aguas Residuales

1. Proteger la salud Pblica y el medio ambiente. Si las aguas residuales van a ser vertidas a un cuerpo receptor natural (mar, ros, lagos), ser necesario realizar un

tratamiento para evitar enfermedades causadas por bacterias y virus en las personas

que entran en contacto con esas aguas, y tambin para proteger la fauna y flora

presentes en el cuerpo receptor natural.

2. El Reuso del Agua Tratada. Existen actividades en las que no se requiere utilizar agua potable estrictamente y que se pueden realizar con agua tratada, sin ningn

riesgo a la salud, tales como:

Riego de reas Verdes (glorietas, camellones, jardines, centro recreativos, parques, campos deportivos, fuentes de ornato)

Industriales y de servicios (lavado de patios y nave industrial, lavado de flota vehicular, sanitarios, intercambiadores de calor, calderas, cortinas de agua, etc.).

En este caso, la funcin del tratamiento de las aguas residuales ser el garantizar que no

existirn efectos nocivos a la salud por entrar en contacto con el agua tratada en las

actividades antes descritas. Este tipo de objetivos involucran tratamientos de mayor nivel,

que generalmente involucran la implementacin de las mejores tecnologas y las calidades

logradas son casi tan buenas como las generadas para el agua potable.

Tratamiento de aguas residuales

Consiste en una serie de procesos fsicos, qumicos y biolgicos que tienen como fin

eliminar los contaminantes fsicos, qumicos y biolgicos presentes en el agua efluente del

uso humano.

Tratamiento fsico

Tamizado

Remocin de gas.

Remocin de arena.

Precipitacin con o sin ayuda de coagulantes o floculantes.

Separacin y filtracin de slidos.

El agregado de cloruro frrico ayuda a precipitar en gran parte a la remocin de

fsforo y ayuda a precipitar bioslidos o lodo.

Tratamiento biolgico

http://es.wikipedia.org/wiki/Fisicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Basurahttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_biol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua

Lechos oxidantes o sistemas aerbicos.

Post precipitacin.

Liberacin al medio de efluentes, con o sin desinfeccin segn las normas de cada

jurisdiccin.

Biodigestin anaerbica y humedales artificiales utiliza la materia orgnica

biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una poblacin bacteriana,

a la cual se le proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de

contaminantes.

Tratamiento qumico

Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover slidos como la

filtracin. La combinacin de ambas tcnicas es referida en los Estados Unidos como un

tratamiento fsico-qumico.

Eliminacin del hierro del agua potable

Los mtodos para eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformacin del

agua clorada en una disolucin generalmente bsica utilizando cal apagada; oxidacin del

hierro mediante el ion hipoclorito y precipitacin del hidrxido frrico de la solucin

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Biodigesti%C3%B3n_anaer%C3%B3bica&action=edit&redlink=1

bsica. Mientras todo esto ocurre el ion OCl est destruyendo los microorganismos

patgenos del agua.

Eliminacin del oxgeno del agua de las centrales trmicas

Para transformar el agua en vapor en las centrales trmicas se utilizan calderas a altas

temperaturas. Como el oxgeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como

la hidracina para eliminarlo.

Eliminacin de los fosfatos de las aguas residuales domsticas

El tratamiento de las aguas residuales domsticas incluye la eliminacin de los fosfatos. Un

mtodo muy simple consiste en precipitar los fosfatos con cal apagada. Los fosfatos pueden

estar presentes de muy diversas formas como el ion Hidrgeno fosfato.

Eliminacin de nitratos de las aguas residuales domsticas y procedentes

de la industria

Se basa en dos procesos combinados de nitrificacin y desnitrificacin que conllevan una

produccin de fango en forma de biomasa fcilmente vertible.

Tratamiento primario

El tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y slidos gruesos. Este paso

est enteramente hecho con maquinaria, de ah que se conoce tambin como tratamiento

mecnico.

Remocin de slidos o Cribado

La remocin de los slidos habitualmente se realiza mediante el cribado. Los slidos que se

remueven son de gran tamao, por ejemplo, botellas, palos, bolsas, balones, llantas, etc.

