Tratamiento de agua para consumo humano Plantas de filtración rápida. Manual IV: Operación, mantenimiento y control de calidad

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Xavier Palma Toledo
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1 Contenido i OPS/CEPIS/PUB/ Original: español Tratamiento de agua para consumo humano Plantas de filtración rápida Manual IV: Operación, mantenimiento y control de calidad Lima, 2005

2 ii Operación, mantenimiento y control de calidad Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 2005 El Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS/OPS) se reserva todos los derechos. El contenido de este documento puede ser reseñado, reproducido o traducido, total o parcialmente, sin autorización previa, a condición de que se especifique la fuente y de que no se use para fines comerciales. El CEPIS/OPS es una agencia especializada de la Organización Panamericana de la Salud (OPS/OMS). Los Pinos 259, Urb. Camacho, Lima, Perú Casilla de correo 4337, Lima 100, Perú Teléfono: (511) Fax: (511) cepis@cepis.ops-oms.org

3 Contenido iii INTRODUCCIÓN En este manual tratamos sobre la forma correcta de operación de los diferentes tipos de plantas: a) Convencionales clásicas: generalmente de funcionamiento hidráulico y mecánico. b) Convencionales de tecnología apropiada: de funcionamiento totalmente hidráulico. c) Plantas de tecnología importada: plantas de patente, plantas compactas, etcétera. Si bien el principio de funcionamiento de los procesos es el mismo en todas ellas, dependiendo de las características de las unidades varían el comportamiento y la forma de operación. Es conocido que el mejor proyecto puede fracasar si la forma de operar la planta es incorrecta. Por eso es de primordial importancia establecer adecuadamente desde un inicio los procedimientos de operación del sistema. La evaluación es un instrumento importantísimo en la operación (ver Manual III: Evaluación de plantas de tecnología apropiada), por lo que para establecer la forma correcta de operación de un sistema, se debe comenzar por evaluarlo, por identificar sus parámetros operacionales y ajustarlos a la calidad del agua e identificar defectos de diseño que estén creando problemas hidráulicos importantes para obtener la eficiencia deseada. En estos casos será necesario efectuar modificaciones para subsanar los problemas antes de establecer los procedimientos de operación correspondientes. En condiciones normales, la planta debe evaluarse apenas se ponga en marcha, para evitar que la operación se inicie con problemas.

4 iv Operación, mantenimiento y control de calidad En cada capítulo se tratarán los procedimientos específicos de operación para las unidades de tratamiento características de cada tipo de planta. Las unidades previas al ingreso a la planta, como los desarenadores y presedimentadores, solo se trataran en el primer capítulo.

5 Contenido v RECONOCIMIENTO Este manual ha sido elaborado por el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS/OPS), de la Organización Panamericana de la Salud (OPS/OMS), y actualiza los textos publicados en 1993 con los títulos Manual VI: Operación, Manual VII: Mantenimiento y Manual IX: Control de calidad. La preparación y actualización de este manual ha estado a cargo de la Ing. Lidia Canepa de Vargas, asesora en Tratamiento de Agua para Consumo Humano, bajo la dirección del Dr. Mauricio Pardón, director del Centro. Se agradece la contribución del Ing. Víctor Maldonado Yactayo y del Ing. Claudio Osorio Urzúa en la revisión de las unidades. Asimismo, la colaboración del editor del CEPIS/OPS, Lic. Luis Andrade Ciudad, y de las Sras. Inés Barbieri e Irma Sánchez, del cuerpo de secretarias del Centro, quienes colaboraron en el procesamiento del texto.

6 vi Operación, mantenimiento y control de calidad

7 Contenido vii CONTENIDO Página INTRODUCCIÓN... i RECONOCIMIENTO... iii CAPÍTULO 1. CRITERIOS GENERALES DE OPERACIÓN Introducción Operación de puesta en marcha Inspección preliminar Operaciones iniciales Llenado de la planta Operación normal Operación especial o eventual Parada o suspensión de la operación de la planta Limpieza de un decantador o floculador Lavado de canales y tanque de distribución Operación de emergencia Falla de energía de larga duración Fallas en estructuras y equipos esenciales Terremotos Incendios Inundaciones Cambios bruscos de calidad del agua cruda Escapes de cloro o de químicos peligrosos Manual de operación y mantenimiento Generalidades Características del manual Calibración de equipos Redacción del manual Contenido CAPÍTULO 2. OPERACIÓN DE PLANTAS CONVENCIONALES Y DE TECNOLOGÍA APROPIADA Introducción Unidades de pretratamiento... 17

