tratamientos primarios en edar
TRANSCRIPT
Tratamientos PRIMARIOS
DIMENSIONAMIENTO DE UNIDADES
Mercedes Villa Achupallas M.Sc.
TRATAMIENTO PRIMARIO
El objetivo del tratamiento primario es favorecer la
eliminación de sustancias en suspensión, sustancias
disueltas y la supresión de la flora microbiana, además
de la posible corrección de algunas características
físicoquímicas.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Químico Ajuste de pH (neutralización)
Coagulación y floculación
Oxidación
Físico Sedimentación
Sedimentadores
Tanque imhoff
Tanque séptico
Flotación
Gravedad
Inducido
Coalescencia
TRATAMIENTOS PRIMARIOS
Se caracterizan por ser tratamientos Físico-
Químicos, incluye unidades como: coagulación,
floculación, decantación y filtración.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
El tratamiento primario esta dado por las siguientes unidades de tratamiento, que dependiendo del grado de contaminación del efluente, se pueden emplear todas las unidades o alguna de ellas.
TRATAMIENTO PRIMARIO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Las aguas potables o residuales, en distintas cantidades,
contienen material suspendido, sólidos que pueden sedimentar
en reposo, ó sólidos dispersados que no sedimentan con
facilidad llamados coloides.
Un COLOIDE es una sustancia que:
Es suficientemente grande para no estar disuelta y
Tamaño pequeño que no favorece la sedimentación.
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
OBJETIVO:
Eliminar material coloidal y emulsionado que no se pueden eliminar mediante operaciones físicas.
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
COAGULACIÓN, es la reacción química que tiene lugar por la adicción de determinados compuestos a una dispersión coloidal, produciendo una desestabilización de las partículas coloidales, mediante la neutralización de las cargas eléctricas así como la formación de un flóculo de barrido
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
FLOCULACIÓN
La formación de partículas fácilmente sedimentables a part ir de
las partículas desestabilizadas de tamaño submicroscópico por
agrupamiento entre ellas y formación de otras de mayor tamaño.
SEPARACIÓN DE FLÓCULOS
En el proceso de coagulación-floculación, no t iene lugar
separación alguna de contaminantes, sino una adecuación de
determinadas partículas para que puedan ser separadas
fácilmente a través de decantación o de f lotación posterior.
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
ACCIÓN DEL COAGULANTE
Coagulación se refiere a la
desestabilización de la suspensión
coloidal.
Floculación se limita a los fenómenos
de transporte de las partículas
coaguladas para provocar colisiones
entre ellas promoviendo su
aglomeración.
ACCIÓN DEL COAGULANTE
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
COAGULACIÓN - FLOCULACIÓN:
Para favorecer la formación de aglomerados de mayor
tamaño se adicionan un grupo de productos
denominados floculantes.
Los coagulantes, neutralizan las cargas, produciendo
un colapso de la nube de iones que rodean los
coloides, de modo que puedan aglomerarse.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN:
Las especies coloidales halladas en aguas superficiales
y residuales incluyen:
arcillas,
sílice,
hierro,
metales pesados,
color ó sólidos orgánicos (residuos de animales muertos)
Si se añade demasiado coagulante las partículas se
cargan ahora con el signo contrario y pueden volver
a dispersarse. Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
MEZCLADO DEL COAGULANTE:
Para complementar la adición del coagulante se requiere del
mezclado para destruir la estabil idad del sistema coloidal.
Para que las partículas se aglomeren deben chocar, y el mezclado
promueve la colisión.
Un mezclado de gran intensidad que distribuya al coagulante y
promueva colisiones rápidas es lo más efectivo.
Una vez que se ha añadido el coagulante y se ha realizado la
operación de coagulación se pasa a la formación de flóculos
mayores.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
CRECIMIENTO DE LOS FLÓCULOS
Puede ocurrir que el flóculo formado por la aglomeración de
varios coloides no sea lo suficientemente grande como para
asentarse con la rapidez deseada. Por ello es conveniente
utilizar productos denominados Floculantes.
