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POTABILIZACION
DEL AGUA

3 a E d ic ió n

Ja ir o A lberto Romero R ojas

Page 153

164 POTABILIZAC1ÓN DEL A G U A

El co rto circu ito se p resen ta cuando u n a p o rc ió n del fluido atraviesa el
tanque en u n tiem po m en o r que el tiem p o de re tenc ión , d eb ido a d ife­
rencias en las velocidades y longitudes de las trayecto rias de corrien te .
E l co rto c ircu ito se in crem en ta m edian te m ezcla del co n ten id o del tanque,
altas velocidades de en trada, y p o r co rrien tes de densidad; p o r ello se p re ­
sen ta en to d o s los tanques reales.
Para m in im izar las in terferencias m encionadas, la velocidad a través de
u n tan q u e de sed im entación debe m antenerse en tre 0,25 y 1,5 cm /s (1).
Para tanques de alta tasa se recom iendan valores de velocidad p ro m ed io
de flujo m enores de 1 cm /s (51).
Según S m eth u rst, la velocidad m edia en el tanque de sed im en tac ión debe
se r m en o r de 2 cm /s (9).

— U nidades de en trada y salida del sed im entador.

La en trad a al sed im en tador se d iseña para d is trib u ir el agua u n ifo rm e­
m en te sobre la sección transversal del tan q u e en tre el flocu lador y el se­
d im en tad o r. Es m ás im p o rtan te que la un idad de salida para co n tro la r
co rrien tes de densidad e inercia, y afecta p o r ello en m ay o r g rado la efi­
ciencia del sed im entador. La m ejo r u n idad de en trada es u n a que p erm ita
el paso del agua al sed im en tad o r sin tuberías o canales. La velocidad en
los canales debe se r lo su ficien tem ente baja para ev itar que el flocu lo se
rom pa, generalm ente en tre 15 y 60 cm /s . El principal p ro p ó s ito de la u n i­
dad de en trada es el de p roveer una transición suave en tre la velocidad
re lativam ente alta de la tubería afluente y la velocidad baja u n ifo rm e d e ­
seable en la zo n a de asen tam ien to para m in im izar su in te rfe ren c ia con
este p roceso . E l canal de en trada debe ex tenderse a to d o lo ancho del
tan q u e para asegurar la d istribución un ifo rm e so b re to d a la sección tran s­
versal.
E l p ro p ó sito de la u n idad de salida es sim ilar al de la un idad de en trada,
o sea p roveer una transición suave en tre la velocidad de flujo en el sed i­
m en tad o r y la velocidad en la tubería efluente; generalm ente el nivel del
agua en el sed im en tado r se co n tro la a la salida. Las salidas p u ed en ser
verted ero s o abertu ras sum ergidas co n co n tro l m anual ejercido p o r las
válvulas de co n tro l de nivel de en trada a los filtros.
A m en u d o los vertederos de salida son del tip o de ab e rtu ra en V , algunas
veces con facilidades para a justar verticalm ente su a ltu ra y c o n tro la r el
caudal de salida.
C argas típicas para vertederos de salidas se m uestran en el cuad ro 5.8.

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S e d im e n t a c ió n 1 6 5

Cuadro 5.8
Cargas típicas de rebose sobre vertederos

T ipo de servicio CARGA, L/s.m Referencia

Clarificación <7,25 (1 )
Flóculo de alumbre liviano 1,7 - 2,1 (1 )
Floculo de alumbre pesado 2,1 -3,1 (1 )
Flóculo de ablandamiento 3,1 - 3,7 (1)
Flóculo de coagulación <2,9 (25)

Flóculo de coagulación 2 - 7 (24)

— D e conform idad con estudios realizados p o r Kaw am ura (10) se deben
ten er en cuenta, adem ás, los siguientes aspectos:

• La m ejo r localización de la pantalla d ifusora de en trada al sedi­
m en tad o r es a 2 - 2,5 m aguas abajo del m uro de entrada.

• E l tip o de d ifu so r m ás efectivo tiene d istribu idos un iform em ente
orificios de 125 m m con u n a relación de abertura del 6 - 8 % para
tanques co n relación lo n g itu d /an ch o y ancho /p ro fund idad apro­
x im adam ente igual a 4 /1 .

• La velocidad m áxim a del flujo a través de los orificios debe ser
150 m m /s para p reven ir ro tu ra del floculo.

• La pérdida de carga óptim a en los orificios de entrada es igual a 2-3
mm.

• E n tanques su jetos a vientos severos, corrientes de densidad o va­
riaciones de caudal, son recom endables dos paredes difusoras in­
term edias.

• E n tanques sujetos a v ientos benignos, corrien tes de densidad o
variaciones de caudal, una pared difusora in term edia es recom en­
dable.

— A lm acenam iento de lodos.

