Plantas de Tratamiento de Filtro Lento

Dependiendo de la calidad de la fuente de agua que alimentará el sistema de tratamiento, las PFL (Estaciones de Tratamiento de Filtración Lenta) pueden consistir únicamente en una filtración lenta o una serie de procesos preliminares, cuyo objetivo es condicionar la calidad del agua física. agua cruda para que el filtro lento funcione correctamente.

Estos procesos son:

La desinfección está incluida en todos los casos.

descripción de la tecnología

precolonizador triangular

Esta unidad tiene la forma de un triángulo isósceles. En el canal de entrada se considera un dique triangular o rectangular para determinar el caudal y un dique para que no entre un caudal mayor al proyectado. Debajo hay una pared de ladrillos huecos para distribuir uniformemente las líneas de flujo en toda la sección.

El agua entra por la parte superior y la sección transversal de la unidad se ensancha y profundiza a medida que avanza el agua. En la entrada a la unidad se proyecta un muro de ladrillo hueco para distribuir uniformemente las líneas de flujo en toda la sección.

La captación de agua predecantada se realiza mediante una presa situada en todo el ancho de la base del triángulo.

Se considera un canal de derivación para la estación seca, cuando la unidad se pone fuera de servicio para limpieza. El sistema de eliminación de lodos se encuentra en la parte más profunda del fondo.

ventaja

• La forma triangular del conjunto favorece:
• Obteniendo una distribución muy uniforme del agua en la zona de sedimentación.
• Evita la presentación de espacios muertos y cortocircuitos.
• Se logran velocidades de desplazamiento longitudinal decrecientes y tasas de recolección muy bajas en el vertedero de salida.

restricciones

• Está indicado para aguas con turbiedad superior a 1000 NTU.
• Se debe realizar una prueba de sedimentación simple para determinar la efectividad y verificar la posibilidad de que la turbidez sea causada principalmente por materiales coloidales, en cuyo caso este dispositivo sería completamente ineficaz.

criterios básicos

• Vida útil = 24 horas
• Carga máxima en el vertedero = 1,71 m3/hora/m

Criterios de operación y mantenimiento

• Evite el crecimiento de malezas en las pendientes que bordean la unidad.
• Si en la superficie del predecantador crecen algas, aplicar sulfato de cobre en dosis inferiores a 1,0 mg/l.
• Realice una limpieza a fondo de la unidad al menos justo antes y después de la temporada de lluvias.

colonos

La sedimentación es el proceso de separación de un conjunto de partículas suspendidas en un fluido. En este caso, las partículas son discretas, no cambian de características durante el proceso de sedimentación.

Decantadores rectangulares convencionales con flujo horizontal

El área de entrada consta de una estructura de transición hidráulica que permite una distribución uniforme del flujo en toda la sección de la unidad. Esta obra está compuesta por un dique rectangular en todo el ancho de la unidad y una pantalla o cortina perforada.

La zona de sedimentación consiste en un canal rectangular con volumen, longitud y condiciones de flujo adecuadas para la sedimentación de partículas.

La zona de salida está formada por vertederos, canaletas o tubos perforados destinados a recoger el efluente, sin perturbar la sedimentación de las partículas depositadas.

La zona de recogida de fangos está compuesta por una tolva que puede depositar los fangos decantados y una tubería y válvulas para su evacuación periódica.

ventaja

• Por su sencillez, son unidades operativas fiables en zonas rurales.

restricción

• Son indicados para remover turbidez de hasta 1000 UNT, mayor turbidez genera interferencia en el proceso, reduciendo la eficiencia. En estos casos, se debe aumentar el período de retención o se debe diseñar un predecantador.
• Son eficaces en la reducción de partículas discretas mayores de 0,05 mm.

criterios básicos

Se debe realizar una prueba de sedimentación en el laboratorio para determinar la tasa de sedimentación ideal del agua a tratar y la eficiencia que se puede esperar. La prueba debe realizarse con la turbidez más alta a la que se espera que funcione la unidad.

