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FILTRACION
En
general, se considera la filtración como el paso de un fluido a través de un
medio poroso que retiene la materia que se encuentra en suspensión. En las
principales instalaciones de filtración ,los filtros sueles ser abiertos,
mientras los filtros cerrados suelen utilizarse para instalaciones pequeñas
(menor de 40m3/h).
En
las instalaciones de filtración de las estaciones de tratamiento de agua, el
medio poroso suele ser generalmente
arena, arena + antracita o bien carbón activo en grano, y la materia en. suspensión
está constituida por flóculos o
microflóculos procedentes de la etapa anterior de decantación o bien formados
expresamente cuando se sigue el
proceso conocido como "microfloculación sobre filtro" o filtración
directa". Los filtros de estas instalaciones, generalmente son abiertos,
con velocidades de filtración entre 6 y 15 m/h, empleándose los filtros
cerrados a presión en instalaciones pequeñas (menores de 50 m3 /h).
El
espesor de la capa de arena suele oscilar entre 0,7 y 1 m. y la talla efectiva
entre 0.8 y 1mm con un coeficiente de uniformidad entre 1,5 y 1,7. En el caso de
lechos bicapa, el espesor de arena es 1/3 del total y
sobre ella una capa de antracita de 2/3 del espesor total y talla
efectiva entre 1,2 y 2,5mm.
Realmente,
el espesor y granulometría depende de la velocidad de filtración, del tamaño
y naturaleza de las partículas que van a ser retenidas y de la pérdida de
carga disponible.
La
velocidad de filtración, para el caso de filtración rápida , suele ser del
orden de 5 a l5 m/h (m3/m2/h).
Uno
de los parámetros más indicativos del comportamiento del filtro es la turbidez
del agua filtrada. Al comenzar el período de filtración, partiendo de un lecho
filtrante limpio, hay un período inicial de tiempo, relativamente corto,
conocido como "período de maduración" en el cual la turbidez del
agua filtrada va disminuyendo hasta alcanzar un punto a partir del cual la
turbidez se mantiene casi constante un período largo de tiempo, que dependerá
de la altura de capa del lecho.
Continuando
la filtración, se llegará aun punto a partir del cual la turbidez inicia un
incremento, conociéndose este punto como el comienzo del "período de
perforación" del filtro.
La
pérdida de carga, que en el caso de un filtro, en definitiva nos indica el
grado de dificultad que encuentra el agua a su paso a través de la arena, nos
sirve para hacer un seguimiento del estado de
atascamiento del lecho de arena con el transcurso de tiempo de filtración.
Al construir los filtros, se fija la pérdida de carga máxima a la que podrá
llegarse, y deberá ser tal que el tiempo que tarda en alcanzarse, sea igual o
ligeramente inferior al tiempo, al cabo del cual se alcanzará la perforación
del filtro, de esta forma, se aprovecha el atascamiento de la casi totalidad de
la altura del lecho de arena previsto.
Para
conseguir una tasa o velocidad de filtración constante, se pueden utilizar
filtros que operan a nivel constante, con regulación aguas arriba y abajo
mediante flotadores, válvulas de mariposa o sifones, o bien, emplear filtros de
nivel variable, en los cuales, este nivel va aumentando a medida que aumenta la
pérdida de carga como consecuencia del atascamiento o colmatación del
lecho filtrante.
Llegado
el momento de la máxima pérdida de carga de alguno de los filtros que forman
la instalación, se interrumpe la entrada de agua a filtrar y se procede al
lavado a contracorriente, que consta de tres fases: 1) Esponjamiento del lecho
con aire a baja presión (entre 30 y 60 segundos). 2) Lavado con aire yagua
(entre 3 y 6 minutos) y 3) Aclarado con agua (entre 12 y 7 minutos).
En
la figura siguiente se representa el esquema de un filtro (de nivel constante)
con indicación de los flujos de filtración y de lavado a contracorriente así
como los niveles de filtración y de lavado.
En
el lavado a contracorriente, el lecho de arena se expande y el aire provoca que
los granos de arena al rozar uno contra otro se desprendan de las partículas
retenidas, que después serán arrastradas por el agua de lavado hacia los
vertederos o canales de recogida del agua de lavado. El proceso de lavado
finaliza cuando esta agua resultante del lavado no muestra apenas partículas en
suspensión.
