Tratamiento de aguas residuales : un enfoque práctico / David L. Russell.

CONTENIDO
INTRODUCCIÓN 1
Introducción 2
Composición del agua 2
Agua dulce 2
Iones y sales presentes en el agua 7
Principales contaminantes e iones presentes en el agua y métodos de medida 7
Recursos hídricos 8
Calidad del agua 11
Reglamentos de la calidad del agua – estructura legal 12
Normas y regulaciones para el control de la calidad del agua 12
Aplicaciones 26
Problema ejemplo 28
Solución 28
Estándares de calidad del agua potable: estándares en EE.UU. e internacionales 28
EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN 37
Ensayos de toxicidad del efluente 38
Agotamiento del oxígeno – demanda bioquímica de oxígeno 40
Consumo de oxígeno en una corriente de agua – ecuación del balance neto de oxígeno 42
Biología del agua contaminada 43
MEDIDA DEL CAUDAL 47
Revisión de la hidráulica de canales abiertos 48
Determinación de caudales normales y gradualmente variables 52
Tipos de medidores de caudal 54
Placas de azud 56
MUESTREO Y CONSIDERACIONES ESTADÍSTICAS 59
Errores en las medidas de proceso 60
Distribuciones estadísticas 62
Distribuciones logarítmicas normales 62
Distribuciones de Weibull 63
Error probable 65
Repetición de medidas 66
Muestreo 67
CONCEPTOS IMPORTANTES DE LA QUÍMICA ACUÁTICA 69
Especies iónicas comunes 70
Compuestos químicos más importantes en el medio acuático 70
Química de los carbonatos 71
Ablandamiento químico del agua 77
Tratamiento con exceso de cal 78
Eliminación de metales por precipitación 80
Metales pesados 80
Reducción del cromo y precipitación de metales 83
Silicatos en los sistemas de tratamiento 84
Nitrógeno 85
Azufre 85
Fósforo 85
ELEMENTOS DEL TRATAMIENTO BIOLÓGICO 87
Introducción 88
Sólidos DBO y DQO 88
Sólidos en suspensión 89
Ecuación de crecimiento biológico 90
Crecimiento biológico y la ecuación de Monod 92
Principios de los sistemas de tratamiento biológico 95
Fangos activos y sus variaciones 98
Tratamiento biológico de residuos difíciles 106
Modelización de los procesos biológicos 107
STEADY 108
JASS 108
SCILAB/SeTS 110
Herramientas de modelización disponibles comercialmente 110
Guía para la modelización 114
Los modelos IWA para fangos activos 117
PRECIPITACIÓN Y SEDIMENTACIÓN 121
Teoría de la sedimentación 122
Los clarificadores y su diseño 123
Los decantadores lamelares y aparatos especializados 127
TEORÍA Y PRÁCTICA DE LA FILTRACIÓN 133
Diseño de filtros de profundidad: teoría y práctica 134
Hidráulica de la filtración 135
Hidráulica del lavado de filtros 137
Filtros de membrana 138
Elementos de los filtros y diseño 141
DESINFECCIÓN 147
General 148
Velocidad de muerte – parámetros de desinfección 148
Situación del agua potable en EE.UU. 151
Cloro 154
Ozono 160
Luz ultravioleta 161
Otros compuestos desinfectantes 163
ELIMINACIÓN DEL NITRÓGENO 169
La química del nitrógeno y de los compuestos nitrogenados 170
Toxicidad del amoníaco y concentración de nitrógeno 171
Nitrato 172
Eliminación del nitrógeno 172
Medios mezclados y sus correspondientes sistemas de crecimiento 185
Conclusiones 185
ELIMINACIÓN DEL FÓSFORO 187
Generalidades 188
Eliminación biológica del fósforo 189
Eliminación química del fósforo 194
TRATAMIENTO ANAERÓBICO 199
Procesos anaeróbicos básicos 200
Pretratamiento anaeróbico 202
Digestión de fangos 204
Tratamiento de fangos 206
Modelo de digestión anaeróbico ADM1 206
MICRO/ULTRAFILTRACIÓN 209
Introducción a la separación con membranas y microfiltración 210
Valores de diseño 213
Selección del proceso 214
ÓSMOSIS INVERSA 219
Introducción 220
Teoría de transferencia de masa 220
Selección de la membrana 221
Materiales de la membrana 221
Configuraciones de la membrana 222
Consideraciones en el diseño de la OI 222
Parámetros de diseño 223
ADSORCIÓN CON CARBONO 229
Curvas de ruptura 230
Las ecuaciones de Freundlich y de Langmuir 230
Economía y coeficientes de adsorción física con carbono 231
Proceso PACT (TM) 232
INTERCAMBIO IÓNICO 235
Introducción 236
Resinas 236
Selectividad 237
Coeficiente de selectividad 237
Consideraciones de diseño 238
FLOTACIÓN CON AIRE DISUELTO Y TÉCNICAS 241
Diseños básicos para la flotación con aire disuelto 242
Parámetros de funcionamiento 243
Electroflotación 245
Electrocoagulación 248
COAGULACIÓN, FLOCULACIÓN Y TRATAMIENTO QUÍMICO 251
Introducción 252
Floculación y mezcla 254
Práctica 254
Modelado 255
CASOS SOBRE RESIDUOS 257
Aguas residuales oleosas 258
Sangre y proteínas 258
Residuos lácteos 259
Residuos de refinerías 259
Residuos de recubrimientos metálicos 260
Residuos de almidón 260
Fenoles y residuos de plantas químicas 260
Corrientes residuales menores 260
Consideraciones finales 260
ÍNDICE 263