El propósito del tratamiento terciario es proporcionar una etapa de tratamiento final para elevar la calidad del efluente antes de que sea descargado al medio receptor (mar, río, lago, suelo, etc.). Se puede utilizar más de un proceso de tratamiento terciario en cualquier planta de tratamiento. También se llama “pulido de efluentes”.
Los sistemas de “filtración terciaria” deben incluir un proceso de filtración física diseñado para lograr una calidad de efluente de 10 partes por millón de demanda biológica de oxígeno y 10 partes por millón de sólidos en suspensión.
El uso de sistemas de filtración para sistemas de aguas residuales es un desarrollo relativamente reciente. El concepto de utilizar la filtración en el tratamiento de aguas residuales se puso en práctica debido a los estrictos requisitos de reutilización secundaria. Los bajos niveles de SS y DBO fueron difíciles de alcanzar con el tratamiento secundario convencional. La filtración terciaria tiene como objetivo eliminar los sólidos finos en suspensión que se arrastran con el efluente en el clarificador secundario. La DBO asociada con los sólidos suspendidos también se elimina automáticamente durante la filtración, lo que resulta en un efluente de baja SS / DBO.
Un filtro de medio granular típico utilizado para el tratamiento terciario
Los sistemas de filtración de medios granulares eliminan el material fino no sedimentable. Los sistemas de medios incluyen arena de sílice, antracita, GAC, grava, granate, todos disponibles en forma mono, dual y multimedia. Los sistemas de drenaje bajo se fabrican en estilos plenum y laterales, incorporando boquillas de filtro de cúpula ranuradas.
Los sistemas de retrolavado están disponibles como control manual y automático y comprenden las fases de fregado de aire, lavado combinado de aire / retrolavado de baja tasa, retrolavado de baja tasa y retrolavado de alta tasa, según corresponda. Los principios de retrolavado se analizan en detalle más adelante.
Los diseños de filtros disponibles incluyen:
– Celda de gravedad abierta convencional
– Filtros de presión
– Filtros automáticos de retrolavado
– Los métodos de control de la tasa de filtrado incluyen control de nivel, nivel ascendente y tasa descendente.
Los sistemas de medios filtrantes están diseñados para adaptarse a la aplicación e incluyen:
– Medios de arena mono
– Medio grueso de lecho profundo
– Medios duales (carbón / arena)
– Multimedia (carbón / arena / granate)
Al igual que los filtros normales, los filtros terciarios también necesitan un retrolavado regular. De hecho, los filtros terciarios necesitan mejores técnicas de lavado a contracorriente ya que la carga sobre ellos es mayor y también existe la posibilidad de formación de bolas de barro.
Las bolas de barro son aglomeraciones de material extraño que se acumula en el lecho durante períodos prolongados debido a un retrolavado inadecuado. En consecuencia, la eficacia de la filtración se ve muy afectada.
Es necesario limpiar los filtros para eliminar los sólidos recolectados por el medio durante el proceso de filtración. A medida que se acumulan sólidos en el medio filtrante, aumenta la pérdida de carga o la fuerza necesaria para mantener el flujo. Se llega a un punto en el que no se puede mantener el flujo o los sólidos pasan a través del filtro.
Hay tres métodos comunes de limpieza de filtros en uso hoy en día: retrolavado hidráulico solamente, retrolavado hidráulico más lavado debajo de la superficie y retrolavado hidráulico más fregado con aire.
Retrolavado hidráulico:
El método tradicional de limpiar un filtro ha sido invertir el flujo y traer agua limpia desde debajo del fondo del lecho a una velocidad suficiente para fluidizar el medio y cortar el flóculo.
Los productos químicos y los sólidos atrapados pueden adherirse firmemente a los granos del medio filtrante. La limpieza de filtros granulares mediante el flujo ascendente de agua de retrolavado solo para fluidizar el lecho del filtro es inherentemente un método de limpieza débil porque es muy sensible al flujo y la acción de cizallamiento puede no ser adecuada para eliminar el flóculo químico del medio. Si el medio no se limpia por completo cada vez, la suciedad puede acumularse y causar bolas de barro. Si se permite que se acumulen bolas de barro, pueden hundirse hasta el fondo del medio y tapar la grava. Entonces, la cama se alterará, lo que resultará en un rendimiento deficiente y pérdida de medios.
Lavado de superficie con retrolavado hidráulico Plus:
Otro problema que se encuentra en los filtros es la formación de una costra de sólidos en la superficie del medio. Los productos químicos y la suciedad pueden adherirse a la superficie superior del medio y formar una costra que puede ser demasiado pesada para fluidizar y lavar. Si no se quita, esta costra puede formar bolas de barro y arruinar los filtros.
El hecho de que un retrolavado de alta velocidad no es suficiente para eliminar las bolas de barro ha sido reconocido durante mucho tiempo. La formación de bolas de barro es especialmente frecuente en aguas muy turbias. En estas condiciones se considera necesario algún tipo de fregado auxiliar.
Una práctica común es instalar un distribuidor para limpiar la superficie del medio. Este distribuidor, o mecanismo de “lavado de superficie”, está situado justo debajo, aproximadamente cuatro pulgadas debajo del medio. Las boquillas distribuyen agua a alta presión para fregar la superficie del medio y también para proporcionar movimiento al distribuidor.
El lavador de superficies normalmente se enciende durante 1 o 2 minutos para fregar la superficie. Luego, se inicia el flujo de retrolavado, expandiendo el medio más allá del lavador de superficie y permitiendo que continúe su acción de fregado más profundamente en el lecho.
Aunque el lavado debajo de la superficie es una mejora sustancial en la limpieza de un filtro, no elimina por completo las bolas de barro. Tampoco limpia toda la cama. El agitador circular tiene dificultad para limpiar las esquinas donde se pueden formar bolas de barro.
Lavado hidráulico más lavado de aire:
La práctica actual en todo el mundo es proporcionar un lavado de aire en lugar del lavado de superficie. El fregado con aire en el rango de 30-48 m3 / m2 / hr proporciona una agitación mucho más violenta del medio que el lavado de superficie. Además, el fregado con aire combinado con un retrolavado de baja tasa (aire y agua simultáneos) es la forma más eficaz de eliminar los sólidos de un filtro. Los granos de los medios tienen un mayor potencial de colisionar, aumentando la acción de fregado durante el fregado con aire. Las pruebas en paralelo han demostrado que el fregado con aire es el método de retrolavado más eficaz y utiliza la menor cantidad de agua.