La floculación es estimulada por un mezclado lento que junta
poco a poco los flóculos.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
REACTIVOS Y COAGULANTES COMUNES
COAGULANTES FLOCULANTES
Sulfato de Alúmina Sílice activa
Sulfato Férrico Oxidantes (MO)
Cloruro Férrico Adsorbentes (MP)
Aluminato sádico
Históricamente, los coagulantes metálicos, sales de Hierro y Aluminio, han sido
los más utilizados en la clarificación de aguas y eliminación de DBO y fosfatos de
aguas residuales.
Para determinar la dosis de coagulante y floculante se debe realizar una
experimentación en el equipo de “Jar test” (Prueba de Jarras) que permite
conocer el tiempo de agitación y sedimentación para cada proceso. Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
EQUIPO DE JAR TEST:
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
RENDIMIENTO DEL TRATAMIENTO
COAGULACIÓN - FLOCULACIÓN SEDIMENTACIÓN
80 – 90% SS 50 – 70% SS
40 - 70% DBO5 30 – 40% DB05
30 – 60% DQO 5 – 20% DQO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Unidad de coagulación
Tiempo de mezcla corto
Gradientes de velocidad altos
Se forman los microfóculos
Unidad de floculación
Los microflóculos deben aglomerarse
Tiempo necesario de 20 a 60 minutos
Se precisa una agitación suave para favorecer la mezcla e impedir la
rotura de los flóculos
Unidad de separación
INFRAESTRUCTURA NECESARIA
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Acondicionamiento de pH
Adición de Floculante
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
La mayoría de unidades de coagulación y floculación en los
sistemas de tratamiento de aguas operan bajo condiciones de
mezcla turbulenta.
Los gradientes de velocidad no suelen estar bien definidos
bajo condiciones de mezcla turbulentas, por lo que se ha
desarrollado una expresión sencilla para relacionar la
intensidad de mezclado con la potencia aplicada por unidad
de volumen.
Un balance de fuerzas aplicado a un elemento de fluido puede
dar lugar a la siguiente relación entre gradiente de
velocidad y potencia aplicada.
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DONDE,
G = GRADIENTE DE VELOCIDAD, s-1
P = POTENCIA APLICADA, W
V = VOLUMENDEL REACTOR DE MEZCLADO, m3
μ = VISCOSIDAD DINÁMICA, Pa•s (Kg/m s)
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DONDE: P = POTENCIA, W
KT = CONSTANTE DEL AGITADOR
n = VELOCIDAD ROTACIONAL, REVOLUCIONES/s
Di = DIÁMETRO DEL AGITADOR, m
ƿ = DENSIDAD DEL LÍQUIDO, Kg/m3
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
CONSTANTE DEL AGITADOR (KT)
Hélice, montada en 1,3 palas 0.32
Hélice, montada en 2,3 palas 1
Turbina, 6 palas planas 6.3
Turbina, 6 palas curvas 4.8
Turbina "ventilador", 6 palas curvas a 45° 1.65
Turbina cubierta, 6 palas curvas 1.08
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mezcladores mecánicos en el tanque.
COAGULACIÓN: MEZCLADO RÁPIDO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
G está en el intervalo de 600 a 1000 s-1
Tiempos de residencia ( ó t) en torno a 1-10 s
Máximo volumen del tanque = 8 m3
Profundidad del líquido = 0.5 a 1.1 veces el diámetro o
ancho del tanque
Diámetro del agitador: entre 0.3 y 0.50 veces el
diámetro o ancho del tanque
Los deflectores verticales suelen tener un ancho en
torno al 10 % del diámetro o ancho del tanque
COAGULACIÓN: MEZCLADO RÁPIDO CONSIDERACIONES DE DISEÑO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Los agitadores no suelen tener un diámetro superior a
1metro
La profundidad del líquido ha de ser aumentada entre 1.1
y 1.6 veces el diámetro del tanque si se emplean dos
agitadores por eje. Cuando éstos se utilizan han de estar
espaciados alrededor de dos veces el diámetro del
agitador.
