TABLA DE CONTENIDO

ITEM DESCRIPCION PAGTabla de contenido 1

1.0 Introducción 32.0 Operación de puesta en marcha 32.1 Inspección preliminar 3

2.2 Operación inicial 42.3 Llenado de la planta 43.0 Operación normal 5

4.0 Operación especial o eventual 54.1 Parada o suspensión de la operación de la planta 6

5.0 Operación de emergencia 6

5.1 Falla de energía de larga duración 7

5.2 Fallas en estructuras y equipos esenciales 7

5.3 Incendios 7

6.0 Descripción de la planta 7

7.0 Operación de la planta 8

7.1 Cámara de oxidación 8

7.2 Módulo de filtración 9

7.2.1 Filtros rápidos a presión 9

7.2.1.1 Descripción 9

7.2.1.2 Puesta en marcha Filtro No1 10

7.2.1.3 Operación normal Filtro No1 11

7.2.1.3.1 Operación de lavado del filtro No1 12

7.2.1.3.1.1

Procedimiento 12

7.2.1.3.1.1.1

Operación de parada de filtro No1 13

7.2.14 Puesta en marcha Filtro No2 13

7.2.1.5 Operación normal Filtro No2 14

7.2.1.5.1 Operación de lavado filtro No2 15

7.2.1.5.1.1

Procedimiento 15

7.2.1.5.2 Operación de parada filtro No2 16

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8.0 Módulos de desmineralización 16

8.1 Operación normal de columna catiónica 17

8.2 Operación normal de columna anionica 18

9.0 Regeneración de las resinas de intercambio iónico

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9.1 Vida útil de las resinas de intercambio ionico 19

9.2 Guía para la regeneración de las resinas de intercambio iónico

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9.2.1 Posición de las válvulas de la columna con resina Catiónica durante la regeneración

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9.2.2 Posición de las válvulas de la columna con resina Catiónica durante el lavado

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9.2.3 Posición de las válvulas de la columna con resina Anionica durante la regeneración

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9.2.4 Posición de las válvulas de la columna con resina Anionica durante el lavado

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9.2.5 Operación Normal de filtro No3 o de Carbón Activado

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9.2.5.1 Operación normal de lavado de filtro No3. 21

9.2.5.2 Operación de Parada de filtro No3 o de Carbón Activado

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1.0 INTRODUCCIÓN

La gestión de operación de la planta de tratamiento se puede clasificar en cuatro tipos:

• Operación de puesta en marcha.

• Operación normal.

• Operación especial o eventual

• Operación de emergencia.

2.0 OPERACIÓN DE PUESTA EN MARCHA

Esta operación se ejecuta habiendo finalizado la etapa constructiva, cuando la planta va a empezar a funcionar. Se repite, aunque en forma más abreviada, cada vez que la planta sale de operación por labores de mantenimiento.

Las principales actividades que comprende la puesta en marcha de la planta son:

• Inspección preliminar.

• Operaciones iniciales.

• llenado de la planta.

2.1 Inspección preliminar

Tiene por objeto evaluar el estado de las unidades. Se debe poner énfasis en los siguientes aspectos:

• Presencia visual de daños.

• Funcionamiento de válvulas, elementos y equipos.

• Existencia de reactivos de regeneración, materiales y operario para la operación del sistema.

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2.2 Operaciones iniciales

Antes del llenado de la planta, deben efectuarse las siguientes tareas:

• Limpieza general de las estructuras. La planta debe quedar libre de polvo, residuos de construcción y cualquier otra impureza que signifique peligro de contaminación.

• Revisión y calibración de todos los equipos.

• Preparación de las soluciones de las sustancias químicas.

• Medición de los parámetros básicos para el control de los procesos: pH, turbiedad, color, alcalinidad, cloruros y caudal de operación.

• Colocar válvulas en posición de llenado: ingresos y salidas abiertas, purgas y desagües cerrados.