Con esto se evita tener problemas en la planta de tratamiento de aguas, ya que si no se

remueven estos slidos pueden llegar a tapar tuberas o daar algn equipo.

Remocin de arena

Esta etapa (tambin conocida como escaneo o maceracin) tpicamente incluye un canal de

arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada para

permitir que la arena y las piedras de sta tomen partculas, pero todava se mantiene la

mayora del material orgnico con el flujo. Este equipo es llamado colector de arena. La

arena y las piedras necesitan ser quitadas a tiempo en el proceso para prevenir dao en las

bombas y otros equipos en las etapas restantes del tratamiento. Algunas veces hay baos de

arena (clasificador de la arena) seguido por un transportador que transporta la arena a un

contenedor para la deposicin. El contenido del colector de arena podra ser alimentado en

el incinerador en un procesamiento de planta de fangos, pero en muchos casos la arena es

enviada a un terrapln.

Investigacin y maceracin

El lquido libre de abrasivos es pasado a travs de pantallas arregladas o rotatorias para

eliminar material flotante y materia grande como trapos; y partculas pequeas como

chcharos y maz. Los escaneos son recolectados y podrn ser regresados a la planta de

tratamiento de fangos o podrn ser dispuestos al exterior hacia campos o incineracin. En la

maceracin, los slidos son cortados en partculas pequeas a travs del uso de cuchillos

rotatorios montados en un cilindro revolvente, es utilizado en plantas que pueden procesar

esta basura en partculas. Los maceradores son, sin embargo, ms caros de mantener y

menos fiables que las pantallas fsicas.

Sedimentacin

Muchas plantas tienen una etapa de sedimentacin donde el agua residual se pasa a travs

de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos tanques son comnmente llamados

clarificadores primarios o tanques de sedimentacin primarios. Los tanques son lo

suficientemente grandes, tal que los slidos fecales pueden situarse y el material flotante

como la grasa y plsticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse. El propsito

principal de la etapa primaria es producir un lquido homogneo capaz de ser tratado

biolgicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente. Los tanques

primarios de asentamiento se equipan generalmente con raspadores conducidos

mecnicamente que llevan continuamente los fangos recogidos hacia una tolva en la base

del tanque donde, mediante una bomba, se pueden llevar hacia otras etapas del tratamiento.

Tratamiento secundario

El tratamiento secundario est diseado para degradar sustancialmente el contenido

biolgico del agua residual, el cual deriva los desechos orgnicos provenientes de residuos

humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. La mayora de las plantas

municipales utilizan procesos biolgicos aerbicos para este fin.

Desbaste

Consiste habitualmente en la retencin de los slidos gruesos del agua residual mediante

una reja, manual o auto limpiable, o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla.

Esta operacin no solo reduce la carga contaminante del agua a la entrada, sino que permite

preservar los equipos como conducciones, bombas y vlvulas, frente a los depsitos y

obstrucciones provocados por los slidos, que habitualmente pueden ser muy fibrosos:

tejidos, papeles, etc.

Fangos Activados o Lodos Activados

Las plantas de fangos activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar

oxgeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biolgicos que remueven

substancialmente materia orgnica. Tambin puede atrapar partculas de material

Camas filtrantes (camas de oxidacin)

En plantas ms viejas y plantas receptoras de cargas variables, se utilizan camas filtrantes

de goteo, en las que el licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una

profunda cama compuesta de coque (carbn), piedra caliza o fabricada especialmente de

medios plsticos. Tales medios deben tener altas superficies para soportar las biopelculas

que se forman. El licor es distribuido mediante unos brazos perforados rotativos que

irradian de un pivote central. El licor distribuido gotea en la cama y es recogido en drenes

en la base. Estos drenes tambin proporcionan un recurso de aire que se infiltra hacia arriba

de la cama, manteniendo un medio aerobio. Las pelculas biolgicas de bacterias,

protozoarios y hongos se forman en la superficie del medio y se comen o reducen los

contenidos orgnicos. Esta biopelcula es alimentada a menudo por insectos y gusanos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Depuraci%C3%B3n_biol%C3%B3gica_por_fangos_activos

Placas rotativas y espirales

En algunas plantas pequeas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento que son

parcialmente sumergidas en un licor. Se crea un flculo bitico que proporciona el

substrato requerido.

