MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE...
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FUERZAS MILITARES DE COLOMBIA EJÉRCITO NACIONAL
ESCUELA DE LOGÍSTICA
MANUAL DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (PTAP)
ELABORADO POR: ANGIE KATHERINE FONSECA CALLEJAS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
INGENIERÍA SANITAIA
MAYO 2018
CONTENIDO
1. Presentación del manual
2. Alcance - Objetivo
3. Descripción de funciones
y responsabilidades
4. Definiciones
5. Características del agua
6. Inspección y operación
7. Mantenimiento de
unidades
8. Procedimientos para
determinar parámetros de
calidad del agua
PRESENTACIÓN DEL MANUAL
El presente documento tiene como finalidad facilitar cada uno de
los procesos en el sistema de acueducto, mostrando de forma
simple las definiciones y responsabilidades en la operación y
mantenimiento preventivo y correctivo; Teniendo en cuenta que la
operación y mantenimiento son acciones fundamentales para el
funcionamiento y durabilidad de los sistemas de agua.
Una adecuada operación y
mantenimiento sumados a una correcta
composición del sistema, pueden ser
garantía de un servicio de calidad. En
cambio, deficiencias en estos niveles
pueden redundar en que la población
acceda a agua de mala calidad.
Eso redunda en una disminución de la
vida útil de las infraestructuras, e
implica adicionalmente en un mayor
gasto para la ESLOG impidiendo
prestar un servicio eficiente a los
usuarios.
Las acciones de operación y mantenimiento deben estar de la mano
entonces con las de cuidado y protección de las fuentes
abastecedoras.
Los distintos componentes de un sistema así como las acciones
básicas de operación y mantenimiento son explicados en detalle a
continuación.
OBJETIVO
Adelantar las actividades necesarias para la operación,
mantenimiento y correcto funcionamiento de la planta de agua
potable de la Escuela Logística del Ejército Nacional.
ALCANCE
El Manual de Operación y Mantenimiento de la Escuela
Logística del Ejército aplica y da cubrimiento a la planta de
tratamiento de agua potable ubicada en la Calle 11 sur No
12- 95 este Av los Cerros.
DEFINICIONES
OPERACIÓN: Es la acción de hacer funcionar correctamente las
obras del sistema de abastecimiento de agua.
COAGULACION: En el proceso de tratamiento del agua tiene
por objeto preparar a las partículas dispersas en el agua
(mediante la anulación de las cargas superficiales) para lograr
posteriormente, mediante la floculación, otras partículas más
voluminosas y pesadas que puedan ser separadas más fácilmente
del agua.
FILTRACION: Proceso para eliminar partículas del agua que no
han quedado retenidas en el proceso de sedimentación, pasando
esta por un lechoso poroso de material granular. (Gray, 1996)
FLOCULACION: Proceso por el cual partículas suspendidas se
aglomeran para formar floculos mayores. Generalmente para
llevar esto acabo se adicionan al agua sales de aluminio y de
hierro. (Gray, 1996)
FONTANERO: Realiza todas las labores relacionadas con la
supervisión, operación y mantenimiento de las redes de
distribución del acueducto, lo mismo que efectuar las
instalaciones, corte y reconexiones del servicio, haciendo uso
correcto de las herramientas y equipos necesarios para cumplir
con sus compromisos de trabajo
MANTENIMIENTO: Es la acción para prevenir o reparar las
obras del sistema de abastecimiento de agua para que siga
funcionando
OPERADOR: Persona calificada y responsable de la operación y
el mantenimiento de las instalaciones del sistema.
SEDIMENTACION: proceso para eliminar los sólidos
sedimentables de un tanque bajo condiciones de semireposo.
1. Informar a la Escuela Logística cualquier irregularidad en el
funcionamiento del sistema, así mismo el uso indebido del servicio.
2. Responder por la operación, mantenimiento y conservación de la planta de
tratamiento de agua potable.
3. Operar los equipos mecánicos de la planta de tratamiento
4. Garantizar el buen uso y mantenimiento de las herramientas, elementos,
equipos y materiales asignados para sus labores diarias.
5. Hacer el mantenimiento de la zona de captación, estructuras de la planta
como sedimentador, filtros, tanques de floculación y coagulación y
almacenamiento.
6. Hacer vigilancia diaria de cloro residual, coliformes y pH en el tanque de
almacenamiento con las normas técnicas
7. Vigilar las fuentes de abastecimiento para evitar riesgos de
contaminación.
8. Informar sobre las fallas, conexiones ilegales y fugas que se presenten
en la red de distribución.
9. Realizar las conexiones, reconexiones e instalaciones de plomería en los
casos que determine la empresa.
10. Tomar las muestras de agua de control de calidad en los puntos
determinados por Secretaria de Salud Distrital.
11. Llevar un registro de los metros cúbicos de agua tratada
12. Mantener el nivel y reservas adecuadas en los tanques de
almacenamiento de agua potable, así como un registro del control diario de
consumo de productos químicos y materiales utilizados en el tratamiento del
agua.
13. Elaborar con la debida anticipación, las solicitudes de compra de los
materiales y productos químicos que se necesitan para la operación de la
planta de tratamiento de agua potable.
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS
El grupo de microbios llamados “bacterias” son los más
importantes, ya que son los causantes de la mayoría de las
enfermedades que sufren las personas originadas por el agua.
Los coliformes son bacterias no patógenas que se utilizan
como indicadores de contaminación por varias razones, entre
las que se encuentran:
Su presencia en gran cantidad en el intestino del
hombre y de los animales de sangre caliente. Luego la
existencia de coliformes en un agua nos indica que esta
agua pudo estar en contacto con materia fecal y por
tanto, existe la posibilidad de que tenga bacterias
patógenas.
Son más resistentes a la acción de cloro como
desinfectante, que la mayoría de bacterias patógenas.
Por tanto, cuando un agua a estado en contacto con
cloro y no tiene coliformes, es porque ya todas las
bacterias patógenas se han eliminado.
Su determinación en el laboratorio es relativamente
fácil y de bajo costo.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Las características físicas (se pueden detectar con los
sentidos) del agua son:
A. Turbiedad D. Sabor
B. Color E. Temperatura
C. Olor
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
• Aceites y grasas: producen olor y sabor
• Agentes espumantes: Afectan los procesos de
coagulación, sedimentación y filtración
• Alcalinidad: Su presencia es importante en el
proceso de coagulación
• Amonio: Afecta el proceso de desinfección.
• Cloruros: Puede producir cambio en el sabor
• Dureza: Puede producir obstrucción en las tuberías
y aumenta el consumo de jabón de uso doméstico.
• Hierro: Produce sabor y manchas en la ropa
• PH: Afecta el proceso de desinfección y tiene
importante en la producción de corrosión e
incrustaciones en las tuberías.
• Plomo: Puede producir intoxicaciones agudas
• Sulfatos: En grandes cantidades afectan el sabor
del agua y pueden
•No se debe operar la planta si hace falta algún insumo químico.
•Los tanques de almacenamiento deben lavarse cada 6 meses.
•El lavado general de la PTAP debe realizarse cada mes.
•Cada 48 horas se debe realizar un lavado general de los filtros
•convencionales.
•Cada tres meses se deben limpiar manualmente las bombas dosificadorasde químicos, tanto en las válvulas de pie, líneas de succión como dedescarga y sus respectivas mangueras.
•Cada año se debe hacer mantenimiento y lubricación a las bombas
•dosificadoras.
•Cada tres (3) años se debe retocar la pintura exterior de la planta.
• Inspección preliminar :
•Verificar el estado de la fuente de abastecimiento
•Revisión de la bocatoma
•Limpieza de la bocatoma y verificar que exista suficiente lámina de agua sobre esta, para que se capte el caudal necesario para el funcionamiento de la planta de tratamiento de agua potable.
•Operación
•Identifcar el caudal con el que opera la planta y determinar parámetros.
•Abrir lentamente la valcula de entrada y garantizar que el caudal que ingresa a la planta es suficiente
•El servicio solo se debe suspende en caso: Cuando se efectuen labores de lavado, por daños en la conducción del agua cruda, por elevada turbiedad. Cuando se efectue la suspención del servicio se debe evitar grandes molestias a los usuarios y avisar con anterioridad.
•Monitoreo
•Comprobar que el operador realiza la lectura de caudal de entrada cada 4 horas. Programar jornadas de limpieza y mantenimiento. Inspeccionar conducción del agua
OPERACIONES Y
MANTENIMIENTO
•La operación y mantenimiento del motor debe llevarse siempre a cabo por personal cualificado, utilizando herramientas y métodos adecuados, y siguiendo los procedimientos indicados en los documentos suministrados con el motor.
•El operador deberá realizar el control del nivel de aceite de la bomba centrifuga. Toda manipulación del motor debe ser realizada con cuidado para evitar impactos y daños a los cojinetes y con el dispositivo de transporte/bloqueo siempre accidentales
•El mantenimiento recomendado para las bombas se debe realizar un técnico especialista y es recomendable que se haga una vez al año o cuando lo necesite. Mantener la limpieza exterior de la bomba, con una escobilla, sin dañar la estructura metálica. Verificar la situación del motor continuamente. Para evitar la oxidación de los rodamientos y asegurar una distribución uniforme del lubricante, gire el eje del motor por lo menos (dando, como mínimo, 5 vueltas)
•Inspección preeliminar:
•Observar que no haya ninguna obstrucción.
