Universidad Nacional San Agustín
“INFORME DE LA SALIDA DE CAMPO A LA
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE LA TOMILLA II”
FACULTAD: Ingeniería Civil ESCUELA: Ingeniería Sanitaria PROFESOR:
Ing. Pedro Bohorquez Aliaga
PROPIO DE: Cotrina Miramira Janeth Gutiérrez Espinoza Milagros Tejada Prefecto Kelly
AREQUIPA – PERÚ 2017
INTRODUCCION: El presente informe redacta la función que cumple la planta de tratamiento de aguas LA TOMILLA II- AREQUIPA, que fue visitada 15 de junio del presente año.
OBJETIVO El objetivo de esta visita fue conocer el funcionamiento, captación de aguas y los tratamientos que dan estas plantas para que el agua tratada llegue limpia a nuestros hogares. Esta planta abastece de agua al sector de cono norte y parte de Cayma; funciona con tecnología ESCADA es una de las plantas más modernas en todo Sudamérica.
UBICACIÓN:
Distrito: CAYMA
Provincia: AREQUIPA
Departamento: AREQUIPA
LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS “LA TOMILLA II”
La visita fue expuesta y dirigida por el Ing. Arturo Castagnino, quien es el responsable de la planta de tratamiento de agua la tomilla 2; funciona con tecnología Escada que hace posible que esta planta sea una de las más modernas en Sudamérica. Cabe resaltar que no se pudo ver la cloración del agua porque no teníamos la indumentaria adecuada para ver este proceso ya que contiene muchos químicos que sin la protección adecuada podría ocasionarnos problemas.
1era parte floculador y entrada del agua a la planta: La exposición empezó viendo la parte común que tenía toda la planta y esta es la mezcla común, donde llega el agua captada del rio chili, a partir de ahí por una tubería de diámetro considerable ingresa a los cuatro trenes de tratamiento que tiene esta planta donde cada tren tiene sus propios componentes
. Cada tren contiene un floculador hidráulico con su correspondiente sedimentador cada tren es independiente hasta la llegada de los filtros, donde el agua tratada por cada tren recién se junta en una sola cuando llegan a la fase de filtración.
Estos trenes son controlados por el sistema escada donde regulan las compuertas de entrada del agua para cada tren, cuando se hizo la visita solo estuvieron operativos dos trenes de 200 lt/s en cada uno. En la primera parte de los trenes se da el proceso de floculación con un floculador hidráulico vertical el proceso es el siguiente. El agua al entrar recorre todo el tren con un movimiento de arriba hacia abajo siguiente un recorrido horizontal, esto se debe porque posee varias compuertas .Al entrar el agua el floculador tienes dos mitades en el canal; los canales son angostos y el caudal que ingresa es igual por ende la velocidad es mayor que cuando se ubica en un canal de más espacio; esta velocidad es provocada por el gradiente porque es en ella donde se produce la perdida de carga entonces, para disminuir la energía se aumenta el ancho del canal dando un ciclo al agua para su floculación.
Esta energía que está bajando y que al final deja que el agua salga con esta energía (por el canal más ancho) hacia el sedimentador es para que el gradiente de salida sea apto hacia el sedimentador.
En el proceso de floculación dentro de los trenes hay tuberías que se encuentran en los canales, son en estas tuberías que se colocan los polímeros y el poli clorito ayudando a la floculación, esto proceso se realiza aquí porque el gradiente más el flujo turbulento que se da en el agua (por lo explicado antes de los canales angostos y anchos) es el adecuado para los agentes del floculador.
2da parte sedimentación: Después del proceso de floculación se da la sedimentación, estos sedimentadores son de alta taza porque no son iguales a los sedimentadores convencionales de flujo horizontal, este es un sedimentador tubular o de placas paralelas inclinadas 60° con el horizonte.
El agua es introducida por un canal central dentro de la sedimentación que tiene las funciones de introducir el agua por debajo de las placas, el agua sube posteriormente a través de las placas y es recolectadas a en tuberías que están instaladas en los sedimentadores; estas tuberías están perforadas y en sus orificios introducen el agua a un canal central y este canal lleva el agua al sistema de filtro.