criterios de diseño

• Una vez establecida la velocidad superficial en laboratorio, el área de la zona de sedimentación será igual a la relación caudal/velocidad superficial.
• Las dimensiones de longitud (L) y profundidad (H) del dispositivo, la velocidad superficial (Vs) y la velocidad horizontal (VH) deben cumplir con la relación: L/H: VH/Vs.
• La relación entre las dimensiones de largo (L) y ancho (B) de la unidad debe ser: 2.8< L/B< 6.
• La relación entre la longitud (L) y la profundidad (B) debe estar entre los límites: 6
• La mampara o cortina perforada deberá estar a una distancia entre 0,60 y 1,00 m del muro de entrada.
• La velocidad en los agujeros del tamiz no debe exceder de 0,10 a 0,15 m/s.
• Los hoyos más altos deben tener entre 1/5 y 1/6 de la altura de la superficie del agua, y los más bajos entre 1/4 y 1/5 de la altura (H) del límite inferior.
• Para evitar la entrada de partículas, se recomiendan velocidades horizontales (VH) inferiores a 0,55 cm/s.
• La velocidad en el vertedero de salida de la unidad debe ser preferentemente inferior a 1,0 l/s/m.
• Se sugiere darle al conjunto una pendiente de 5% a 10%, para facilitar el deslizamiento de los sedimentos.
• Se sugiere considerar una presa para regular el caudal de entrada, evitando sobrecargar la unidad.

prefiltros de grava

Estas unidades de prefiltración de grava o filtración gruesa, como también se les llama, pueden ser de dos tipos, dependiendo de la dirección del flujo horizontal y vertical. Los de flujo vertical pueden ser, a su vez, de dos tipos: descendentes y ascendentes.

Prefiltro de flujo horizontal

Para establecer el flujo de operación de todo el sistema, si esta es la primera unidad del sistema de tratamiento en cuestión, se debe colocar una caja de concreto con un aliviadero triangular frente a ella.

• La estructura de entrada está compuesta por un canal y un muro de ladrillo hueco, cuya función es distribuir uniformemente el flujo en todo el tramo.
• La zona de filtración consta de canales divididos en tres o más tramos rellenos de grava de diferentes diámetros, dispuestos en sentido descendente.
• La longitud de las secciones es variable y depende de la calidad del agua, el tamaño de la grava y la tasa de filtración.
• Las paredes frontales y traseras de cada tramo deberán ser de ladrillo hueco, para permitir una distribución uniforme y adecuada del caudal.

Cada tramo deberá disponer de su propio sistema de limpieza, compuesto por una tolva para facilitar el deslizamiento y depósito de sedimentos, un canal de evacuación de lodos revestido con losas de hormigón separadas por ranuras, una válvula y una cámara de drenaje. Las ranuras o separaciones de las losas del canal están diseñadas para obtener una velocidad de evacuación que asegure la extracción instantánea de la mayor parte de los lodos contenidos en la tolva. Las tolvas se llenarán con piedra de 2″ a 3″ de diámetro.

• La estructura de salida consta de un muro de ladrillo hueco y un canal independiente para cada unidad.

ventaja

• Generalmente son más eficientes que los decantadores debido a la gran superficie disponible en la grava.
• Al operar con carreras largas, elimina no solo partículas inertes, sino también microorganismos.
• Los cursos de trabajo pueden extenderse mediante lavado hidráulico y el lavado de grava puede retrasarse al menos hasta el final de la temporada de lluvias. Se puede llegar a una periodicidad de dos a tres años, dependiendo de la turbidez máxima del afluente.

restricciones

• Las profundidades superiores a 1,5 m y los anchos superiores a 5,0 m dificultan la limpieza del dispositivo. En general, se recomiendan profundidades no mayores a 1,0 m y anchos máximos de 4,0 m. Estas recomendaciones limitan el uso de estas unidades a caudales bajos; la otra alternativa es considerar varias unidades en paralelo.
• La turbidez superior a 300 UNT requiere unidades de 8 a 16 m de longitud.

criterios estándar

• Tasas de filtración de 0,50 a 2,0 m/h, variable en proporción inversa a la calidad del agua.
• Grava de 1/4″ a 2″, colocada. Se pondrá en contacto con las paredes perforadas un material de diámetro superior al de los agujeros.
• longitudes de sección de 1 a 5 m, variable inversamente al diámetro de la grava.
• Tasa de diseño para el sistema de limpieza de 1,3 m3/m2 de área de prefiltro.
• La instalación debe proporcionar la altura hidráulica necesaria para compensar las pérdidas de carga por fricción provocadas por el régimen de vaciado vertical del sistema de limpieza.
• Caídas de presión de 0,20 a 0,30 m en funcionamiento normal.
• La grava debe tener una altura adicional de 0,20 a 0,30 m sobre el nivel normal de operación, para evitar cortocircuitos sobre la superficie de la grava, cuando se alcance la máxima pérdida de carga.

