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Tratamiento de aguas residuales

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Tratamiento de aguas residuales

El tratamiento del agua es la ciencia de mejorar cualquier suministro de aguas residuales y luego tratarlo de una manera que se puede usar de forma segura para todos los fines domésticos, incluyendo el beber y el riego. En resumen, el tratamiento de residuos es la ciencia de la manipulación de fluidos (aguas residuales sin tratar) de tal manera que el efluente (salida de la planta de aguas residuales) no es en modo alguno peligroso u ofensivo para la vida o la propiedad.

Cómo funciona el sistema de tratamiento

La fuerza de las aguas residuales y su capacidad para contaminar el agua se describe por dos condiciones básicas:

   - B.O.D. (Demanda biológica de oxígeno)
   - Sólidos suspendidos en mg / litro

Como ejemplo, cuando un cuerpo de agua, como un río, está muy sobrecargado con aguas residuales que está tratando de oxidar o descomponerse, la acción de las aguas residuales exige oxígeno para proceder. Este B.O.D. es suministrado por D.O. (oxígeno disuelto) en el agua. Por lo tanto, si el B.O.D. supera el D.O. entonces no queda oxígeno para la vida del río. Todo el tratamiento de aguas residuales tiene como objetivo satisfacer la demanda de oxígeno y reducir los sólidos en suspensión.

El primer paso en este proceso se logra al permitir que las aguas residuales se asienten en un tanque grande. Si bien el efluente del tanque de decantación contiene menos sólidos en suspensión y es más limpio, no se ha hecho nada para satisfacer al B.O.D. en este tanque de sedimentación simple Acerquémonos a la descomposición controlada de las aguas residuales con un proceso, tal que el D.O. (oxígeno disuelto) presente en la mezcla de agua y alcantarillado siempre satisfará la Demanda Biológica de Oxígeno. Por definición, esto es esencialmente un proceso aeróbico (los microorganismos dependen del oxígeno para sobrevivir).

Todos los seres vivos dependen del oxígeno para la respiración. El oxígeno gaseoso satisface sus necesidades normales. Los oranismos terrestres utilizan el oxígeno de la atmósfera y los organismos acuáticos dependen del oxígeno disuelto en el agua. La atmósfera contiene 21% de oxígeno por volumen, mientras que el agua contiene solo 0,8% en solución a una temperatura normal de 50ºF. El entorno acuático es entonces intrínsecamente más sensible a la Demanda de Oxígeno de los organismos que lo pueblan.
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Los materiales alimenticios contenidos en las aguas residuales fomentan el crecimiento de organismos vivos. Su actividad respiratoria luego disminuye el D.O. en las aguas residuales, a menos que este suministro de oxígeno se reponga por medios naturales o artificiales. El método más común de tratamiento de aguas residuales en la actualidad es el Sistema de lodo activado que requiere oxígeno para mantener el proceso aeróbico.

Un Floc se desarrolla cuando las aguas residuales se airean en el tanque o tanques de aireación. Mantenido en suspensión por aireación, este flóculo tiene una capacidad de purificación muy alta. La acumulación del flóculo en el tanque de aireación se ayuda devolviendo el flóculo previamente formado al afluente del tanque. Este método es un tipo de sistema de lodos activados.

Después de la aireación, se permite que el lodo activado se asiente en el tanque de sedimentación secundario. Los lodos prodecidos en exceso de la cantidad requerida para el retorno al tanque primario de decantación se eliminan como agua o se procesan para fertilizante. El efluente mismo se desinfecta aún más antes de su eliminación para destruir los organismos productores de enfermedades. El desinfectante más común es el cloro.

En este proceso, es muy importante que se mantenga la cantidad correcta de aire para proporcionar la aireación adecuada. Si el suministro de aire no se mantiene a una velocidad tal que de D.O equilibra el B.O.D, los organismos mueren debido a la falta de oxígeno, y el proceso se vuelve séptico porque el lodo ya no se activa. Por lo tanto, para equilibrar el B.O.D. y el D.O. el soplador de tratamiento de aguas residuales ideal debe tener un volumen de aire variable y seleccionarse para superar el total de pérdidas de presión como se indica a continuación, o cambios en las condiciones de entrada del ventilador:


   1. Filtro, tubería de entrada y válvulas

   2. Las tuberías y las válvulas desde la brida de descarga del soplador hasta las aberturas del difusor de aire.

   3. La caída de presión a través de las aberturas del difusor de aire: mínimo cuando está limpio y aumenta a medida que la abertura se incrusta con depósitos.

   4. La presión estática debida a la cabeza de aguas residuales (que representa el 85% de la pérdida total).
 
   5. Cambios en las condiciones de entrada al soplador.

Los factores de pérdida 4 y 5 son de suma importancia para el diseñador del sistema de tratamiento de aguas residuales. Esto significa que requiere una curva de rendimiento del soplador que tenga una característica de aumento de la presión para compensar las variaciones en la resistencia de los cabezales de aguas residuales o del difusor de aire.
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Ventajas de los sopladores centrífugos multietapa en el tratamiento de aguas residuales

1. Los sopladores centrífugos de etapas múltiples ofrecen flexibilidad total en su rango de operación, ya que pueden ser regulados tanto en la entrada como en la salida para reducir el volumen de aire y mantener una curva de presión estable. La reducción del volumen de aire reduce el consumo de energía proporcionalmente, mientras que no se puede alcanzar tal ahorro con los sopladores de desplazamiento positivo.

2. La disposición de accionamiento simple del ventilador centrífugo multietapa permite el funcionamiento a través del acoplamiento directo, la correa trapezoidal o el multiplicador de engranajes.

3. No se necesita un silenciador de entrada elaborado ya que los sopladores son silenciosos.

4. No se necesita un silenciador de descarga, ya que la tubería de proceso se puede conectar mediante un manguito de goma o una junta de expansión a la brida de salida del soplador para reducir aún más el ruido.

5. Nunca se necesita una válvula de alivio de presión de emergencia ya que la curva no le permite alcanzar una presión excesiva o destructiva.

6. No se necesitan válvulas de ventilación elaboradas (sangrado a la atmósfera) para controlar el volumen. El soplador centrífugo de etapas múltiples se puede regular tanto en la entrada como en la salida para ajustar el volumen y ahorrar HP.

7. No se requieren protecciones a altas temperaturas ya que la relación de presión de diseño de los sopladores centrífugos no puede producir temperaturas excesivas o inseguras.

8. No se requiere un sistema de lubricación a presión elaborado, ya que los sopladores centrífugos de etapas múltiples están equipados con cojinetes antirriblantes lubricados con aceite de recirculación.

9. Dado que hay un amplio espacio entre la circunferencia del impulsor y la carcasa, no hay piezas de desgaste, contra el contacto apretado entre los lóbulos y la carcasa de P.D. Sopladores.

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