 
FILTRO
DE NIVEL VARIABLE Y CAUDAL DE FILTRACION CONSTANTE
(El
lavado a contracorriente se realiza aprovechando la diferencia de nivel entre el
canal de agua filtrada y el canal de recogida de agua de
lavado)
LAVADO DE UN FILTRO (con canales de recogida de agua de lavado)
Placa soporte de la arena, con toberas
REGULACION
DE LA VELOCIDAD DE FILTRACION DE UN
FILTRO DE NIVEL CONSTANTE Y CAUDAL
DE FILTRACION CONSTANTE ( Mediante
válvula de regulación hidráulica
en la salida de agua filtrada)
Respecto
a la evolución de la pérdida de carga y la turbiedad del agua filtrada y su
interrelación, consideremos, según se representa en las gráficas siguientes,
un filtro con una pérdida de carga máxima, por construcción de 2,5 m.
(columna de agua), tal pérdida de carga, para un espesor dado de arena, se
alcanza en el punto Pl, al cabo del tiempo t1.
Por
otra parte, consideremos la evolución de la turbiedad del agua filtrada; al
llegar al tiempo t2, el filtro ha llegado a la perforación ,
correspondiéndole una turbiedad dada por el punto M2 , dado que t2
es menor que t1, el filtro continúa filtrando , ya que no se
ha alcanzado aún la perdida de carga máxima . Esto nos indicará que el filtro
está mal concebido y habrá que aumentar el espesor de arena , de forma que la
perdida de carga máxima se alcance antes , por ejemplo al cabo del tiempo t¢
1 , donde todavía no se ha llegado a la perforación del filtro y la
turbiedad , punto M1, continúa aún en valores aceptables.
Funcionamiento de una instalación
de filtración
El
agua clarificada procedente de los decantadores pasa a los filtros, donde las
partículas (flóculos) que no han sido retenidas por los decantadores son
retenidas al pasar por el medio filtrante. Los filtros suelen tener las
siguientes caracteristicas:
Un lecho filtrante único de arena
de diámetro uniforme
Tasa de filtración constante y
nivel del agua a filtrar constante o variable (en función de la perdida de
carga).
El lavado se realiza mediante la
inyección de agua y aire.
El agua a filtrar que es
repartida por igual a cada uno de los filtros que componen la instalación, así
como la velocidad de filtración constante en cada filtro es obtenida por medio
de dispositivos tales como flotadores, válvulas electroneumáticas, cajas de
parcialización, y sifones.
Dispositivo de regulación, caja
de parcialización y sifón
Válvula electroneumática y rack
electrónico ubicados aguas abajo del filtro.
Caja parcializadora-sifón concéntrico,
ubicados dentro de la caja del filtro y aguas abajo del filtro.
Dispositivo sifón-caja parcializadora:
La caja de parcialización es un sistema de detección y mando que regula el
caudal de aire introducido en la parte superior del sifón. Esta caja está
formada por el flotador y el sistema detector, los que se ubican en la
superficie de agua dentro de la caja del filtro.
Sifón:
Constituido por dos tubos concéntricos, donde el agua circula desde el tubo
interior hacia el exterior, y se encuentra en la tubería de salida de agua
filtrada.
Descripción
del proceso de regulación
El conjunto sifón-caja parcializadora está unido
por medio de un tubo de admisión de aire ubicado en la parte superior del sifón.
Es por esta admisión de
aire y cambio de presión que la
acción del sifón es parcial o nula, con lo cual la variación de caudal es más o
menos grande.
Esta entrada de aire está
comandada automáticamente por la caja de parcialización, en la cual el flotador
detecta el nivel de agua que se debe mantener constante sobre el filtro y deja
entrar una cantidad de aire en función de ese nivel.
Si el nivel de agua sobre el
filtro se eleva, bien sea porque el filtro está sucio o porque el caudal de la
planta se incrementa, la caja de parcialización tiende a cerrarse, entra solo
una pequeña cantidad de aire dentro del sifón y se produce un incremento en el
caudal de agua filtrada. Si el nivel de agua disminuye, entonces el proceso es a
la inversa. El sifón tiene un vacuómetro colocado en la parte superior que
indica la pérdida de carga del filtro.