Criterios de operación y mantenimiento

• Limpie bien el dispositivo antes del comienzo de la temporada de lluvias.
• Para lavar grava, evite detener la unidad durante la temporada y practique cambios frecuentes de aceite hidráulico.

Procedimiento para realizar descargas hidráulicas:

• La carga hidráulica debe ser la indicada en el manual de instrucciones, para compensar las pérdidas por fricción que produce esta operación.
• Abre la puerta al instante.
• Después de que el agua se drene por completo, enjuague la caja de concreto y la grava con agua a alta presión.
• Cierre la válvula de drenaje y llene la unidad lentamente para evitar volver a suspender el material depositado en los compartimentos adyacentes.
• El proceso de llenado después de cada descarga hidráulica debe ser lento, para no perturbar los sedimentos en los compartimentos adyacentes. Este proceso puede llevar varias horas (al perforar los tabiques se transmite movimiento).
• Según Wegelin, para determinar la frecuencia con la que se deben realizar las descargas hidráulicas se utiliza el siguiente criterio: 1.000 (s . L1 )/((Co – Ce. Vf) , o 10.000 (s L 1 / ((To – Te ) .Vf)).

Dónde:
s (g/l) = carga media del filtro
L 1 (m) = longitud de la primera sección o compartimento del prefiltro
Co, Ce (mg/l) = Concentración de sólidos en suspensión al principio y al final del primer compartimento del prefiltro.
To, Te (UT) = turbidez
Vf (m/h) = tasa de filtración

• Es necesario tener una unidad especial y una superficie para lavar manualmente la grava.

Prefiltro vertical múltiple de flujo descendente

• Esta unidad está compuesta por tres compartimentos que funcionan en serie, con velocidades y tamaños de grava decrecientes entre el primero y el último.
• El afluente ingresa a los compartimientos a través de reservorios ubicados por encima del nivel máximo de operación de la unidad.
• Cada compartimento consta de un tanque de sección rectangular lleno de grava de tamaño uniforme. La tasa de velocidad depende de la calidad del agua y del tamaño de grava seleccionado.
• El sistema de drenaje es similar al prefiltro horizontal.

La estructura de salida de cada compartimiento consta de un canal que se comunica con el compartimiento de grava a través del sistema de drenaje; de manera que el agua percola a través de la grava, pasa por el canal de desagüe y sube por el canal de salida, hasta llegar al aliviadero que comunica con el siguiente compartimento de la unidad.

Además de las indicadas en el caso anterior:

• Puede suponer un mayor rango de turbidez horizontal y verticalmente hacia arriba.
• La tasa de descarga durante las limpiezas no afecta a los compartimentos adyacentes ya que cada tanque es independiente. Por tanto, el llenado de los compartimentos se puede realizar a una velocidad superior a la del diseño de la unidad para agilizar esta operación.
• La limpieza completa es más rápida que en otros casos, ya que la altura de la grava en cada compartimento es de tan solo 50 cm. Incluso puede funcionar en el mismo compartimento.
• Al operar con corridas largas (baja turbidez) y buena supervisión, se detectaron eficiencias de remoción de coliformes fecales del 98% con agua cruda, con un contenido inicial de 3.3 (10) 3 (3).

restricciones

Normalmente se pueden tratar turbidez media de 100 a 400 UNT, con límites máximos de 500 a 600 UNT. La turbidez superior a 1.000 UNT se puede tratar con bajas tasas de filtración, intensificando las descargas hidráulicas y con un monitoreo constante. De lo contrario, se debe considerar un pre-decantador para mitigar la turbidez afluente de la unidad.

criterios de diseño

• Velocidades de 1,00 a 0,80 m/h para el primer tramo, de 0,80 a 0,60 m/h para el segundo y de 0,60 a 0,40 para el tercero.
• Grava de 1″ a 2″ en el primer tramo, de ¾” a 1″ en el segundo y de ¼” a ½” en el tercero.
• Los criterios de diseño del sistema de limpieza son similares al prefiltro horizontal.
• Criterios de operación y mantenimiento
• Arranque la unidad lavando la grava en descargas sucesivas.
• Los vertidos intermedios deberán realizarse siempre que el efluente de la unidad comience a superar el límite máximo aceptable para el filtro lento o el objetivo de calidad del agua previsto en la norma, si es la última unidad del sistema de tratamiento.

