1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Centro de Investigación y Estudios de medio Ambiente
CIEMA-UNI
Programa de Maestría en Ingeniería
Ambiental
OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS
Aplicados al Tratamiento del Agua
Maestría Ingeniería Ambiental
CIEMA -UNI
Iris Hurtado García
2. INTRODUCCIÓN
La asignatura de Operaciones y Procesos Unitarios
pretende fortalecer los conocimientos de los
estudiantes sobre los principios fisicoquímicos que
gobiernan los procesos de tratamiento y
purificación del agua.
Los cuales pueden ser optimizados mediante el
acondicionamiento de ciertos parámetros tales
como; pH, dosificación, velocidades de agitación,
agentes químicos, mezcla, entre otros. De suma
importancia en el diseño de plantas de
tratamiento.
3. Teniendo como objetivos generales:
Conocer los principios Fisicoquímicos que
gobiernan los procesos y operaciones unitarias
que se utilizan en los tratamientos de las
Aguas.
Comprender los principios y las variables
que controlan los procesos Fisicoquímicos, e
identificar y modificar los principales
parámetros considerados en el diseño de
plantas potabilizadoras de agua.
4. UNIDAD I. GENERALIDADES.
1.Definición y Objetivos
2.Procesos principales en el tratamiento de
Agua.
1.2.1. Transferencias de Gases.
1.2.2. Transferencias de Iones.
1.2.3 Estabilización de Solutos.
1.2.4. Transferencia de Sólidos.
1.2.5 Transferencia Molecular o de nutrientes.
1.2.6 Procesos Varios.
1.Modelo y prototipos de estudios
5. UNIDAD II TOMA DE MUESTRAS
2.1. Introducción.
2.2. Programa de toma de muestras
2.3. Muestreo para preparación de proyectos de plantas.
6. •UNIDAD III. PROCESO DE CLARIFICACIÓN DEL AGUA.
•3.1. Introducción.
3.2. Coagulación.
3.2.1 Estado Coloidal.
3.2.2 Propiedades de los coloides.
3.2.3 Estabilidad e Inestabilidad de los coloides.
3.2.4 Mecanismo de desestabilización de coloides.
3.2.5 Fases de la coagulación.
3.2.6 Factores que influyen en el proceso.
3.2.7 Ejemplos de aplicación.
3.3. Mezcla Rápida
3.3.1 Factores que Influyen en el proceso.
3.3.2 Interrelación entre variables.
3.3.3 Ejemplos de Aplicación.
7. 3.4. Floculación.
3.4.1 Floculación ortocinética.
3.4.2 Factores que influyen en el proceso.
3.5. Sedimentación
3.5.1 Sedimentación Tipo I.
3.5.2 Sedimentación Ideal.
3.5.3 Sedimentación Tipo II.
3.5.4 Sedimentación Tipo III.
3.5.5 Sedimentación Tipo IV.
3.5.6 Ejemplos de Aplicación.
8. 3.6 Filtración.
3.6.1 Mecanismo de la filtración.
3.6.2 Materiales Filtrantes.
3.6.3 Cinética de la filtración.
3.6.4 Factores que influyen en la filtración
3.6.1 Características de la Suspensión.
3.6.2 Características del lecho filtrante.
3.6.3 Características Hidráulicas.
3.6.4 Calidad del Efluente.
9. UNIDAD IV.- DESINFECCIÓN
4.1. Introducción
4.2. Métodos de desinfección del agua.
4.3. Mecanismo y Cinéticas de la desinfección del agua.
4.4 Factores que Influyen en la Desinfección.
4.5. Tipos de Desinfectantes.
1.Desinfectantes Físicos.
2.Desinfectantes Químicos
4.6. Desinfección con Cloro.
4.6.1 Reacción del Cloro con el agua.
4.6.2 Reacciones del Cloro con el amoniaco y la materia
Orgánica.