Dispositivo de regulación válvula
mariposa electroneumática y rack Electrónico
El regulador válvula
electroneumática y el rack de control están destinados a mantener el nivel de
agua constante sobre la arena; sin regulación, este nivel es
muy variable en función del grado
de colmatación del filtro y de las modificaciones del caudal. La función de la
regulación es crear, con la ayuda de una válvula de mariposa, una pérdida de
carga auxiliar que es grande cuando el filtro está limpio, y por tanto el caudal
de entrada es normal. Esta pérdida de carga disminuye a medida que el filtro se
ensucia o el caudal aumenta bruscamente.
La pérdida de carga global del
sistema filtro-válvula es mantenida constante por la regulación.
Páginas relacionadas con filtración:
La filtración directa con recuperación del agua de lavado de filtros en
una ETAP convencional
FRANCISCO RAMIREZ QUIROS - CANAL DE ISABEL II - MADRID
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En
este artículo se señala la dificultad que presenta la decantacion
del agua de baja turbidez.
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Se
muestra la filtración directa y la filtración en línea como una
viable alternativa al proceso de tratamiento de coagulación,
floculación, decantación de aguas de baja turbidez. Requiere menores
dosis de coagulante, produce menor cantidad de lodos y reduce los
costes de explotación.
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La
adaptación de una planta de tratamiento convencional al proceso de
filtración directa con recuperación del agua de lavado, bypassando
los decantadores, es relativamente simple. Los resultados de aplicar
este procedimiento, muestran un buen rendimiento de los filtros para
la misma calidad del agua filtrada.
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Agua
bruta, agua potable, turbidez, coagulación, decantación, filtración
directa, lodos, baja turbidez, planta de tratamiento, lavado a
contracorriente, lecho filtrante.
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Raw
water, drinking water, turbidity, coagulation, decantation, direct
filtration, sludge, low turbidity, treatment plant, backwash, filter
bed.
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DIRECT
FILTRATION AND RECUPERATION FILTERS BACKWASH WATER IN A CONVENTIONAL
WATER TREATMENT PLANT .
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This
article describes the difficulty of the decantation of low turbidity
water.
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Direct
filtration and in-line filtration can be a viable alternative
treatment process to coagulation, flo culation, decantation of low
turbidity water, with the minimun required chemical dosage especially
coagulants, less stugge production and lower operation cost.
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The
adaptation of conventional treatment plant to direct filtration system
with recuperation of filters backwash water by eliminating the
decantation, is relatively simple. The result to apply this process
shows an efficient filters performance for the same effluent quality.
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En
el tratamiento convencional del agua potable, la de- cantación ocupa
una importante fase dentro de este proceso, utilizándose para tal fin,
diversos tipos de decantadores estáticos, recirculación de
fangos, pulsación, etc., como medio para retener las partículas
coaguladas y floculadas y preparar así el agua para la etapa
siguiente; la filtración.
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Algunas
de las aguas brutas que se someten a tratamiento, presentan a veces
unas características, especialmente en cuanto a turbidez, color,
algas, materia orgánica, y en suspensión, que no requerirían el paso
por los decantadores, pudiéndose entonces aplicar el procedimiento
conocido por filtración directa. Habrá que tener presente, que en
ocasiones, aguas con bajos valores de los anteriores parámetros,
presentan otras características indeseables, tales como olor, sabor o
determinadas sustancias disueltas, que obligan, sin embargo, al empleo
del tratamiento completo, incluída la decantación.
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Sobre
la no necesariedad y dificultad de aplicar la de cantación a aguas
poco cargadas y de baja turbidez, y emplear en cambio la filtración
directa, lo vamos a tratar en:
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Dentro
de la etapa de decantación, encontramos a veces que, manteniéndose
constantes las características físico-químicas del agua bruta y la
dosificación de coagulante, la eficacia de la decantación se ve
afectada por factores tan diversos como pueden ser una alteración en
el ajuste del pH, la propia velocidad de agitación en los tanques o
compartimientos de coagulación y floculación, variaciones en la
velocidad de rebose del decantador,
|
|
exceso
o defecto en las purgas o extraccion de lodos,eincluso la incidencia
de fuertes vientos sobre la superficie, obte - niéndose finalmente un
agua decantada con alteraciones impor tantes en su contenido en flóculos,
turbidez y concentración de Al+++ y la subsiguiente influencia
negativa en la f1ltra- c1on.