2.3 Llenado de la planta

El procedimiento es el siguiente:

a) Abrir lentamente la válvula de ingreso de agua cruda a la planta.

b) Llenar los filtros e iniciar la operación eliminando la producción al desagüe a través de la purga hasta que se obtenga la calidad de agua deseada.

c) Efectuar lavados sucesivos de los filtros

d) Controlar la calidad del agua. Normalmente se requiere suministrar el agua en el menor tiempo posible, después de haber comprobado que la calidad fisicoquímica del agua que sea aceptable.

e) En caso de emergencia, se recomienda controlar los siguientes

parámetros:

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• Turbiedad menor de 1,0 UNT

• Color aparente menor de 15 UC

• PH

• Cloruros menores de 400,0 mg/L.

3.0 OPERACIÓN NORMAL

Una vez concluidas las operaciones de puesta en marcha, la planta entra en la etapa denominada de operación normal. Se considera que el sistema de tratamiento se encuentra en operación normal cuando está produciendo el caudal para el cual fue proyectado con la calidad de agua requerida.

La operación normal incluye una serie de actividades de tipo rutinario. A continuación se indican las actividades de operación normal:

Medición del caudal

Medición de parámetros de calidad del agua: turbiedad, color, pH y alcalinidad, cloruros.

Preparación de las soluciones de los productos químicos

Ajuste de las bombas.

Lavado de los filtros.

Limpieza y mantenimiento general del sitio.

Control de calidad.

En general, la operación normal incluye cualquier actividad que no provoque la suspensión parcial o temporal de la planta.

4.0 OPERACIÓN ESPECIAL O EVENTUAL

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Este tipo de operación se produce como consecuencia de actividades de mantenimiento, daños menores, fallas de energía de corta duración y otras causas que impliquen una salida de operación total o parcial de la planta, sin que se presenten daños graves.

A continuación se incluyen algunos ejemplos de este tipo de operación.

4.1 Parada o suspensión de la operación de la planta

Normalmente una parada de la planta se programa para vaciar las unidades y ejecutar reparaciones que deben hacerse en seco.

Con frecuencia las paradas se programan durante la noche o en días festivos, para evitar incomodidades.

La secuencia de acciones para efectuar la parada es la siguiente:

a) Programación de la actividad

• El ingeniero jefe o supervisor de la planta, prepara el programa de actividades que se van a desarrollar durante la parada, indicando el tiempo para cada tarea.

• Se prepara una lista del personal que intervendrá y de los materiales, herramientas y equipos, señalando la hora de inicio de las labores. El personal deberá ser distinto de aquel que continuará con la operación normal de la planta.

• Si hay varios frentes de trabajo, se asignará un supervisor a cada uno.

• El jefe de la planta estará a cargo de todo el personal y será quien dará las órdenes.

b) Lavar filtros y llenar el tanque de almacenamiento.(para mantener agua en reserva durante la parada)

c) Parada de la planta

• Cerrar la entrada de agua cruda.• Suspender la filtración.• Cerrar la válvula de salida.• Drenar la zona de trabajo.

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• Ejecución de los trabajos.

5.0 OPERACIÓN DE EMERGENCIA

La operación de emergencia ocurre por fuerza mayor y se presenta en forma imprevista a causa de fallas graves o desastres. A continuación se indican los casos más comunes.

5.1 Falla de energía de larga duración

a) La secuencia de acciones deberá ser la siguiente:

• Suspender la entrada de agua cruda.

• Abrir los interruptores de los equipos eléctricos.

• Una vez restablecido el suministro eléctrico, se inicia la operación de la planta. El operario debe revisar nuevamente la calidad del agua, el caudal de entrada y ajustar todos los equipos.

5.2 Fallas en estructuras y equipos esenciales

El operador debe dar aviso al supervisor apenas se produzca la falla.

Si el daño se presenta en una estructura, se aislará para proceder a drenarla y repararla. Una vez solucionado el daño, la planta se pondrá en marcha de acuerdo con el procedimiento indicado.

5.3 Incendios

Se presentan con frecuencia en los motores y arrancadores. Es necesario tener disponibles extinguidores de CO2 debidamente cargados y personal capacitado para usarlos.