Procedimiento para realizar descargas hidráulicas:

• Para compensar las pérdidas por fricción que produce esta operación, la altura hidráulica debe ser la indicada en el manual de usuario,
• Abre la puerta al instante,
• Una vez que el agua se haya drenado por completo, enjuague el pozo de concreto y la grava con agua a presión,
• Cierre la válvula de drenaje y llene la unidad hasta el nivel de funcionamiento normal,
• El llenado de la primera sección se puede hacer abriendo la entrada de la unidad tanto como sea posible. En el caso del segundo y tercer tramo, además de las prestaciones del primer tramo, se puede acelerar el llenado a través de la tubería,
• El lecho nunca debe dejarse seco a menos que los recortes se hayan lavado previamente, ya que el material atrapado en los lechos de filtración obstruidos se secará y formará una película alrededor de cada grano.
• Dada la poca profundidad del lecho filtrante y la independencia de los compartimentos, es posible lavar la grava dentro del mismo tanque, sin necesidad de extraerla. Para ello, necesitará disponer de agua a presión.

Prefiltro vertical de flujo ascendente

En unidades grandes (de 3,0 a 4,0 m de diámetro), la línea de agua sin tratar entra por la parte inferior de la unidad en una caja de distribución. De la caja de distribución parten 12 tubos de f 1″ de diámetro con perforaciones de f 6,4 mm y f 12,7 mm, que se introducen en los troncos de cono que forman el falso fondo de los prefiltros. Este tipo de fondo falso permite una distribución uniforme del flujo en el área del prefiltro. Los conos truncados se rellenan con grava de f 19 mm a f 38 mm, (1) y (4) (Ver Figura 3.3.1).

En unidades pequeñas de 1,0 a 1,20 m de diámetro, la tubería ingresa a través del eje del prefiltro hasta el fondo de la unidad, desde donde se distribuye uniformemente en toda el área a través de una tubería secundaria perforada.

Si el tubo llega a una caja de distribución, de ella parten tubos de f 1″ de diámetro con perforaciones de f 6,4 mm yf 12,7 mm, que se introducen en los troncos de cono que forman el falso fondo de los prefiltros. Este tipo de fondo falso permite una distribución uniforme del flujo en el área del prefiltro. Los conos truncados se rellenan con grava de f 19 mm a f 38 mm, (1) y (4).

La zona de prefiltración está compuesta por dos capas de grava de f 6,4 af 2,7 mm y f 2,4 af 4,8 mm de espesor cada 0,30 m y una capa de arena gruesa de f 1,4 af 2,0 mm de altura sobre la superficie del lecho

El sistema de recolección de agua tratada consta de tuberías de f 4″ con orificios de f 12,7 mm. a 0,05 m, centro a centro, que conducen el efluente a una caja colectora. Este sistema se encuentra a 0,40 m por encima de la superficie del medio filtrante.

Al iniciar la instalación de los prefiltros, se debe colocar una caja de medición y distribución de caudal frente a las unidades, compuesta por un dique triangular y dos diques rectangulares. Si se diseñan más de dos prefiltros, un canal de distribución uniforme para todas las unidades ubicadas en paralelo.

ventaja

• Investigaciones realizadas con este tipo de unidades operando en serie con filtros lentos sugieren que este conjunto puede remover hasta 5.0 mg/l de hierro total, 0.5 mg/l de manganeso, 750 unidades de algas/ml, 2000 coliformes fecales/100 ml muestra y puede tratar agua con hasta 5,0 mg/l DBO5.
• La eliminación total de microorganismos vivos y particulados es superior al 80%, siempre que que no haya cambios repentinos en la calidad del afluente.

restricciones

• Las turbideces de los afluentes no superan las 100 UNT.
• Poca capacidad para asimilar cambios repentinos en la calidad del agua.
• Para la construcción de unidades grandes con caja de distribución de drenaje y conos troncocónicos, se requiere mano de obra especializada.

criterios de diseño

• Caudal o velocidad de filtración de 1,0 a 1,5 m/h
• Espesor del lecho filtrante de 1,20 m
• Velocidad de descarga de lavado de 1,0 m/min
• Velocidad en el canal de evacuación de 1,5 m/s
• La caída de presión durante el funcionamiento normal es de aprox. 0,20 m.