Reactor biolgico de cama mvil

El reactor biolgico de cama mvil (MBBR, por sus siglas en ingls) asume la adicin de

medios inertes en vasijas de fangos activos existentes para proveer sitios activos para que se

adjunte la biomasa. Esta conversin hace como resultante un sistema de crecimiento. Las

ventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son:

Mantener una alta densidad de poblacin de biomasa

Incrementar la eficiencia del sistema sin la necesidad de incrementar la

concentracin del licor mezclado de slidos (MLSS)

Eliminar el costo de operacin de la lnea de retorno de fangos activos (RAS).

Filtros aireados biolgicos

Filtros aireados (o anxicos) biolgicos (BAF) combinan la filtracin con reduccin

biolgica de carbono, nitrificacin o desnitrificacin. BAF incluye usualmente un reactor

lleno de medios de un filtro. Los medios estn en la suspensin o apoyados por una capa en

el pie del filtro. El propsito doble de este medio es soportar altamente la biomasa activa

que se une a l y a los slidos suspendidos del filtro. La reduccin del carbn y la

conversin del amoniaco ocurre en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un solo

reactor mientras la conversin del nitrato ocurre en una manera anxica. BAF es tambin

operado en flujo alto o flujo bajo dependiendo del diseo especificado por el fabricante.

Reactores biolgicos de membrana

MBR es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con un

proceso de fangos. Esta tecnologa garantiza la remocin de todos los contaminantes

suspendidos y algunos disueltos. La limitacin de los sistemas MBR es directamente

proporcional a la eficaz reduccin de nutrientes del proceso de fangos activos. El coste de

construccin y operacin de MBR es usualmente ms alto que el de un tratamiento de

aguas residuales convencional de esta clase de filtros.

Sedimentacin secundaria

El paso final de la etapa secundaria del tratamiento es retirar los flsculos biolgicos del

material de filtro, y producir agua tratada con bajos niveles de materia orgnica y materia

suspendida. En una planta de tratamiento rural, se realiza en el tanque de sedimentacin

secundaria.

Tratamiento terciario

El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al

estndar requerido antes de que ste sea descargado al ambiente receptor (mar, ro, lago,

campo, etc.) Ms de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una planta de

tratamiento. Si la desinfeccin se practica siempre en el proceso final, es siempre llamada

pulir el efluente.

Filtracin

La filtracin de arena retiene gran parte de los residuos de materia suspendida. El carbn

activado sobrante de la filtracin retiene las toxinas residuales.

Lagunaje

El tratamiento de lagunas proporciona sedimentacin y mejora biolgica adicional por

almacenaje en charcos o lagunas artificiales. Se trata de una imitacin de los procesos de

autodepuracin que un ro o un lago somete las aguas residuales de forma natural. Estas

lagunas son altamente aerobias y se da a menudo la colonizacin por macrofitos nativos,

especialmente caas. Los invertebrados de alimentacin del filtro pequeo tales

como Daphnia y especies de Rotifera ayudan eficazmente al tratamiento reteniendo

partculas finas.

El sistema de lagunaje es barato y fcil de mantener pero presenta los inconvenientes de

necesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes

ncleos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n_activadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n_activadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Daphniahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rotifera

Humedales artificiales

Los humedales artificiales incluyen camas de caa o una serie de mtodos similares que

proporcionan un alto grado de mejora biolgica aerobia y pueden utilizarse a menudo en

lugar del tratamiento secundario para las poblaciones pequeas, tambin para

la fitorremediacin.

Un ejemplo es una pequea cama de caas (o camas de lmina) utilizada para limpiar el

drenaje del lugar de los elefantes en el parque zoolgico de Chester en Inglaterra.