6.0 DESCRIPCION DE LA PLANTA

La planta está conformada por:

Cámara de llegada empacada o de oxidación

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Vertedero triangular

Módulo de filtración

o Filtro de lecho mixtoo Filtro de Carbón activado

Módulo de desmineralización

o Columna de resina catiónicao Columna de resina anionicao Filtro de carbón activado

Tanques de regeneración con sus respectivas bombas

Tanque de almacenamiento

7.0 OPERACIÓN DE LA PLANTA

Fig. No1 Cámara de llegada y vertedero

7.1 Cámara de oxidación o de llegada

Durante la operación normal de la planta la posición de las válvulas debe ser la siguiente:

Válvula No1: Abierta de acuerdo al caudal a tratar

Válvula No0: Abierta

Válvula No1a: Cerrada

Esto permite que el agua cruda ingrese a la cámara efectos de la oxidación y la medición de caudal y solo posteriormente pase a los

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filtros, en caso de parada de la caja para mantenimiento se utilizara el by pass en este caso las válvulas deben tener las posiciones siguientes:

Válvula No1: Cerrada

Válvula No0: Cerrada

Válvula No1a: Abierta de acuerdo al caudal a tratar

Una vez realizado el mantenimiento o reparación deberá colocarse en operación normal.

7.2 Módulo de Filtración

El módulo de filtración tiene el propósito de acondicionar el agua para la etapa de desmineralización. Esta, constituido por dos filtros el primero de lecho compuesto con los siguientes materiales: arena, antracita y carbón activado y el segundo de carbón activado.

Este módulo permite mediante una válvula una derivación del flujo de agua para obtener agua de consumo humano previa desinfección.

La filtración es el proceso de tratamiento de las unidades relacionadas con la remoción física de partículas. Por este motivo, es esencial que los filtros presenten altos niveles de eficiencia en forma constante y permanente. La función de estas unidades es de pulimento, para lo cual no deben recibir un agua con más de 2 UNT.

Los filtros se evalúan básicamente a partir de su capacidad para lograr una calidad de agua tratada menor o igual a 0,10 UNT el 95% del tiempo, excluyendo el periodo de 15 minutos posterior al retro lavado, basado en los máximos valores registrados a través de controles cada 4 horas. Se puede aceptar que la turbiedad ascienda a 0,30 UNT después del retro lavado, para recuperarse a menos de 0,10 UNT en 15 minutos.

7.2.1 Filtros rápidos a presión

7.2.1.1 Descripción

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Están contenidos en tanques de Poliéster reforzado con fibra de vidrio y son de tipo vertical.

Presentan las siguientes características:

• El agua entra y sale a presión.

• El lecho filtrante descansa sobre un lecho soporte, compuesto de varias capas de grava de granulometría decreciente.

• El lecho filtrante en el filtro No1 es compuesto de una capa de arena, una de antracita y una de carbón activado.

• El lecho filtrante en el filtro No2 es compuesto de una capa de carbón activado

• Presenta un falso fondo sobre el cual se encuentra la grava y posteriormente los materiales filtrantes.

Fig. No2 Esquema del filtro No1

Válvula No. 1: Entrada de agua para filtrar

Válvula No. 2: Salida de agua de lavado

Válvula No.4: Entrada de agua para lavado

Válvula No.5: Salida de agua filtrada

7.2.1.2 Puesta en marcha del Filtro No 1

Comprobar que las válvulas de entrada, salida, desagüe y purga de aire estén cerradas para evitar la salida del agua.

Abrir la válvula de purga de aire.

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Válvula No 4 Válvula No5

Desagüe

Abrir lentamente la válvula No1 de entrada para dar inicio al llenado del filtro.

Cerrar la purga de aire, después de extraer todo el contenido en el tanque del filtro.

Abrir la válvula de desagüe para eliminar la producción inicial de agua filtrada, durante un tiempo que debe establecerse para cada filtro.

Abrir la válvula No5 de salida del filtro para iniciar la carrera del filtro u operación normal.

Anotar en el formato de control el valor de la pérdida de carga, medida por medio de lecturas de los manómetros instalados en la entrada y salida del filtro.

Anotar en el formato de control el valor de la pérdida de carga, medida por medio de lecturas de los manómetros instalados en la entrada y salida del filtro.

Mantener cerradas las válvulas No2 y No4

7.2.1.3 Operación normal filtro No1

Fig. No3 Esquema del filtro No 1 en Posición de Operación Normal

Una vez puesto en marcha el filtro este inicia su operación normal o también denominada carrera del filtro, la cual concluye cuando requiere realizarle lavado. La carrera del filtro y su lavado son las operaciones normales de los filtros.

