16 Preguntas de Práctica de Tratamiento preliminar y primario con Respuestas

1. 1. Una reja de barras de limpieza mecánica se saca de servicio y el agua residual cruda pasa por el canal de derivación abierto durante dos días. ¿Qué problema aguas abajo debe esperar primero el operador?

   • A.Depósitos abundantes de arenas acumulados en el fondo del tanque de aireación
   • B.Trapos y residuos que traban los impulsores de las bombas de agua cruda✓ Respuesta
   • C.Un fuerte aumento de DBO disuelta que llega a los clarificadores primarios
   • D.Una caída rápida del pH del influente por descomposición de los cribados

   La función de la reja de barras es interceptar trapos, palos y otros residuos grandes antes de que lleguen a bombas, válvulas y equipos mecánicos, por lo que su derivación se manifiesta primero como atascamiento de las bombas de agua cruda por trapos. Las rejas prácticamente no eliminan DBO disuelta ni están diseñadas para retener arenas, que se retiran en el desarenador aguas abajo.

   Ref. QB-TUQ7UVFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Racks, Screens, Comminutors and Grit Removal" (purpose of bar screens); EPA 832-F-03-011, Screening and Grit RemovalReportar un problema con esta pregunta

2. 2. ¿Por qué se eliminan las arenas en el pretratamiento en lugar de dejar que sedimenten en unidades de tratamiento posteriores?

   • A.Las arenas ejercen una alta demanda de oxígeno que baja el OD del aireador
   • B.Las arenas se disuelven a pH neutro y liberan sulfuro en el flujo de la planta
   • C.Las arenas son inertes y abrasivas; desgastan bombas y ocupan volumen útil✓ Respuesta
   • D.Las arenas ciegan la reja de barras y elevan la pérdida de carga a través de ella

   Las arenas son material mineral inerte y denso (arena, grava, cáscaras de huevo, posos de café) que desgasta impulsores y tuberías y, si pasa el pretratamiento, se acumula en canales, clarificadores y digestores, restando volumen útil y obligando a limpiezas costosas. No es fácilmente biodegradable, por lo que ejerce poca demanda de oxígeno, y se retira después del cribado, no antes.

   Ref. QB-ACJ29VFuente: EPA 832-F-03-011, Screening and Grit Removal; CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., grit removal purposeReportar un problema con esta pregunta

3. 3. La velocidad medida a través de un desarenador de canal ha bajado a unos 0.5 ft/s (0.15 m/s). ¿Qué debe esperar encontrar el operador en la tolva de arenas?

   • A.Grasa y material flotante acumulándose en lugar de arena sedimentada
   • B.Sólidos orgánicos putrescibles que sedimentan con la arena y generan olores✓ Respuesta
   • C.Arena limpia y lavada, casi sin material orgánico remanente
   • D.Muy poca arena, porque el flujo arrastra y limpia el fondo del canal

   Un desarenador de canal se controla para mantener una velocidad cercana a 1.0 ft/s (0.3 m/s), suficiente para mantener en suspensión los sólidos orgánicos ligeros mientras la arena densa sedimenta. A la mitad de esa velocidad también sedimentan los orgánicos, de modo que la tolva se llena de material putrescible y oloroso que debe lavarse o manejarse como lodo; con velocidad excesiva ocurre lo contrario y la arena pasa aguas abajo.

   Ref. QB-SUCVNUFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., grit channel control velocity 1.0 ft/s (0.3 m/s); WEF MOP 8, grit removalReportar un problema con esta pregunta

4. 4. La arena extraída de un desarenador aireado se ha vuelto notablemente más ligera y el volumen retirado ha disminuido, mientras el caudal y las características del influente no han cambiado. ¿Qué ajuste debe hacer primero el operador?

