PLANTA DE TRATAMIENTOTablasDatos

CANALETA PARSHALL

Datos:Vo = 2 [m/s]g = 9.81 [m/s^2]Ho =N = 0.057 [m]Q = 0.0035 [m3/s] a)K1 = 0.025 [m]G1 = 0.305 [m] Altura de Agua en la seccion M

Parametros de Diseño Ho

b)

donde D^1

DW

D^1

Vo

c) Caudal especifico en m3/s

q

d) Carga Hidraulica disponible

Eo

e) Velocidad del Resalto

V1ø

V1

f) Altura del resalto de agua en m

h1

g) Numero de froude adimensional

F1

h) Altura del Resalto en m

h2

i) Velocidad en el resalto [m/s]

V2

j) Altura en la sección de salida de la canaleta h3 en m

h3

k) Velocidad en la sección de salida V3 en m/s

V3

l)

hp

m) Tiempo de mezcla en el resalto T en s

T

n)

G=

Perdida de carga en el resalto hp en m

PLANTA DE TRATAMIENTO

Ancho de Garganta = 3"Adoptamos K= 3.704

m= 0.646

Altura de Agua en la seccion M

Altura de Agua en la seccion M= 0.09597076 [m]

Velocidad en la seccion de medicion

=

= 25.9 0.259 [m]= 0.075 [m]

= 0.197666667 m

= 0.184499703 [m/s]

Caudal especifico en m3/s

= 0.046666667 [m3/s* m]

Carga Hidraulica disponible

= 0.154705732

Velocidad del Resalto

== 118.33 Calcu 118.33

= 1.55 m/s Calcu 1.55

Altura del resalto de agua en m

= 0.030107527 m

Numero de froude adimensional

7.2.3.1 NB 689= 5.247924858 El numero de Froude debe estar entre 1,7 a 2,5 o 4,5 y 9,0. Debe evitarse numeros entre 2,5 y 4,5, producen resaltos inestables los cuales no permanecen en su posicion dificultando la aplicacion de coagulantes.

Altura del Resalto en m

= 0.208901376 m

Velocidad en el resalto [m/s]

= 0.223390902 [m/s]

Altura en la sección de salida de la canaleta h3 en m

= 0.176901376 [m]

Velocidad en la sección de salida V3 en m/s

= 0.263800474 [m/s]

= 0.055930615 [m] 1

Tiempo de mezcla en el resalto T en s

= 1.25207471 [s]

658.079065

Perdida de carga en el resalto hp en m

K m

Metros

3” 0.075 3.704 0.646

6” 0.15 1.842 0.636

9” 0.229 1.486 0.633

1’ 0.305 1.276 0.657

11⁄2‘ 0.46 0.966 0.65

2’ 0.61 0.795 0.645

3’ 0.915 0.608 0.639

4’ 1.22 0.505 0.634

5’ 1.525 0.436 0.63

6’ 1.83 0.389 0.627

8’ 2.44 0.324 0.623

ANCHO DE LA GARGANTA DEL PARSHALL (W)

Pulgadas - pies

El numero de Froude debe estar entre 1,7 a 2,5 o 4,5 y 9,0. Debe evitarse numeros entre 2,5 y 4,5, producen resaltos inestables los cuales no permanecen en su posicion dificultando la aplicacion de coagulantes.

El numero de Froude debe estar entre 1,7 a 2,5 o 4,5 y 9,0. Debe evitarse numeros entre 2,5 y 4,5, producen resaltos inestables los cuales no permanecen en su posicion dificultando la aplicacion de coagulantes.

