La instrumentación en plantas de tratamiento y potabilizadoras de agua es crucial para garantizar un funcionamiento eficiente y seguro de los procesos de tratamiento y distribución del agua. Los instrumentos se utilizan para medir, controlar y supervisar diversas variables y parámetros importantes para el proceso.

En este artículo se analizan los diferentes equipos de monitoreo que se utilizan en las plantas de tratamiento de efluentes. Se exponen a continuación diversos sensores utilizados para medir los parámetros más determinantes en este proceso. A través de estos equipos se busca optimizar el rendimiento de las plantas y garantizar el cumplimiento de la normativa ambiental aun cuando se obtienen variaciones en las condiciones de entrada.

Esquema típico de control de variables

A continuación, se enumeran los sensores que se utilizan con mayor frecuencia en las plantas de tratamiento:

• Sensores de pH
• Sensores de nivel y caudalímetros
• Turbidímetros (NTU)
• Sensores de oxígeno disuelto
• Sensores de temperatura

Sensores de pH:

Los sensores de pH son muy importantes normalmente cuando se trata un efluente industrial, por ejemplo, proveniente de una farmacéutica, de una láctea, entre otras. En estos casos puede suceder que los niveles de pH de ingreso se encuentren por fuera de la normativa o generen demás inconvenientes como corrosión, incrustaciones o desregulación de los procesos biológicos.

Por estos motivos, se debe realizar un control en el pH del líquido en los puntos de interés. Estos sensores suelen estar instalados con alguna lógica de control como puede ser un PLC que envía una señal lógica a una bomba dosificadora de producto químico (ácido o base) para que se efectúe la neutralización.

Los medidores de pH en línea suelen ser una solución interesante en casos en los que se requiera un control automatizado. Sin embargo, cuentan con la desventaja de que deben ser reemplazados con una periodicidad aproximada de 6 meses.

Sensores de nivel y caudalímetros:

El nivel y el caudal son indicadores de la cantidad de líquido que está procesando la planta. Este valor es primordial para poder realizar un diseño tanto de un proceso de potabilización como de tratamiento de efluentes. En general, se pueden utilizar para monitorear niveles en tanques de almacenamiento de efluentes o ecualizadores, para medir el nivel en los pozos de bombeo para el arranque y parada de bombas y para la optimización de procesos de dosificación de reactivos.

Otro ejemplo se puede ver en el funcionamiento de los filtros de nivel constante en plantas potabilizadoras de agua. En este caso, el caudal ingresante siempre debe ser el mismo y también lo debe ser el nivel de agua establecido por encima del manto filtrante. Por este motivo, se coloca una válvula asociada al sensor de nivel a través de un PLC que va aumentando su apertura a medida que las partículas sólidas se empiezan a acumular en el equipo. De esta manera, la pérdida de carga se compensa y el nivel establecido es constante durante toda la operación. La velocidad de filtrado no varía a lo largo del tiempo con esta configuración.

La medición de caudal para dosificación de cloro durante la desinfección también puede ser crítica. En ciertos casos, la normativa, además de exigir una correcta desinfección del efluente, limita la concentración de cloro libre a la salida a la planta. Tomando como ejemplo algún momento de bajo caudal, se puede realizar una dosificación excesiva que genere un vuelco o descarga fuera de especificación.

Caudalímetro electromagnético en línea

Turbidímetros:

Los turbidímetros son dispositivos utilizados para medir la turbidez de un líquido al determinar la cantidad de partículas suspendidas que se encuentran en el agua u otras soluciones. La medición se suele expresar en NTU (unidades nefelométricas de turbidez).

Su uso más frecuente es en plantas potabilizadoras ya que es un parámetro regulado por la normativa de agua potable. Se mide para observar la calidad del agua cruda, para controlar los procesos de clarificación como lo son la sedimentación y la filtración, para cumplir con los estándares de calidad establecidos ya que la presencia de sólidos puede significar que hay bacterias, virus o parásitos y para realizar mantenimiento al sistema de filtración ya que luego de un tiempo estos equipos sufren desgaste y requieren el cambio del material filtrante.

Imagen que representa la diferencia entre un agua turbia y un agua clara

Sensores de oxígeno disuelto

Estos sensores son utilizados para medir la concentración de oxígeno disuelto en una muestra de líquido. En general, se colocan en las cámaras de aireación para garantizar una correcta operación y salud del barro activado.

Existen riesgos de no tener una correcta aireación en la cámara de aireación que se pueden producir en caso de que la concentración de oxígeno no se encuentre en valores entre 0,5 a 2 mg O₂/L. Si este valor se encuentra muy bajo, los problemas principales que se pueden encontrar son el ennegrecimiento del efluente, el bulking filamentoso y la flotación de barros por desnitrificación.

Sensores de temperatura:

La temperatura suele ser un parámetro de interés para el diseño de las plantas de tratamiento. La actividad biológica se ve modificada y, en ciertos casos, cuando esta es muy baja puede mermar su actividad, generando vuelcos fuera de especificación. Por este motivo, se suelen implementar plantas modulares con tracing eléctrico para calefaccionar la instalación.

No suele ser un parámetro de medición en línea utilizado con tanta frecuencia. Sin embargo, puede ser necesario en algunos procesos. Por ejemplo, en el tratamiento anaeróbico de alta temperatura, se requiere un valor de entrada específico que debe ser regulado para la correcta depuración. También en casos de digestión anaeróbica de alta temperatura.

Imagen que representa un termómetro industrial de medición en línea

En conclusión, se exponen los principales equipos de medición utilizados en las plantas en cuestión. Existen otros instrumentos particulares como para medición de potencial redox, para medición de conductividad, entre otros, que son utilizados en ciertas ocasiones pero no forman parte del alcance de este artículo.Principio del formulario

En Bioingepro diseñamos, fabricamos y operamos plantas de tratamiento de efluentes cloacales e industriales y plantas de potabilización de agua. También realizamos provisión de equipos electromecánicos e instrumentación para monitoreo de este tipo de plantas. En caso de tener alguna consulta o estar interesado en una cotización, no dude en comunicarse con nuestro equipo.