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Abierta

Abierta

Cerrada

CerradaVálvula No 4 Válvula No5

Durante su carrera el filtro acumula la suciedad que va reteniendo la cual disminuye su capacidad de filtrar hasta que llega a un mínimo donde se dice que el filtro presenta el lecho colmatado y requiere lavado. En este momento la perdida de carga es máxima. Durante la carrera es importante:

• Determinar cada hora turbiedad y pérdida de carga en el efluente y anotar los datos en el formulario de control.

• Iniciar la operación de lavado cuando el filtro alcance la pérdida de carga máxima permitida por el sistema o cuando la calidad del agua llegue al límite máximo de turbiedad establecido por la norma local (5 UNT) o por la empresa, si es menor que la norma nacional (0,10 a 1,0 UNT).

7.2.1.3.1 Operación de lavado filtro No1.

La operación de lavado se efectúa en contra corriente con respecto a la filtración o en sentido inverso a la filtración. El agua ingresa por la parte inferior en el falso fondo y asciende a través del soporte y el medio filtrante.

Esta acción origina una fluidización del material filtrante, permitiendo que sean arrastradas las suciedades.

Fig. No4 Esquema del filtro Posición de lavado

7.2.1.3.1.1 Procedimiento

Cerrar la válvula No1 de entrada de agua al filtro.

Cerrar la válvula No5 de salida para desconectarlo del resto del sistema.

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Válvula No 4Abierta

Válvula No5Cerrada

Cerrada Abierta

Abrir la válvula No2 de desagüe del agua de lavado.

Abrir lentamente la válvula No4 de entrada de agua para el lavado.

Prolongar la operación durante el tiempo necesario para obtener un agua con baja turbiedad.

Cerrar lentamente la válvula No 4 de entrada de agua para el lavado.

Anotar la cantidad de agua consumida, determinada en el registro totalizador del volumen de agua de lavado.

Revisar con frecuencia la altura de los materiales del lecho dentro del filtro. Por defectos en la forma del drenaje o en la forma de entrada del agua de lavado, la arena expande demasiado y se pierde muy rápidamente.

7.2.1.3.1.1.1 Operación de parada del filtro No1.

• Cerrar lentamente la válvula de entrada de agua.

• Cerrar la válvula de salida de agua filtrada.

7.2.1.4 Puesta en marcha del Filtro No2

Fig. No5 Esquema del filtro No2

Comprobar que las válvulas de entrada, salida, desagüe y purga de aire estén cerradas para evitar la salida del agua.

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Válvula No3

Válvula No6 Válvula No7

Válvula No8

Purga

Efluente del filtro No1

Abrir la válvula de purga de aire.

La válvula No5 del filtro No1 debe estar abierta y este debe estar operando normalmente, para dar inicio al llenado del filtro.

Cerrar la purga de aire, después de extraer todo el contenido en el tanque del filtro.

Abrir la válvula de desagüe para eliminar la producción inicial de agua filtrada, durante un tiempo que debe establecerse para cada filtro.

Abrir la válvula No7 de salida del filtro para iniciar la carrera del filtro u operación normal.

Anotar en el formato de control el valor de la pérdida de carga, medida por medio de lecturas de los manómetros instalados en la entrada y salida del filtro.

Anotar en el formato de control el valor de la pérdida de carga, medida por medio de lecturas de los manómetros instalados en la entrada y salida del filtro.

Mantener cerradas las válvulas No3 y No6

Regular la Válvula No8 para ajustar el caudal al tanque de almacenamiento.

7.2.1.5 Operación normal del filtro No2

Fig. No6 Esquema del filtro Posición Operación Normal

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Válvula No3 Cerrada

AbiertaCerrada

Válvula No 6 Válvula No7

• Determinar cada hora turbiedad y pérdida de carga en el efluente y anotar los datos en el formulario de control.

• Iniciar la operación de lavado cuando el filtro alcance la pérdida de carga máxima permitida por el sistema o cuando la calidad del agua llegue al límite máximo de turbiedad establecido por la norma local (5 UNT) o por la empresa, si es menor que la norma nacional (0,10 a 1,0 UNT).

7.2.1.5.1 Operación de lavado filtro No2

La operación de lavado se efectúa en contra corriente con respecto a la filtración o en sentido inverso a la filtración. El agua ingresa por la parte inferior en el falso fondo y asciende a través del soporte y el medio filtrante.