Con este proceso de sedimentación a través de placas las partículas del agua recorren 5cm en vez de 4.5m que recorría con los sedimentadores convencionales lo cual indica que es más eficiente y ocupa menos espacios para que se de este proceso. En el fondo de los sedimentadores se tiene barredores y succionadores de lodos que están programados por el sistema escada; estos lodos dependen de la cantidad de químicos que se le hayan introducido y las partículas que trae el agua posteriormente. Estos lodos son llevados a 4 pozos para su posterior eliminación, actualmente se hará una negociación con cementos Yura para que estos lodos sean utilizados por ellos por su alto contenido de hidróxidos de aluminio es importante para la fabricación de Clinker.
3era parte Filtros: Después de la sedimentación toda el agua es llevada hacia los filtros, que en el momento de la visita de la planta no estaban en funcionamiento, pero este tiene un proceso útil para las determinadas características del agua, porque el agua bruta hay que tratarla con vigilancia para poder entregar un agua en óptimas condiciones. El filtro es la última barrera saliendo de la decantación el agua debe estar en óptimas condiciones para que el filtro cumpla su labor En la planta de tratamiento de la tomilla 2 se encuentran 8 filtros donde llega el agua procedente del decantador, estos filtros tienen una válvula actuante que mide el nivel del filtro para ver si los filtros necesitan limpieza por el trabajo que realizan al filtrar el agua.
4 parte Desinfección: En cuanto a la desinfección del agua, no se pudo ver el proceso porque no se tenía la protección adecuada pero se dijo que era controlado por el sistema escada donde el cloro es ingresado de acuerdo a una dosificación, esta agua debe tener medidas adecuadas de pH y turbiedad en el filtro; por gravedad se procede a llevarlas a los reservorios para la adición de cloro que elimina cualquier organismos peligroso para el ser humano, todo esta operación es controlada por el sistema escada (cloración útil y dosificación). El agua almacenada aquí será dosificada con una solución de cloro que se inyecta como desinfectante para eliminar los microorganismos, este volumen de agua tendrá una permanencia de 20 minutos, tiempo durante el cual, los microorganismos serán eliminados y dejando. 3
Aquí observamos que hay dos reservorios cada uno de 4000 m . Después de haber filtrado lavado los filtros, etc. El agua ingresara por dos líneas a cada reservorio donde ya se está dosificando los cloros en las cámaras de contacto. (Esto ocurre en el reservorio). Todos los parámetros están controlados. Ya tenemos el agua potabilizada y la distribución se realizará a cono norte y este.
En esta época la extracción de lodos es cada 6 horas, además depende de la época en la que estamos y se envía a las fosas de lodo que por sedimentación se forman las placas de lodo. Por convenios con algunas instituciones se desaparece este lodo ya que puede servir de abono.
5ta parte Almacenamiento: Una vez clorada y desinfectada el agua se procede a su almacenamiento en sus respectivas represas El agua apta para el consumo humano es conducida reservorios generales de las cuales se distribuye el agua a las redes de distribución, por gravedad a las zonas bajas. La Planta La Tomilla es distribuida en forma continua al 20% de la población Arequipeña, divididas en once zonas.
La nueva planta permitirá que miles de viviendas ubicadas en las zonas altas de la ciudad de Arequipa reciban agua potable en mejores condiciones, debido a que esta infraestructura estará ubicada a más de 2,800 metros de altitud, desde donde el recurso llegará a los usuarios por gravedad y ya no por presión, como se hace actualmente.
Tecnología escada: Esta tecnología permite que no sea necesario la utilización de una manipulación directa (mano del hombre) de los equipos en cada sitio de la planta incluso no es necesario personal que se quede en un solo punto porque gracias a esta tecnología desde un operador se puede controlar toda la planta desde la bocatoma hasta el almacenamiento. Esta tecnología implementa PLS por cada sistema que tiene la planta y un PLS principal de todo el sistema: El PLS en la bocatoma controla y regula las compuertas que tiene esta bocatoma para controlar la entrada de agua esto es importante para evitar golpes de ariete aparte de un PLS se tiene una cámara de video donde se puede observar que no haya problemas sobre todo problemas de caudal del rio chili.