Criterios de operación y mantenimiento

• Para evitar la compactación de los lodos acumulados y reducir la frecuencia de lavado manual de la grava, se realizarán semanalmente limpiezas hidráulicas en época de lluvias.
• El lecho de arena y grava tiene un espesor de 1,20 m y la superficie es de 0,70 m desde el borde y 1,90 m desde la parte más profunda, lo que dificulta la extracción y lavado manual de la grava y requiere una buena organización y supervisión para contar con los recursos necesarios para llevarla a cabo. esta operación, sin mezclar arena y grava de diferentes tamaños. En caso de que se mezclen los materiales, se deberá disponer de las mallas correspondientes para clasificarlos nuevamente.
• Es importante contar con una unidad especial para el lavado de arena y grava y una superficie de hormigón para realizar esta operación.

filtro lento

Básicamente, un filtro lento consta de un tanque que contiene una capa de agua cruda sobrenadante, un lecho filtrante de arena, un desagüe y un conjunto de dispositivos de regulación y control. El filtro lento modificado recomendado por CEPIS elimina los dispositivos de control vulnerables y tiene las siguientes características:

La estructura de entrada consta de una cámara de distribución con presas rectangulares para distribuir el flujo uniformemente a todas las unidades del sistema y una válvula de purga. Si no se ha considerado ninguna unidad anterior para condicionar la calidad del agua, esta cámara incluirá el sistema de regulación y medida de caudal, compuesto por una válvula y un vertedero triangular.

Las cajas filtrantes deberán ser al menos dos y estarán compuestas por un sistema de drenaje, una capa de grava graduada, una capa de arena, una capa de agua y el borde libre.

La estructura de salida es común a dos unidades e incluye un límite de control de nivel máximo de operación, una caja de drenaje, dos cámaras de salida cada una con un límite de control de nivel mínimo, una válvula para comunicar la cámara de salida con el drenaje, una válvula para comunicar las cámaras con El uno al otro
salida, una cámara de recogida de efluentes y dos válvulas para eliminar el efluente inicial

ventaja

La mayor ventaja de este dispositivo es su simplicidad. Este filtro de velocidad variable con control de nivel por vertederos es muy simple y confiable de operar con los recursos disponibles en áreas rurales de países en vías de desarrollo.

restricciones

• El filtro lento solo no debe funcionar con agua con turbiedad mayor a 20 o 30 UNT, se pueden aceptar picos esporádicos de 50 a 100 UNT.
• La eficacia de este dispositivo se reduce a temperaturas inferiores a 4°C.
• La presencia de biocidas o pesticidas en el afluente puede alterar o destruir el proceso microbiológico que sirve de base a la filtración lenta.

criterios de diseño

El medio filtrante debe consistir en granos de arena duros y redondeados, libres de arcilla y materia orgánica. La arena no debe contener más del 2% de carbonato de calcio y magnesio. Experimentalmente, se encontró que el diámetro efectivo de la arena debería estar en el rango de 0,15 a 0,35 mm. La profundidad del lecho puede variar entre 0,50 y 1,00 my el filtro puede operar con un espesor mínimo de 0,30 m (5). El coeficiente de uniformidad puede ser inferior a 3,0, se recomienda un rango de 1,8 a 2,0. En última instancia, cualquier material inerte se puede utilizar como medio filtrante.

La capa de soporte debe tener características similares a las indicadas para la arena. Se deberá considerar una altura mínima de 0,30 m de grava dispuesta en tres capas de diferente granulometría. La grava más fina debe seleccionarse teniendo en cuenta el tamaño de los granos de arena, y la más gruesa en función del tamaño de los agujeros de drenaje. La Tabla 4.1.1 resume las recomendaciones al respecto, indicando los límites máximos y mínimos de arena fina y gruesa para cada capa.