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A
pesar de los factores anteriores y su incidencia negativa en la marcha
de la decantación, no podemos evitar su empleo en el tratamiento de
agua con elevada carga y turbidez, pero en cambio no parece procedente
someter un agua bruta con mejores características al riesgo del
deterioro antes descrito, junto a un mayor costo económico de
tratamiento.
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Es
bien conocida la dificultad de floculación y decantación de aguas de
baja turbidez; no es extraño que a veces la turbidez del agua
decantada sea más alta que la del agua bruta, cuando se tratan aguas
brutas con baja turbidez -5NTU- . Para solventar esta dificultad y
compensar la deficiente decantación, es bastante frecuente emplear
dosis abundantes de coagulante, junto con ayudantes de floculación,
para formar un floc de barrido que atrape las particular coloidales, aún
a costa de aumentar la producción de lodos e incluso de aumentar el
nivel de aluminio en el agua enviada a la red de distribucóon. En
estos casos, el exceso de coagulante puede evitarse recurriendo a la
filtración directa, entre otras razones, porque la desestabilización
coloidal, puede conseguirse con muy baja dosis de coagulante y la
formación del floc de barrido ya no es necesaria.
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Hemos
de tener en cuenta que, generalmente dentro de un sistema de
distribución de agua potable, las instalaciones de tratamiento se
proyectan normalmente para tratar aguas que pueden presentar
variaciones considerables en cuanto a turbidez, color, materia orgánica,
algas y otras muchas sustancias, para lo cual son fundamentales los
decantadores, pero a la vez, se debe poder bypassar éstos en los períodos
de baja turbidez, color, materia orgánica, etc. En estos períodos,
tambien podrían emplearse los decantadores sólo con el objeto de
aumetar el tiempo de contacto del cloro, di óxido de cloro u otros
oxidantes, en la fase de precloración y preoxidación, si fuese
necesario.
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La
filtración directa es una técnica de tratamiento apropiada para
aguas brutas de baja turbidez. Este proceso se caracteriza por la
supresión de la etapa de decantación en la línea convencional de
tratamiento: Mezcla, coagulación -floculación, decantación,
filtración; pudiendo por tanto considerarse como una alternativa al
proceso convencional completo.
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Las
características que debe reunir el agua bruta para emplear este
procedimiento han de estar próximas a las si - guientes:
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Turbidez
............... 7 NTU
Color ................... 25 Unidades Pt/co
Sólidos en suspensión.......40
rng/l.
Algas ...................1.000
Unidades/ml.
Fe++ y Fe+++ .......... 300
μg./l.
Mn++ ................. 50 μg./l.
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La
dosis de coagulante suele variar entre la mitad y la cuarta parte de
las empleadas con la decantación, generalmente se utilizan dosis
menores de 10 mg./l. expresadas en sulfato de aluminio del 17 % en Al2O3
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Este
procedimiento no trata de conseguir un flóculo de
gran tamaño, separable facilmente por decantación,sino que
se formen pequeños flóculos, hecho éste por lo cual se le conoce
también como microfloculación.
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La
filtración en línea es también un procedimiento de filtración
directa, pero con algunas ligeras diferencias respecto a lo que
venimos llamando filtración directa propiamente dicha.
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Con
la filtración directa, los sólidos coloidales son coagulados antes
de la filtración, a diferencia de la filtración en línea, en la
que los sólidos son coagulados durante la filtración, en el
interior del lecho filtrante. La filtración directa, pretende
conseguir una óptima combinación entre la energía proporcionada por
una agitación rápida y la dosis de coagulante, mientras que la
filtración en línea, busca sólo la dosis óptima de coagulante.
