Parámetros de control ensayo

Estudio de la filtración lenta de arena con retrolavado y La influencia del medio filtrante en el filtro. Recuperación y limpieza. To cite this article: Fernando Hymnô de Souza, Bruno Segalla Pizzolatti, Juliana Marques Schöntag & Maurício Luiz Sens (2015): Study of Slow Sand Filtration with Backwash and the

Influence of the Filter Media on the Filter Recovery and Cleaning, Environmental Technology,

Los filtros lentos de arena se consideran una excelente alternativa para el suministro de agua potable en zonas rurales. y / o áreas aisladas donde el agua cruda que se puede tratar con esta técnica está disponible. Algunos estudios Utilizó el retrolavado como una alternativa para limpiar el filtro de arena lenta con el objetivo de aplicar la tecnología en pequeñas comunidades, ya que los filtros que suministran agua a un pequeño número de personas no lo hacen.
requieren mucho espacio En este estudio, la influencia del diámetro efectivo en la calidad del agua en los filtros y se evaluó el sistema de limpieza. Se construyó un sistema piloto con seis filtros: tres filtros fueron limpiado convencionalmente raspando y los otros tres fueron limpiados por retrolavado, cada uno con un diferente diámetro efectivo del medio de filtro. La mayoría de los filtros tenían una turbidez promedio de menos de 1.0 NTU, la turbidez requerida en la salida de los filtros por la Ordenanza del Ministerio de Salud de Brasil.
En el estudio, los filtros limpiados raspando con lechos de filtro de diámetro más pequeño filtraron con eficacia el agua mejor pero tuvo peor producción efectiva. Lo contrario ocurre en el caso de los filtros retrolavados.

INTRODUCCION

Se pueden emplear varios sistemas para el tratamiento del agua. Algunos de ellos son muy simples, mientras que otros son más complejos e implican una tecnología más moderna. El sistema debe variar según la calidad del agua a tratar, pero la población no siempre tiene acceso al agua tratada por tales sistemas. En Brasil, la población rural es la más afectada. Solo el 33% de esta población tiene cobertura de sistemas de suministro de agua. [1]
La filtración lenta de arena (SSF) es una tecnología que se ha usado durante siglos para este propósito y aún se considera efectiva. Las SSF se consideran una excelente alternativa para el suministro de agua potable en las comunidades rurales. Sin embargo, esta tecnología solo se puede aplicar cuando el agua disponible en las localidades es adecuada para
esto. [2] En tales sistemas, el agua se introduce en el filtro a bajas velocidades de filtración, lo que permite el tratamiento principalmente por actividad biológica.

Estos sistemas también son conocidos por su simplicidad de construcción y operación. Los recursos locales pueden ser utilizados en su construcción y no necesitan dosificación por productos químicos durante la operación. [4-6]
Se cree que esta es la técnica más antigua para el tratamiento del agua para uso público. Sin embargo, SSF tiene terreno perdido debido a la aparición de tecnología más avanzada, la necesidad de áreas más pequeñas para su implementación, y dificultades en la eliminación del color y otros contaminantes debido a la creciente contaminación de los cuerpos de agua. En Brasil, la técnica ha perdido terreno desde la década de 1970, incluso en áreas rurales o comunidades medianas y pequeñas, donde sigue siendo adecuado. [7]
Sin embargo, SSF es interesante para sistemas de pequeña escala, ya que es fácil de operar y solo necesita cloración final para desinfección del agua según los estándares de la ordenanza brasileña [8]. La investigación muestra que las comunidades que no tienen acceso a un sistema de suministro público puede reducir significativamente el riesgo de incidencia de enfermedades diarreicas con el uso de agua tratamiento en el hogar. [9,10]
Se estima que las muertes de aproximadamente 1,8 millones de personas en todo el mundo cada año están relacionadas con enfermedades diarreicas, [11] siendo los niños los más vulnerables. Las enfermedades diarreicas representan aproximadamente el 8% de los infantes.
mortalidad en todo el mundo. [12] Este hecho justifica la aplicación de SSF en el nivel del hogar. Esta es una técnica que mejora significativamente la calidad bacteriológica del agua. [13]
Existen diferentes técnicas para la limpieza de filtros de arena lentos, entre los cuales el raspado es el más frecuente usado. Sin embargo, estudios recientes mostraron que el lavado a contracorriente es una técnica efectiva para limpiar estos filtros.
El retrolavado es prometedor en comparación con los sistemas de limpieza convencionales que usan raspado porque es menos trabajo intensivo [14-16]
Por más de 15 años, el Laboratorio de Potabilización de Aguas (LAPOA) de Santa Catarina Federal
La Universidad (UFSC) ha estudiado sistemas de tratamiento descentralizado en Brasil. Estos sistemas son pequeños, se pueden usar en cada punto de necesidad sin conexión a una red de suministro, y son utilizados por un pequeño número de personas. Entre Es el filtro de arena lenta retrolavado. Sin embargo, los parámetros operativos todavía necesitan mejoras para mejor
implementación y expansión de esta tecnología, justificando nuevos estudios

Metodología
Para la evaluación de la influencia de los diámetros efectivos, se construyó un sistema piloto con seis filtros. Se realizó una limpieza convencional mediante raspado en tres filtros (SSFS) y se realizó un lavado a contracorriente en los otros tres (filtros de arena lenta con limpieza de retrolavado, SSFB). Los filtros operados en pares, cada uno con un diámetro efectivo diferente del medio de filtro.
Antes del diseño del sistema de filtración, se realizaron pruebas preliminares para la caracterización del medio de filtración y la determinación de los parámetros: tamaño efectivo, coeficiente de uniformidad, pérdidas de carga en el sistema durante el retrolavado y enfoque de aproximación al agua para la expansión deseada de el filtro (tabla 1).

Sistema piloto
Los filtros fueron construidos con tubería de PVC de Ø100 mm. SSFS y SSFB (Figura 2) son similares, siendo diferenciados solo por el medio de filtro. La altura de SSFB se incrementó para asegurar completamente el funcionamiento del retrolavado por gravedad, asegurando así la carga requerida para la expansión del medio de filtro. Se requirieron diferentes velocidades de aproximación para lograr la expansión deseada del 25% en cada filtro (Tabla 1). Por lo tanto, se instalaron válvulas de compuerta para regular este parámetro durante el retrolavado y, por lo tanto, todos los sistemas SSFB se construyeron de la misma manera.

El medio de filtrado tiene una profundidad de 40 cm de arena y una capa de soporte de 25 cm con tamaños de grano que van de 1,7 a 19,1 mm. Todos los filtros se operaron durante un período de aproximadamente cinco meses y fueron alimentados por bombas de dosificación con agua de un lago llamado Lagoa do Peri, en Florianópolis, Brasil. La tasa de filtración aplicada fue
constante (4 m³ / m².d, cama vacía) y la cabeza hidráulica era variable (máximo 0.80 m). Se han descrito sistemas operativos similares en otros estudios. [14-17] Al final de la filtración, los filtros se limpiaron, cada uno a su manera, y se pusieron nuevamente en funcionamiento.
Los sistemas SSFS se drenaron hasta que el nivel del agua se mantuvo por debajo de la capa de filtro. Tomando el filtro parcialmente seco, la capa superficial llamada Schmutzdecke y los primeros 9 cm de arena fueron raspados. Los 6 cm iniciales de arena se lavaron con agua cruda y se reemplazaron en el filtro. Los 3 cm restantes se colocaron en la parte superior sin lavar
para acelerar el proceso de recuperación del filtro.

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