Tutorial

30/04/2012

PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
Periodo Marzo – Julio 2012

Ing. Esteban Pacheco Tobar

PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE
1 DISPERSION DE LOS COAGULANTES
Importancia de la dispersión para el proceso de clarificación
Fases de la dispersión:
-Hidrólisis de los iones (10-10 – 10-3 segundos)
-Difusión de loscompuestos y adsorción en las partículas coloidales (tiempo
para cubrir el coloide y desestabilizarlo entre 8,5 x10-5 – 2,4 x10-4 )
-Polimerización de los iones hidratados (10-2 – 1 segundo)
Se forman los microflóculos (d< 1 mm) en un tiempo de hasta 60 segundos
Aglutinamiento en partículas mayores entre 16 a 546 segundos
Hidratan aumentando volumen

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Tipos de coagulación:adsorción –neutralización
de barrido o por incorporación
Coagulación por adsorción-desestabilización
La velocidad aparente de aglutinación aumenta mejorando la mezcla rápida
El punto de aplicación del coagulante es fundamental para economía del proceso
Se recomienda el lugar de mayor turbulencia en el reactor
Mezcladores de turbina en el fondo (entre álabes)
Canaletas de flujo supercríticoen el salto hidráulico
En vertederos en el sitio de impacto del chorro de caída

Coagulación por barrido
-Se produce sobresaturación de hidróxidos y la rápida precipitación
-Tiempo óptimo de 0,3 a 3 minutos
-Se debe hacer una mezcla con mayor tiempo pero de menor energía
-Atender la optimización de la mezcla rápida
G Top C 1,46 = 5,9 x 10 6
Gradientes óptimos para mezcla rápida
Mínimaseficiencias de mezcla para gradientes entre 800 - 1000 s-1 o entre 3000 5000 s-1
Para adsorción desestabilización:
Gradientes de 1000 - 3000 s-1 con tiempos de 1 a 5 segundos

Para coagulación de barrido:
Gradientes de 400 - 800 s-1 con tiempos de 30 a 180 segundos

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Métodos para realizar la mezcla rápida
Mezcladores de flujo de pistón
Donde la adición del coagulante sehace en un punto de turbulencia
Retromezcladores
El agua es retenida para aplicación del coagulante en una cámara especial en un
tiempo nominal V/Q de 10 a 120 segundos

Nota: En los retromezcladores, el agua que entra y acaba de ser dosificada, entra
en contacto con el agua que ha sido detenida en la cámara produciéndose una
interacción entre los compuestos químicos formados en la masa deagua que llega
y los compuestos previamente formados. Este fenómeno no se considera en el caso
de los mezcladores de flujo de pistón.

Mezcladores de flujo de pistón
Hidráulicos:
Resalto hidráulico
Vertederos
Mezcladores estáticos de inserción
Difusores

Mecánicos:
Mezcladores en línea
Retromezcladores de turbina

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Resalto Hidráulico como método para mezclarcoagulante
Canaleta Parshall
1. Que no trabaje ahogada
W
7,5 – 22,9 cm
30,5 -244 cm
305 - 1525 cm

Hb/Ha
0,6
0,7
0,8

2. Que la relación Ha / W esté entre 0,4 y 0,8
3. Fr entre 1,7 a 2,5 o 4,5 a 9,0
4. En coagulación por barrido se debe diseñar un canal largo con fondo rugoso y
calado bajo para prolongar la turbulencia durante 10 a 30 segundos

Vertedero como mezclador
El 50% delflujo entra al proceso de turbulencia
El coagulante debe aplicarse en la sección de impacto
No se debe aplicar aguas arriba
Tiempo de mezcla
T = Lr / Vm
Vm = velocidad media en el tramo del resalto hidráulico
Deben diseñarse con caídas de 2 a 3 veces H para reducir la pérdida de carga

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Mezclador estático de inserción
- Se usan para mezclas instantáneas para mecanismos dedesestabilizaciónneutralización
- Elementos con formas tales que causan turbulencia
- Se conectan dentro de un tubo
- Dan gradientes superiores a 3000 s-1
Difusores
- Producen una mezcla rápida de coagulantes
- Consideran múltiples puntos de aplicación
L

- Pueden ser mallas de tubos perforados (16 orificios por decímetro cuadrado)
- Considerar la pérdida de carga

Cinética de la...