Esta acción origina una fluidización del material filtrante, permitiendo que sean arrastradas las suciedades.

Fig. No7 Esquema del filtro Posición de lavado

7.2.1.5.1.1 Procedimiento

Cerrar la válvula No5 del filtro No1 que constituye la entrada de agua al filtro No2.

Cerrar la válvula No 7 de salida para desconectarlo del resto del sistema.

Abrir la válvula No3 de desagüe de agua de lavado.

Abrir lentamente la válvula No6 de entrada de agua de lavado.

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Válvula No6 Abierta

Válvula No5Cerrada

AbiertaLa Válvula No5 del filtro No1 debe estar cerrada

Prolongar la operación durante el tiempo necesario para obtener un agua con baja turbiedad.

Cerrar lentamente la válvula No6 de entrada de agua de lavado.

Anotar la cantidad de agua consumida, determinada en el registro totalizador del volumen de agua de lavado.

Revisar con frecuencia la altura de los materiales del lecho dentro del filtro. Por defectos en la forma del drenaje o en la forma de entrada del agua de lavado, la arena expande demasiado y se pierde muy rápidamente.

7.2.1.5.2 Operación de parada del filtro No2.

• Cerrar lentamente la válvula No5 del filtro No1 que constituye la entrada de agua al filtro No2.

• Cerrar la válvula No7 de salida de agua filtrada.

8.0 Módulo de desmineralización

Está conformado por una columna catiónica, Una columna anionica y un filtro de carbón activado.

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Fig. No8 Modulo de desmineralización

El agua procedente del módulo de filtración ingresa a la primera columna de intercambio o columna catiónica por la parte superior de la columna y sale por la parte inferior para ingresar nuevamente por la parte superior de la columna no2 o columna anionica. El agua luego de descender a través de la resina sale por la parte inferior e ingresa al filtro de carbón activado por la parte superior para luego de filtrada pasar al tanque de almacenamiento.

Fig. No 6 Esquema de la columna con resina catiónica

Válvula No13: Salida de agua desmineralizada

Válvula No15: Salida de solución de regeneración

Válvula No10: Entrada de solución regeneradora y agua para lavado.

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Válvula No 15

Válvula No13Válvula No10

Válvula No 14

Válvula No9: Entrada de agua filtrada, procedente del módulo de filtración

Válvula No11 Control de ácido.

Válvula No12 Control de agua

8.1 Operación normal de Columna Catiónica

Durante la operación normal el módulo de desmineralización debe presentar las siguientes condiciones:

El módulo de filtración debe estar en operación normal.

Válvula No12 y 9 de entrada a la columna de intercambio catiónica abierta.

Válvula No12 de salida de agua des ionizada de la columna cationica abierta.

Válvulas No10, No14 y No15 de la columna Catiónica, cerradas.

8.2 Operación Normal de la Columna Anionica

Fig. No 6 Esquema de la columna con resina Anionica

El módulo de filtración debe estar en operación normal.

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Válvula No 17

Válvula No 16

Válvula No19Válvula No18

Válvula No13 de la columna de intercambio catiónica debe abierta ya que constituye la entrada a la columna anionica.

Válvula No18 de salida de agua des ionizada de la columna anionica debe estar abierta.

Válvulas No16, No17 y No19 de la columna Anionica, deben estar cerradas.

9.0 REGENERACIÓN DE LAS RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO

La regeneración de las resinas de intercambio iónico es el proceso inverso del proceso de intercambio iónico y tiene por finalidad devolverle a la resina de intercambio iónico su capacidad inicial de intercambio. Esto se realiza haciendo pasar soluciones que contengan el ión móvil original, el cual se deposita en la resina y desaloja los iones captados durante el agotamiento.

Para la regeneración de las resinas de intercambio iónico se usa:

Ácido Clorhídrico para regenerar resina catiónica.

Hidróxido de sodio para regenerar la resina aniónica.

Una vez regenerada la resina está lista para un nuevo ciclo de

intercambio iónico.

9.1 Vida útil de las resinas de intercambio iónico

Después de una serie de ciclos de intercambio iónico las resinas de intercambio iónico sufren la pérdida de sitios de intercambio activo o sufren la rotura de los enlaces transversales de la resina, disminuyendo su capacidad de intercambio, razón por la cual debe reponerse.