A l d iseñar el sed im en tad o r hay que ten e r en cuenta el volum en destinado
al alm acenam iento de lodos. Los lodos generalm ente se m ueven h id ráu­
licam ente hacia u n a tolva de lodos de donde son extraídos m ediante una
tubería de desagüe. El tanque tendrá, p o r consiguiente, en su fondo una
pen d ien te suave hacia la tolva de lodos. Para el arrastre de los lodos se
p u ed en tam bién u sar m ecanism os de arrastre de lodos, de m ovim iento
len to para no alterar el p roceso de sedim entación o la resuspensión de los

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Ín d ic e A n a l ít ic o 327

Mezcladores rápidos hidráulicos, 53
Mezcladores rápidos mecánicos, 53

O
O peración y m antenim iento de plantas

de purificación de aguas, 263
consideraciones básicas de los procesos

de tratam iento, 268
objetivos de la operación, 267
parám etros de control de operación, 267
principios de mantenimiento, 266
principios de operación, 265
registro e inform es de operación, 281

P
Plantas de purificación de aguas, operación y

m antenim iento, 263
Plantas de purificación, tipos, 15
Procesos de tratam iento, consideraciones

básicas, 268
aforo, 269
coagulación, floculación, 269
cribado, 268
desinfección, 278
filtración, 272
sedimentación, 271

Propiedades físicas del agua, 303, 304
Purificación, tipos de plantas, 15
Purificación del agua, 13

consideraciones generales del diseño, 20
tipos de plantas de purificación, 15

R
Rem oción en proceso de filtración,

m ecanism o de, 193

Resalto hidráulico, mezcla rápida en canal
rectangular con, 63

S
Sedimentación, 117

criterios de diseño, 158
ejemplos, 131, 136, 168
introducción, 119
sedimentación de tasa alta, 138
sedimentación tipo 1,121
sedimentación tipo 2, 133
tanque de sedimentación ideal, tipo 1, 125
tanque de sedimentación ideal, tipo 2, 136
tipos de sedimentación, 119
tipos de tanques de sedimentación, 145

Sedimentadores de m anto de lodos o de
contacto con sólidos suspendidos, 152

Sistema de inyección de cloro, 255

T
Tanque de sedimentación ideal,

sedimentación tipo 1, 125
sedimentación tipo 2, 136

Tanques de sedimentación, tipos de, 145
Tasa alta, sedimentación, 138
Tratam iento de lodos de plantas de

purificación de agua, 283
cantidades, 290
características, 287
consideraciones ambientales, 287
introducción, 285
m étodos de reciclaje, 300
m étodos de tratam iento y disposición, 291
origen, 285

Turbina, mezcla rápida con una, 60

V
Vertederos rectangulares, mezcla rápida

en, 68

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Esta obra forma p ar te del convenio de coediciones entre la Escuela
Colombiana de Ingeniería y Alfaomega, cuyo propósito e s difundir en
los países de habla h ispana, los trabajos de d e s ta c a d o s Ingenieros
latinoamericanos, para responder a las neces idades de nues tro entorno.

POTABILIZACIÓN
DEL AGUA

La potabilización del agua e s un grave problema que aqueja a cientos
de habitantes ta n to en zonas u rbanas com o en zonas rurales, que
requiere so luc iones si no fáciles sí e f icaces y eco n ó m icam en te
viables. Esta investigación y análisis p re tende contribuir y acercar al
lector a a d e n tra rs e en los p rinc ipa les p ro c e so s e m p lead o s
actualm ente en la potabilización del agua; desde a sp e c to s generales
sobre el diseño de una planta de purificación, pasando por p rocesos
com o la aireación, la mezcla rápida, la floculación, la sedim entación,
la filtración y la cloración, h as ta el m antenim iento y operación de una
planta potabilizadora de agua . A lo largo del libro encon tra rá
n u m e ro so s e jerc ic ios ejem plificando c a s o s rea le s , as í com o
abundantes ilustraciones.

Jairo Alberto Romero Rojas
Ingen iero Civil d e la U niversidad N acional de C olom bia, ob tuvo el
M a s te r o f E n g in ee rin g e n In g en ie ría A m b ie n ta l e n el R e n sse la e r
P o ly tech n ic In s ti tu te , Troy, N ueva York, y rec ib ió d ip lom a en A guas
S u b te r rá n e a s de la U niversidad H ebrea d e J e ru s a lé n . D esd e 1 9 6 4 ha
e s ta d o v incu lado a la U niversidad N acional de C olom bia ocupando
d is t in to s c a rg o s d o c e n te s y a d m in is tr a t iv o s e n tr e lo s c u a le s se
d e s ta c a n : J e f e d e la se c c ió n de Ingen iería S a n ita r ia , V icedecano y

D ecano de la F a c u lta d de Ingen iería , y D irec to r d e P o sg ra d o . En la a c tu a lid a d e s pro fesor
a so c iad o de la F a c u lta d d e Ingeniería .

D esd e 1 9 7 5 e s p ro fe so r de Ingeniería A m b ien ta l e n la E sc u e la C o lom biana de Ingeniería,
á rea en la cu a l se ha d e s e m p e ñ a d o c o m o co n su lto r , s im u ltá n e a m e n te con su ejercicio
d o c e n te . A c tu a lm e n te e s el d ire c to r d e l C e n tro de E s tu d io s A m b ie n ta le s y de la
E specialización en S a n e a m ie n to A m b ien ta l de e s ta in s titu c ió n .

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