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Conviene
señalar previamente que, en general, la re- tención de sólidos por
un lecho filtrante ocurre a través de dos mecanismos interdependientes,transferencia de mate tia sólida del líquido hasta
la superficie del medio fil- trante y adherencia físico-química de
los sólidos al medio En la filtración directa, se emplea una mezcla
por agita- ción para conseguir una coagulaclon-floculaclon previa de
estos sólidos o partículas coloidales, que son retenidos en el
filtro. En la filtración en línea, la adsorción de un coagulante en
la superficie del medio filtrante, incrementa la atracción electrocinética
y favorece la adherencia de los sólidos al medio. Aquí, el lecho
filtrante juega desde el punto de vista de la formación del flóculo
microscópico, el papel de un floculador de contacto y a la vez medio
de retención
|
|
La
filtración directa y en línea, suelen conseguir una mayor distribución
de sólidos a través del medio filtrante aprovechando en mayor grado
la capacidad de filtración, fil trando más en profundidad.
|
|
Finalmente,
otra diferenciación a tener en cuenta, es que la filtración en línea
está más influida por las carac terísticas del coagulante, siendo
mas apropiado en este ca so el empleo de polímeros catiónicos en
lugar del coagulante
convenclonal
(sales de Al+++ o Fe+++)
|
|
En
algunas instalaciones donde se aplica la filtración directa,
realmente está teniendo lugar un proceso mixto entre filtración
directa y filtración en línea, ya que a veces la insuficiencia de
agitación, da lugar a que parte del coagulante llegue al filtro sin
haber interreaccionado con los coloides en suspensión y sería esta
porción del coagulante, la que está contribuyendo a la filtración
en línea, junto con la filtración de sólidos precoagulados antes de
llegar al filtro o bien pretendiendo una filtración en línea, sin
agitación previa, en parte se obtiene un cierto grado de floculación
por un largo trayecto entre la incorporación del coagulante y el
filtro.
|
|
El
tiempo de contacto entre la incorporación del coagu lante y la
filtración debe ser, según diferentes experiencias superior a 3
minutos, para evitar una postfloculación, e inferior a 10 minutos,
para evitar una colmatación rápida del filtro. Estos tiempos llegan
a duplicarse para las temperaturas más bajas del invierno.
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|
Para
prevenir la rotura de los microflóculos y la perforación del filtro,
es muy conveniente la dosificación de polielectrolito como ayudante
de floculación. sin polielectrolito, los siguientes factores
incrementan directamente la probabilidad de perforación del filtro en
la filtración directa:
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1}
Incremento de la velocidad de filtración
2}
Incremento de la talla efectiva del medio filtrante
3}
Incremento de la dosis de coagulante
4}
Incremento del gradiente de floculación de 20-50 /seg.
5}
Incremento del tiempo de floculación mayor de 10 minutos
6}
Decrecimiento del espesor del lecho filtrante.
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Podemos
resumir las principales ventajas de la filtración directa en:
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|
-Menores
costos de explotación al no emplear decantadores -Disminución de las
dosis de reactivos.
-Se
consigue una filtración más en profundidad en el lecho filtrante.
-Menor
producción de lodos y fácil tratamiento de éstos.
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Se
estima como objetivos de calidad del agua filtrada tras el proceso de
filtración directa, los valores de:Tur- bidez 0,3 NTU, Color < 5
Unidades Pt/Co.
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A
nivel de ensayo de laboratorio para determinar la dosis óptima de
coagulante en la filtración directa, obviamente no deberá utilizarse
el clásico Jar-test, ya que este es un ensayo de coagulación-floculación
seguido de decantación. El método más exacto para calcular las dosis
de coagulante óptimas, sería a través del control y seguimiento del
potencial Zeta. Un ensayo sencillo y apropiado, es la filtración
sobre columna de arena, a una velocidad similar a la de la instalación,
de determinados volúmenes de agua, mezclada y agitada previamente con
diferentes dosis de coagulante y recoger el agua filtrada, después de
desechar la primera fracción, para determinar la turbidez, color,
etc, en las fracciones siguientes y construir una curva que en general
será decreciente, relacionando las diferentes dosis de coagulante con
la turbidez y color. Por medio de estos ensayos, se elegirá la dosis
a aplicar en el tratamiento, en función de las características que
se desean obtener para el agua filtrada.
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En
el gráfico de la fig. 1, se muestran los resultados de un ensayo de
laboratorio, donde se ve que, para dosis de 0
a 3 mg/l no se aprecia una significativa reducción de la turbidez y
color, obteniéndose resultados satisfactorios Turb. = 0,3 , para
dosis de 6 mg/l.
|
|
A
partir de esta dosificación, mejora muy ligeramente la turbidez y
color, siendo inútil y hasta contraproducente, emplear dosis más
elevadas {> 6 mg/l) que provocarían la colmatación del filtro.