•Verificar si por el exceso de velocidad de las aguas, los floculos no se rompen en la entrada de los sedimentadores, si esto sucede se debe disminuir el caudal.
•Operación Verificar la aplicación del coagulante en el sistema de mezcla rápida. Mantener el caudal de diseño constantemente con el fin de garantizar un floc adecuado. Revisar la formación del floc y la dosis aplicada es la correcta tomando una muestra a la salida del floculador. Validar que el tiempo de contacto en la unidad de mezcla lenta es el suficiente para la formación de los flóculos, garantizando un buen tamaño y un peso adecuado.
•Problemas eventuales Cuando existe una mala formación del floc o falta de peso se debe tener en cuenta: La inspección visual del agua floculada con el fin de identificar el tamaño del floc y velocidad de sedimentación. Inadecuada determinación de la dosis optima. La presencia de grandes velocidades que puedan romper el floc. Existencia de cambios bruscos de caudal
•Inspección preeliminar: Determinar que haya suficiente coagulante cumpliendo los estándares de calidad para operar por lo menos durante un mes la PTAP
•Verificar la disponibilidad de agua para formar la solución coagulante.
•Operación:
•Ajustar la dosificación segun párametros del agua
•Abrir la válvula hasta suministrar el caudal necesario para formar la solución del coagulante con la dosis óptima
•Verificar que no hallan obstrucciones en la tubería que conduce la solución de coagulante hasta la mezcla rápida.
•Operación diaria: Registrar en la minuta la dosis aplicada
•Verificar si se disuelve completamente la dosis de coagulante
• Inspección preliminar : Verificar el desempeño de los procesos anteriores. Inspección visual. Funcionamiento de válvulas.
• Operación . Una distribución adecuada del caudal total entre todas las unidades de sedimentación. La no existencia de placas rotas o desplazadas que pudiera aumentar la velocidad del agua a través de la zona de sedimentación. Una recolección uniforme del agua sedimentada, tanto entre los diferentes tubos o canales recolectores, como a lo largo de un mismo tubo o canal. Que en ninguna ocasión la altura del lodo decantado debe alcanzar la zona de entrada de la unidad.
•Verificar los procesos de las unidades de mezcla rápida y lenta Determinar la turbiedad del agua . Inspeccionar que el sedimentador está removiendo el 90% o más de la turbiedad que ingresa . Vigilar la fermentación de lodos. Revisar si existen daños en la estructura e informarlos de manera inmediata. Observar que todas las canaletas de aguas extraigan la misma cantidad de agua
•Inspección preliminar: Provisión suficiente de cloro. Conocimiento del caudal tratado
•Instrumentos para la recolección de muestras: Medidores de volumen de salida de agua a la red de distribución. Verificar el estado y funcionamiento de los tanques de almacenamiento
•Operación:. Verificar que no existan escapes de cloro Registrar en la minuta de trabajo la cantidad de cloro suministrado y la concentración de cloro residual en los tanques de almacenamiento. Determinar la cantidad de cloro consumido cada 24 horas. Inspección visual para identificar que no exista presencial de material extraño, fugas o daños en los tanques de almacenamiento. Revisar el funcionamiento de las válvulas
• La bateria de filtros es autolovable, cuando se deba hacer lavado de la unidad cuando se alcanza el nivel màximo de todos los filtros. El filtro que le corresponde lavarse, es aquel que tiene mas tiempo sin lavarse o aquel que esta produciendo agua con turbiedad <1 UNT .
•Procedimiento:
•A) Cerrar la compuerta de ingreso de agua sedimentada al filtro
•B) Abrir la compuerta de ingreso de agua de lavado
•C) Lavar el filtro por 20 min y lugo volver a poner en operación
MANTENIMIENTO DE
UNIDADES
EstructuraActividades
diarias
Actividades
periódicas
(cada 15 días)
Actividades
eventuales
(Mensuales)
Responsab
les
Herramientas
equipos e
insumos
Visitar la
bocatoma para
efectuar la
revisión de
rejillas
Revisión del
estado físico de
las rejas y
tuberías de
distribución
Operador
de la
planta
Registro de la
información en
libros o
bitácoras
Limpieza de
rejillas
Verificar la
presencia de
algas, musgos y
organismos
vivos en el
Fontanero
Herramientas
(palas,
palustres,
cepillos).
