Guas para el diseo de estaciones de bombeo de agua potable 1. Objetivo El presente documento tiene como objetivo fijar parmetros y establecer criterios, que sirvan como gua para disear estaciones de bombeo de agua potable para poblaciones rurales hasta 2000 habitantes. 2. Requisitos previos Para disear una estacin de bombeo de agua potable, previamente se deben conocer los siguientes aspectos: - Fuente de abastecimiento de agua: superficial (cisterna de agua) o subterrnea (pozo perforado). - Lugar a donde se impulsar el agua: reservorio de almacenamiento o la red de distribucin. - Consumo de agua potable de la poblacin y sus variaciones. - Poblacin beneficiada por el proyecto: actual y futura. - Caractersticas geolgicas y tipo de suelo del rea de emplazamiento de la cmara de bombeo. - Nivel de conocimiento de la poblacin de operar el sistema. 3. Estaciones de bombeo Las estaciones de bombeo son un conjunto de estructuras civiles, equipos, tuberas y accesorios, que toman el agua directa o indirectamente de la fuente de abastecimiento y la impulsan a un reservorio de almacenamiento o directamente a la red de distribucin. 3.1 Elementos de las estaciones de bombeo Los componentes bsicos de una estacin de bombeo de agua potable son los siguientes: - Caseta de bombeo. - Cisterna de bombeo. - Equipo de bombeo. - Grupo generador de energa y fuerza motriz. - Tubera de succin. - Tubera de impulsin. - Vlvulas de regulacin y control. - Equipos para cloracin. - Interruptores de mximo y mnimo nivel. - Tableros de proteccin y control elctrico. - Sistema de ventilacin, natural o mediante equipos. - rea para el personal de operacin. - Cerco de proteccin para la caseta de bombeo. OPS/CEPIS/05.161 UNATSABAR - 4 - La figura 1 muestra un esquema tpico de una caseta de bombeo empleado en el rea rural, constituido por bombas centrifugas de eje horizontal. Sin embargo, esta configuracin puede variar de acuerdo a las condiciones particulares de cada proyecto. 3.2 Ubicacin de la estacin de bombeo La ubicacin de la estacin de bombeo debe ser seleccionada de tal manera que permita un funcionamiento seguro y continuo, para lo cual se tendr en cuenta los siguientes factores: - Fcil acceso en las etapas de construccin, operacin y mantenimiento. - Proteccin de la calidad del agua de fuentes contaminantes. - Proteccin de inundaciones, deslizamientos, huaycos y crecidas de ros. - Eficiencia hidrulica del sistema de impulsin o distribucin. - Disponibilidad de energa elctrica, de combustin u otro tipo. - Topografa del terreno. - Caractersticas de los suelos. 3.3 Capacidad de la estacin de bombeo La determinacin del caudal de bombeo debe realizarse sobre la base de la concepcin bsica del sistema de abastecimiento, de las etapas para la implementacin de las obras y del rgimen de operacin previsto para la estacin de bombeo. Los factores a considerar son los siguientes: 3.3.1 Periodo de bombeo El nmero de horas de bombeo y el nmero de arranques en un da, depende del rendimiento de la fuente, el consumo de agua, la disponibilidad de energa y el costo de operacin.El golpe de ariete se origina debido a que el fluido es ligeramente elstico (aunque en diversas situaciones se puede considerar como un fluido no compresible). En consecuencia, cuando se cierra bruscamente una vlvula o un grifo instalado en el extremo de una tubera de cierta longitud, las partculas de fluido que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrs y que siguen an en movimiento. Esto origina una sobrepresin que se desplaza por la tubera a una velocidad que puede superar la velocidad del sonido en el fluido.PVCFamiliar para los jardineros y paisajistas novatos, el plstico de cloruro de polivinilo o PVC, es bueno para abastecer agua, tanto por encima como por debajo del suelo. Aunque el PVC est disponible en una gran variedad de tipos, las tiendas de mejoras para el hogar estndares habitualmente tienen tubos blancos de paredes finas 40 PVC, y tubos grises de pared gruesa 80 PVC. Los tubos de PVC y los accesorios separados se conectan a travs de un proceso de encolado, llamado soldadura con disolvente o con accesorios con rosca. Aunque algunos municipios permiten los tubos de PVC para el transporte de agua potable residencial, muchas reas los restringen solamente para los sistemas de distribucin de agua de riego.