4.6.3 Punto de quiebre de una cloración.
4.6.4 Prácticas empleadas en la cloración
4.6.5 Cloro disponible.
4.6.6 Ventajas y desventajas del uso del cloro.
4.7. Ejercicios Aplicados.
10. UNIDAD V.- AIREACIÓN
5.1. Introducción.
5.2. Solubilidad de Gases.
1.Mecanismo de Transferencias de Gases.
2.Determinación del Coeficiente global de
transferencia de Oxigeno.
3.Factores que influyen en la aireación.
4.Ejemplos y problemas aplicados.
UNIDAD VI.- FLOTACIÓN
6.1. Introducción.
6.2. Tipos de Flotación.
6.3 Mecanismo de la flotación con aire.
6.4. Factores que influyen en el proceso.
6.5. Ejemplo de Aplicación.
11. UNIDAD VIII.- CORROSIÓN
8.1. Introducción.
8.2. Oxidación directa.
8.3. Corrosión Galvánica.
8.4. Otros Tipos de Corrosión.
8.5. Efecto de la calidad del agua
sobre la corrosión.
8.6. Prevención de la Corrosión.
8.7. Preguntas y Ejercicios.
12. UNIDAD IX.- ABLANDAMIENTO Y
DESMINERALIZACIÓN
7.1. Introducción.
7.2. Tipos de Dureza.
7.3. Proceso de Ablandamiento y
desmineralización.
7.4. Estabilización del Agua.
7.5.Ejemplos y Ejercicios de Aplicación.
13. UNIDAD X.- ADSORCIÓN
9.1. Introducción.
9.2. Clasificación de Adsorción.
9.3. Adsorción de un Gas sobre Carbón
activado.
9.4. Adsorción de Sustancias en Solución
acuosa.
9.5. Filtros Continuos de Carbón.
9.6. Ejemplos Aplicados.
16. Laboratorios
•.Laboratorios Determinación de Variables
Químicos.
•.Laboratorios Mezcla rápida.
•.Laboratorios Floculación.
•.Laboratorios Sedimentación.
Columna de Sedimentación de Partícula
Discreta. (tipo I)
Columna de Sedimentación de Partícula
Floculenta (tipo II)
•.Filtración.
•Desinfección
17. SISTEMA DE EVALUACION ASIGNATURA
Modalidad % de Notas
Informe individual de 50%
prácticas de laboratorio y
defensa
Auto estudio- 30%
presentación oral y
escrita
Examen Final 20 %
Nota final 100
18. •2.7.- BIBLIOGRAFÍA
•1.- Evaluación of activided sludge, Thic Kening Teories. Dick
R. I., and Ewing B.B., J. Saint. Eng. Div., Proc. Am Soc. Civ.
Eng. N0. 93. 1967.
2.- Ciclo de Módulos: Ciencias Básicas de Tratamientos de
Aguas, Módulos 2,6 Procesos Unitarios – Teoría.
Módulos 2,7 Procesos Unitarios – Ensayos de Laboratorios.
3.- Manual de Instrucciones. OPS/EHP/CEPIS.
4.- Tratamiento Biológico de las Aguas Residuales.
Universidad de Antioquia, la facultad de Ingeniería Sanitaria.
5.- Purificación de agua y tratamiento y remoción de aguas
residuales. Fair Geyer Okun, Tomo II.
6.- Proceso y Operación Unitaria II.
19. 7.- Clarifier Design, Manual of Practice FD-8 WPCF- 1985.
8.- Guía de Laboratorio de proceso unitarios I. Elaborados por
Ing. Juan Guillermo Orozco, Ing, Walter Mayorga Dávila y Peter
Duindam. UNI. 1990.
9.- Notas de Clases, Ing. Juan Guillermo Orozco, UNI. 1990.
10.- Teoria: Diseño y Control de los Procesos de Clasificación del
Agua. Manual No. 13 CEPIS PERU
11.- Procesos y Operaciones Unitarias I Y II Manual del Curso,
Facultad Ing. Sanitaria Universidad de Antroquia, Colombia.
12.- Guía técnica de Recolección de Muestras de Agua. CETEJB,
Brasil.
13.- Tratamiento y Depuración de las Aguas Residuales:
METCALF HEDÍ.