8 viii Operación, mantenimiento y control de calidad Página 2.1 Desarenadores Presedimentadores Unidades de tratamiento Medidores de caudal Tipos de medidores Calibración de medidores de caudal Coagulación Sustancias químicas Manejo de sustancias químicas Dosificación Mezcladores Tipos de mezcladores Parámetros de operación Operación de los mezcladores Floculadores Parámetros de operación Tipos de floculadores Decantadores Parámetros operacionales Tipos de unidades Operación de decantadores Dispositivos de barrido de lodos Dispositivos para la extracción de lodos Filtros Tipos de unidades de filtración rápida Operación de unidades de filtración rápida Desinfección Parámetros de operación Propiedades del cloro Cloración Operación normal de cloradores Clorador de solución al vacío Referencias Bibliografía general CAPÍTULO 3. OPERACIÓN DE PLANTAS DE TECNOLOGÍA IMPORTADA Introducción Objetivo

9 Contenido ix Página 1.2 Justificación Descripción de los procesos de tratamiento de agua en plantas patentadas Decantadores de manto de lodos Filtros Desinfección Operación Captación Operación del sistema de rejas Desarenador. Precloración Operación del desarenador Sustancias químicas. Equipos dosificadores y unidades de mezcla rápida Operación de los equipos dosificadores de sustancias químicas Operación de las unidades de mezcla rápida Operación de las unidades de mezcla rápida hidráulicas Decantadores de manto de lodos Decantadores de manto de lodos pulsantes Decantadores de separación dinámica Decantadores de agitación simple Unidad de filtración Operación de filtración Operación de lavado Referencias CAPÍTULO 4. OPERACIÓN EN SITUACIONES DE EMERGENCIA Introducción Los desastres y sus efectos en el tratamiento de agua Medidas previas al desastre Identificar amenazas presentes en la zona Plan de operación de emergencia de plantas de tratamiento y sistemas de abastecimiento de agua Educación e información del personal y público en general Medidas de prevención y mitigación Contaminación de los abastecimientos de agua Daño estructural en obras de ingeniería Fallas en el transporte Paralizaciones del suministro de energía

10 x Operación, mantenimiento y control de calidad Página 4. Tratamiento y abastecimiento de agua después de desastres Periodo de alerta Periodo de respuesta Periodo de rehabilitación y reconstrucción Referencias Anexo A: Normas para el uso de desinfectantes en situaciones de emergencia 173 Anexo B: Métodos de tratamiento y remoción de sustancias químicas CAPÍTULO 5. MANTENIMIENTO Introducción Mantenimiento, generalidades y definiciones Objetivo básico Definiciones generales Mantenimiento preventivo Mantenimiento correctivo Definición de términos Estrategias Mantenimiento programado Mantenimiento predictivo Operar hasta la falla Mantenimiento de oportunidad Rediseño por obsolescencia Técnicas de monitoreo de condiciones Los sentidos humanos Técnicas ópticas Técnicas térmicas Técnicas de vibraciones Medición global Detección de fallas en rodamientos Análisis de espectro Monitoreo de corriente Monitoreo de lubricantes Monitoreo de la corrosión El plan o programa Planificación Departamento de mantenimiento de la empresa de agua Programa de mantenimiento Confección de historiales Inventario técnico Normas de mantenimiento

11 Contenido xi Página Análisis de tendencias Diseño Puesta en marcha Supervisión Evaluación Ejemplo de selección de la estrategia Bibliografía general Anexo A: Instrumentación de plantas de tratamiento de aguas Anexo B: Instrumentos de control CAPÍTULO 6. CONTROL DE CALIDAD Introducción Control de procesos Generalidades Descripción de pruebas típicas de control de procesos Turbiedad Color Alcalinidad Temperatura ph Puntos de recolección de muestras Tratamiento de datos Control de calidad Introducción Puntos de recolección de muestras Control de calidad físicoquímica Control de calidad bacteriológica Tratamiento de los datos Normas Vigilancia de la calidad del agua Referencias Bibliografía general Anexo A: Equipo básico de laboratorio para efectuar control de procesos en una planta de potabilización Anexo B: Cuadros de control de procesos en plantas de tratamiento Anexo C: Ejemplos de exámenes de control de calidad

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