Ejercicio 1 PruebaDada la siguiente información:a) Factor de carga superficial 25,92 m^3/m^2d.b) Tiempo de retencion 3h.c) Caudal de efluente 364 m^3/d.d) Concentración de solidos totales en suspensión es 0,001 Kg/L y densidad de los solidos en suspensión 2,7 Kg/L.e) Tamaño de particulas, fraccion parcial y velocidad de sedimentación:

Tamaño(mm) (º/1)Parcial Vl(mm/s)0,10 0,10 0,810,08 0,05 0,520,07 0,20 0,400,06 0,30 0,300,04 0,25 0,130,02 0,08 0,030,01 0,02 0,008

Determinar:a) El area y profundidad del tanque de sedimentación rectangular.

A = Q / Vs = 364 m^3/d / 25,92 m^3/m^2d = 14,043 m^2

H = T x Vs = (3h x 1d/24h ) x 25,92 m^3/m^2d = 3,24 m

b) La masa de solidos totales en suspensión eliminados por dia y la masa de sólidos totales en suspensión en el efluente clarificado.

Q = 364 m^3/d x 1000 L/1 m^3 x 0,001 Kg/L = 364 Kg/d

Hacer tabla y completar……

Total solidos eliminados = 278,83 Kg/dTotal de solidos en efluente clarificado = 364 Kg/d - 278,83 Kg/d = 85,17 Kg/d

Ejercicio 2 Prueba

Para monitorear la descarga de un residuo liquido industrial transportado por un tubo, explique:

a) Como definirá la frecuencia de muestreo (o intervalos de muestreo).

Muestreando automáticamente o manualmente cada 1 hora, y midiendo el parámetro de interés, como por ejemplo temperatura, conductividad, ph.

Dependiendo del comportamiento del parámetro de interés se puede aumentar la frecuencia de muestreo para un intervalo de tiempo determinado o disminuirla. b) Si el efluente contiene solidos en suspensión y contaminantes organicos ¿Qué precauciones tomara para asegurar la representatividad de la muestra?

Se tomaran las muestras cortando todo el flujo debido a que puede existir segregación de los contaminantes.

c) Para determinar el caudal que tipo de medidor de flujo utilizara, fundamente su respuesta.

Tubo Venturi:Ventajas:- Precisión en la medida de caudal- Baja perdida de carga (10-15% h)- Adecuado para medir caudal en líquidos con alta concentración de sólidosDesventaja:- Costo elevado

Ejercicio 3 Prueba

La generación de aguas acidas en un tranque de relaves puede ocurrir debido a la presencia de FeS2, O2 y H20. Explique que medidas tomara para evitar que ocurra este fenómeno cuando se esta proyectando un nuevo tranque de relaves. Fundamente su respuesta.

Al relave se puede agregar material neutralizante, como puede ser piedra caliza, carbonatos, entre otros.

También se puede cubrir nuestro relave con agua o una capa impermeable dejándolo sin exposición al oxigeno.

De forma paralela a cualquiera de las dos metodologías la base de nuestro tranque de relave debe cubrirse con material impermeable como arcillas compactadas, cemento, HDPE.

Ejercicio 4 Prueba

Explique que contaminantes mide un análisis de:

a) Dureza: la dureza mide la concentración de iones Ca2+ y Mg2+.

b) Conductividad: Mide la presencia de iones en el agua y su concentración, debido a que la conductividad mide la capacidad de la solución para transportar corriente eléctrica

c) Alcalinidad: Mide las principales especies que contribuyen a la alcalinidad como son el Ion carbonato CO3

2- , Ion bicarbonato HCO3- , Hidroxido OH-

d) DBO: (DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO): La DBO5 es la cantidad de OXÍGENO disuelto CONSUMIDO en una muestra de agua por los MICROORGANISMOS cuando se DESCOMPONE la MATERIA ORGÁNICA a 20 ºc en un periodo de 5 días.

e) DQO: (Demanda química de oxígeno): El ensayo determina la CANTIDAD DE OXÍGENO necesario para OXIDAR QUÍMICAMENTE LAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS en el agua residual.