Tabla 2. Granulometría de la capa de soporte

capas	diámetros mínimos(mm)	diámetros máximos(mm)	Altura (cm)
1	0,5 – 2,0	1.5 – 4.0	5
sus	2,0 – 2,5	4,0 – 15,0	5
3	5,0 – 20,0	10,0 – 40,0	diez

El drenaje puede consistir en drenajes o ladrillos de construcción. Las tuberías de drenaje consisten en un drenaje principal y drenajes secundarios o laterales. Los sumideros laterales se conectarán a la red principal mediante tes o cruces y podrán ser de hormigón, cerámica o PVC. Los sumideros laterales se instalarán dejando juntas abiertas de 2 cm o se perforarán agujeros de 2 a 4 mm de diámetro, separados de 0,10 a 0,30 m de centro a centro y colocados en el fondo de los sumideros. La separación entre los desagües laterales debe ser de 1/16 de su longitud o 2,5 m como máximo. Con relación al muro se considerará una separación de 1/32 de su longitud o un máximo de 1,25 m.

– El dimensionamiento de los sumideros se hará con el criterio de que el límite de velocidad en cualquier punto de los mismos no supere los 0,30 m/s. La relación de velocidades entre el desagüe principal (Vp) y los desagües secundarios (Vs) debe ser: Vp/Vs < o = 0,15, para obtener una recogida homogénea del agua filtrada. La caída de presión producida por los desagües no debe superar el 10% de la caída de presión del medio filtrante, cuando la arena esté limpia y en su altura mínima. Se puede estimar mediante la siguiente ecuación:

h = 0,33 l 1/dh .v^sus/2g

donde (l) es el coeficiente de fricción de Colebrook, (dh) el diámetro hidráulico y (v) la velocidad del flujo, (dh= 4Ad/p). En sumideros de mampostería, los bloques que vayan al fondo de la caja del filtro deberán colocarse con mortero y los que cubran los canalones se colocarán dejando huecos o aberturas de 2 cm para el paso del agua filtrada. Se deberá prever al menos dos unidades operando en paralelo para poblaciones menores de 2.000 habitantes. En poblaciones más grandes, el número de unidades se decidirá teniendo en cuenta el tamaño máximo de 50 m^suspara permitir el mantenimiento dentro de las 24 horas.

• La velocidad del proyecto también es importante para decidir el número de unidades. Con velocidades superiores a 0,30 m/h, se debe considerar un mínimo de tres unidades.
• La superficie de cada unidad (As) es función de la velocidad de filtración (Vf), del caudal (Q), del número de turnos de trabajo (C) y del número de unidades (N). As = QC/N.Vf. En operación continua, el área de la unidad será igual a As= Q/N. Ver
• Cuando el filtro lento sea la única unidad de proceso, la velocidad será de 0,10 m/h. Se pueden considerar velocidades más altas cuando se consideran otros procesos preliminares.

Tabla 3. Tasa de filtración según el número de tratamientos preliminares

• La altura del agua sobre el lecho del filtro puede variar entre 1,0 y 1,50 m.
• Las unidades estarán interconectadas a través de la cámara de salida para llenar el filtro de abajo hacia arriba.
• Cuando hay suficiente presión en el afluente del filtro, la limpieza puede implementarse por el método de «pista». Para ello, se debe prever en la parte inferior del aparato una entrada de agua tratada (o al menos prefiltrada), un canal de recogida de agua de limpieza y su correspondiente válvula de descarga.
• Las paredes internas de la caja, en el tramo ocupado por el lecho filtrante, deberán tener un acabado rugoso para evitar la producción de cortocircuitos.
• El nivel mínimo del filtro está controlado por el vertedero de salida que debe estar ubicado al mismo nivel, es decir, 0,10 m. por encima de la superficie del lecho del filtro.
• O El máximo control de nivel en el interior de la caja del filtro se realiza mediante un vertedero situado en la cámara de drenaje.
• Considere una plataforma adyacente a los filtros, para realizar la operación de lavado y secado de arena.
• Se debe considerar una unidad de lavado de arena y un área de almacenamiento cubierta para almacenar herramientas y arena en bolsas.
• Vallado de las instalaciones de la planta para evitar el acceso de niños y animales.

