Floculacio
Páginas: 40 (9813 palabras)
Publicado: 28 de mayo de 2011
CAPÍTULO 3 FLOCULADORES
Floculadores
91
1.
INTRODUCCIÓN
El objetivo del floculador es proporcionar a la masa de agua coagulada una agitación lenta aplicando velocidades decrecientes, para promover el crecimiento de los flóculos y su conservación, hasta que la suspensión de agua y flóculos salga de la unidad. La energía que produce la agitación del agua puede ser de origenhidráulico o mecánico. En este capítulo trataremos sobre el diseño de unidades de agitación hidráulica. Entre los floculadores más conocidos se pueden citar, en primer lugar, las unidades de pantallas de flujo horizontal y vertical, las de medios porosos, la de tipo Alabama y Cox, y los floculadores de mallas.
2.
PARÁMETROS Y RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEÑO
Los gradientes de velocidad queoptimizan el proceso normalmente varían entre 70 y 20 s-1. En todo caso, en el primer tramo de la unidad el gradiente no debe ser mayor que el que se está produciendo en la interconexión entre el mezclador y el floculador (1). • • El gradiente de velocidad debe variar en forma uniformemente decreciente, desde que la masa de agua ingresa a la unidad hasta que sale (2). El tiempo de retención puedevariar de 10 a 30 minutos, dependiendo del tipo de unidad y de la temperatura del agua. En las zonas tropicales, donde las aguas presentan temperaturas por encima de los 20 °C, el tiempo de floculación necesario suele ser más breve, alrededor de 15 minutos. En cambio, en los lugares fríos, donde el agua tiene temperaturas de 10 a 15 °C, generalmente el proceso se optimiza con tiempos de retencióniguales o superiores a 20 minutos (3).
92
Diseño de plantas de tecnología apropiada
• • •
Para que el periodo de retención real de la unidad coincida con el de diseño, ella debe tener el mayor número posible de compartimientos o divisiones (4). El paso del mezclador al floculador debe ser instantáneo y deben evitarse los canales y las interconexiones largas. El tiempo de retención y elgradiente de velocidad varían con la calidad del agua (1,4). Por lo tanto, estos parámetros deben seleccionarse simulando el proceso en el laboratorio con una muestra del agua que se va a tratar (ver el procedimiento en Tratamiento de agua para consumo humano. Plantas de filtración rápida. Manual I: Teoría, tomo II, capítulo 11). Pueden operar indefinidamente sin riesgos de interrupción, debido aque solo dependen de la energía hidráulica. Por esta razón, son muy confiables en su operación. Por su bajo costo de construcción, operación y mantenimiento, se considera a los floculadores como una tecnología apropiada para países en desarrollo.
•
•
3.
UNIDADES DE PANTALLAS
Las unidades de pantallas son las más eficientes y económicas de todos los floculadores actualmente en uso.Debido a la gran cantidad de compartimientos que tienen, confinan casi perfectamente el tiempo de retención; el tiempo real es prácticamente igual al tiempo teórico (4) cuando la unidad ha sido bien proyectada. Debido a que no se requiere energía eléctrica para su funcionamiento, el costo de producción es muy bajo. Debido a su mayor eficiencia y menor costo, en el Japón se han reemplazado losfloculadores mecánicos por hidráulicos y actualmente solo se diseñan unidades de este tipo (5). 3.1 Unidades de flujo horizontal
3.1.1 Parámetros y recomendaciones de diseño • Recomendables para caudales menores de 50 litros por segundo.
Floculadores
93
•
Se proyectará un mínimo de dos unidades, salvo que la planta tenga alternativa para filtración directa, porque en ese caso, podrá darsemantenimiento al floculador durante los meses en que la planta opera con filtración directa. En este tipo de unidades predomina el flujo de pistón, por lo que se consigue un buen ajuste del tiempo de retención. Se pueden utilizar pantallas removibles de concreto prefabricadas, fibra de vidrio, madera, plástico, asbesto-cemento u otro material de bajo costo, disponible en el medio y que no...