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Una
medida para evaluar la filtración a
escala real en la propia instalación, es utilizar el índice de
filtrabilidad ( F )propuesto por IVES en 1.978 y que viene dado por
la siguiente expresión:
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h = Pérdida de carga ( en m. de columna de agua) en el
lecho filtrante al cabo del tiempo t.
V
= Velocidad de filtración (m/h)
t
= Tiempo de filtración (horas)
C
= Parámetro de calidad del agua filtrada
=
Parámetro de calidad del agua a filtrar
|
|
La
relación C/Co puede expresarse en diferentes unidades: turbidez,
concentración en materias orgánicas, sólidos en suspensión, número
de partículas, etc.
|
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La
retención de partículas será mayor cuanto menor sea el índice F,
que es un número sin dimensiones, es decir, una buena filtrabilidad
es expresado por un bajo valor de F.
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El
índice de filtrabilidad, es uno de los diversos índices numéricos
para evaluar el rendimiento de un filtro, siendo muy apropiado para
fijar las condiciones óptimas de operación en la filtración directa.
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RECUPERACION
DEL AGUA DE LAVADO DE FILTROS EN LA FILTRACIÓN ---~---
|
|
En
todo proceso de tratamiento del agua potable, existen generalmente dos
puntos donde se procede a la evacuación de lodos: purgas de
decantadores y lavado de filtros. En el proceso de tratamiento
convencional completo, la evacuación de lodos se lleva a cabo
esencialmente en los decantadores, ya que las aguas procedentes del
lavado de filtros, suelen ser
|
|
recuperadas
y enviadas a cabecera de tratamiento y por tanto, se incorporan al
tratamiento seguido en los decantadores. Uno de los principales
inconvenientes de la filtración directa es el aumento del coste
derivado del agua de lavado, ya que, al no emplearse decantadores, no
podría recuperarse el lavado de filtros, como acabarnos de describir,
enviándola a cabecera y decantadores, pues como ya se ha indicado, la
única vía de evacuación de Iodos es a través de la propia agua de
lavado de filtros.
|
|
¿Cómo
compatibilizar entonces el proceso de filtración directa con la
recuperación del agua de lavado de filtro. Una solución sería
conducir este agua de lavado a una pequeña planta
|
anexa,
donde se trataría el agua clarificada por una parte y por
otra se obtendría un lodo o fango seco o semiseco. La otra
solución que es la que hemos experimentado y seguido,
consiste en aprovechar alguno de los decantadores que para
el tratamiento convencional hay construidos en la planta, y
dirigir, sólo y exclusivamente hacia él el agua de lavado
de filtros. En este decantador, que habremos convertido
simplemente en un espesador, se someterá este agua a una
sedimentación-decantación, que puede ser mejorada con la
ayuda del polielectrolíto adecuado y el agua así decantada
y clarificada, se incorporaría al agua que llega a los
filtros.
|
|
ña
planta anexa, donde se trataría el agua clarificada por
una
parte y por otra se obtendría un lodo o fango seco o semiseco. La otra solución, que es la que hemos experimentado
y
seguido, consiste en aprovechar alguno de los decantadores
que para el tratamiento convencional hay construídos en la
planta, y dirigir, sólo y exclusivamente hacia él el agua
de lavado de filtros. En este decantador, que habremos
convertido simplemente en un espesador, se someterá este
agua a una sedimentación-decantación, que puede ser
mejorada con la ayuda del polielectrolíto adecuado y el agua
así decantada
y
clarificada, se incorporaría al agua que llega a los filtros.
|
|
|
En
la Fig. 2 se muestra el esquema de una ETAP convencional con
decantadores estáticos donde se sigue el proceso indicado, para lo
cual, sólo ha sido necesario disponer de una conducción de bypass de
los decantadores y una derivación para dirigir el agua procedente del
lavado de filtros hacia un decantador; ambas modificaciones figuran
con líneas de puntos en el esquema.
|
|
Algunas
de las características medias obtenidas, tanto del agua de lavado de
filtros que llega al decantador, como de esta misma agua una vez
decantada, se resumen en el cua- dro número 1., donde puede
observarse los bajos valores de turbidez, sólidos en suspensión y Al+++ aportados al incorporar este agua decantada procedente del
lavado de filtros, al agua que llega a los filtros.
