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La investigación aborda la gestión inapropiada de las aguas residuales urbanas y su impacto en la salud y el medio ambiente, destacando la necesidad de sistemas de tratamiento eficientes. Se analizó el incremento anual del consumo de agua y su distribución en sectores agrícola, municipal e industrial. La metodología incluye un análisis detallado de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) Doris Mendoza en el distrito de Concepción, evaluando sus procesos y equipamiento; como el Canal de Parshall, las rejillas de cribado, tanques de almacenamiento y homogenización, decantadores, biorreactores, clarificadores, digestores de lodos y lechos de secado. Se recalcula el caudal de diseño y se lleva a cabo una optimización de cada proceso, considerando el caudal y el tiempo de retención hidráulica. Se propone un enfoque de reingeniería para mejorar la eficiencia y rentabilidad de la planta, enfocándose en la estabilidad y eficiencia del sistema. En conclusión, la investigación resalta la importancia de recalcular y ajustar las operaciones de la planta, aplicando optimizaciones específicas a cada etapa para garantizar un tratamiento eficiente del agua residual.