Ingeniero

Tratamiento primario

Capítulo 10 Tanques de igualación
Las variaciones horarias del gasto de agua residual pueden tener un efecto adverso en el funcionamiento de los procesos de la planta; el cambio constante de la cantidad y concentración del agua residual a ser tratada propicia que la operación eficiente de los procesos sea difícil. Además, muchas unidades de tratamiento tendrían quediseñarse para las condiciones de gasto máximo extraordinario, provocando su sobredimensionamiento para las condiciones promedio. Para prevenir esta situación, es conveniente considerar en el proyecto la construcción de un tanque de igualación u homogeneización, cuya función es amortiguar las variaciones de las descargas de aguas residuales con el fin de tratar un gasto uniforme. La igualación se puedeusar también para amortiguar las variaciones en el pH y en la concentración de constituyentes tóxicos presentes en el agua residual a tratar. La igualación del gasto no es un proceso de tratamiento per se, pero puede mejorar significativamente el funcionamiento de una planta existente e incrementar su capacidad útil. En el proyecto de plantas nuevas, la igualación del gasto puede reducir el tamañoy costo de las unidades de tratamiento. Después de las rejillas, desarenador y medición de gasto, el agua residual pasa a los tanques de igualación que la colectan y almacenan; a partir de ellos se bombea con un gasto constante hacia los procesos. Se requiere proporcionar aireación y mezclado para evitar olores y que los sólidos se sedimenten. La Figura 10.1 muestra las dos configuraciones queexisten para la igualación de gastos: unidad en línea y unidad de derivación. El volumen necesario para un tanque de igualación se estima mediante un balance de masa del gasto entrante a la planta con el gasto promedio para el que la planta está diseñada. Las base teórica es la misma que para el diseño de tanques de regularización de agua potable, como se muestra a continuación. 10.1 Diseño delvolumen del tanque de igualación

Para el diseño del tanque es preciso disponer de un hidrograma representativo del gasto de aguas residuales que se descargará en la planta de tratamiento. La variación de los gastos de agua residual observados con respecto al tiempo conforman un hidrograma típico, como el mostrado en la Figura 10.2.

Unidad 2.33

En las primeras horas del día, cuando existe pococonsumo de agua, se presentan gastos mínimos debidos principalmente a fugas, infiltración y una cantidad pequeña de agua residual sanitaria. Inmediatamente después del máximo consumo de agua de la mañana, se presenta una punta de gasto y posteriormente se presentará otra en las últimas horas de la tarde, entre 7 y 9, aunque esto varía de una a otra a localidad.

Figura 10.1. Flujo para laigualación del gasto: (a) unidad en línea y (b) unidad de derivación.

Figura 10.2. Hidrograma típico de la generación de aguas residuales domésticas.

Tratamiento primario

Con base en el hidrograma representativo de la generación de aguas residuales, puede construirse la curva masa del influente al tanque de igualación. La curva masa o diagrama de Rippl consiste en una gráfica que representalos volúmenes acumulados que pasan por una sección del emisor con relación al tiempo.

Problemas y ejemplos de diseño
Problema ejemplo 10.1 La Figura 10.1 muestra un hidrograma trazado con los datos del aforo de agua residual en el emisor de una localidad. Trazar la curva masa correspondiente y determinar el volumen requerido para el tanque de igualación. Solución La Figura 10.3 muestra elcálculo del área bajo la curva de la Figura 10.2, para cada hora, mientras que la Figura 10.4 muestra el trazado de la curva masa correspondiente al mismo hidrograma. Si se unen los puntos inicial y final de la curva masa mediante una recta, como se observa en la Figura 10.4, su pendiente representa el gasto medio de agua residual que ha de ser tratado en la planta. El volumen del tanque de...