   • A.Elevar el nivel de agua en la cámara para alargar el tiempo de retención
   • B.Aumentar el caudal de aire para reforzar el rollo a lo ancho de la cámara
   • C.Aumentar el tiempo de bombeo de arena para vaciar la tolva más seguido
   • D.Reducir el caudal de aire para que la arena sedimente del rollo espiral✓ Respuesta

   En un desarenador aireado, el aire difundido genera un rollo espiral dimensionado para mantener suspendidos los orgánicos ligeros mientras la arena densa sedimenta; un exceso de aire mantiene también la arena en suspensión, que pasa aguas abajo, y lo poco captado resulta ligero y orgánico. El caudal de aire es el control operativo de esa unidad, así que reducirlo es el primer paso; con muy poco aire se retiraría más volumen pero contaminado con orgánicos sedimentados.

   Ref. QB-DCM2SYFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., aerated grit chamber air rate control; EPA 832-F-03-011Reportar un problema con esta pregunta

5. 5. ¿Cómo separa las arenas del flujo de agua residual una unidad desarenadora tipo vórtice?

   • A.Burbujas de aire ascendentes flotan la arena a la superficie, donde se desnata
   • B.Un coagulante añadido une la arena en flóculos que sedimentan en la cámara
   • C.Un medio de cribado fino retiene por tamizado las partículas de arena al pasar el flujo
   • D.El flujo rotatorio lleva la arena densa al fondo y los orgánicos siguen suspendidos✓ Respuesta

   Una unidad de vórtice admite el flujo de forma tangencial en una cámara cilíndrica y una paleta o turbina mantiene una rotación controlada; las fuerzas centrífuga y gravitatoria resultantes desplazan las partículas densas de arena hacia el exterior y hacia una tolva central, mientras los sólidos orgánicos ligeros siguen suspendidos y salen con el flujo. Es una separación gravitatoria e inercial, no un tamizado, una flotación ni un tratamiento químico.

   Ref. QB-VUEV6YFuente: EPA 832-F-03-011, Screening and Grit Removal (vortex grit chambers); WEF Wastewater Treatment Fundamentals I – Liquid Treatment, preliminary treatmentReportar un problema con esta pregunta

6. 6. Una planta opera un triturador (comminutor) en el canal de entrada en lugar de una reja con lavador y tolva de cribados. ¿Qué debe esperar el operador como resultado?

   • A.El material triturado se destruye, reduciendo la carga total de sólidos de la planta
   • B.La arena queda tan fina que atraviesa la planta sin sedimentar en ningún punto
   • C.La DBO del influente cae bruscamente porque el material orgánico queda deshecho
   • D.El material triturado permanece en el flujo y termina en el lodo primario✓ Respuesta

   Un triturador solo reduce el tamaño de partícula; no retira nada del agua residual, de modo que los trapos y sólidos triturados permanecen en el flujo y sedimentan después, sobre todo en el lodo primario, donde pueden volver a entrelazarse y obstruir bombas y líneas de lodo. Como nada sale de la planta en el pretratamiento, no se reducen ni la carga de sólidos ni la DBO del influente.

   Ref. QB-CC9QKXFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Racks, Screens, Comminutors and Grit Removal" (comminution vs. removal)Reportar un problema con esta pregunta

7. 7. Un tanque de ecualización de caudal ubicado antes de los clarificadores primarios se vacía y se saca de servicio para limpieza. ¿Qué efecto debe anticipar el operador durante el pico diario de caudal?

   • A.Carga orgánica más estable sobre el proceso secundario durante el día
   • B.Mayores tasas de desbordamiento y más sólidos arrastrados sobre los vertederos✓ Respuesta
   • C.Menor demanda de cloro porque la carga se reparte a lo largo del día
   • D.Mayor tiempo de retención en el clarificador y lodo primario más espeso

   La ecualización almacena el pico diurno y lo libera a un ritmo más constante, de modo que retirarla deja pasar la curva diurna cruda: el caudal punta eleva la tasa de desbordamiento superficial del clarificador, acorta el tiempo de retención y arrastra sólidos sedimentados y ligeros sobre los vertederos, mientras la dosis química y la carga orgánica aguas abajo oscilan con el caudal. La carga estable y el mayor tiempo de retención son lo que aporta el tanque, no lo que produce su ausencia.