Criterios de operación y mantenimiento

Las tareas operativas de rutina se limitan a medir y ajustar el flujo, monitorear la calidad del agua producida, limpiar la superficie de la arena, lavar y almacenar la arena y reconstruir el lecho del filtro.

• La limpieza del lecho del filtro debe comenzar cuando el nivel de agua en la caja del filtro alcance el máximo y el agua comience a desbordarse del vertedero.
• Existen dos métodos manuales de limpieza de la superficie del lecho filtrante, aplicables en zonas rurales: “raspado” y “trillado”.
• El primero es el método clásico de eliminar una capa superficial de unos 2 cm de espesor cada vez que se completa la carrera del filtro.
• El método de “trillado” normalmente se puede aplicar a cada filtro varias veces al año, según sea necesario, cada vez que el filtro alcance su valor umbral de caída de presión.

El procedimiento original fue desarrollado en la planta de procesamiento de West Hartford en filtros grandes, usando un tractor tirando de un implemento similar a un arado o trilladora usada en agricultura. Este método se puede realizar manualmente en filtros medianos y pequeños con algunas adaptaciones. El método consta de dos pasos: sendero húmedo y sendero seco. En la etapa de trilla húmeda, la arena se voltea de 20 a 30 cm de profundidad en una trilladora o zanja, mientras el agua escurre sobre la superficie del filtro, llevándose consigo la suciedad acumulada y los sedimentos que se han desprendido y resuspendido. por el proceso de batido. 🇧🇷 En la segunda etapa se elimina la aplicación de agua, se remueve la arena para aflojar la superficie del lecho y el filtro está listo para entrar en servicio.

Basado en experimentos en Alto Mayo (7), el ITDG recomienda aplicar el método por separado, dependiendo de la duración de la corrida del filtro. Se aplicará el método de trilla en seco cuando el ciclo de filtración anterior haya durado menos de un mes. Se drena el filtro dejando el agua 15 cm por debajo de la superficie de la arena, con un pico se afloja la superficie de la arena a una profundidad de 15 cm, luego se rastrilla y nivela para dejar una superficie uniforme en todo el lugar. filtrar y volver al servicio. Se aplicará el método de trilla húmeda cuando la duración del ciclo de filtración anterior sea inferior a un mes. Llevando el agua contra la corriente, se barre el fondo en toda su profundidad (30 a 40 cm), procediendo en franjas. Se raspa unos 15 a 20 cm de profundidad y se retira este material y se deposita en la arena junto a él. El resto del material se continúa removiendo hasta llegar a la grava, luego se repone la arena removida en su lugar y se repite el procedimiento hasta completar todo el lecho. Esta operación, realizada por dos personas que se turnan para limpiar, puede durar unas dos horas. La válvula de entrada de agua ascendente se cierra y luego se aplica el método de trilla húmeda.

Al menos cada cinco años, el filtro se lavará por completo. La arena y la grava se retiran con cuidado para que no se mezclen y se lavan, se cepillan las paredes de la caja del filtro, se reacomoda el drenaje y se vuelve a colocar el lecho de arena y grava. Si se pierde arena y grava, habrá que reemplazarlas. Si hay grietas en las paredes o en el fondo, se deben reemplazar antes de colocar el lecho filtrante.

criterios de instalación

Para la instalación de la instalación se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

Ubicación

• Elegir la zona de mejor acceso, con vías de comunicación que faciliten su posterior construcción, operación y mantenimiento.
• El agua subterránea debe estar ausente o muy profunda.
• El área debe ser segura y libre de peligros naturales o humanos.
• Preferiblemente, la topografía del área elegida debe respetar los desniveles necesarios para que el sistema funcione completamente por gravedad.

sobre la comunidad

• Realizar estudios sociológicos para determinar costumbres y creencias que puedan afectar la aceptación del sistema.
• Consulta la información demográfica disponible.
• Determinar los recursos humanos y materiales disponibles para adaptar el diseño del sistema.
• Estudiar la incidencia de enfermedades transmitidas por el agua y la presencia de vectores.