PLANTA DE TRATAMIENTOTablasDatos

CANALETA PARSHALL

Datos:Vo = 2 [m/s]g = 9.81 [m/s^2]Ho =N = 0.229 [m]Q = 0.0035 [m3/s] a)K1 = 0.076 [m]G1 = 0.915 [m] Altura de Agua en la seccion M

Parametros de Diseño Ho

b)

donde D^1

DW

D^1

Vo

c) Caudal especifico en m3/s

q

d) Carga Hidraulica disponible

Eo

e) Velocidad del Resalto

V1ø

V1

f) Altura del resalto de agua en m

h1

g) Numero de froude adimensional

F1

h) Altura del Resalto en m

h2

i) Velocidad en el resalto [m/s]

V2

j) Altura en la sección de salida de la canaleta h3 en m

h3

k) Velocidad en la sección de salida V3 en m/s

V3

l)

hp

m) Tiempo de mezcla en el resalto T en s

T

n)

G=

Perdida de carga en el resalto hp en m

PLANTA DE TRATAMIENTO

Ancho de Garganta = 1'Adoptamos K= 1.276

m= 0.657

Altura de Agua en la seccion M

Altura de Agua en la seccion M= 0.031067291 [m]

Velocidad en la seccion de medicion

=

= 84.5 0.845 [m]= 0.305 [m]

= 0.665 m

= 0.169411551 [m/s]

Caudal especifico en m3/s

= 0.01147541 [m3/s* m]

Carga Hidraulica disponible

= 0.261530098

Velocidad del Resalto

== 116.86 Calcu 92.91

= 1.57 m/s Calcu 2.23

Altura del resalto de agua en m

= 0.005145924 m

Numero de froude adimensional

7.2.3.1 NB 689= 31.10049512 El numero de Froude debe estar entre 1,7 a 2,5 o 4,5 y 9,0. Debe evitarse numeros entre 2,5 y 4,5, producen resaltos inestables los cuales no permanecen en su posicion dificultando la aplicacion de coagulantes.

Altura del Resalto en m

= 0.223773497 m

Velocidad en el resalto [m/s]

= 0.051281363 [m/s]

Altura en la sección de salida de la canaleta h3 en m

= 0.070773497 [m]

Velocidad en la sección de salida V3 en m/s

= 0.162142757 [m/s]

= 0.036293794 [m] 0.06

Tiempo de mezcla en el resalto T en s

= 8.574476058 [s]

202.5726392 [m]

Perdida de carga en el resalto hp en m

K m

Metros

3” 0.075 3.704 0.646

6” 0.15 1.842 0.636

9” 0.229 1.486 0.633

1’ 0.305 1.276 0.657

11⁄2‘ 0.46 0.966 0.65

2’ 0.61 0.795 0.645

3’ 0.915 0.608 0.639

4’ 1.22 0.505 0.634

5’ 1.525 0.436 0.63

6’ 1.83 0.389 0.627

8’ 2.44 0.324 0.623

ANCHO DE LA GARGANTA DEL PARSHALL (W)

Pulgadas - pies

El numero de Froude debe estar entre 1,7 a 2,5 o 4,5 y 9,0. Debe evitarse numeros entre 2,5 y 4,5, producen resaltos inestables los cuales no permanecen en su posicion dificultando la aplicacion de coagulantes.

El numero de Froude debe estar entre 1,7 a 2,5 o 4,5 y 9,0. Debe evitarse numeros entre 2,5 y 4,5, producen resaltos inestables los cuales no permanecen en su posicion dificultando la aplicacion de coagulantes.

Aireador en Cascada

DatosQ [m3/s]= 0.0035 [m3/s]

B [m] = 1.8 [m]

Yc [m] = 0.0073 [m]

Fig 4.22 (k,Xo)

Carga Hidraulica 0.01 [m^3/m*s]

Altura del escalón 20 0.2 [m]Longitud del escalón 40 0.4 [m]Altura de cascada 1.2 [m]

Dimensionamiento

Cs 6.85Co 9.2

Longitud del aireador L= 0.35 [m]

Ce= 8.965 [mg/l]

Otra metodologia

r20 = 1.11111111T = 15 [Cº]

H = 0.17511778 [m]th =

Aireador en Cascada

Fig 4.23 (k,Xo)

Sedimentador Horizontal

Caudal Unitario

1) Q= 0.0175 ≈ 17.5 ≈

Area de sedimentador2) As= 50 [m2]

3) