Tratamiento de aguas

1. Tratamiento primario

1.1. Sedimentación primaria

La sedimentación primaria, reduce la carga orgánica en los procesos de tratamiento de aguas mediante la eliminación de una gran cantidad de sólidos suspendidos, y materiales flotantes del afluente del agua residual. Cuando se opera de manera eficiente la sedimentación primaria, típicamente puede remover hasta el 90% de los sólidos sedimentables, del 40 al 60 por ciento de los sólidos en suspensión y del 20 al 40 por ciento de la demanda bioquímica de oxígeno entrante al sedimentador. El tratamiento primario, reduce la velocidad de las aguas residuales a través de un sedimentador de modo que puede tener lugar la sedimentación y flotación. Esta desaceleración del flujo mejora la eliminación de los sólidos en suspensión en las aguas residuales. Los tanques de sedimentación primaria eliminan la grasa y aceites flotantes, eliminan los sólidos como lodos asentados y los recoge para la transferencia por bombeo hasta su tratamiento.

1.1.1. Conceptos de sedimentación primaria

Cuando se reduce la velocidad, los sólidos que son más densos (más pesados) que el agua, se depositan en el fondo. La gravedad es la fuerza de trabajo. El gasto y la velocidad de flujo son los factores que influyen en la eficiencia de los tanques primarios.

1.1.2. La carga superficial

La carga superficial es el parámetro más importante en los sedimentadores, es una medida del gasto en relación con el área de la superficie total disponible para el proceso y se expresa como metros cúbicos por día por metro cuadrado de área de superficie del tanque.

Un tiempo de retención más largo y una menor carga superficial implican mayor eficiencia de remoción de sólidos.

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1.1.3. Carga hidráulica sobre vertedores

La carga hidráulica sobre vertedores describe cuántos metros cúbicos de aguas residuales por día pasan en un vertedor de un metro lineal de largo.

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1.1.4. Tiempo de retención

El tiempo de retención en horas, es el volumen del tanque primario multiplicado por 24 horas por día, dividido entre el gasto en metros cúbicos por día.

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1.1.5. Carga de sólidos

La carga de sólidos describe cuantos kilos por día de sólidos entran al sedimentador, por cada metro cuadrado de área.

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1.1.6. Eficiencia de remoción de sólidos

Es el porcentaje de sólidos extraídos de los sedimentadores.

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1.1.7. Descripción del proceso

El afluente del agua residual en la mayoría de las plantas fluye normalmente a través de rejillas e instalaciones de eliminación de arena antes de entrar en el tratamiento primario. El flujo entra entonces en el tanque primario, donde permanece durante 1 a 3 horas. Durante este tiempo los sólidos sedimentables se hunden hasta el fondo de los tanques y los materiales flotantes suben a la superficie

Los materiales flotantes, llamados espumas o natas, son retirados de los depósitos por un sistema colector de superficie que se conoce como charola de natas, para su transporte y disposición.

El lodo primario resultante es una grasa de color marrón o gris, puede generar mal olor por la suspensión de sólidos sedimentados. La nata obtenida de la superficie de los tanques puede combinarse con el lodo.

Las provisiones para coagulante o adición de polímeros a veces se proporcionan en las unidades de tratamiento primario para

mejorar la sedimentación en las plantas sobrecargadas o durante períodos de caudales máximos extendidos.

La mezcla rápida y floculación no se requieren necesariamente. El cloro también se puede agregar al afluente primario, la adición de cloro puede mejorar la aglomeración de grasa y mejorar la eliminación, así como la disminución del ácido sulfhídrico (H2S) que ayuda a controlar olores.

Un residuo de cloro, sin embargo, puede interferir con los procesos de tratamiento biológico secundario.

1.2. Factores que influyen en la eficiencia

1.2.1. Tiempo de retención

La duración de la sedimentación primaria que se diseñe es de importancia crítica. Si se proporciona muy poco tiempo de retención, el retiro del material no es suficiente. Si el tiempo es demasiado largo, se puede producir una condición séptica que reduce la eliminación de lodos y puede causar problemas de olor y la reducción de la eficiencia en los procesos posteriores.

1.2.2. Temperatura

El decantador primario se ve afectado por la temperatura de las aguas residuales. La sedimentación se produce de manera más eficiente en el agua más caliente. Aguas residuales más cálidas también pueden permitir que la grasa y aceites queden en suspensión.

La sedimentación mejora durante el clima cálido, pero el lodo sedimentado también puede convertirse en séptico más rápido, si la remoción de lodos no se incrementa.

1.2.3. Características de aguas residuales

El tamaño de partícula, forma y densidad de los sólidos de las aguas residuales afluentes afecta a las tasas o velocidades de sedimentación

Las condiciones sépticas causan que los sólidos vayan a la superficie en lugar de que se sedimenten en el fondo. La cantidad y la calidad de los sólidos recirculados de otras unidades de proceso, como sobrenadantes o agua de lavado de filtros banda, dirigidos hacia el tanque primario también influyen en la eficiencia.

Las aportaciones de aguas residuales industriales pueden saturar a la unidad primaria; consistirá de material orgánico más concentrado que el sistema no pueda manejar, o contener materiales tóxicos que podrían viajar a través del tanque o entrar en el lodo. Cualquiera de estos hechos pudiera afectar negativamente la eficiencia final de la planta.

1.2.4. Cambios de flujo del afluente

El rendimiento de las unidades primarias se ve afectado negativamente por una amplia variación en el flujo. Si el afluente es abastecido por bombas con ciclos de encendido y apagado, se pueden generar corrientes, haciendo que el tiempo de retención pueda aumentar y disminuir.

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