Se estima que la vida útil de la resina comprende entre 5 y 10 años.

9.2 Guía para la regeneración de resinas de intercambio iónico

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Los retro lavados deben efectuarse por un tiempo mínimo de 15 minutos, pudiendo prolongarse hasta 60 minutos en caso que se quiera eliminar finos que estén ocasionando altas caídas de presión, durante la producción de agua desmineralizada. Se debe tener cuidado de no tener velocidades altas o retro lavados excesivos, que provocan altas pérdidas de resinas.

El regenerante de la resina aniónica debe ser pasado a través de la columna en un tiempo no menor de 30 minutos

Los flujos de retro lavados deben ser de 15 m3/m2/hr (15 m/hr).

El enjuague lento o transferencia debe ser de 1 a 2 m3 de agua/ m3

de resina/ hora (el gasto debe ser igual al pase de la solución regenerante).

El enjuague rápido debe hacerse entre 16 a 40 m3/m3 de resina/hora.

Para la dilución de las soluciones regenerantes debe usarse agua tratada.

Para el enjuague de las resinas debe usarse agua tratada.

Los retro lavados se realizan generalmente con agua sin tratar (agua potable).

Cuando los retro lavados terminan con conductividad mayor de 9 uS/cm, se debe prolongar esta operación por 10 a 20 minutos.

El consumo de hidróxido de sodio (soda caustica) debe estar entre 50-60 Kg de NaOH al 100%, por cada m3 de resina aniónica.

9.2.1 Posición de las válvulas en la columna catiónica durante la regeneración.

Durante el tiempo de adición de ácido deben permanecer en las válvulas las posiciones siguientes:

Válvula No10 y No11 abrirlas lentamente para la entrada de ácido.

Válvula No15 abierta para la salida de acido

Válvulas No 12, No9, No13, No14 cerradas.

9.2.2 Posición de las válvulas durante el enjuague con agua de la columna catiónica.

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Durante el enjuague la posición de las válvulas debe ser la siguiente:

Válvulas No10 y No12 abierta para entrada y control del agua de lavado.

Válvula No14 de drenaje abierta.

Válvulas No9, No11, No13, No15 deben permanecer cerradas.

9.2.3 Posición de las válvulas en la columna Anionica durante la regeneración.

Durante el tiempo de adición de la solución de hidróxido de sodio deben permanecer en las válvulas las posiciones siguientes:

Válvula No19 y No24 abrirlas lentamente para la entrada de solución de Hidróxido de sodio.

Válvula No17 abierta para la salida de solución de NaOH.

Válvulas No 13, No16, No18 cerradas. La válvula No 13 constituye la entrada de agua procedente de la columna catiónica a la columna anionica

9.2.4 Posición de las válvulas durante el enjuague con agua de la columna Anionica.

Durante el enjuague la posición de las válvulas debe ser la siguiente:

Válvulas No9 y No25 abierta para entrada y control del agua de lavado.

Válvula No16 de drenaje abierta.

Válvulas No9, No17, No18, No24 deben permanecer cerradas.

9.2.5Operación de lavado filtro No3 o de carbón activado.

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9.2.5.1 Procedimiento

Cerrar la válvula No18 de entrada de agua al filtro.

Cerrar la válvula No23 de salida para desconectarlo del resto del sistema.

Abrir la válvula No21 de desagüe del agua de lavado.

Abrir lentamente la válvula No22 de entrada de agua para el lavado.

Prolongar la operación durante el tiempo necesario para obtener un agua con baja turbiedad.

Cerrar lentamente la válvula No 22 de entrada de agua para el lavado.

Anotar la cantidad de agua consumida, determinada en el registro totalizador del volumen de agua de lavado.

Revisar con frecuencia la altura de los materiales del lecho dentro del filtro. Por defectos en la forma del drenaje o en la forma de entrada del agua de lavado, la arena expande demasiado y se pierde muy rápidamente.

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Válvula No 4Abierta Válvula No5

Cerrada

Cerrada Abierta

9.2.5.2 Operación de parada del filtro No1.

• Cerrar lentamente la válvula de entrada de agua.

• Cerrar la válvula de salida de agua filtrada

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