Pintura
Bocatoma
EstructuraActividades
diarias
Actividades
periódicas
(cada 15
Actividades
eventuales
(Mensuales)
Responsables
Herramientas
equipos e
insumos
Aplicación de
la dosis
óptima
Limpieza de
la
estructura
FontaneroHerramienta
menor
Verificación
de caudal que
ingresa a la
unidad
Punto de
muestreo
Operador de
la planta
Registro de la
información
Canaleta
parshall
EstructuraActividades
diarias
Actividades
periódicas
(cada 15 días)
Actividades
eventuales
(Mensuales)
Responsables
Herramientas
equipos e
insumos
Inspección
visual y
movimientos
de las
válvulas
Revisión del
estado físico y
del
funcionamiento
(caudal,
volumen de
agua, rebose,
fugas etc.)
Operador de
la planta
Registro de la
información en
libros o
bitácoras
Pintura y
lubricación de
los accesorios.
Limpieza de la
estructura
Fontanero
Herramientas
(palas,
palustres,
cepillos).
Pintura
Sedimentadores
EstructuraActividades
diarias
Actividades
periódicas (cada
15 días)
Actividades
eventuales
(Mensuales)
Responsables
Herramientas
equipos e
insumos
Laboratorio
Determinar
las dosis
óptimas de
productos
químicos
Efectuar
semanalmente la
limpieza de
equipos de
laboratorio. Así
como la limpieza y
desinfección de
superficies
Calibrar los
equipos
cuando sea
necesario
Operador de
la planta
Herramienta
menor
EstructuraActividades
diarias
Actividades
periódicas (cada
15 días)
Actividades
eventuales
(Mensuales)
Responsables
Herramientas
equipos e
insumos
Inspección
visual y
Calibración de
tablero de control
de retrolavado.
Realizar el cambio de
los lechos filtrantes
cada que se requiera.
Realizar pedido de
material filtrante
Operador de
la planta
Registro de la
información en
libros, bitácoras
o formularios
Limpieza de la
estructura
externa
Revisar la
estructura para
encontrar fugas,
daños o deterioro
del conjunto
Pintura y lubricación
de los accesoriosFontanero
Herramientas
(palas,
palustres,
cepillos)
Filtros
EstructuraActividades
diarias
Actividades
periódicas (cada
15 días)
Actividades
eventuales
(Mensuales)
Responsables Herramientas
equipos e insumos
Revisión de
estado físico y de
funcionamiento
(Caudal)
Operador de la
planta
Registro de la
información
Limpieza de
estructura Fontanero
Herramienta menor
(cepillos)
Floculadores
Estructura Actividades diarias
Actividades
periódicas (cada
15 días)
Actividades
eventuales
(Mensuales)
Responsables Herramientas
equipos e insumos
Aplicación de la dosis
óptima de cloro.
Limpieza de la
estructura (interna
y externa)
Operador de
la planta
Dosis de cloro.
Registro de la
información en
libros o bitácoras
Revisar que las tapas
o compuertas de las
cámaras estén bien
cerradas y
aseguradas
Revisar la
estructura para
encontrar fugas
daños o deterioro
del conjunto
Pintura y
lubricación de
los accesorios
Fontanero
Herramientas
(palas, palustres,
cepillos). Pintura
anticorrosiva,
brocha, balde
Tanque de
almacenamiento
PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR
PÁRAMETROS DE CALIDAD DEL AGUA
CLORO LIBRE
MATERIAL
-Pipetas de 1 ml. -Pipeta de 5 ml. -Tubos de ensayo. -
Espectrofotómetro a 515 nm.
PROCEDIMIENTO
1. Colocar 0,5 ml de solución tampón y 0,5 ml de
solución de DPD en un tubo de ensayo.
2. Añadir 5 ml de muestra y mezclar.
3. Medir la absorbancia rápidamente a 515 nm
frente a H2O destilada.
4. A partir de la recta de calibrado se determina
directamente la concentración de cloro libre. Las
muestras con concentraciones mayores de 4 mg/l de
cloro se diluyen con agua destilada.
FOSFATOS
METODO S.M. 4500-PD.
MATERIAL
-Celdas de cuarzo -Balones aforados de 50 ml -Papel
suave
PROCEDIMIENTO
1. A una alícuota de 50 ml añadir una gota de
fenolftaleína.
2. Si da positivo a la fenolftaleína añadir ácido 1 N
hasta desaparición de color rosado.
3. Agregar, mezclando tras cada adición 2.0 ml de
reactivo de molibdato.
