1 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL CURSOS DE POSTGRADO TRATAMIENTO AVANZADO DE POTABILIZACIÓN DE AGUAS ( 8081482 ) Ejercicio Práctico Nº 1: Diseño de Unidades de Mezcla Rápida y Mezcla Lenta Se está proyectando la construcción de una nueva planta de potabilización de aguas para abastecer a 140.000 habitantes con una dotación de 250 l/hab.d y se estima que el caudal máximo de diseño sea un 25 % mayor que el caudal medio de operación. Se le pide diseñar 2 unidades de c/u de los siguientes tipos: 1.- Mezcla Rápida Hidráulica: proponer la Canaleta Parshall más adecuada para este caso y verificar su gradiente de velocidad, G. Para el canal de aproximación ap roximación considere lo siguiente: - Borde libre = 30 cm - 2W ≤ Ancho del canal ≤ 3W, donde W es el ancho de la garganta de la canaleta Parshall. 2.- Mezcla Rápida Mecánica: para lo cual considere lo siguiente: - Para θ = 40 s corresponde G = 790 s -1 (según la AWWA, American American Water Asociation). - Eficiencia del motor = 80 % - Turbina de 6 paletas planas, K T = 6,30 - Tanque de planta cuadrada. - Borde libre = 30 cm - Di / Dt = 1 / 3 - E / Di = 1 - H / Dt = 1 Verifique si se cumple la condición de turbulencia completa de Rushton: NRe > 10.000
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3.- Mezcla Lenta Hidráulica: Floculador de Flujo Horizontal, Horizontal, para lo cual considere lo siguiente: - Según la AWWA: θ = 10 – 60 min, tomar tomar θ = 30 min y v = 0,09 – 0,30 m/s, tomar v = 0,20 m/s - Separación mínima entre baffles = 0,45 m, tomar 0,5 m - Borde libre = 50 cm - Separación entre los baffles y la pared del floculador = 1,5 x Separación entre baffles - Ancho útil del floculador = 4 x Altura de agua - Espesor de cada baffle = 3 cm - Factor de fricción de Manning para concreto, n = 0,013
2 4.- Mezcla Lenta Mecánica: Floculador de Eje Horizontal, para lo cual considere lo siguiente: - Según la AWWA: θ = 20 – 60 min, tomar θ = 30 min - Altura de agua = 4 m - Borde libre = 50 cm - Tanque de planta cuadrada. - Distancia de los extremos de las paletas al fondo y a la superficie libre del agua = 20 cm - Distancia de los extremos de las paletas a los muros = 15 cm - Ancho de las paletas = 10 cm - Según Rouse: (L/a)paleta 1 5 20 > 80 CD 1,16 1,20 1,50 1,90 - Distancia entre las paletas = 60 cm - El floculador está compartamentalizado, tiene 2 cámaras separadas entre sí por una pantalla difusora. - Velocidad de giro del eje del motor de la primera cámara, ω1 = 6 rpm - Velocidad de giro del eje del motor de la segunda cámara, ω2 = 3 rpm - La velocidad relativa de las paletas, vr , es igual al 75 % de la velocidad lineal o terminal de las mismas, vL - Eficiencia de los motores = 80 %
Para todos los casos recuerde que la temperatura promedio del agua es T = 25 ºC y las propiedades son: - densidad, ρ = 997,048 kg/m3 - viscosidad dinámica, μ = 0,0008949 N.s/m2 ( kg/m.s o también Pa.s ) - viscosidad cinemática, ν = 0,000000893 m2/s - peso específico, γ = 9.777 N/m3
MVN / VB