   Ref. QB-UU3JZWFuente: WEF, Wastewater Treatment Fundamentals I – Liquid Treatment, flow equalization; CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., hydraulic loading effects on sedimentationReportar un problema con esta pregunta

8. 8. La calidad del efluente primario ha empeorado y el operador observa una lámina de agua intensa sobre una sección del vertedero mientras otras secciones apenas se mojan. ¿Cuál es la causa más probable y la primera corrección?

   • A.El manto de lodos es muy profundo; suba de inmediato la purga de lodos
   • B.El vertedero está desnivelado; revíselo y ajústelo para igualar el flujo✓ Respuesta
   • C.El influente está séptico; inicie dosificación química en el pretratamiento
   • D.El barredor gira muy rápido; reduzca la velocidad del mecanismo de lodos

   Los vertederos de salida deben estar nivelados para que el agua salga de forma uniforme en toda su longitud; cuando un vertedero se asienta o queda desnivelado, casi todo el flujo se concentra en el tramo bajo y la elevada carga local sobre el vertedero genera velocidades de aproximación que arrastran sólidos en sedimentación y ligeros sobre la placa. Nivelar el vertedero restablece la extracción uniforme, un problema distinto de un manto profundo, de la septicidad o de la velocidad del barredor.

   Ref. QB-7CG2RRFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (weir loading and weir leveling)Reportar un problema con esta pregunta

9. 9. Un colorante añadido al influente de un clarificador primario aparece en el vertedero de salida mucho antes de transcurrir un tiempo de retención, y el influente está varios grados más frío que el contenido del tanque. ¿Qué está ocurriendo?

   • A.La pantalla de espumas está sumergida y deja pasar flotantes sobre el vertedero
   • B.El barredor de lodos arrastra los sólidos sedimentados hacia el extremo de salida
   • C.Una corriente de densidad lleva el influente por el fondo hacia la salida✓ Respuesta
   • D.Gas nitrógeno de la desnitrificación está elevando el manto de lodos sedimentado

   El influente más frío o más concentrado es más denso que el agua ya presente en el tanque, por lo que se hunde y viaja como una capa diferenciada por el fondo hasta la salida en vez de mezclarse y aprovechar todo el volumen; la llegada temprana del colorante es la señal clásica de este cortocircuito hidráulico. Como se pasa por alto parte del tanque, el tiempo de retención efectivo es mucho menor que el calculado y la eficiencia de remoción cae.

   Ref. QB-PUAV5RFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (short-circuiting and density currents)Reportar un problema con esta pregunta

10. 10. Burbujas de gas y grumos de lodo negro suben a la superficie de un clarificador primario y la zona huele fuertemente a sulfuro de hidrógeno. ¿Cuál es la causa más probable?

    • A.El lodo permanece demasiado tiempo en el tanque y se ha vuelto séptico✓ Respuesta
    • B.El lodo se bombea con demasiada frecuencia y se extrae agua, no sólidos
    • C.Las espumas se han desnatado tanto que la pantalla ya no las retiene
    • D.La tasa de desbordamiento superficial está muy por debajo del valor de diseño

    El lodo primario es muy degradable y, si no se extrae con suficiente frecuencia, se vuelve anaerobio en la tolva, donde bacterias sulfato-reductoras y formadoras de ácidos generan sulfuro de hidrógeno y otros gases cuyas burbujas hacen flotar grumos de lodo negro séptico. La corrección es bombear el lodo con mayor frecuencia o en ciclos más largos y mantener en servicio los barredores de lodo y espumas para que nada se estanque.

    Ref. QB-TKFG9RFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (septic sludge, gasification and sludge withdrawal frequency)Reportar un problema con esta pregunta

11. 11. La concentración del lodo primario ha caído de alrededor de 4% de sólidos a cerca de 1.5% y el volumen bombeado al tratamiento de lodos ha aumentado mucho. ¿Cuál es la causa más probable?