CPVCComo el PVC, el cloruro de polivinilo clorado o CPVC, es un plstico con el que se hacen tubos para llevar el agua tanto por encima como por debajo del suelo. Sin embargo, el CPVC resiste mayores temperaturas y presiones que el PVC estndar. Por lo tanto, los fabricantes catalogan al CPVC para su uso en sistemas de agua caliente y fra. Como el PVC, la aprobacin del uso de CPVC para el abastecimiento de agua potable interior vara de acuerdo con los cdigos locales. Entre sus aplicaciones por encima del suelo, el CPVC aparece con frecuencia en los vehculos recreativos y casas prefabricadas.CobreLos plomeros suelen utilizar tubos de cobre para conectar lneas de servicio de agua subterrneas. A pesar de que las tuberas de cobre son rgidas y resistentes a la corrosin, se deterioran bajo ciertas condiciones del suelo. Cuando el suelo o las condiciones del sitio amenazan con corroer las lneas de suministro de cobre, los constructores suelen enfundar los tubos dentro de mangas sintticas. A diferencia de otros materiales, el cobre tiene la aprobacin casi universal de cdigos para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, el coste de los productos de construccin de cobre flucta con los cambios en el mercado de los precios de los metales preciosos y el tubo de cobre es generalmente ms caro que los plsticos de PVC o CPVC.

PEXEl polietileno reticulado o PEX, es un plstico adecuado para aplicaciones terrestres o subterrneas de lneas de suministro de agua. Al igual que una manguera gruesa y fuerte, los tubos de PEX son flexibles y capaces de estirarse en las curvas y vueltas sin accesorios de tubera. El PEX soporta daos qumicos, altas temperaturas y alta presin. A diferencia del PVC y CPVC, que se conectan a travs de uniones pegadas, el PEX se conecta a travs de conexiones roscadas por compresin. El PEX aparece bajo tierra en aplicaciones de agua potable y embebido en bloques de hormign para suelos radiantes. La aprobacin del PEX vara segn el cdigo del municipio.Anlisis fsico - qumico y bacteriolgico de aguasAgua Potable:Significa que debe estar libre de microorganismos patgenos, de minerales y sustancias orgnicas que puedan producir efectos fisiolgicos adversos. Debe ser estticamente aceptable y, por lo tanto, debe estar exenta de turbidez, color, olor y sabor desagradable. Puede ser ingerida o utilizada en el procesamiento de alimentos en cualquier cantidad, sin temor por efectos adversos sobre la salud (Borchardt and Walton, 1971).Segn el Art. 982 CAA (modificado por Resoluc. 494/94). Con las denominaciones de Agua potable de suministro pblico y agua potable de uso domiciliario, se entiende la que es apta para la alimentacin y uso domstico: no deber contener sustancias o cuerpos extraos de origen biolgico, orgnico, inorgnico o radiactivo en tenores tales que la hagan peligrosa para la salud.Deber presentar sabor agradable y ser prcticamente incolora, inodora, lmpida y transparente.El agua potable de uso domiciliario es el agua proveniente de un suministro pblico, de un pozo o de otra fuente, ubicada en los reservorios o depsitos domiciliarios. Ambas debern cumplir con las caractersticas fsicas, qumicas y microbiolgicas que cita el Art. 982 CAA.Anlisis fsico qumico Volumen de agua a extraer:No es posible fijar de una manera general el volumen de agua a extraer para el anlisis qumico, pues variara segn las determinaciones a efectuar entre 1 a 5 litros.Examen fsico Color:El color de las aguas naturales se debe a la presencia de sustancias orgnicas disueltas o coloidales, de origen vegetal y, a veces, sustancias minerales (sales de hierro, manganeso, etc.). Como el color se aprecia sobre agua filtrada, el dato analtico no corresponde a la coloracin comunicada por cierta materia en suspensin. El color de las aguas se determina por comparacin con una escala de patrones preparada con una solucin de cloruro de platino y cloruro de cobalto. El nmero que expresa el color de un agua es igual al nmero de miligramos de platino que contiene un litro patrn cuyo color es igual al del agua examinada.Se acepta como mnimo 0,2 y como mximo 12 mg de platino por litro de agua. Olor:Est dado por diversas causas. Sin embargo los casos ms frecuentes son: debido al desarrollo de microorganismos, a la descomposicin de restos vegetales, olor debido a contaminacin con lquidos cloacales industriales, olor debido a la formacin de compuestos resultantes del tratamiento qumico del agua.Las aguas destinadas a la bebida no deben tener olor perceptible.Se entiende por valor umbral de olor a la dilucin mxima que es necesario efectuar con agua libre de olor para que el olor del agua original sea apenas perceptible.Se aceptan como valores mximos para un agua optima 2 a 10 unidades. Sabor:Est dado por sales disueltas en ella. Los sulfatos de hierro y manganeso dan sabor amargo. En las calificaciones de un agua desempea un papel importante, pudiendo ser agradable u objetable. Determinacin de pH:El pH ptimo de las aguas debe estar entre 6,5 y 8,5, es decir, entre neutra y ligeramente alcalina, el mximo aceptado es 9. Las aguas de pH menor de 6,5, son corrosivas, por el anhdrido carbnico, cidos o sales cidas que tienen en disolucin. Para determinarlo usamos mtodos colorimtricos o potenciomtricos.Para poder decidir sobre la potabilidad del agua se requiere el control de un nmero elevado de parmetros qumicos y determinados parmetros bacteriolgicos. Dentro de los primeros cobra especial importancia el amonio, los nitratos y nitritos, indicadores de contaminacin por excelencia. Amonio :Este ion tiene escasa accin txica por s mismo, pero su existencia an en bajas concentraciones, puede significar contenido aumentado de bacterias fecales, patgenos etc., en el agua. La formacin del amonio se debe a la descomposicin bacteriana de urea y protenas, siendo la primera etapa inorgnica del proceso. Planta de Tratamiento: Es el conjunto de estructuras destinadas a dotar el agua de la fuente de la calidad necesaria para el consumo humano, es decir potabilizarla.Deposito Regulador: Es la estructura destinada a almacenar parte de los volmenes requeridos por la poblacin a fin de garantizar su entrega de manera continua y permanente. Adems el depsito regulador tiene como objetivo garantizar las presiones requeridas en los aparatos sanitarios de las viviendas.Lnea Matriz: Es el tramo de tubera destinado a conducir el agua desde el depsito regulador o la planta de tratamiento hasta la red de distribucin.Red de Distribucin: Es el conjunto de tuberas y accesorios destinadas a conducir las aguas a todos y cada una de los usuarios a travs de las calles.Acometida Domiciliaria: Es el tramo de tubera que conduce las aguas desde la red de distribucin hasta el interior de la vivienda. En este tramo de tubera se colocan los contadores o medidores que son equipos destinados a medir la cantidad de agua que utiliza cada usuario y esta puede ser medida volumtricamente o por el caudal.amonaco, nitrato, nitrito, caracteriza una contaminacin y por lo tanto los cloruros tienen ese origen. Pero si estas sustancias faltan ese alto tenor se debe a que el agua atraviesa terrenos ricos en cloruros. Los cloruros son inocuos de por s, pero en cantidades altas dan sabor desagradable.