Remocin de nutrientes

Las aguas residuales pueden contener tambin altos niveles de los nutrientes nitrgeno y

fsforo. Eso en ciertas formas puede ser txico para peces e invertebrados en

concentraciones muy bajas (por ejemplo amonaco) o puede crear condiciones insanas en el

ambiente de recepcin (por ejemplo: mala hierba o crecimiento de algas). Las algas pueden

producir toxinas, y su muerte y consumo por bacterias (decaimiento) pueden agotar el

oxgeno en el agua y asfixiar peces y otra vida acutica. Cuando se recibe una descarga de

los ros a los lagos o a los mares bajos, los nutrientes agregados pueden causar prdidas

entrpicas severas perdiendo muchos peces sensibles a la contaminacin en el agua. La

retirada del nitrgeno o del fsforo de las aguas residuales se puede alcanzar mediante la

precipitacin qumica o biolgica.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fitorremediaci%C3%B3n

La remocin del nitrgeno

Se efecta con la oxidacin biolgica del nitrgeno del amonaco a nitrato (nitrificacin

que implica nitrificar bacterias tales como Nitrobacter y Nitrosomonus), y entonces

mediante la reduccin, el nitrato se convierte en nitrgeno gaseoso (desnitrificacin), que se

enva a la atmsfera. Estas conversiones requieren condiciones cuidadosamente controladas

para permitir la formacin adecuada de comunidades biolgicas. Los filtros de arena, las

lagunas y las camas de lmina se pueden utilizar para reducir el nitrgeno. Algunas veces,

la conversin del amoniaco txico en nitrato solamente se hace como tratamiento terciario.

La retirada del fsforo

Se puede efectuar biolgicamente en un proceso llamado retiro biolgico realzado del

fsforo. En este proceso, bacterias especficas llamadas organismos acumuladores de poli

fosfato, se enriquecen y acumulan selectivamente grandes cantidades de fsforo dentro de

sus clulas. Cuando la biomasa enriquecida en estas bacterias se separa del agua tratada, los

bioslidos bacterianos tienen un alto valor del fertilizante. La retirada del fsforo se puede

alcanzar tambin, generalmente por la precipitacin qumica con las sales del hierro (por

ejemplo: cloruro frrico) o del aluminio (por ejemplo: alumbre). El fango qumico que

resulta, sin embargo, es difcil de operar, y el uso de productos qumicos en el proceso del

tratamiento es costoso. Aunque esto hace la operacin difcil y a menudo sucia, la

eliminacin qumica del fsforo requiere una huella significativamente ms pequea del

equipo que la de retiro biolgico y es ms fcil de operar.

Desinfeccin

El propsito de la desinfeccin en el tratamiento de las aguas residuales es reducir

substancialmente el nmero de organismos vivos en el agua que se descargar nuevamente

dentro del ambiente. La efectividad de la desinfeccin depende de la calidad del agua que

es tratada (por ejemplo: turbiedad, pH, etc.), del tipo de desinfeccin que es utilizada, de la

dosis de desinfectante (concentracin y tiempo), y de otras variables ambientales. El agua

turbia ser tratada con menor xito puesto que la materia slida puede blindar organismos,

especialmente de la luz ultravioleta o si los tiempos del contacto son bajos. Generalmente,

tiempos de contacto cortos, dosis bajas y altos flujos influyen en contra de una desinfeccin

eficaz. Los mtodos comunes de desinfeccin incluyen el ozono, la clorina, o la luz UV. La

http://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo

Cloramina, que se utiliza para el agua potable, no se utiliza en el tratamiento de aguas

residuales debido a su persistencia.

La desinfeccin con cloro

Sigue siendo la forma ms comn de desinfeccin de las aguas residuales en Norteamrica

debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la eficacia. Una desventaja es que la

desinfeccin con cloro del material orgnico residual puede generar compuestos

orgnicamente clorados que pueden ser carcingenos o dainos al ambiente. La clorina o

las "cloraminas" residuales puede tambin ser capaces de tratar el material con cloro

orgnico en el ambiente acutico natural. Adems, porque la clorina residual es txica para

especies acuticas, el efluente tratado debe ser qumicamente desclorinado, agregndose

complejidad y costo del tratamiento.

