Contenido Tratamiento de aguas residuales : un enfoque práctico

Basado en un curso de formación que el autor desarrolló e impartió en el Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AlChE), este libro se ha diseñado como una herramienta de enseñanza y capacitación para todos aquellos estudiantes y profesionales que están relacionados con las industrias química y civil y con la ingeniería ambiental. Poniendo énfasis en los temas de diseño y en los aspectos más prácticos, en este texto se describen las competencias y conocimientos necesarios para diseñar plantas de tratamiento de aguas residuales que puedan gestionar eficazmente una amplia gama de residuos industriales, entre los que se incluyen aceites, sangre, proteínas, productos lácteos, productos de la deposición de metales, así como desechos de refinerías y de plantas de productos químicos y fenólicos. Uno de los temas clave que se expone en esta obra es el relativo al diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales utilizando el modelado biológico. El autor demuestra cómo estos modelos hacen que las plantas consigan ser más económicas y eficientes. Todos los ingenieros que se ocupen del tratamiento de residuos industriales, ya sean principiantes o profesionales experimentados, encontrarán en las páginas de este libro una gran cantidad de consejos prácticos y de técnicas útiles que podrán aplicar en la resolución de los problemas vinculados al tratamiento de aguas residuales.

Tabla de contenidos

ÍNDICE

PREFACIO  

INTRODUCCIÓN

Introducción  
Composición del agua  
Agua dulce  
Iones y sales presentes en el agua  
Principales contaminantes e iones presentes en el agua y métodos de medida  
Recursos hídricos  
Calidad del agua  
Reglamentos de la calidad del agua - estructura legal  
Normas y regulaciones para el control de la calidad del agua  
Aplicaciones  
Problema ejemplo  
Solución  
Estándares de calidad del agua potable: estándares en EE.UU. e internacionales  

EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN
 
Ensayos de toxicidad del efluente  
Agotamiento del oxígeno - demanda bioquímica de oxígeno  
Consumo de oxígeno en una corriente de agua - ecuación del balance neto de oxígeno  
Biología del agua contaminada  

MEDIDA DEL CAUDAL
 
Revisión de la hidráulica de canales abiertos  
Determinación de caudales normales y gradualmente variables  
Tipos de medidores de caudal  
Placas de azud  

MUESTREO Y CONSIDERACIONES ESTADÍSTICAS
 
Errores en las medidas de proceso  
Distribuciones estadísticas  
Distribuciones logarítmicas normales  
Distribuciones de Weibull  
Error probable  
Repetición de medidas  
Muestreo  

CONCEPTOS IMPORTANTES DE LA QUÍMICA ACUÁTICA
 
Especies iónicas comunes  
Compuestos químicos más importantes en el medio acuático  
Química de los carbonatos  
Ablandamiento químico del agua  
Tratamiento con exceso de cal  
Eliminación de metales por precipitación  
Metales pesados  
Reducción del cromo y precipitación de metales  
Silicatos en los sistemas de tratamiento  
Nitrógeno  
Azufre  
Fósforo  

ELEMENTOS DEL TRATAMIENTO BIOLÓGICO
 
Introducción  
Sólidos DBO y DQO  
Sólidos en suspensión  
Ecuación de crecimiento biológico  
Crecimiento biológico y la ecuación de Monod  
Principios de los sistemas de tratamiento biológico  
Fangos activos y sus variaciones  
Tratamiento biológico de residuos difíciles  
Modelizacion de los procesos biológicos  
STEADY  
JASS  
SCILAB/SeTS  
Herramientas de modelizacion disponibles comercialmente  
Guía para la modelizacion  
Los modelos IWA para fangos activos  

PRECIPITACIÓN Y SEDIMENTACIÓN
  
Teoría de la sedimentación  
Los clarificadores y su diseño  
Los decantadores lamelares y aparatos especializados  

TEORÍA Y PRÁCTICA DE LA FILTRACIÓN
 
Diseño de filtros de profundidad:  
teoría y práctica  
Hidráulica de la filtración  
Hidráulica del lavado de filtros  
Filtros de membrana  
Elementos de los filtros y diseño  

DESINFECCIÓN
 
General  
Velocidad de muerte - parámetros de desinfección  
Situación del agua potable en EE.UU.  
Cloro  
Ozono  
Luz ultravioleta  
Otros compuestos desinfectantes  

ELIMINACIÓN DEL NITRÓGENO
 
La química del nitrógeno y de los compuestos nitrogenados  
Toxicidad del amoníaco y concentración de nitrógeno  
Nitrato -  
Eliminación del nitrógeno  
Medios mezclados y sus correspondientes sistemas de crecimiento  
Conclusiones  

ELIMINACIÓN DEL FÓSFORO
  
Generalidades  
Eliminación biológica del fósforo  
Eliminación química del fósforo  

TRATAMIENTO ANAERÓBICO
 
Procesos anaeróbicos básicos  
Pretratamiento anaeróbico  
Digestión de fangos  
Tratamiento de fangos  
Modelo de digestión anaeróbico ADM1  

MICRO/ULTRAFILTRACIÓN

Introducción a la separación con membranas y microfiltración  
Valores de diseño  
Selección del proceso  

OSMOSIS INVERSA
 
Introducción  
Teoría de transferencia de masa  
Selección de la membrana  
Materiales de la membrana  
Configuraciones de la membrana  
Consideraciones en el diseño de la OI  
Parámetros de diseño  

ADSORCIÓN CON CARBONO
  
Curvas de ruptura  
Las ecuaciones de Freundlich y de Langmuir  
Economía y coeficientes de adsorción física con carbono  
Proceso PACT™  

INTERCAMBIO IÓNICO
 
Introducción  
Resinas  
Selectividad  
Coeficiente de selectividad  
Consideraciones de diseño  

FLOTACIÓN CON AIRE DISUELTO Y TÉCNICAS
  
Diseños básicos para la flotación con aire disuelto  
Parámetros de funcionamiento  
Electroflotación Electrocoagulación  

COAGULACIÓN, FLOCULACIÓN Y TRATAMIENTO QUÍMICO
 
Introducción  
Floculación y mezcla  
Práctica  
Modelado  

CASOS SOBRE RESIDUOS
 
Aguas residuales oleosas  
Sangre y proteínas  
Residuos lácteos  
Residuos de refinerías  
Residuos de recubrimientos metálicos  
Residuos de almidón  
Fenoles y residuos de plantas químicas  
Corrientes residuales menores  
Consideraciones finales