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|
|
Entrada
Decantador
|
Salida
Decantador
|
|
Sin
Polielectrolíto
|
Con
Polielectrolíto(0,15 ppm)
|
|
Concentración sólidos
en suspensión (mg./l.)
|
380
|
17
|
4
|
|
Turbidez (NTU)
|
88
|
10,5
|
3,8
|
|
Al+++ (mg./l.)
|
4,15
|
0,48
|
0,29
|
Cuadro nº 1 . Decantación del
agua de lavado de fltros
|
A
continuación, se muestran una serie de datos extraídos direc
tamente
del funcionamiento de una gran instalación-14 m3/sg., donde
siempre
que las características del agua bruta lo permitan, se apli
ca
la filtración directa. Durante un período de 60 días, el agua bru
ta
con una turbidez comprendida entre 2,2 y 3,1 NTU y color entre
15
y 25 Unid. Pt/Co, es sometidala mitad de su caudal -5 m"/sg -en
una parte de la instalación al proceso de filtración directa con
dosis media de 10 mg/l de sulfato de alúmina,8% Al203,sobre 20
filtros a
una velocidad de 7,2 m/h y al mismo tiempo, la otra mitad del caudal
se ha tratado siguiendo el proceso completo, con decantación y dosis
media de 24 mg/l del mismo coagulante, de acuerdo con los
correspondientes ensayos de Jar-test, y filtrando sobre otros 20
filtros similares.
|
|
En
el cuadro resumen Nº2, se muestran solamente los da tos de los últimos 30 días del período indicado en grupos de dos
días, observandose
en el segundo caso, con decantación,que la mayor parte de los días,
la turbidez del agua decantada
osciló entre 0,4 y 0,8 NTU y la filtrada entre 0,2 y 0,4 NTU, muy
similar a la filtrada en la otra parte de la planta, donde se seguía
la filtración directa. Resultados también similares, se obtuvieron
para otros parámetros, tales como, color, aluminio, hierro y demanda
química de oxigeno en ambas aguas filtradas.
|
|
En
el segundo caso, cuando se emplearon dosis de sulfato de alúmina
inferiores a 12 mg./l., se obtenía siempre un agua decantada con
mayor turbidez.
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|
|
FECHAS
|
1-2
|
3-4
|
5-6
|
7-8
|
9-10
|
11-12
|
13-14
|
15-16
|
17-18
|
19-20
|
21-22
|
23-24
|
25-26
|
27-28
|
29-30
|
|
|
Agua
Bruta
|
2,6
|
2,4
|
2,4
|
2,2
|
2,6
|
2,5
|
2,7
|
2,7
|
2,9
|
3,0
|
3,1
|
3,0
|
3,0
|
2,8
|
3,1
|
|
FILTRA
CION
DI
RECTA
|
Agua
Filtrada
|
0,3
|
0,3
|
0,2
|
0,3
|
0,3
|
0,2
|
0,4
|
0,4
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,3
|
0,4
|
0,3
|
0,3
|
|
Nº
de Filtros
lavados
/ 2 dias
|
25
|
24
|
26
|
24
|
22
|
24
|
26
|
23
|
24
|
23
|
26
|
22
|
22
|
24
|
23
|
|
DECAN-
TACION
Y
FILTRA
CION
|
Agua
Decantada
|
0,6
|
0,6
|
0,.5
|
0,5
|
0,9
|
0,8
|
1,2
|
1,6
|
1,1
|
0,8
|
1,0
|
0,8
|
0,7
|
0,7
|
0,8
|
|
Agua
Filtrada
|
0,2
|
0,3
|
0,2
|
0,1
|
0,3
|
0,2
|
0,4
|
0,4
|
0,3
|
0,2
|
0,4
|
0,3
|
0,3
|
0,2
|
0,3
|
|
Nº
de Filtros
lavados
/ 2 dias
|
26
|
24
|
27
|
25
|
23
|
24
|
29
|
30
|
27
|
25
|
25
|
23
|
23
|
25
|
24
|
|
Finalmente
señalaremos que, en el periodo indicado, en dos ocasiones,
durante
9 días y por circunstancias no todas perfectamente determinadas,
la
turbidez del agua decantada, aumentó hasta alcanzar valores entre
1,2
y
1,7 NTU, disminuyendo paralelamente las carreras de los filtros
correspondientes, mientras que las de los filtros sometidos a
filtración directa, no se alteraron.
