Etapas de la Línea de Agua en una EDAR Urbana

Etapas de la Línea de Agua en una EDAR Urbana y Justificación del Tanque de Homogeneización

Descripción de las Etapas

A continuación, se enumeran las etapas típicas de la línea de agua de una EDAR urbana y se describen sus objetivos:

1. Desbaste

Esta operación unitaria, situada al inicio de todas las ETAP (Estación de Tratamiento de Agua Potable) y EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales), tiene como objetivo principal la eliminación de sólidos de gran tamaño que podrían causar obstrucciones o afectar el funcionamiento de bombas y válvulas. El desbaste se lleva a cabo mediante rejas y tamices.

2. Homogeneización

La etapa de homogeneización busca amortiguar las variaciones de caudal para obtener un flujo constante. Además, también se pueden atenuar las fluctuaciones en la calidad del agua.

3. Aireación

La aireación es una operación física crucial tanto en ETAP como en EDAR. Su función principal es la transferencia de oxígeno al agua, esencial para diversos procesos de tratamiento.

4. Mezclado

El mezclado consiste en combinar diferentes sustancias, mantener una concentración y/o temperatura uniforme en el sistema, y prevenir la sedimentación de sólidos.

5. Coagulación-Floculación

Este tratamiento físico-químico, a menudo seguido de sedimentación, busca aglomerar partículas pequeñas en flóculos más grandes y fáciles de eliminar.

6. Precipitación

La precipitación implica la eliminación de contaminantes solubles mediante la adición de un reactivo químico. Este reactivo reacciona con el contaminante, formando un sólido que se separa del agua por sedimentación. En ocasiones, se requiere una etapa previa de coagulación-floculación.

7. Sedimentación

Mediante la acción de la gravedad, la sedimentación separa las partículas suspendidas con una densidad mayor que la del líquido. Es una operación sencilla y altamente eficiente.

8. Flotación

La flotación se utiliza para separar partículas sólidas o líquidas del agua, arrastrándolas hacia la superficie mediante la inyección de burbujas de aire.

9. Filtración

En la filtración, el agua pasa a través de un lecho de material granular (generalmente arena) a baja velocidad. Este proceso permite separar partículas de tamaño inferior al tamaño de los poros del material filtrante.

10. Proceso de Membrana

Similar a la filtración, el proceso de membrana utiliza membranas semipermeables para separar contaminantes del agua en función de su tamaño y carga.

11. Adsorción

La adsorción implica la transferencia de un soluto desde una fase líquida a la superficie de un sólido (adsorbente). El carbón activado es uno de los adsorbentes más utilizados.

12. Cambio Iónico

En el cambio iónico, los iones móviles unidos a grupos funcionales en la superficie de un sólido se intercambian por iones presentes en la disolución con mayor afinidad por esos grupos funcionales.

13. Desinfección

La desinfección tiene como objetivo la eliminación selectiva de microorganismos patógenos presentes en el agua.

Justificación de la Ubicación del Tanque de Homogeneización

Los tanques de homogeneización se ubican en la etapa de homogeneización. Su función principal es prevenir que el agua entre en condiciones anaerobias, las cuales pueden generar malos olores y afectar negativamente los procesos de tratamiento posteriores.

Importancia de la Temperatura en el Diseño de EDAR

La temperatura del agua es un parámetro crítico en el diseño de una EDAR debido a su influencia en:

• El desarrollo de la vida acuática.
• Las velocidades de reacción química.
• La solubilidad del oxígeno.

Estos fenómenos son más pronunciados en las EDAR que en las ETAP, lo que convierte a la temperatura en un factor de diseño crucial para garantizar el correcto funcionamiento de la EDAR. Cambios bruscos de temperatura pueden provocar un aumento en la mortalidad de la vida acuática, mientras que temperaturas elevadas pueden favorecer la proliferación de plantas acuáticas y hongos.

Importancia de la Alcalinidad en Aguas de Abastecimiento y Residuales

La alcalinidad es un parámetro importante tanto en aguas de abastecimiento como en aguas residuales. Una baja alcalinidad puede:

• Afectar la eficiencia de los procesos de tratamiento.
• Corroer las tuberías y equipos.
• Provocar cambios bruscos en el pH.

Contaminación de Acuíferos por Nitratos

Causas

La principal causa de contaminación de acuíferos por nitratos es el uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en la agricultura.

Consecuencias

Los nitratos en el agua potable pueden causar metahemoglobinemia, una enfermedad que dificulta el transporte de oxígeno en la sangre, y se han relacionado con un mayor riesgo de cáncer.

