Agua
En el ámbito del agua, el enfoque se centra en el tratamiento de aguas. El objetivo del tratamiento de aguas es eliminar determinadas sustancias del agua. Esto puede servir para depurar aguas residuales antes de conducirlas al curso de agua de una estación depuradora de aguas residuales. El objetivo del tratamiento de aguas también puede ser el aprovechamiento de agua para un fin determinado como, p. ej., el tratamiento de agua potable.
Las materias sólidas pueden provocar una ligera obstrucción en los componentes de la planta como, p. ej., tuberías y robinetería. En las plantas de tratamiento de aguas multietapa se realiza primero una eliminación de materias sólidas con procesos mecánicos. Con los procesos mecánicos, las materias sólidas no se modifican ni física ni químicamente. Solo se produce una separación de las materias sólidas del estado líquido (agua).
Separación de sólidos y de líquidos en un tanque de sedimentación, visualización de las condiciones de flujo
Contenido didáctico/ensayos
- principio fundamental para la separación de materias sólidas de suspensiones en un tanque de sedimentación
- determinación de la carga superficial hidráulica
- influencia de los siguientes parámetros sobre el proceso de separación:
- la concentración de materia sólida
- el caudal
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Eliminación de sustancias sólidas de un agua bruta con flotación por aire disuelto
Contenido didáctico/ensayos
- funcionamiento de la flotación por air disuelto
- establecimiento de un estado de funcionamiento estable
- influencia de parámetros distintos
- concentración del coagulante
- concentración del floculante
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Funcionamiento básico y visualización del proceso
Contenido didáctico/ensayos
- funcionamiento de la flotación por aire disuelto
- disolución de gases en líquidos:
- ley de Henry
- ley de Dalton
Demostración de filtración profunda y lavado en sentido inverso de filtros
Contenido didáctico/ensayos
- condiciones de presión en un filtro
- factores que influyen en la pérdida de presión (ley de Darcy)
- caudal
- altura del lecho filtrante
- permeabilidad del lecho filtrante
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El objetivo de la depuración biológica de aguas residuales es la eliminación de sustancias orgánicas biodegradables. La eliminación la llevan a cabo los microorganismos, que utilizan las sustancias orgánicas como fuente de alimento. Mediante la biodegradación se produce una transformación de sustancias.
Reactor biológico secuencial
Contenido didáctico/ensayos
- funcionamiento del proceso SBR
- eliminación de nitrógeno mediante nitrificación y desnitrificación
- influencia de la organización de ciclos sobre el resultado de limpieza
- grabación e interpretación de procesos de concentración temporales
- determinación de tasas de conversión
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Estación depuradora de aguas residuales a escala de laboratorio: biodegradación aerobia de sustancias orgánicas, control de instalación mediante PLC
Contenido didáctico/ensayos
- conocer el proceso de lodos activados
- modo de funcionamiento de los procesos de nitrificación y desnitrificación previa
- establecimiento de un estado de funcionamiento estable
- reconocer la influencia de las siguientes variables:
- relación de reflujo del lodo de retorno
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- relación de reflujo del lodo de retorno
Tratamiento del agua biológico aerobio con el proceso de biopelícula: filtro perdolador
Contenido didáctico/ensayos
- modo de funcionamiento de un filtro percolador
- registro de perfiles de concentración
- establecimiento de un estado de funcionamiento estable
- reconocer la influencia de las siguientes variables:
- caudal de recirculation
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- caudal de recirculation
Reactor sumergido aerobio
Contenido didáctico/ensayos
- influencia de la velocidad del gas en el tubo vacío:
- contenido de gas
- coeficiente de transferencia de masa
- tiempo de mezcla
- velocidad del líquido en el tubo vacío
Degradación anaerobia de sustancias orgánicas en un depósito de agitación y un reactor UASB para la generación de biogás
Contenido didáctico/ensayos
- conocer al tratamiento anaerobio de aguas
- influencia de la temperatura y el pH en la degradación anaerobia
- modo de funcionamiento de un reactor UASB
- comparación de los modos de funcionamiento de una etapa y dos etapas
- observación y optimización de las condiciones de funcionamiento
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El agua residual industrial contiene a menudo sustancias inorgánicas disueltas (p. ej., metales pesados) o sustancias orgánicas no biodegradables. Esto afecta también a muchas aguas de infiltración de vertedero y aguas subterráneas contaminadas. Es este caso es apropiado el uso de procesos fisicos/químicos.
Adsorción de sustancias disueltas en carbón activo
Contenido didáctico/ensayos
- registro de perfiles de concentración
- registro de curvas de ruptura
- relación entre los perfiles de concentración y curvas de ruptura
- determinación de la zona de transferencia de materia
- balances de masa de un adsorbedor
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Proceso de separación mediante membranas para recuperar el disolvente de una solución salina, control de instalación mediante PLC
Contenido didáctico/ensayos
- montaje, limpieza y conservación de módulos de membrana
- principio básico de la ósmosis inversa
- ley de Van’t Hoff
- caudal de permeato y coeficiente de retentato dependen de
- presión
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- presión
Desendurecimiento y desalinización de agua por intercambio iónico
Contenido didáctico/ensayos
- conocer los procesos de desendurecimiento y desalinización por intercambio iónico
- reconocer las diversas formas de funcionamiento de los intercambiadores catiónicos y aniónicos
- uso combinado de intercambiadores catiónicos y aniónicos para la desalinización
- capacidades de intercambio y regeneración
- verificación del tiempo de regeneración teórico calculado
Eliminación de sustancias disueltas por precipitación / floculación, sedimentación de los flóculos en el decantador lamelar
Contenido didáctico/ensayos
- conocer la precipitación y floculación
- influencia del pH en la precipitación
- establecimiento de un estado de funcionamiento estable
- determinación de las cantidades de dosificación necesarias (precipitante, coagulante, floculante)
- modo de funcionamiento de un decantador lamelar
Oxidación de sustancias orgánicas con peróxido de hidrógeno y luz ultravioleta
Contenido didáctico/ensayos
- conocer la oxidación con peróxido de hidrógeno y la luz ultravioleta
- registro de curvas de degradación para analizar la cinética de la reacción
- influencia de la cantidad de peróxido de hidrógeno en el proceso
El agua a tratar suele contener varias sustancias de propiedades diferentes. Para eliminar estas sustancias no es suficiente con un único proceso básico. Por ello, las plantas de tratamiento de aguas suelen tener varias etapas.
Tres métodos básicos para el tratamiento del agua: filtración profunda, adsorción e intercambio iónico, control de instalación mediante PLC
Contenido didáctico/ensayos
- conocer las operaciones básicas de filtración de lecho profundo, adsorción e intercambio iónico
- observar y determinar la pérdida de presión en la filtración de lecho profundo
- elaborar curvas de ruptura (en la adsorción)
- comparar diversos materiales de adsorción
- conocer el principio básico del intercambio iónico
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Dos métodos básicos para el tratamiento del agua: filtración profunda e intercambio iónico
Contenido didáctico/ensayos
- conocer las operaciones básicas de filtración de lecho profundo e intercambio iónico
- observar y determinar pérdidas de presión en un filtro de arena
- elaborar diagramas de Micheau
- principio del lavado en sentido inverso
- reconocer las diversas formas de funcionamiento de los intercambiadores catiónicos y aniónicos
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