La eficacia de transferencia de la potencia del motor del
agitador al agua es del orden del 80% para agitadores
COAGULACIÓN: MEZCLADO RÁPIDO CONSIDERACIONES DE DISEÑO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Floculador mecánico de palas de eje horizontal
FLOCULACIÓN: MEZCLADO LENTO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
FLOCULACIÓN: MEZCLADO LENTO
Floculador mecánico de turbinas de eje vertical.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
TIPO G (s-1) G - t
Baja turbidez, eliminación de color 20 – 70 60000 – 200000
Elevada turbidez, eliminación de sólidos 30 - 80 36000 - 96000
Tiempo hidráulico de residencia = 900 - 1800 s
Los floculadores suelen ser diseñados con un mínimo de tres
compartimentos para ejercer un mezclado gradual.
El diámetro del agitador suele ser de 0.2 a 0.5 veces el ancho del
tanque, estando el máximo diámetro de los agitadores en torno a 3 m.
CONSIDERACIONES DE DISEÑO
FLOCULACIÓN: MEZCLADO LENTO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Coagulación: desestabil ización del coloide.
Floculación: Coloides inestables forman flóculos.
Separación de flóculos: Mediante unidades de decantación, flotación
o filtración.
El proceso de coagulación-floculación, es un proceso simple, pero
costoso.
Se emplea cuando hay poca Materia Orgánica.
Apropiado para vertidos intermitentes, climas fríos y vertidos
tóxicos (industriales, lixiviados, etc.)
Durante el proceso, el agua a tratar se comporta en régimen
turbulento.
CONCLUSIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
D
I
M
E
N
S
I
O
N
A
M
I
E
N
T
O
EJERCICIO DE APLICACIÓN
De acuerdo a las características del vertido que se indican a continuación, diseñe la unidad de Coagulación-Floculación, óptima para su tratamiento.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Caudal de agua residual a tratar: 2 m3/s
Dosis de Coagulante: 40 mg /L FeCl3
Concentración del producto comercial: 40%
Frecuencia de suministro de coagulante: 15 días
G·t = 600 – 10000
G = 600 – 1000 s-1
t = 1 – 10 s
= 1.053 · 10-3 Pa · s
Tª agua residual: 18 ºC
Eficacia estándar de los agitadores: 80%
(Profundidad tanque/diámetro tanque) = 0.5 – 1.1
(Diámetro agitador /diámetro tanque) = 0.3 – 0.5
EJERCICIO: COAGULACIÓN
PARÁMETROS DE DISEÑO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mezcladores comerciales
EJERCICIO: COAGULACIÓN PARÁMETROS DE DISEÑO
MODELO rpm POTENCIA (kW) MODELO rpm POTENCIA
(kW)
TJQ25 30.45 0.18 TJQ300 110.175 2.24
TJQ50 30.75 0.37 TJQ500 110.175 3.73
TJQ75 45.7 0.56 TJQ750 110.175 5.59
TJQ100 45.11 0.75 TJQ1000 110.175 7.46
TJQ150 45.11 1.12 TJQ1500 110.175 11.19
TJQ200 70.11 1.5
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
1. Calculemos el volumen del tanque de coagulación
2. Calculemos la potencia de agitación aplicada necesaria
3. Calculemos la potencia de agitación necesaria
EJERCICIO: COAGULACIÓN CÁLCULOS
Tiempos de residencia ( ó t) en
torno a 1-10 s ELIGO (=5s)
G está en el intervalo de 600 a
1000 s-1 ELIGO (G=800s-1)
0.8 es de la eficacia
estándar del agitador
(DATO) Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
El motor del mezclador comercial de potencia más parecida a la obtenida es el JTQ1000, con 7.46 Kw, por lo que recalcularemos para este mezclador los parámetros de diseño.
(Profundidad tanque/diámetro tanque) = 0.5 – 1.1(ELIGO )
Considerando esta relación, y sabiendo que el volumen de un tanque circular esta dado por:
Puede determinar la altura y el radio del tanque de coagulación.
EJERCICIO: COAGULACIÓN
CÁLCULOS
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
El volumen real del tanque será:
Considerando este leve cambio en el volumen, podemos determinar el tiempo de residencia real en el tanque:
Verificar que el gradiente de velocidad G cumpla con el intervalo
Verifique que el producto G. este dentro del intervalo de (600 - 10000)
EJERCICIO: COAGULACIÓN CÁLCULOS
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Calculemos el diámetro de hélice
Consumo-Caudal – depósito de coagulante
1. Concentración del coagulante en (gr/s)
Ccoag=(Dosis coag )*(Caudal)
2. Determine el caudal del coagulante en (m3/h)
Qcoag= (Ccoag) / (Dosis coag )
3. Volumen del coagulante en (m3)
Vcoag= (Qcoag)*(Frecuencia de consumo de coag)
EJERCICIO: COAGULACIÓN CÁLCULOS
(Diámetro agitador /diámetro
tanque) = 0.3 – 0.5 ELIGO (0.4)
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
TANQUE DE COAGULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Caudal de agua residual a tratar: 2 m3/s
G·t = 36000 – 96000
G(medio) = 30 – 80 s-1
t = 900 - 1800 s
G(max)/G(min) = 2
Nº Compartimentos : 3
Nº Líneas: 3
= 1.053 · 10-3 Pa · s
Tª agua residual: 18 ºC
Eficacia estándar de los agitadores: 80%
Profundidad tanque = 4 m
(Diámetro agitador /diámetro tanque) = 0.2 – 0.5
Tipo de agitador: 2 Hél ices de 3 palas.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
PARÁMETROS DE DISEÑO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mezcladores comerciales
EJERCICIO: FLOCULACIÓN PARÁMETROS DE DISEÑO
MODELO rpm POTENCIA (kW) MODELO rpm POTENCIA
(kW)
TJQ25 30.45 0.18 TJQ300 110.175 2.24
TJQ50 30.75 0.37 TJQ500 110.175 3.73
TJQ75 45.7 0.56 TJQ750 110.175 5.59
TJQ100 45.11 0.75 TJQ1000 110.175 7.46
TJQ150 45.11 1.12 TJQ1500 110.175 11.19
TJQ200 70.11 1.5
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Estimemos el volumen necesario.
Adoptemos un tiempo de residencia de 1200 segundos:
V = Q*t
Como el sistema consta de tres líneas en paralelo, cada una tendrá un volumen total de:
VLÍNEA=V/#líneas
Cada línea la conforman tres tanques de floculación con diferentes intensidades de mezcla cada uno, adoptando un G medio de 30 s-1 y tomando la relación de Gmax/Gmin = 2, tenemos que estas intensidades de agitación son:
G1 = 40 s -1 Gmedio = 30 s -1 G3 = 20 s -1
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
PARÁMETROS DE DISEÑO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Resulta imposible que se cumplan las dos condiciones a la vez,
esto es, que los volúmenes de los tres tanques sumen 800 m3, y
que las intensidades de mezclado sean exactamente las
indicadas, por lo que se ha de optar por una de estas dos
posibilidades:
1.- Tres tanques de 267 m3 cada uno con diferentes mezcladores.
2.- Tres tanques de agitación de diferentes volúmenes pero con
el mismo mezclador.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
PARÁMETROS DE DISEÑO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Si partimos de un primer tanque de 175 m3, determinaremos la
potencia que debe tener el motor para el primer tanque:
La potencia efectiva del motor corresponde a:
En base a este dato, buscaremos en nuestra tabla de
mezcladores comerciales, el que más se aproxime a nuestro
resultado, que en este caso es el mezclador JTQ 50.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
0.8 es de la eficacia
estándar del agitador
(DATO)
El tanque nº 1 tendrá un ancho de :
Adoptando una relación Dp/W de 0.3, determinamos el diámetro de
la pala del agitador.
Recuerde que: Diámetro de pala de agitador debe ser menor a 3m.
En cuanto a las revoluciones por minuto a las que tiene que girar el
mezclador, estas son:
P’1 es la potencia efectiva del motor seleccionado en (W).