La luz ultravioleta (UV)

Se est convirtiendo en el medio ms comn de la desinfeccin en el Reino Unido debido a

las preocupaciones por los impactos de la clorina en el tratamiento de aguas residuales y en

la clorinacin orgnica en aguas receptoras. La radiacin UV se utiliza para daar la

estructura gentica de las bacterias, virus, y otros patgenos, hacindolos incapaces de la

reproduccin. Las desventajas dominantes de la desinfeccin UV son la necesidad del

mantenimiento y del reemplazo frecuente de la lmpara y la necesidad de un efluente

altamente tratado para asegurarse de que los microorganismos objetivo no estn blindados

De la radiacin UV (es decir, cualquier slido presente en el efluente tratado puede

proteger microorganismos contra la luz UV).

Plantas delisadoras

La desalinizacin es un proceso mediante el cual se elimina la sal del agua de

mar o salobre. Las plantas desalinizadoras (tambin conocidas como desaladoras, ver nota

terminolgica) son instalaciones industriales destinadas a la desalinizacin, generalmente

del agua de mar o de lagos salados para obtener agua potable.

http://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_ultravioleta

La desalinizacin puede realizarse por medio de diversos procedimientos, entre los

que se pueden citar:

smosis inversa

Es un proceso en el que se obtiene agua dulce del agua salada. La smosis natural es un

fenmeno que consiste en que, si hay una membrana semipermeable separando dos

soluciones con el mismo disolvente, el disolvente pasa a travs de ella, pero no las sales

disueltas, desde el lado donde la concentracin de sales es ms baja hacia la ms alta, hasta

que a ambos lados de la membrana las soluciones tienen la misma concentracin. Este

proceso se realiza sin aporte de energa exterior, y se genera mediante la que se

llama presin osmtica

Desalinizacin por destilacin

La desalinizacin por destilacin se realiza mediante varias etapas, en cada una de las

cuales una parte del agua salada se evapora y se condensa en agua dulce. La presin y

la temperatura van descendiendo en cada etapa logrndose concentracin de

la salmuera resultante. El calor obtenido de la condensacin sirve para calentar de nuevo el

agua que hay que destilar. En esta tecnologa se basa el Seawater Greenhouse, un

invernadero para zonas costeras ridas que usa agua salada para el riego.

Desalinizacin por congelacin

Para la desalinizacin por congelacin, se pulveriza agua de mar en una cmara refrigerada

y a baja presin, con lo que se forman unos cristales de hielo sobre la salmuera. Estos

cristales se separan y se lavan con agua normal. Y as se obtiene el agua dulce.

Desalinizacin mediante evaporacin relmpago

En el proceso de desalinizacin por evaporacin relmpago, en ingls Flash Evaporatin,

el agua es introducida en forma de gotas finas en una cmara a presin baja, por debajo de

la presin de saturacin. Parte de estas gotas de agua se convierten inmediatamente en

vapor, que son posteriormente condensadas, obteniendo agua desalinizada. El agua residual

se introduce en otra cmara a presiones ms bajas que la primera y mediante el mismo

proceso de calentamiento, pulverizacin y evaporacin relmpago se obtiene ms agua

desalinizada. Este proceso se repetir, hasta que se alcancen los valores de desalinizacin

deseados. Estas plantas pueden contar ms de 24 etapas de desalinizacin relmpago. A

este proceso se le conoce como MSF (evaporacin multi etapa).

Desalinizacin mediante formacin de hidratos

Es otro mtodo basado en el principio de la cristalizacin, que consiste en obtener,

mediante la adicin de hidrocarburos a la solucin salina, unos hidratos complejos en forma

cristalina, con una relacin molcula de hidrocarburo/molcula de agua del orden de 1/18.

Al igual que el proceso de congelacin, su rendimiento energtico es mayor que los de

destilacin, pero conlleva una gran dificultad tecnolgica a resolver en cuanto a la

separacin y el lavado de los cristales que impiden su aplicacin industrial. La

desalinizacin por formacin de hidratos, no es utilizada a gran escala.

http://es.wikipedia.org/wiki/Seawater_Greenhouse