Lavado a contracorriente (tratamiento de agua)

En términos de tratamiento de agua , incluida la purificación de agua y el tratamiento de aguas residuales , el lavado a contracorriente se refiere al bombeo de agua hacia atrás a través de los medios filtrantes , lo que a veces incluye el uso intermitente de aire comprimido durante el proceso. El lavado a contracorriente es una forma de mantenimiento preventivo para que el medio filtrante pueda reutilizarse. En las plantas de tratamiento de agua, el retrolavado puede ser un proceso automatizado que se ejecuta mediante controladores lógicos programables (PLC) locales . El ciclo de retrolavado se activa después de un intervalo de tiempo establecido, cuando la turbidez del efluente del filtro es mayor que la pauta de tratamiento o cuando la presión diferencial (pérdida de carga ) a través del filtro excede un valor establecido.

El ciclo de retrolavado se ejecuta en el filtro izquierdo de las columnas de prueba en una planta de filtración de agua . [1]

Los filtros de tratamiento de agua que se pueden lavar a contracorriente incluyen filtros rápidos de arena , sistemas de ablandamiento de agua , filtros de presión y filtros de carbón activado granular (GAC) . Los filtros de tierra de diatomeas se lavan a contracorriente de acuerdo con la disposición patentada de bombas, válvulas y filtros asociados con el sistema de filtración. [2] Los filtros de arena lentos y los filtros de pantalla autolimpiantes emplean mecanismos distintos al lavado a contracorriente para eliminar las partículas atrapadas. Para que los filtros de tratamiento de agua sigan funcionando, deben limpiarse periódicamente para eliminar las partículas. El retrolavado ineficaz es una de las principales razones por las que fallan los filtros de tratamiento de agua.

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Demostración de retrolavado en una columna de prueba

El lavado a contracorriente de los filtros de medios granulares implica varios pasos. Primero, el filtro se desconecta y el agua se drena a un nivel que está por encima de la superficie del lecho del filtro. A continuación, el aire comprimido se empuja hacia arriba a través del material del filtro haciendo que el lecho del filtro se expanda rompiendo el lecho del filtro compactado y forzando las partículas acumuladas a la suspensión . Después del ciclo de fregado de aire, el agua de retrolavado limpia se empuja hacia arriba a través del lecho del filtro continuando la expansión del lecho del filtro y llevando las partículas en suspensión a los canales de retrolavado suspendidos sobre la superficie del filtro. En algunas aplicaciones, las corrientes de aire y agua se empujan simultáneamente hacia arriba a través del medio granular seguido de un lavado con agua de enjuague. [3] : 213–4 El retrolavado continúa durante un tiempo fijo o hasta que la turbidez del agua de retrolavado esté por debajo de un valor establecido. Al final del ciclo de retrolavado, se interrumpe el flujo ascendente de agua y el lecho del filtro se asienta por gravedad en su configuración inicial. El agua que se va a filtrar se aplica luego a la superficie del filtro hasta que el filtro se obstruye y es necesario repetir el ciclo de retrolavado. [3] : 264–8 [4] : 10.53–10.58 [5] : 937–9 [6] : 8.11–8.18 [7] : 353–6

Algunos filtros de tratamiento de agua utilizan sistemas de lavado de superficie que rompen la capa superficial del medio granular, muy obstruida. Los sistemas de lavado de superficies están enterrados en la parte superior del medio filtrante o suspendidos sobre la superficie del medio filtrante. John R. Baylis desarrolló un sistema de rejilla fija que consistía en tuberías con boquillas que inyectaban chorros de agua en el material del filtro durante la expansión. [8] Los brazos giratorios utilizan chorros de agua para romper la superficie del filtro obstruida y hacer girar un brazo móvil a través del material del filtro. Un paso de lavado de superficie en un ciclo de retrolavado generalmente tiene lugar al comienzo del proceso de limpieza del lecho del filtro. [3] : 199–200 [7] : 357–60

