MEZCLADORES RÁPIDOS EMPLEADOS EN COAGULACIÓN INYECTORES

MEZCLADORES RÁPIDOS EMPLEADOS EN COAGULACIÓN
INYECTORES
En este tipo de unidades se consigue la homogenización instantánea con el flujo de agua, a partir de la regulación de la velocidad y el número de los chorros dentro de la sección de la masa de agua. La energía necesaria para la mezcla rápida se consigue sobre la base de la energía disipada por una multitud de chorros que producen un flujoturbulento en la tubería de conducción, como muestra la figura:

Se recomienda1 el uso de este tipo de unidades debido a que:
a. Proporciona una buena mezcla instantánea con pocos cortocircuitos.
b. Se reducen los costos al omitir la instalación de una unidad de mezcla rápida convencional.
En todos los casos, estas unidades están constituidas por un dispositivo insertado en la tubería ocanal de llegada de agua cruda a la planta de tratamiento.
Elementos mínimos de diseño
Deberán determinarse las dosis máximas y mínimas a dosificar para dimensionar las instalaciones de dosificación, considerando los parámetros que optimicen el proceso (pH, alcalinidad, concentración, etc.). De preferencia se debe elaborar una correlación gráfica de dosis óptima versus turbiedad de agua cruda, lacual deberá incluirse en el manual de operación inicial del equipo, con el fin de dar a conocer su eficiencia. Los equipos seleccionados para llevar a cabo la dosificación del coagulante (inyectores, en el caso actual) deben ser suficientemente flexibles para que estén en condiciones de operar en casos extremos requeridos por la fuente. El rango de operación debe definirse dentro de los límitesestablecidos a continuación:
a. Rango máximo: Se determinará con la dosis máxima y el caudal máximo a tratar.
Dosis máxima: correspondiente a la mayor turbiedad o color representativo de la época de lluvia.
Caudal máximo: correspondiente al final del período de diseño.
b. Rango mínimo: Se determinará en función de la dosis mínima y al caudal de inicio de la primera etapa de diseño.
Dosis mínima:correspondiente a la turbiedad o color mínimo que se presente en la fuente.
Caudal mínimo: caudal correspondiente al inicio del período de diseño.

Criterios de diseño
La mezcla rápida establece el tiempo, gradiente de velocidad de mezcla y forma de obtener una distribución uniforme y rápida del coagulante en toda la masa de agua. Cualquiera que sea el dispositivo de mezcla elegido, se debegarantizar que ésta sea completa y casi instantánea.
Para el uso de inyectores como estructura de mezcla, se debe tener en cuenta los siguientes parámetros2:
La velocidad de los chorros (u) debe ser por lo menos cinco veces la velocidad del flujo de agua.
La eficiencia máxima se consigue cuando el área cubierta por los chorros es por lo menos 80% de la sección del tubo.
Adicionalmente, lassiguientes son recomendaciones aplicables a los mezcladores hidráulicos en general:
Las unidades de mezcla deberán ubicarse lo más cerca posible a la entrada de la unidad de floculación; deben evitarse los canales de interconexión largos.
La estructura de interconexión entre la mezcla rápida y el floculador (canal, orificio, vertedero, etc.) no debe producir un gradiente de velocidad mayor de 100s-1 ni menor que el del primer tramo del floculador.
Deben empalmarse correctamente las líneas de flujo entre la unidad de mezcla y el floculador para evitar represar el resalto en el mezclador o producir una caída brusca del nivel de agua en el floculador.
En los casos en los que se requiera aplicar un polímero como ayudante de coagulación, la aplicación debe ser inmediatamente posterior a laaplicación del coagulante de sal metálica y en un punto en el que tenga una intensidad de agitación de 400 a 600 s-1 para que se disperse sin que se rompan las cadenas poliméricas.
El uso de cualquier otro dispositivo de mezcla debe ser justificado, considerando en mecanismo mediante el cual coagule el agua (adsorción-neutralización o barrido), y las condiciones de mezcla rápida.
En caso de que...