|
|
En
general, las carreras de los filtros han sido algo mayo res en la
filtración directa. Durante el período considerado de los 60 días,
la carrera media en los filtros sometidos a filtración directa ha
sido de 44 horas frente a las 39 horas de los que filtraban agua
decantada.
|
|
No
es objeto de esta exposición , el estudio económico del
procedimiento, pero es evidente, que la disminución de costes en el
proceso de filtración directa con recuperación del agua de lavado
de filtros en uno de los decantadores ya existentes, es considerable.
|
Filtración rápida
:Página de Water Treatment Primer,en inglés, con un resumen del proceso físico
de filtración del agua, caracteristicas de estos dos tipos de filtros. Se
muestran diversos esquemas y figuras. Desde esta página se pueden enlazar con
otras relacinadas con el tema.
Slow Sand
Filtration.htm: Página sobre filtración lenta, de Water Treatment Primer, en
ingles , similar, done se expresan caracteristicas de este tipo de filtros,
incluyendo los mecanismos físicos y biológicos que se dan en estos
filtros. Se muestran igualmente esquema y figuras.
Filtración
y lavado a contracorriente : Documento de A.Amirtharajah, de la School of
Civil and Environmental Engineering, Georgia Institute of Technology (Atlanta).
Presenta esquemas sobre filtración, ecuaciones y mecanismos de retención de
partículas y curvas diversas.
Carecteristicas físico-químicas de las zeolitas naturales como medio filtrante: Articulo de
varios profesores cubanos, presentado en el XXVII Congreso Interamericano de
Ingeniería Sanitaria y Ambiental y recogida en la página de CEPIS. En este
trabajo se estudian y ensayan las zeolitas naturales cubanas, empleadas como
medio filtrante alternativo a la arena, aprovechando a su vez las propiedades
adsorbentes de las zeolitas. Cuba tiene una gran producción y reserva de
zeolitas y en cambio dispone de muy poca de arena silícea que se emplea en la
filtración del agua.
Espectro de
filtración : Publicación en la página de Osmonic, sobre como maximizar
las necesidades de una filtración conociendo los tipos y tamaños de partículas
y asiídeterminar el sistema de filtración más adecuado.
Filtración: Procesos
de filtración , tipo de filtros, lavado de filtros, perdida de carga, esquemas
y ciclos de filtración. Página, en inglés, de Minesota Rural Water.
Regla de la EPA
.Sobre la recuperación o reciclado de las aguas de lavado de filtros.
Plantas
de Filtración Rápida. Página de CEPIS dentro del Programa Regional para
la Promoción del Uso de Tecnologías Apropiadas en Saneamiento Básico. Recoge
una serie de criterios para seleccionar el grado de tratamiento en función de
la calidad de la fuente, describiendo las unidades básicas para seguir el
proceso.
Separación mecánica de sólidos. Filtración. Descripción de diferentes tipos
de filtración, por Oswaldo Cadena.
Regulación de la EPA sobre el reciclado de las aguas generadas en el
lavado de los filtros en el proceso de tratamiento del agua potable. En mayo de
2001 la EPA publicó unas reglas que regulaban el proceso de reciclado del agua
generada en el lavado de filtros, como método para reducir el riesgo de los
consumidores por contaminantes microbilógicos. Se recogen una serie de enlaces
de la EPA sobre este tema.
Implementation Materials
Final Filter Backwash Recycling Rule
More information about
Microbial disinfectants and
disinfection byproducts rules
Training
Filtración lenta como proceso de desinfección:
Ing. Lidia Cánepa de Vargas.CEPIS-OPS
Purificación del agua mediante filtración por
carbón activo. Publicación en el Diario El Comercio (Ecuador)
Filtración directa . Diapositivas
en PowerPoint por
Luz Adriana Echavarría y
Maria Isabel
Marin (Universidad
del Valle
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