Floculadores
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1.
INTRODUCCIÓN
El objetivo del floculador es proporcionar a la masa de agua coagulada una agitación lenta aplicando velocidades decrecientes, para promover el crecimiento de los flóculos y su conservación, hasta que la suspensión de agua y flóculos salga de la unidad. La energía que produce la agitación del agua puede ser de origenhidráulico o mecánico. En este capítulo trataremos sobre el diseño de unidades de agitación hidráulica. Entre los floculadores más conocidos se pueden citar, en primer lugar, las unidades de pantallas de flujo horizontal y vertical, las de medios porosos, la de tipo Alabama y Cox, y los floculadores de mallas.
2.
PARÁMETROS Y RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEÑO
Los gradientes de velocidad queoptimizan el proceso normalmente varían entre 70 y 20 s-1. En todo caso, en el primer tramo de la unidad el gradiente no debe ser mayor que el que se está produciendo en la interconexión entre el mezclador y el floculador (1). • • El gradiente de velocidad debe variar en forma uniformemente decreciente, desde que la masa de agua ingresa a la unidad hasta que sale (2). El tiempo de retención puedevariar de 10 a 30 minutos, dependiendo del tipo de unidad y de la temperatura del agua. En las zonas tropicales, donde las aguas presentan temperaturas por encima de los 20 °C, el tiempo de floculación necesario suele ser más breve, alrededor de 15 minutos. En cambio, en los lugares fríos, donde el agua tiene temperaturas de 10 a 15 °C, generalmente el proceso se optimiza con tiempos de retencióniguales o superiores a 20 minutos (3).
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Diseño de plantas de tecnología apropiada
• • •
Para que el periodo de retención real de la unidad coincida con el de diseño, ella debe tener el mayor número posible de compartimientos o divisiones (4). El paso del mezclador al floculador debe ser instantáneo y deben evitarse los canales y las interconexiones largas. El tiempo de retención y elgradiente de velocidad varían con la calidad del agua (1,4). Por lo tanto, estos parámetros deben seleccionarse simulando el proceso en el laboratorio con una muestra del agua que se va a tratar (ver el procedimiento en Tratamiento de agua para consumo humano. Plantas de filtración rápida. Manual I: Teoría, tomo II, capítulo 11). Pueden operar indefinidamente sin riesgos de interrupción, debido aque solo dependen de la energía hidráulica. Por esta razón, son muy confiables en su operación. Por su bajo costo de construcción, operación y mantenimiento, se considera a los floculadores como una tecnología apropiada para países en desarrollo.
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3.
UNIDADES DE PANTALLAS
Las unidades de pantallas son las más eficientes y económicas de todos los floculadores actualmente en uso.Debido a la gran cantidad de compartimientos que tienen, confinan casi perfectamente el tiempo de retención; el tiempo real es prácticamente igual al tiempo teórico (4) cuando la unidad ha sido bien proyectada. Debido a que no se requiere energía eléctrica para su funcionamiento, el costo de producción es muy bajo. Debido a su mayor eficiencia y menor costo, en el Japón se han reemplazado losfloculadores mecánicos por hidráulicos y actualmente solo se diseñan unidades de este tipo (5). 3.1 Unidades de flujo horizontal
3.1.1 Parámetros y recomendaciones de diseño • Recomendables para caudales menores de 50 litros por segundo.
Floculadores
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•
Se proyectará un mínimo de dos unidades, salvo que la planta tenga alternativa para filtración directa, porque en ese caso, podrá darsemantenimiento al floculador durante los meses en que la planta opera con filtración directa. En este tipo de unidades predomina el flujo de pistón, por lo que se consigue un buen ajuste del tiempo de retención. Se pueden utilizar pantallas removibles de concreto prefabricadas, fibra de vidrio, madera, plástico, asbesto-cemento u otro material de bajo costo, disponible en el medio y que no...
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