4. Adicionar 5 gotas de cloruro estagnoso. 5. Al
cabo de de 10 minutos pero antes de 12, medir el
color fotométricamente a 690 nm. Nota: La
velocidad con que aparece el color y su intensidad,
dependen de la temperatura de la solución final; cada
aumento de un grado centígrado produce alrededor
de 1% de aumento de color, se debe mantener entre
20 y 30 °C.
PH
METODO. Electrométrico S.M. 4500-H+ B
MATERIAL.
-Vasos de Precipitados. -Frasco Lavador. -Papel suave.
PROCEDIMIENTO
1. Conecte el equipo con anterioridad a la medida para
precalentamiento por quince minutos. Coloque en el
control del panel Stby y déjelo en esta posición
después de cada medición.
2. Calibre el medidor de pH con el patrón de pH 7 con
el control en el panel "STANDARDIZE", lave el
electrodo con agua destilada e introduzca el electrodo
en una solución de pH 4 patrón, calibrando con el
botón de temperatura. (Estas soluciones se desechan
después de cada calibración).
3. Introduzca el electrodo en cada una de las
muestras servidas recientemente del recipiente
donde ha sido tomada la muestra, la cual debe
preservarse únicamente con refrigeración.
ALCALINIDAD
METODO Volumétrico. S.M. 2320-.B
MATERIAL
-Pipetas Volumétricas -Erlenmeyer -Matraz
Volumétrico -Vasos de Precipitados -Vidrio de Reloj
-Plancha de Calentamiento
PROCEDIMIENTO
1. Mida una alícuota de 100 ml de la muestra o de una
dilución apropiada.
2. Si la muestra tiene Cloro residual, adicione una
gota de solución de Tiosulfato 0.1 N. Agregue dos
gotas de Fenolftaleína, si la solución se torna rosa
titule con H2SO4 0,02 N; agitando hasta
desaparición del color en la solución.
3. A la muestra en la cual determinó la alcalinidad
anterior, adicione 0,2 ml (5 gotas) de solución mixta
de indicador y titule con H2SO4 0,02N hasta cambio
de verde a salmón (amarillo-rojizo). Si usa indicador
naranja de metilo el cambio es de amarillo a curuba
COAGULACIÓN-
TURBIEDAD
MATERIALES
1. Equipo de prueba de jarras de dos litros, 6 deflectores, 6
tomadores de muestra y 6 jeringas hipodérmicas desechables
de 10cm3 con sus agujas.
2.Turbidímetro con la sensibilidad para determinar con
precisión menos de 10 UNT, de preferencia nefelómetro
3. Colorímetro
4. Medidor de pH
La solución de aluminio, se prepara a la misma concentración
que se utilizará en la PTAP
PROCEDIMIENTO
1. Determine el color, la turbiedad, el pH y la alcalinidad
2. Llenar las jarras con agua cruda hasta completar 2 litros
3. Por medio de una pipeta, coloque las cantidades de
coagulantes que se van a agregar, en seis vasos pequeños. 4.
Succione el contenido de cada vaso con una jeringuilla
provista de aguja. Retire dicha aguja de la jeringuilla, y esta
última, con su dosis completa, se coloca junto a la jarra
correspondiente.
5. Haga girar las paletas del equipo a 100 rpm e inyecte el
contenido de cada jeringuilla en la jarra que le corresponde.
6. Luego de un periodo de floculación de 20 min, suspenda la
agitación, retire las jarras, coloque los sifones para la toma
de muestra y dejar sedimentar por un periodo de 10 a 15 min
7. Después de descartar los primeros 10 mls, tome las
muestras colectando un volumen de 30 mls
8. Proceda a efectuar la medición de turbiedad y/o color para
cada muestra. Los resultados se grafican en papel
aritmético, seleccionándose como dosis óptima aquella que
produce la menor turbiedad residual.
BIBLIOGRAFÍA
Lopez Nuñez, A., & Jimenez Sabogal, B. (2016). Manual de operación y
mantenimiento Planta de tratamiento de agua potable San Antonio-
Asociación Sucunets. Bogotá: Universidad Distrital Francisco José de
Caldas.
Mañunga, T. (2005). Mejoramiento sistema de acueducto y alcantarillado
suministro e instalacion planta de tratamiento de agua potable . Bogotá :
Comando de ingenieros .
Ministerio de la protección social. Ministerio de ambiente, vivienda y
desarrollo territorial. (2007). Resolución 2115. Bogotá.
Orozco Cerón , J. C., & Bernal, D. F. (2016). Evaluación y propuesta para el
mejoramiento del sistema de potabilización en el acuerdo rural de la vereda
la Tribuna Municipio de Facatativa, Cundinamarca. Bogotá: Universidad de la
Salle.