Valor mximo aceptable: 350 mg/l.

Mtodo de Mohr

Generalidades:

Si se agregan iones de plata a una solucin de pH entre 7 y 9 que contenga cloruros y cromato, la precipitacin del cloruro de plata est prcticamente terminada cuando se comienza a precipitar el cromato de plata. Este hecho permite considerar la aparicin de un precipitado rojo de cromato de plata, como indicador del punto final.

Reactivos:

Solucin 0,00282 N de nitrato de plata

Cromato de potasio 5 % Tcnica:Se filtra el agua si contiene materias en suspensin. Se toman 100 ml de la muestra (si el pH es inferior a 7 se aade 1 gramo de bicarbonato), se agrega 1 ml de cromato de potasio y se valora aadiendo gota a gota la solucin de nitrato de plata hasta coloracin apenas rojiza. Se resta 0,2 al nmero de ml empleados ( gasto correspondiente al ensayo en blanco).Se conoce como red de abastecimiento de agua potable al sistema que permite que llegue el agua desde el lugar de captacin al punto de consumo en condiciones correctas, tanto en calidad como en cantidad. Este sistema se puede clasificar por la fuente del agua en: agua de mar, agua superficial; esta procede de lagos o ros, agua de lluvia almacenada, agua subterrnea y las aguas procedentes de manantiales naturales. Es importante tener en cuenta que esta agua antes de ser enviadas a las viviendas se transformar en agua potable, dependiendo el origen de estas, se le har un proceso de saneamiento y desinfeccin. Ahora bien, el sistema que utiliza aguas superficiales consta de cinco partes principales como son la captacin, el almacenamiento de agua bruta, el tratamiento, almacenamiento de agua tratada y red de distribucin. Este sistema se considera como la red de abastecimiento de agua potable mas completa. Almacenamiento de agua bruta: este se utiliza cuando la fuente de agua no tiene un caudal que le supla el agua necesaria durante todo el ao. Para ello es que se construyen los embalses, este puede almacenar el agua de los arroyos y ros que no garantiza en todo momento el caudal.

Fuente: http://www.arqhys.com/contenidos/red-agua.html