    • A.El tanque presenta cortocircuito y los sólidos salen sobre los vertederos
    • B.El manto de lodos es demasiado profundo para que el barredor lo desplace
    • C.El influente se volvió séptico y gasificó dentro de la tolva de lodos
    • D.La bomba opera demasiado tiempo y arrastra líquido a través del manto✓ Respuesta

    Cuando la bomba de lodo primario funciona más allá del punto en que el manto de la tolva queda abatido, forma un cono a través del lodo y succiona sobrenadante, por lo que la concentración baja mientras el volumen bombeado sube. El lodo diluido penaliza la operación porque sobrecarga hidráulicamente el espesamiento, la digestión y el deshidratado aguas abajo; la solución es acortar el ciclo de bombeo o controlarlo por profundidad del manto o densidad del lodo.

    Ref. QB-B4NNURFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (primary sludge pumping cycles and coning)Reportar un problema con esta pregunta

12. 12. La DBO del influente promedia 210 mg/L y la del efluente primario 145 mg/L, con los clarificadores primarios operando por lo demás con normalidad. ¿Cómo debe interpretarlo el operador?

    • A.Normal; la DBO restante ya fue destruida dentro del desarenador aireado
    • B.Anormal; el manto de lodos debe estar muy profundo y liberando DBO al agua
    • C.Normal; los primarios remueven sólidos sedimentables y la DBO asociada a ellos✓ Respuesta
    • D.Anormal; un clarificador primario bien operado debería remover casi toda la DBO

    Eso equivale a cerca de 31% de remoción de DBO, dentro del rango de 25 a 40% esperado de un clarificador primario simple, porque la sedimentación solo capta material sedimentable y algo de coloidal junto con la DBO adherida. La DBO disuelta pasa íntegra y debe eliminarse biológicamente en el proceso secundario, razón por la cual una mayor remoción primaria reduce la carga orgánica y la relación A/M del secundario.

    Ref. QB-SK464QFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (typical primary removals: 25-40% BOD, 50-70% TSS)Reportar un problema con esta pregunta

13. 13. El influente crudo llega al pretratamiento de color negro y con fuerte olor a sulfuro de hidrógeno tras una impulsión larga y de poca pendiente. ¿Qué respuesta del operador ataca la causa del olor?

    • A.Añadir oxígeno o un químico oxidante al flujo para controlar el sulfuro✓ Respuesta
    • B.Acortar los ciclos de bombeo de lodo primario para diluir el lodo sedimentado
    • C.Aumentar la frecuencia de limpieza de la reja para llevarse el olor
    • D.Bajar la velocidad del desarenador para sedimentar los sólidos con sulfuro

    La septicidad aparece cuando el agua residual permanece sin oxígeno durante una retención prolongada, como en una impulsión llena, y las bacterias sulfato-reductoras convierten el sulfato en sulfuro disuelto que libera sulfuro de hidrógeno, ennegrece el flujo y corroe concreto y metal. Reponer una fuente de oxígeno u oxidante, mediante aireación o dosificando peróxido de hidrógeno, una sal de nitrato o una sal de hierro, ataca el sulfuro mismo, cosa que no logran la limpieza de rejas, la velocidad del desarenador ni el bombeo de lodos.

    Ref. QB-A4ABPQFuente: EPA/625/1-85/018, Design Manual: Odor and Corrosion Control in Sanitary Sewerage Systems and Treatment Plants (sulfide generation and control)Reportar un problema con esta pregunta

14. 14. Un clarificador primario circular tiene 60 ft (18.3 m) de diámetro y recibe un caudal de 1.2 MGD (4,540 m3/día). ¿Cuál es la tasa de desbordamiento superficial?

    • A.848 gpd/ft2 (34.6 m3/m2/día)
    • B.106 gpd/ft2 (4.3 m3/m2/día)
    • C.424 gpd/ft2 (17.3 m3/m2/día)✓ Respuesta
    • D.212 gpd/ft2 (8.6 m3/m2/día)

    La tasa de desbordamiento superficial es el caudal dividido entre el área superficial, y el área de un tanque circular es 0.785 x diámetro al cuadrado: 0.785 x (60 ft)^2 = 2,827 ft2, por lo que 1,200,000 gpd / 2,827 ft2 = 424 gpd/ft2. En métrico, 0.785 x (18.3 m)^2 = 263 m2 y 4,540 m3/día / 263 m2 = 17.3 m3/m2/día; el error habitual es usar el diámetro en lugar del radio en pi por r al cuadrado, lo que da 106.

