Desarenadores

INTRODUCCIÓN

Las partículas sólidas suspendidas en el agua a tratar, pueden sedimentar como partículas discretas o como partículas floculentas por acción de la gravedad, formando sedimentos (barros o lodos) o fase sólida de esa suspensión.

En el caso de partículas discretas se utilizan desarenadores para sedimentar material grueso que puede afectar a la aducción de agua cruda desde la fuentede agua por deposición de material inerte en el conducto o por abrasión de equipos mecánicos antes del ingreso a la planta de potabilización.

Cuando la turbiedad y los sólidos suspendidos del agua cruda contienen material más fino, mayormente no coloidal, se pueden instalar presedimentadores, denominados también sedimentadores simples, como pretratamiento para la filtración lenta y en algunoscasos para optimizar el proceso de coagulación-floculación-sedimentación.

Se denomina partícula discreta la que durante la sedimentación no cambia su tamaño, forma o masa específica en toda su trayectoria dentro de un tanque ideal, o sea que no influye la altura del mismo en sus características.


DESARENADORES

Objetivos de su aplicación

Su instalación tiene por finalidad la separación departículas minerales relativamente gruesas, especialmente arenas, que son transportadas en el escurrimiento del agua cruda que ingresa a la planta de potabilización desde la fuente superficial adoptada.

Las metas principales de su diseño deberán ser:
Evitar que se produzcan sedimentos en la conducción desde la fuente de provisión del agua cruda.
Proteger contra la abrasión los equipos de impulsión y otrasinstalaciones de la planta de potabilización.
Evitar sobrecargas en las fases siguientes del tratamiento.
Normalmente remover partículas discretas superiores a 0,2 mm.
Cuando la instalación incluyere tamizado o microcernido (con mallas de 1 a 2 mm), deberá diseñarse previamente un desarenador.


ZONAS QUE COMPONEN UN DESARENADOR

Zona de entrada
Consiste en una transición que vincule el canal oconducto que transporta el líquido a desarenar. Tiene como función conseguir una distribución uniforme de los filetes del escurrimiento dentro de la unidad, a fin de lograr una velocidad media constante en la zona de desarenación.

Zona de sedimentación de las partículas gruesas: zona de desarenación
Es un canal en donde se realiza el proceso de depósito de las partículas (por acción de lagravedad) separadas del escurrimiento horizontal, normalmente de sección rectangular. Debe tener pendiente de fondo para facilitar su limpieza.

Zona de salida
Está constituida por un vertedero horizontal (de rebose) con descarga libre, ubicado en todo el ancho de la zona de desarenación, diseñado para mantener una velocidad que no produzca resuspensión del material sedimentado es decir que no altere elreposo de la arena sedimentada.

Zona receptora del material depositado para su posterior derivación
Constituida por una tolva con pendiente mínima de 10% que permita el deslizamiento de la arena hacia el canal de limpieza de los sedimentos.


DISEÑO DE UN DESARENADOR

Para el dimensionamiento de un desarenador deberán determinarse los siguientes parámetros de diseño:
• Tamaño de la partículainorgánica, mediante análisis granulométrico, que predomina durante la mayor parte del año, especialmente en períodos lluviosos.
• Velocidad de sedimentación de las partículas minerales Us (cm/s) a determinarse en ensayos con columna de sedimentación o adoptando fórmulas según sea el tamaño de las mismas.
• Velocidad de escurrimiento horizontal Uh en la zona de desarenación, que deberá ser función de lavelocidad límite de arrastre Ua (cm/s).
• Velocidad de paso por el vertedero de salida o carga hidráulica unitaria qv (m3/s . m), que deberá ser baja para causar la menor turbulencia y arrastre del material en la aproximación del flujo.
• Temperatura del agua predominante en períodos fríos (T°C).

Velocidad de sedimentación de la partícula mineral, Us (cm/s)
• En caso de no poder realizar los...