El agua de retrolavado gastada se descarga sin tratamiento a un sistema de alcantarillado sanitario o se trata y recicla dentro de la planta. [4] : 22.37–22.40 Históricamente, el agua de retrolavado se descargaba directamente a los suministros de agua superficial; sin embargo, la descarga directa ahora está altamente regulada a través de los permisos de descarga del NPDES y, a menudo, se desaconseja. El agua de retrolavado usada contiene altas concentraciones de material particulado. Los procesos de tratamiento típicos incluyen coagulación , floculación y sedimentación . [9] polímeros orgánicos de alta molecular sintéticos peso veces se añaden para facilitar la formación de sedimentable floc . La falla de un proceso de tratamiento de retrolavado y la reintroducción del agua de mala calidad resultante en el flujo de flujo de la planta principal de purificación de agua pueden causar alteraciones generales del proceso y dar como resultado la producción de agua potable tratada de mala calidad. [6] : 20.11–20.13

Como medida de conservación del agua, muchas plantas de purificación de agua reciclan el agua de retrolavado del filtro y otras corrientes de productos de los procesos de tratamiento de lodos hasta el inicio de la planta. [4] : 22.40–22.43 [5] : 242–3 El 8 de junio de 2001, la USEPA publicó un reglamento final que rige las prácticas aceptables para reciclar el agua de retrolavado. [10] El propósito del reglamento era mejorar el control de contaminantes microbianos como Cryptosporidium reduciendo la posibilidad de que las corrientes de productos reciclados alteren la eficiencia de eliminación de los principales procesos de tratamiento. El reglamento requiere que el agua de retrolavado del filtro gastada se recicle al frente de la planta de tratamiento para que se puedan emplear todos los procesos de tratamiento de eliminación de partículas disponibles para eliminar el material microbiano y particulado del agua de retrolavado. [11]

  1. ^ "Conferencia de Bungay sobre filtración de arena" . Instituto Politécnico Rensselaer . Consultado el 26 de febrero de 2015 .
  2. ^ Filtros de piscina de tierra de diatomeas consultados el 20 de junio de 2012 .
  3. ^ a b c Kawamura, Susumu. (2000). Diseño y Operación Integrada de Instalaciones de Tratamiento de Agua. 2ª Edición. Nueva York: Wiley. págs. 74-5, 104. ISBN  0-471-35093-1
  4. ↑ a b c Edzwald, James K., ed. (2011). Calidad y tratamiento del agua. 6ª Edición. Nueva York: McGraw-Hill. ISBN  978-0-07-163011-5
  5. ^ a b Crittenden, John C., et al., eds. (2005). Tratamiento de agua: principios y diseño. 2ª Edición. Hoboken, Nueva Jersey: Wiley. ISBN  0-471-11018-3
  6. ^ a b Baruth, Edward E., ed. (1990). Diseño de Planta de Tratamiento de Agua. 4ª Edición. Nueva York: McGraw-Hill. ISBN  0-07-141872-5
  7. ^ a b Williams, Robert B. y Culp, Gordon L., eds. (1986). Manual de sistemas públicos de agua. Nueva York: Van Nostrand Reinhold. ISBN  0-442-21597-5
  8. ^ Baylis, John R. (1959). "Revisión del diseño del lecho filtrante y métodos de lavado". Revista AWWA. 51:11 1433-54.
  9. ^ "Química básica del agua y análisis" . Watertreatmentservices.co.uk . Consultado el 13 de noviembre de 2016 .
  10. ^ Regulaciones nacionales primarias de agua potable: Registro federal de la regla de reciclaje de retrolavado de filtros . 66: 111 8 de junio de 2001.
  11. ^ "Regla de reciclaje de retrolavado de filtros" . Water.epa.gov . Consultado el 13 de noviembre de 2016 .

  • Centro Nacional de Servicios Ambientales - Retrolavado de filtros Consultado el 20-06-2012.
  • Video de retrolavado de filtros - Planta de agua Seymour Capilano . Consultado el 20 de junio de 2012.
  • Herramienta de información de tratamiento de agua de retrolavado de filtro gastado de alta tasa Consultado el 20-06-2012.
  • Filtración: Conceptos básicos sobre el tratamiento del agua Sesión III - Video de la Universidad de aprendizaje técnico . Consultado el 20 de junio de 2012.