Purificación del agua

La purificación del agua es un problema de ingeniería civil y ambiental que requiere soluciones adecuadas en términos de urgencia y eficiencia. El objetivo inmediato ha de ser proveer de agua potable a todas las comunidades, para satisfacer así una necesidad de la cual dependen el bienestar y la comodidad de la población. En Colombia existen más de mil municipios y muchos de ellos no cuentan con un sistema de purificación de agua.

A partir del anterior planteamiento inicial, el autor emprendió la tarea de elaborar para los estudiantes y profesionales de la Ingeniería colombiana el presente texto que comprende los aspectos de aquella solución urgente y eficaz.

En términos simplificados, pero no exentos de rigor científico, y con una metodología de excelente desarrollo, la presente obra analiza, explica y ofrece soluciones, recurriendo a buena cantidad de ejemplos, cuadros e ilustraciones, acerca de los temas de aireación, mezcla rápida, floculación, sedimentación, filtración y cloración del agua, así como las consideraciones generales de operación y mantenimiento de plantas de purificación de agua.

Introducción

Capítulo 1
Purificación del agua

1.1. Tipos de plantas de purificación
1.2. Consideraciones generales del diseño

2.1. Generalidades
2.2. Fundamentos
2.3. Aireadores de caída del agua
2.4. Aireador manual para remoción de hierro y manganeso
2.5. Ejemplo
2.6. Ejemplo
2.7. Ejemplo
2.8. Ejemplo
2.9. Ejemplo
2.10. Problemas

3.1. Generalidades
3.2. Mezcladores rápidos mecánicos
3.3. Mezcladores rápidos hidráulicos
3.4. Consideraciones de diseño
3.5. Ecuaciones para diseño
3.6. Criterios para diseño
3.7. Mezcla rápida con una turbina
3.8. Mezcla rápida en canal rectangular con resalto hidráulico
3.9. Mezcla rápida en vertederos rectangulares
3.10. Ejemplo
3.11. Ejemplo
3.12. Ejemplo
3.13. Problemas

4.1. Introducción
4.2. Tipos de Floculadotes
4.3. Consideraciones para diseño
4.4. Ecuaciones para diseño
4.5. Criterios para diseño de flocuadores hidráulicos
4.6. Criterios para diseño de floculadotes mecánicos
4.7. Ejemplo
4.8. Ejemplo
4.9. Ejemplo
4.10. Ejemplo
4.11. Ejemplo
4.12. Ejemplo
4.13. Ejemplo
4.14. Floculador tipo Alabama
4.15. Ejemplo
4.16. Floculadotes de lecho de grava
4.17. Ejemplo
4.18. Ejemplo
4.19. Problemas

5.1. Introducción
5.2. Tipos de sedimentación
5.3. Sedimentación tipo 1
5.4. Tanque de sedimentación ideal. Sedimentación tipo 1
5.5. Ejemplo de sedimentación tipo 1
5.6. Sedimentación tipo 2
5.7. Tanque de sedimentación ideal. Sedimentación tipo 2
5.8. Ejemplo de sedimentación tipo 2
5.9. Sedimentación de tasa alta
5.10. Tipos de tanques de sedimentación
5.11. Criterios de diseño
5.12. Ejemplos
5.13. Ejemplo
5.14. Ejemplo
5.15. Ejemplo
5.16. Ejemplo
5.17. Ejemplo
5.18. Ejemplo
5.19. Ejemplo
5.20. Ejemplo
5.21. Problemas

6.1. Mecanismo de remoción
6.2. Descripción de la filtración
6.3. Sistema de filtración
6.4. Hidráulica de la filtración
6.5. Ejemplo
6.6. Flujo a través de lechos expandidos
6.7. Lavado de filtros
6.8. Ejemplo
6.9. Pérdida de carga máxima en los filtros
6.10. Número y tamaño de los filtros
6.11. Selección del medio filtrante
6.12. Lecho de grava
6.13. Drenajes para filtros
6.14. Tuberías de los filtros
6.15. Hidráulica del sistema de lavado
6.16. Ejemplo
6.17. Canaletas de lavado
6.18. Ejemplo
6.19. Ejemplo
6.20. Ejemplo
6.21. Ejemplo
6.22. Ejemplo
6.23. Problema
6.24. Filtración lenta en arena
6.25. Problemas

7.2. Flujo de cloro líquido en tuberías
7.3. Flujo de cloro gaseoso
7.4. Flujo de cloro gaseoso en vacío
7.5. Sistema de inyección
7.6. Ejemplo
7.7. Ejemplo
7.8. Difusores

8.2. Principios de mantenimiento
8.3. Objetivos de la operación
8.4. Parámetros de control de operación
8.5. Consideraciones básicas de los procesos de tratamiento
8.6. Registro e informes de operación
8.7. Manual de operación y mantenimiento

 

9.2. Origen
9.3. Consideraciones ambientales
9.4. Características
9.5. Cantidades
9.6. Métodos de tratamiento y disposición
9.7. Métodos de reciclaje
9.8. Problema

 

10.2. Carbón activado en polvo
10.3. Carbón activado granular
10.4. Capacidad de adsorción
10.5. Ejemplo
10.6. Plantas piloto
10.7. Filtros de carbón activado
10.8. Ejemplo

 

11.2. Zeolitas
11.3. Resinas sintéticas
11.4. Operación del intercambio iónico
11.5. Intercambio iónico para el ablandamiento
11.6. Intercambio básico fuerte
11.7. Intercambiadores de fluoruros
11.8. Intercambiadores de hierro y manganeso
11.9. Remoción de arsénico por intercambio aniónico
11.10. Intercambio iónico para desmineralización
11.11. Recuperación de cromo por intercambio iónico
11.12. Ejemplo

 

12.2. Electrodiálisis
12.3. Ósmosis inversa (OI)
12.4. Nanofiltración (NF)
12.5. Microfiltración (MF)
12.6. Ultrafiltración (UF)
12.7. Mantenimiento
12.8. Tratamiento y disposición de residuos

 

13.2. Estimativo de costos
Apéndices
A. Propiedades físicas del agua a 1 atmósfera
B. Propiedades físicas del agua
C. Viscosidad del cloro líquido y gaseoso
D. Presión de vapor del cloro líquido
E. Densidad del cloro líquido
F. Porcentaje de cloro líquido en el cilindro cargado hasta su límite autorizado
G. Solubilidad del cloro en el agua
H. Manual de diseño para plantas de purificación
I. Respuestas a los problemas

Índices
Índice de cuadros
Índice de figuras
Índice analítico