diseño de sistemas

• Para que el sistema funcione de manera confiable, se debe evitar el uso de dispositivos para elevar el nivel del agua. De esta forma, la operación del sistema no dependerá de suministros eléctricos y repuestos sofisticados que normalmente no están disponibles localmente y aumentan el costo de mantenimiento del sistema.
• Si el nivel del agua es alto por razones topográficas, se debe realizar un solo paso de bombeo elevando el agua bruta hasta un nivel desde el cual se pueda distribuir por gravedad al embalse ya la red. Este sistema es menos vulnerable que el sistema de dos pasos. Se debe considerar en primer lugar la alternativa de implementar bombas manuales y, como última opción, el uso de bombas mecánicas. Estos tipos de bombas solo deben considerarse en casos especiales, donde se puede garantizar la disponibilidad de fuentes de energía confiables e infraestructura para el mantenimiento de las bombas.
• Preferiblemente, el filtro lento debe operar continuamente, esto permite unidades más pequeñas y un suministro continuo de nutrientes y oxígeno necesarios para mantener la capa biológica. Para garantizar esta situación, cuando exista una etapa de bombeo, es recomendable construir un tanque de almacenamiento de agua cruda para alimentar la planta por gravedad durante 24 horas.

Criterios de seguimiento y evaluación

• La turbidez y la contaminación bacteriana del agua son los principales parámetros para la caracterización de las aguas superficiales en zonas rurales.
• Cuando se combina el tratamiento: prefiltro o decantador + filtro lento, el objetivo específico de las primeras unidades es reducir la turbidez y el del filtro lento reducir la contaminación. Cuando sólo hay una unidad, debe cumplir ambos objetivos.
• Un programa mínimo de vigilancia para controlar un PFL debe considerar tomar muestras de agua cruda y tratada para verificar la calidad de la materia prima que ingresa al sistema y el producto final obtenido.
• Las mediciones de turbidez son simples y pueden ser realizadas por un operador bien capacitado.

Las mediciones diarias durante la temporada de lluvias permiten evaluar:

• Calidad del agua cruda.
• Establecer y monitorear el desempeño de la planta.
• Desarrollar criterios que se adapten a la operación de la planta.
• Optimizar las características de la unidad.

Referencias bibliográficas

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• ASOCIACIÓN AMERICANA DE TRABAJOS DE AGUA (Denver, EE.UU.). Fundación de Investigación. Manual de proyecto de filtración lenta en arena. Denver (Estados Unidos), AWWA, 1991.
• CEPIS (Lima, PE). Plantas de tratamiento de aguas residuales modulares. En: Documentos Técnicos CEPIS No. 8. Lima, CEPIS, 1982. (Actualizado 1990).
• PÉREZ CARRIÓN, José; CANEPA DE VARGAS, Lídia; CEPIS (Lima, PE). Proyecto de Desarrollo Tecnológico para Instituciones de Abastecimiento de Agua Potable y Saneamiento. Guía para el diseño de sistemas de filtración lenta para zonas rurales. En: Manual DTIAPA, C-3. Lima (PE), CEPIS-DTIAPA, 1984.
• CANEPA DE VARGAS, Lídia; CEPIS (Lima, PE). Proyecto de Desarrollo Tecnológico para Instituciones de Abastecimiento de Agua Potable y Saneamiento. Filtros de arena en acueductos rurales; Encuesta nº 3. Lima (PE), CEPIS-DTIAPA, 1982.
• CEPIS (Lima, PE). Programa regional HEP/OPS/CEPIS para mejorar la calidad del agua destinada al consumo humano. Serie de filtración lenta; Manual II: Teoría y Evaluación; Manual III: Proyecto. Lima (PE), CEPIS, 1992.
• DI BERNARDO, Luis. Seminario Nacional de Prefiltración y Filtración Lenta de Agua de Abastecimiento. São Paulo (BR), Escuela de Ingeniería de São Carlos, 1991.
• ALLEND, RB Un método para limpiar filtros lentos de arena desarrollado en la planta de tratamiento de agua de West Hartford, CT. Taller de filtración lenta de arena AWWA. Durham (Estados Unidos), Universidad de New Hampshire, 1991.
• WEGELIN, M. Del Agua Ltda (Lima, PE). Centro Internacional de Referencia de eliminación de residuos (Dübendorf, CH). Filtración gruesa de flujo horizontal; manual de diseño, construcción y operación. Lima (PE), CEPIS, 1988.

Autor: Ing Lidia Vargas de Canepa
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