También controla los 11km de tubería que existe desde la bocatoma hasta la planta sin ser necesario que haya personal viendo las 24 horas todo es controlado por esta nueva tecnología, presenta 3 cámaras de válvula el escada toma los datos de presión de cada válvula controlando esta presión; si la presión no es la adecuada el sistema muestra un cuadro de dialogo donde indica si hay fuga o mal funcionamiento en la tubería; así mismo presenta caudalimetros a la entrada y salida de esta tubería.
Una vez en la planta este sistema desde una computadora puede hacer un parado de emergencia si se comprueba la fuga, controla el f loculador, el sedimentador y cada uno de los sistemas que contiene la planta la tomilla 2.
Controla la floculación designado que compuertas trabaja. En los sedimentadores el escada controla la extracción de lodos mediante un tiempo determinado y con condiciones de turbiedad adecuadas.
También elige que filtro trabaja tiene una válvula automática de salida que mide el nivel de filtro para que esta válvula pueda darle limpieza al filtro. Mide desde un operador los niveles de turbiedad y pH. Dosifica de manera exacta los niveles de cloro en el agua Muestra de manera muy exacta y analítica cuanto de agua se está trabajando.
Conclusiones:
La planta la tomilla 2 es un planta muy completa y eficiente a diferencia de la tomilla 1 porque gracias a su tecnología escada se puede identificar al instante que problemas se puede ocasionar en la planta así también controlar el trabajo que realiza la planta
La Tomilla II es el proyecto de agua potable más importante que se desarrolla en el sur del país en las últimas décadas. En su primera fase permitirá dotar de este recurso básico a 250 mil arequipeños y, cuando se encuentre en su máxima capacidad, a 500 mil ciudadanos más.
La Finalidad de la tomilla 2 es que va a permitir dar agua no sólo al Cono Norte sino también permitirá que llegue el agua a todas las redes para llevar agua a diferentes partes de la ciudad donde no cuentan con este servicio. Por lo tanto la realización de esta obra es para todos los arequipeños porque esto hará que no falte el agua en Arequipa.
Preguntas ¿Qué porcentaje de la ciudad abastece la planta la tomilla II? La planta abastece un 60% en la parte de abajo y 20 a 30% en las partes altas. Antes la tomilla I era la que abastecía todo por bombeo, esto aparte de ser muy costoso no llegaba a algunos puntos de la ciudad lo que originaba que muchos no reciban agua potable. Desde que se apertura esta planta de tratamiento se planteó el objetivo principal dar satisfacción a la población, así como salud y vida.
¿Cómo regulan el caudal después del desarenador? Tenemos un desarenador donde ingresa al agua, la cantidad se ve por porcentaje mediante el sistema SCADA, que es una planta automatizada. De ahí se manda a la válvula la orden para ver el caudalimetro, este agarra el sensor y vota los datos necesarios, por ejemplo necesito 700 l porque a veces la demanda de la población baja y se tiene los reservorios llenos entonces se deberá bajar el caudal porque sería algo difícil trasladarse para cerrar manualmente la válvula por ello se opta el sistema de SCADA pero siempre siendo supervisado por la persona a cargo.
¿Para cuantos años ha sido proyectada la planta la tomilla II? No hay una exactitud pues la planta la tomilla I tiene más de 60 años y sigue funcionando al 100%, la vida útil tiene para 20 años lo que viene a ser el sistema automatizado y LA renovación de aproximadamente cada dos años de los sensores ya que aparecen nueva tecnología cada año y si no se modificaría no se encontraría los repuestos.
¿Cuál es el valor con el que está ingresando la turbidez? La turbidez depende de la presencia de huaycos, ya que en las zonas altas hay bastantes quebradas y estos hacen que haya mayor remoción de los sólidos y se obtenga turbideces altas, pero son momentáneas y puede durar una hora como toda la semana dependiendo de lo que arrastre. Ahora por este impacto y al tener solo una rejilla que ingresa a los desarenadores va a ver un rebose después de la salida del desarenador, se ve que está mandando poca agua y si la arena que está ingresando por este punto ingresa al ducto en cierto lugar se va a colapsar causando rompimiento por presión. En épocas de lluvia la turbidez aproximada será de 1000 a 2000 NTU y la planta no está diseñada para mayores de 1000 NTU y cuando llega a 900 NTU toca una alarma y se tiene que parar l producción.
