Los sistemas de medida dentro de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales son un elemento clave para asegurar un buen funcionamiento de los diversos tratamientos que se llevan a cabo en las mismas.
Varios parámetros serán medidos en las distintas áreas de las plantas de Tratamiento. La medida y control de dichos parámetros permite mejorar el rendimiento de los procesos de depuración, así como optimizar el consumo de reactivos y energía.
Existen una serie de parámetros que se miden en la práctica, en las instalaciones de depuración, ya que son claves para llevar el correcto control de la Planta. Los parámetros a medir en las plantas de tratamientos diseñadas son:
Caudal, nivel, pH, temperatura, presión, turbidez, oxígeno disuelto, DQO, DBO5, fosfatos, sólidos en
suspensión, NTK.
La instrumentación que se utilizará para el control y medición de dichos parámetros se describen a continuación.
9.1 Sistema de borboteo
Este sistema se utiliza para medir el nivel de líquidos en tanques o en conducciones abiertas. Medir el nivel es importante porque permite conocer el caudal de líquido que circula por la conducción o para medir una pérdida de carga en la misma. Los puntos de ubicación de dicho sistema serán en el pozo de gruesos y en las balsas de regulación de las plantas, para controlar que las bombas funcionen cuando el nivel del líquido sea adecuado.
El funcionamiento del sistema de borboteo se basa en la introducción de burbujas de aire, mediante un tubo sumergido en el líquido. Se debe regular el caudal de aire hasta que se empiecen a formar burbujas dentro del líquido. La presión requerida para la formación de burbujas es proporcional al nivel de líquido. H * g * P=ρ
P: presión de aire inyectado ρ: densidad de líquido H: Nivel de líquido
Si el nivel del líquido varia, la presión de aire inyectado también variará hasta que las presión de aire inyectado se iguales a la presión ejercida por la columna de líquido. De esta forma el nivel de líquido vendrá determinado por la medida de la presión de aire introducido.
9.2 Manómetros
En las plantas de tratamientos de aguas residuales, la medida de la presión es importante como mecanismo de control de los equipos que trabajan a presión.
Estos equipos indican localmente la medida de presión. Existen distintos modelos, aunque los más empleados son los manómetros Bourdon, ver figura 8.22, los cuales se utilizarán en las plantas de tratamientos, estando ubicados a la salida de cada bomba.
El manómetro Bourdon consiste en un tubo metálico que tiene uno de sus extremos tapado, mientras que por el otro se le aplica la presión. Este extremo se encuentra fijo, mientras que el extremo tapado está libre para que al variar la presión, éste se abra o cierre provocando un movimiento que se une a un piñón al que se acopla una aguja, que indica la medida en una esfera graduada.
101 Tubo bourdon manómetro Bourdon
Figura 8.22. Manómetro tipo Bourdon
9.3 Medidor de oxigeno portátil.
La medida de oxigeno disuelto en las plantas de tratamientos de agua residual, se llevará a cabo en los procesos biológicos, en los que es necesario la presencia de una determinada cantidad de oxígeno disuelto en el agua para que la oxidación biológica tenga lugar correctamente.
El oxígeno disuelto en el agua, es un parámetro muy importante a determinar y controlar para la supervivencia y desarrollo de los peces, vegetación, bacterias y organismos acuáticos. Por eso es importante su medida y control antes de verter al cauce final.
El control de medida del oxigeno se llevará a cabo mediante equipos portátiles. El equipo de medida de oxígeno generará una señal proporcional a la cantidad de oxígeno disuelto en el agua.
Al principio de la explotación de la planta la medida de este parámetro se realizará de manera semanal, hasta asegurar que el biológico este estabilizado. Luego de que ya este estabilizado, será suficiente con los análisis de laboratorio que se realizan dentro del control analítico.
9.4 Medida de PH
El pH del agua es un parámetro muy importante en las plantas depuradoras, puesto que tanto los tratamientos químicos como los biológicos tienen gran dependencia de este parámetro. A su vez la legislación determina un rango de pH en los que el agua tratada puede ser vertida a un cauce, debido a que los microorganismos solo pueden vivir en un determinado rango de PH, relativamente estrecho y crítico, valores fuera de dicho rango producirían la inhibición de las reacciones bioquímicas por desnaturalización de las proteínas de los seres vivos y como consecuencia su muerte.
Existen ciertos procesos químicos que deben llevarse a cabo a determinados pH (tanto ácidos como básicos) por lo que la medida de pH es indispensable para ajustar el pH del agua a las necesidades del cada proceso que se vaya a llevar a cabo en la depuradora.
Para la medida de este parámetro no se dispondrá de un equipo, sino que se realizará con el método de los papeles de Tornasol. No se considera necesario contemplar un equipo debido a que el comportamiento de este parámetro no varía significativamente, al no poseer presencia de efluente industrial.
9.5 Termómetros.
La temperatura es un contaminante físico, por tanto su medida y control es importante debido a la solubilidad de los gases y, en consecuencia, del oxigeno en el agua, es función de la temperatura, por lo tanto, el valor de este parámetro va a incidir de forma directa en la cantidad de oxigeno disponible.
102 Las aguas residuales urbanas se encuentran entre 10 y 20 ºC, siendo 15 oC un valor medio normal para el diseño. La temperatura será medida antes de los sistemas biológicos.
La medida de temperatura de las plantas de tratamiento diseñadas, se realizará por personal de la planta, mediante termómetros portátiles. La medida se realizará quincenalmente.
9.6 Medidor magnético
La medida de caudal tiene como finalidad conocer la cantidad de un fluido que pasa por una conducción durante un determinado periodo de tiempo.
En el tratamiento de aguas residuales la medida del caudal de agua de entrada al tratamiento sirve para ajustar una serie de parámetros críticos para el tratamiento del agua residual. Conociendo la medida del caudal, se actuará sobre el arranque o parada de bombas, y se ajustará el caudal medido caudal.
En el caso de las plantas de tratamientos diseñadas la medición se realizará mediante medidores magnéticos en tuberías.
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