Tratamientos para su Eliminación

• Sustitución de la fuente de suministro de agua.
• Mezcla con agua de bajo contenido en nitratos.
• Tratamiento mediante intercambio iónico, ósmosis inversa o desnitrificación microbiana.

Caudal Punta en una EDAR

El caudal punta se refiere al máximo flujo de agua que puede llegar a una EDAR, generalmente debido a períodos de mayor consumo. La presencia de un tanque de homogeneización permite amortiguar las variaciones de caudal, mientras que su ausencia puede generar problemas operativos.

Pretratamiento en una EDAR

El pretratamiento en una EDAR incluye los siguientes procesos:

• Desbaste: Elimina sólidos gruesos mediante rejas y tamices.
• Homogeneización: Amortigua las variaciones de caudal y calidad del agua.
• Aireación: Transfiere oxígeno al agua y ayuda a eliminar sustancias volátiles y grasas.

La materia orgánica biodegradable se elimina principalmente en el tratamiento secundario, específicamente en el reactor biológico.

Canon de Vertido y Canon de Saneamiento

• Canon de Vertido: Tasa que pagan las entidades que realizan vertidos al dominio público hidráulico.
• Canon de Saneamiento: Tasa que pagan los usuarios por el mantenimiento y conservación de las infraestructuras de saneamiento.

Directiva Europea 91/271 sobre Aguas Residuales y Eutrofización

Para minimizar la eutrofización, la Directiva Europea 91/271 establece:

• Declaración de zonas sensibles a la eutrofización.
• Criterios para la identificación de zonas sensibles.
• Límites a las concentraciones de nutrientes en vertidos a zonas sensibles.

Sistemas de Soporte Sólido en EDAR

En sistemas de soporte sólido (biodiscos, filtros percoladores), no es necesario recircular fangos desde el decantador secundario porque las bacterias se encuentran fijadas al soporte, no dispersas en el agua.

Factor F en el Diseño de Sistemas de Aireación

El factor F representa la relación entre la Capacidad de Oxigenación Real (COR) y la Capacidad de Oxigenación Estándar (COS). Se utiliza para ajustar el diseño del sistema de aireación a las condiciones reales de operación.

Eficiencia de Transferencia de Oxígeno en Difusores

La eficiencia de transferencia de oxígeno en difusores depende de:

• Calado del tanque: A mayor calado, se requiere mayor potencia para asegurar la transferencia de oxígeno en toda la columna de agua.
• Tipo de difusor: Los difusores de burbuja fina ofrecen una mayor superficie de contacto aire-agua, lo que aumenta la eficiencia de transferencia de oxígeno.

Disposición del Tanque de Homogeneización

La disposición en serie del tanque de homogeneización es más común porque asegura que todo el caudal pase por el tanque, lo que resulta en una mayor homogeneización de la calidad del agua.

Aireadores Superficiales de Eje Vertical

Los aireadores superficiales de eje vertical han caído en desuso debido a la formación de espumas y aerosoles, causados por la alta turbulencia superficial que generan.

Reactor Biológico de Membrana

explicando por qué ocupa menos superficie que un reactor biológico convencional. Los Reactores Biológicos de Membrana (reactor biológico + ultrafiltración) permite la separación del fango y el líquido mediante membranas, obteniendo ventajas importantes frente a la separación en los tradicionales decantadores secundarios, ya que incorporan en una única etapa las operaciones de aireación, decantación secundaria y filtración. Por lo tanto, se tiene una planta más compacta, al prescindir del decantador secundario y tener un reactor biológico mucho más pequeño (se puede reducir hasta 1/3)  ● ¿Qué es el fouling? Indica algunas medidas llevadas a cabo en desaladoras para minimizar este problema. Ensuciamiento de la membrana, consiste en la formación de costras en la superficie de la membrana por precipitación o deposición de partículas. Para disminuir este problema conviene que la velocidad de circulación del agua en la superficie de la membrana sea elevada.  ¿Qué son las curvas de isoeliminación? ¿Por qué el diseño de los decantadores primarios de EDAR que tratan aguas residuales urbanas no se realiza a partir de los resultados de estas curvas? Curvas que definen el mismo porcentaje de sedimentación a distintas alturas para diferentes intervalos de tiempo. No se emplean las curvas de isoeliminación para el diseño de decantadores primarios de una EDAR puesto que es un ámbito con un profundo estudio y se conoce el comportamiento de éstos sin la necesidad de emplear dichas curvas. Para aguas residuales industriales sí serían necesarias.