    Ref. QB-RKRTWNFuente: WPI Wastewater Formula/Conversion Table: Surface Overflow Rate = Flow / Surface Area; area of circle = 0.785 x D squaredReportar un problema con esta pregunta

15. 15. Un clarificador primario rectangular mide 80 ft de largo por 20 ft de ancho con 10 ft de profundidad de agua (24.4 m x 6.1 m x 3.05 m) y recibe 1.0 MGD (3,785 m3/día). ¿Cuál es el tiempo de retención?

    • A.2.9 horas✓ Respuesta
    • B.0.4 horas
    • C.5.7 horas
    • D.1.4 horas

    El tiempo de retención es el volumen del tanque dividido entre el caudal, por lo que el volumen debe expresarse en las mismas unidades que el caudal: 80 x 20 x 10 = 16,000 ft3 x 7.48 gal/ft3 = 119,680 gal, y 119,680 gal / 1,000,000 gpd = 0.12 día, es decir unas 2.9 horas. En métrico, 24.4 x 6.1 x 3.05 = 454 m3 y 454 / 3,785 m3/día = 0.12 día = 2.9 horas; omitir la conversión de 7.48 gal/ft3 produce la respuesta de 0.4 horas.

    Ref. QB-94XYGPFuente: WPI Wastewater Formula/Conversion Table: Detention Time = Volume / Flow; 7.48 gal/ft3Reportar un problema con esta pregunta

16. 16. El SST del influente primario es 240 mg/L y el del efluente primario 90 mg/L, con un caudal de 2.0 MGD (7,570 m3/día). ¿Cuánto SST están removiendo los clarificadores primarios?

    • A.2,502 lb/día (1,135 kg/día)✓ Respuesta
    • B.4,004 lb/día (1,816 kg/día)
    • C.1,251 lb/día (568 kg/día)
    • D.300 lb/día (136 kg/día)

    La masa removida se calcula con la diferencia de concentraciones, no con el valor del influente: (240 - 90) = 150 mg/L, y lb/día = mg/L x MGD x 8.34 = 150 x 2.0 x 8.34 = 2,502 lb/día. En métrico, kg/día = mg/L x m3/día / 1,000 = 150 x 7,570 / 1,000 = 1,135 kg/día; usar 240 mg/L en vez de la diferencia da 4,004 lb/día y omitir el factor 8.34 da 300 lb/día.

    Ref. QB-QKDGRMFuente: WPI Wastewater Formula/Conversion Table: lbs/day = mg/L x MGD x 8.34; kg/day = mg/L x m3/day / 1,000Reportar un problema con esta pregunta

Preguntas de práctica escritas conforme a los Need-to-Know Criteria estandarizados de 2025 para Operador de Tratamiento de Aguas Residuales publicados por Water Professionals International (antes Association of Boards of Certification) y a las referencias habituales de la CSUS Office of Water Programs y la Water Environment Federation. Este sitio no está afiliado ni respaldado por WPI/ABC, WEF ni la EPA de EE. UU. La certificación de operador la emite la autoridad certificadora de tu estado, que fija la clasificación de las plantas, los grados de operador, los requisitos y el estándar de aprobación: confírmalo con tu estado antes de examinarte, y confirma qué edición del examen ha adoptado tu programa. Los límites de efluente, las frecuencias de monitoreo y los requisitos de reporte provienen del permiso de descarga de cada instalación y se revisan con el tiempo, así que ninguna respuesta de este sitio debe usarse como valor regulatorio o de permiso vigente; consulta el permiso aplicable a tu instalación. Este banco cubre únicamente el examen de tratamiento de aguas residuales: el tratamiento de agua potable, la distribución de agua y la recolección de aguas residuales son certificaciones distintas. Sobre los Need-to-Know Criteria →