Sin embargo, en las condiciones actuales que el agua se ve clara se llaman condiciones normales o épocas de estriaje (frio, época que no llueve).
¿En el mes febrero, cuando las lluvias fueron intensas, que solución se le dio a la turbidez? Se tomó medidas de contingencia y como fue huaicos momentáneos no se sabía si duraría 1 hora o 1 semana así que se mandaba cada dos horas personales para revisar la turbidez. Se tiene una turbidez establecida, porque si tenemos turbideces mayores ahora no habría problemas, pero en un futuro, toda la arena que se ha juntado por el mismo empuje que va a tener el agua se llegara a mover hasta llegar a un punto curvo donde colapsaría.
¿Qué tipo de coagulante se utiliza en el tratamiento del agua? Se tiene muchos tipos de coagulantes en el mercado, como el sulfato de aluminio tipo A, Policloruro de Aluminio. Estos dos coagulantes son los que mejor trabajan con esta calidad de agua. Por ejemplo en lima trabajan con sulfato de fierro y otros tipos de coagulante. Pero aquí se trabaja con lo que pide el agua, de acuerdo a las características físicas que presente y a su vez ayudara al filtro a que no colapse o pueda convertirse en un medio de vida para algunas bacterias.
¿Se le agrega algún polímero o algún regulador de PH al agua? El polímero es un químico que no afecta en el proceso de tratamiento del agua, ya que ayuda a agrandar más el floc. Ahora como hay poca turbidez se está agregando un polímero no iónico. Antes de la adición de cualquier sustancia se hace varios análisis en el laboratorio de control de procesos y te da condiciones posibles pero hay que tener en cuenta que en el laboratorio se presentan condiciones estándar cosa que no ocurre en campo ya que existe un caudal, velocidad, temperatura, etc., sin embargo es un indicativo. Cuando hay pH altos se usa un coagulante que baje este PH ya que los límites son 6.5 a 8.5 y si el PH está más alto hay mala coagulación Para realizar la prueba de jarras la muestra se tiene que tomar desde la bocatoma y se la analiza en el laboratorio haciendo una prueba visual, una prueba indicadora, de dosificación, pH, carbón activado y polímero. Se usa el mezclador hidráulico con agitador mecánico, la solución se prepara en tanques que sera dado por SCADA y se dosificara pero se debe corroborar
enviando al operador para que afore. Hay que tener en cuenta que el uso del coagulante varía deacuerdo a las condiciones del agua. Cada floculador cuenta con 4 líneas y para cada uno entra un caudal de 350 l/s pero como se trabaja ahora con 760 l/s y se usa tres floculadores a cada uno le correspondería 250l/s, baja la velocidad así como el tiempo de contacto del coagulante con el agua. Luego sale el floc formado con determinado tamaño distribuyéndose por el canal que pasara después por los decantadores, estos tienen unas láminas en forma de panal de abejas y como el floc no tiene el peso se suspenderá y chocara, se caerá juntándose con otros y formara unos más grandes que por gravedad descenderá y obtendrá un agua más limpia a las condiciones del agua de ingreso. Por unos tubos de 6 pulgadas con unos orificios ubicados transversalmente el agua ingresara y se trasladara hasta otro canal y se pasara a la filtración. En el laboratorio se hace los controles fisicoquímicos como es pH, turbidez, alcalinidad, solidos totales, conductividad, color, sabor, temperatura, cloro residual. En la filtración se presentan 8 filtros entre los que están los filtros rápidos, filtros mixtos (lecho filtrante que tiene antracita y arena aparte de la grava con un promedio de 1 metro de altura). Cada filtro tiene una válvula que es controlada por escada y también se puede hacer manualmente. Para lavar los filtros demora de 20 a 30 horas, esto se realiza por bombas y soplado de aire. Luego pasa a la cámara de contacto donde se junta toda el agua filtrada.
PANEL FOTOGRAFICO
