INTRODUCCINDISEO PARA ALCALDA PUEBLO VIEJO

DISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO

LUIS FERNANDO LPEZ MARTNEZ FREDDY GONZLEZ MONTENEGRO

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENAFACULTAD DE INGENIERAINGENIERA CIVIL

INTRODUCCIN

En respuesta a la solicitud de la alcalda de Pueblo Viejo, se presenta a continuacin el diseo para la Planta de Tratamiento de Agua Potable, que brinde a la comunidad un mejor servicio y calidad de agua entregada a los hogares. Por tal motivo a continuacin se presentan los clculos respectivos para las variables y sistemas que se deben construir para garantizar un servicio ptimo en este pueblo en crecimiento y desarrollo.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERALPresentar el diseo de los elementos requeridos en la planta de tratamiento de Pueblo Viejo para garantizar el funcionamiento optimo y la entrega de agua de calidad y apta para el consumo.

OBJETIVOS ESPECFICOS Presentar proyeccin de la poblacin. Presentar diseo Canaleta Parshall. Presentar diseo Dosificador Presentar planos y despiece de la planta.

PROYECCIN DE LA POBLACIN

DETERMINACIN CAUDAL.Dada la poblacin objetivo del estudio se determinaron los siguientes datos relevantes para la proyeccin de la poblacin:

DISEO CANALETA PARSHALL

El diseo y dimensionamiento que se utilizo es el propuesto por Acevedo Nietto, quien propone hallar una canaleta iniciando con un ancho de garganta que se presenta en la siguiente tabla y luego chequear los parmetros hidrulicos que establece el RAS 2000.

PARAMETROS DE DISEO (tabla 1)FUENTE: TEORA Y PRCTICA DE LA PURIFICACIN DEL AGUA. JORGE ARBOLEDA VALENCIA.

PARMETROS DEL RAS 2000.

Para cumplir los propsitos de la canaleta, es necesario definir los siguientes requisitos a verificar segn el RAS.

1. La canaleta no debe trabajar ahogada, sea que la relacin Hb/Ha no exceda los siguientes valores:

2. Que la relacin Ha/W est entre 0,4 y 0,8. La razn para esta condicin es la de que la turbulencia del resalto no penetra en profundidad dentro de la masa de agua, dejando una capa bajo el resalto en que el flujo se transporta con un mnimo de agitacin, como se ha podido constatar en experimentos de laboratorio. Al bajar Ha el espesor de esta capa se minimiza. El concepto de gradiente de velocidad de Kamp no tiene aplicacin en este caso.

3. Que el nmero de Froude est comprendido entre estos dos rangos 1,7 a 2,5 4,5 a 9. Debe evitarse nmeros entre 2,5 y 4,5 que producen un resalto inestable el cual no permanece en su posicin, sino que siempre est cambiando de sitio, lo que dificulta la aplicacin de coagulantes.

CONDICIONES HIDRULICAS

CONDICIONES DE ENTRADA.

Partiendo del dato de caudal conocido () se procede a obtener el valor en metros de la altura ha correspondiente al nivel del agua en la entrada de la canaleta, mediante la siguiente ecuacin:

La atura de la capa superficial del agua al inicio del canal (

m

Es la velocidad al cuadrado en el inicio del canal. ha es la altura inicial

CONDICIONES DE GARGANTA.

Es la velocidad en la garganta del canal. .

Es la velocidad en la garganta del canal.

Es la velocidad en la garganta del canal.

N

CONDICIONES DE SALIDA.

ha es la altura inicial

Se demuestra que una Canaleta Parshall con una garganta de 2 es ideal para el proyecto puesto que cumple con los requisitos exigidos por el Ras 2000, pero se ha de constatar para cada tipo de Canaleta como se adecua al proyecto y cules de ellas son viables a utilizar:

CALCULO DE PARMETROS.

La nica canaleta que cumple con todas las condiciones del proyecto es la de 2 por tal razn se elige esta como la ideal a utilizar.

DISEO DOSIFICADOR EN SOLUCIN

DETERMINACIN DOSIS PTIMA.Para la determinacin de la Dosis ptima para la coagulacin se aplic la NORMA TECINA COLOMBIANA 3903 sobre el procedimiento a efectuar para el Ensayo de Jarras; adems se toma como referencia para el procedimiento de toma de muestras las especificaciones de la ASTM D1192 y practica ASTM D3370. El procedimiento de toma de muestras para la Dosis Optima se realiz durante un ao tomando muestras diarias y determinando la dosis para cada muestra, dichos resultados fueron tabulados y se determin como dosis ptima el mximo valor promedio de los resultados, el cual fue el siguiente:

DETERMINACIN CANTIDAD DE PRODUCTO.

En donde Q es el caudal de diseo Dosis es la dosis ptima.

DETERMINACINTIPO DE TANQUE.La concentracin y la dosificacin de los productos auxiliares deben determinarse en el laboratorio. Los productos auxiliares que pueden emplearse en el tratamiento y la cantidad de solucin a emplear son estudiados por la NTC 1398 (Rev. 3) donde se determina la solucin necesaria para la dosis ptima. Segn la norma para la dosis en estudio la solucin debe ser:

DETERMINACIN CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO. (SEGN RAS 2000. TITULO C. SISTEMA DE POTABILIZACIN. C.4.6.2 MEZCLADORES HIDRULICOS)Las siguientes condiciones deben tenerse en cuenta para la operacin del mezclador hidrulico como la canaleta Parshall. 1. Debe verificarse que la dosificacin del coagulante est realizndose por la regadera o tubo perforado a un caudal estable de:

2. Debe verificarse que la estructura de control de entrada permita el acceso del agua a la canaleta Parshall.

3. Debe constatarse que la solucin est aplicndose uniformemente en el punto de mxima turbulencia.

4. Debe constatarse que los difusores de tubo perforado estn teniendo en cuenta los siguientes criterios: Espacio entre orificios menor que o igual a 0.1 m. Dimetro del orificio menor que o igual a 3 mm. Velocidad del agua a travs del orificio, aproximadamente 3 m/s, en sentido perpendicular al flujo

5. Debe determinarse el gradiente de velocidad por medio de la evaluacin de la prdida de carga en la canaleta Parshall.

6. La velocidad con la cual los coagulantes deben dispersarse en toda la masa de agua depende de la velocidad de reaccin de los coagulantes con la alcalinidad y con los otros constituyentes del agua. Una vez obtenido, este gradiente ptimo debe verificarse y corregirse cuando sea necesario.

7. Debe evitarse que se produzcan grandes turbulencias, cadas y restricciones luego del punto de aplicacin de la sustancia qumica.

8. Debe tenerse en cuenta que la concentracin de iones hidrgeno de la mezcla final de agua y el coagulante es de fundamental importancia en la formacin del floculo, por tanto debe medirse el pH antes y despus de la coagulacin.

9. Debe determinarse el tiempo ptimo de reaccin, para lo cual debe tenerse en cuenta el pH de la solucin y la alcalinidad del agua. El tiempo seleccionado debe permitir que el coagulante entre en contacto con toda la masa de agua