EJERCICIO: FLOCULACIÓN A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
“h” es la profundidad
del tanque (DATO)
El valor de KT depende del tipo de agitador, en este caso para
un agitador: Hélice, montada en 2,3 palas.
Densidad del l íquido a tratar (Agua):
EJERCICIO: FLOCULACIÓN A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
CONSTANTE DEL AGITADOR (KT)
Hélice, montada en 1,3 palas 0.32
Hélice, montada en 2,3 palas 1
Turbina, 6 palas planas 6.3
Turbina, 6 palas curvas 4.8
Turbina "ventilador", 6 palas curvas a 45° 1.65
Turbina cubierta, 6 palas curvas 1.08
El numero de revoluciones por minuto que determinemos, no
debe exceder el número de rpm que estima el fabricante del
mezclador, atendiendo a la tabla de mezcladores comerciales:
Una vez verificado, que nuestro tanque floculador 1, satisfaga las
condiciones y criterios de diseño, continuamos con el diseño del
segundo tanque, de manera análoga.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
MODELO rpm POTENCIA (kW)
TJQ50 30.75 0.37
Para el segundo tanque tendremos que:
Determinamos el ancho del tanque (Dato: h=4m)
Adoptando una relación Dp/W de 0.3, determinamos el diámetro de
la pala del agitador 2.
Recuerde que: Diámetro de pala de agitador debe ser menor a 3m.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Recuerde que estamos diseñando un tanque con potencia fija y volumen variable, por lo que la potencia efectiva P’1 del mezclador se mantiene constante, lo que va a cambiar es el diámetro de la paleta y en base a este determinará el número de revoluciones por minuto que debe girar el mezclador.
Verifique que este número de rpm no exceda las estipuladas por el fabricante.
Siguiendo el mismo procedimiento, diseñe el tercer tanque floculador.
En caso de que el diámetro de una de las paletas sea mayor a 3m, asume este valor como diámetro de paleta.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
La siguiente tabla resume, las características de cada tanque
floculador.
Cuando ca lcu lamos e l d iámetro de pa la para e l tanque 3 adoptando una re lac ión diámetro de pa la – ancho de tanque de 0. 3, obtenemos un d iámetro de pa la de 3.97 m, lo cua l s upera e l m áx imo adm is ib le de 3 m , por lo que adoptamos este d iámetro y determinamos cua l es la re lac ión que s a le entre e l ancho ca lcu lado (13. 23 m ) y e l d iámetro de pala de 3m , obten iéndose una re lac ión de 0. 23 , la cua l está dentro de los va lores recomendados (0 . 2 – 0 . 5 ) .
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
tanque G (s-1) Motor V (m3) W (m) Dpala (m) CONTROL
Dpala n (rpm) CONTROL n
1 40 JTQ50 175.000 6.614 1.984 CUMPLE 12.745 CUMPLE
2 30 JTQ50 311.111 8.819 2.646 CUMPLE 7.890 CUMPLE
3 20 JTQ50 700.000 13.229 3.969 ERROR 4.014 CUMPLE
La pala en tanque 3, es superior a 3m, se adopta por tanto : 3 CUMPLE 6.399 CUMPLE
Se verifica la relación entre fagit/ftanq, para el nuevo fpala: 0.226778684 CUMPLE
A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
Una vez realizado los cálculos, es preciso comprobar los valores
de tiempo hidráulico de residencia (t) y de G · t .
Una de las primeras condiciones dice que: t = 900 - 1800 s
Considerando elevada turbidez: G·t = 36000 – 96000
Con el t determinado anteriormente lo multiplica por Gmedio y
verifique que cumpla la condición.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
A) INTENSIDAD FIJA Y VOLUMEN VARIABLE
Si partimos de un t = 1200 s, tendríamos un volumen de 800 m3 por línea, lo cual repartido entre tres tanques supone un volumen individual de 267 m3.