La DQO mide el CARBONO ORGÁNICO TOTAL, con EXCEPCIÓN DE CIERTOS AROMÁTICOS tales como el BENCENO el cual no es oxidado en la reacción.

f) COT: (Carbono orgánico total):

1) Se elimina el carbono inorgánico (HCO3-, CO2, CO3

2-, etc.), mediante acidificación y aireación. 2) Se Oxida el carbono orgánico a CO2 a la temperatura (A 950ºC) en presencia de un catalizador; 3) se determina el CO2 por espectrofotometría mediante absorción infrarroja.

Ejercicio 5 Prueba

En el diseño de una planta de tratamiento de efluentes liquidos se tiene considerado realizar la etapa de mezcla rapida empleando un mezclador estatico, la utilización de este dispositivo implica la inyeccion del producto quimico en la tubería que transporta el residuo industrial liquido (Ver figura adjunta) Si el caudal de RIL es 4000 m^3/d y esta contaminado con 15 mg/L de fosforo. Determine los L/mm de solucion de sulfato de aluminio con una concentración de 70000 mg/L Al2(SO4)3x18H20 que es necesario adicionar para precipitar el fosforo, los ensayos de laboratorio indican que es necesario adicionar 1,5 moles de aluminio/mol de fosforo.

gr Al = 26,98 gr/mol * 1,5 mol = 40,47 gr Algr Al = 30,97 gr/mol * 1 mol = 30,97 gr P

40,47 gr Al / 30,97 gr P = 1,31 gr Al/ gr P

PM (Al2(SO4)3x18H20) = 666,14 gr/mol

666,14 gr (Al2(SO4)3x18H20)/mol = 24,69 gr (Al2(SO4)3x18H20)------------------------------------------ --------------------------- 26,98 gr Al /mol gr Al /mol

1,31 gr Al/ gr P * 24,69 gr (Al2(SO4)3x18H20)/ gr Al /mol = 32,34 gr (Al2(SO4)3x18H20) / gr P

4000 m^3/d * 15 mg/L * 1000L/m^3 = 60000 gr P / d

32,34 gr (Al2(SO4)3x18H20) / gr P * 60000 gr P/d = 1940400 gr (Al2(SO4)3x18H20)/d

1940400 gr (Al2(SO4)3x18H20)/d * 1/(70 gr (Al2(SO4)3x18H20)/L)= 27720 L/d

27720 L/d * 1d/24h * 1h/60min = 19,25 L (Al2(SO4)3x18H20)/min

Ejercicio 6 Prueba

a) Para agregar las partículas coloidales es necesario anular las fuerzas que tienden a mantenerlas separadas ¿Explique cuales son estas fuerzas?

Fuerzas de repulsón originada por la pelicula de Hidratación:La molécula de agua es un dipolo eléctrico, lo que la hace capaz de "rodear" a los iones (esto se conoce como solvatación).De tal manera que los iones presentan una capa de solvatación formada por el agua de hidratación, que es el agua retenida por las cargas eléctricas de la superficie de los iones.

Fuerzas de repulsión originada por la doble capa eléctrica:Las partículas coloidales generalmente presentan en medio acuoso carga superficial, que puede ser originada por la:- Ionización sitios superficiales - Adsorción especifica de iones

b) Explique que efecto produce los electrolitos inorgánicos en las dispersiones coloidales, para que estas se desestabilicen.

¿Que efecto producen al adicionarlos al efluente?Aumentan la concentración de iones con carga contraría (contra-iones).

¿Que efecto producen sobre la doble capa eléctrica?Reducen su espesor y disminuyen la energía de repulsión, permitiendo la agregación de las partículas.

c) Explique que efectos producen sales metálicas hidrolizables en las dispersiones coloidales para que estas se desestabilicen.

Cuando estas sales son solubilizadas en agua, se forman diferentes especies química a través de varias reacciones hidroliticas.

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