Para el primer tanque, la potencia de agitación necesaria sería:
La potencia del motor necesaria será:
En base a esta potencia, seleccionamos de la tabla de mezcladores comerciales JTQ 75
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
B) INTENSIDAD VARIABLE Y VOLUMEN FIJO
El tanque nº 1 tendrá un ancho de :
Adoptando una relación Dp/W de 0.3, determinamos el diámetro de la paleta.
En cuanto a las revoluciones por minuto, las determinamos por:
Recuerde que P’1 es la potencia efectiva, considerando la potencia del motor y el rendimiento dado.
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
B) INTENSIDAD VARIABLE Y VOLUMEN FIJO
MODELO rpm POTENCIA (kW)
TJQ75 45.7 0.56
Siguiendo la misma metodología obtenemos los siguientes valores para los otros dos tanques:
Es preciso comprobar los valores de G y de G · t .
Los valores de G deben estar entre ( 30-80 s-1)
Los valores de G.t deben estar entre (36000 – 96000)
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
B) INTENSIDAD VARIABLE Y VOLUMEN FIJO
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
SOLUCIÓN A
EJERCICIO: FLOCULACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
SOLUCIÓN B
SEDIMENTACIÓN
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Una vez que el agua ha sido
acondicionada para que los flóculos tengan un tamaño adecuado y puedan
sedimentar, se requiere implementar una
unidad de sedimentación que puede ser
un decantador.
DECANTACIÓN:
El objetivo fundamental de la decantación es la eliminación de los
sólidos sedimentables por acción de la gravedad.
Este proceso se realiza en unos depósitos en los que la velocidad
del agua es suficientemente lenta, denominados decantadores.
En la decantación, se logran sedimentar entre el 70%-80% de
sólidos suspendidos.
Lo que conlleva una reducción del 30% de materia orgánica.
Este método se recomienda cuando se tienen altas
concentraciones de sólidos en suspensión, DBO y DQO.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
TIPOS DE DECANTADORES:
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
TIPOS DE DECANTADORES:
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
Para el diseño de un decantador se deben considerar:
1) seleccionar una carga hidráulica y el tiempo de retención adecuados para alcanzar los rendimientos deseados.
Carga Hidráulica=Caudal/superficie horizontal
Tiempo de retención= Volumen de tanque /Caudal
Velocidad Ascensional: Esta dada por la relación entre el caudal a tratar y la superficie del tanque de sedimentación.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
En este caso, se adopta una velocidad ascensional en base a la tabla anterior y se determina la superficie:
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
El tiempo de retención esta dado por la relación entre caudal y volumen del decantador.
De acuerdo al Manual de Depuración URALITA se pueden adoptar tiempos entre:
Adoptando un tiempo de retención, y conociendo el caudal a tratar puede determinar el volumen del tanque decantador.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
De las dimensiones adoptadas, debe verificar las siguientes relaciones:
Para decantadores circulares se atiende a la siguiente tabla:
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
La carga de salida en vertedero, se adopta de la siguiente tabla:
Carga de salida del vertedero en unidades de (m 3/h/m )
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
una vez adoptada la carga de sal ida, se puede determinar la longitud del vertedero.
Determinación del Caudal medio de fangos producidos (m³/h ):
Volumen de fangos a recoger:
Los coefic ientes K, C1 y C se adoptan de las s iguientes tablas:
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
El coeficiente “C ” hace referencia a la concentración de fangos.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
Coeficiente “K” se refiere al rendimiento de la Sedimentación Primaria para la remoción de SS.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
Coeficiente “C1” hace referencia a la concentración de sólidos suspendidos en el agua residual.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
DECANTADORES CRITERIOS DE DISEÑO
En grupos de 3 personas, realice el cálculo manual de un decantador en base al procedimiento anterior para una descarga con las siguientes características:
Indicar los criterios de diseño adoptados.
Mercedes Alexandra Villa Achupallas M.Sc.
TALLER EN CLASE (1 PT)
Caudal máximo AR= 1.2 m3/s
Concentración de SS= 1800 ppm
Tipo de decantador: Rectangular
T° agua residual: 18 ºC
Eficacia estándar de l decantador 70%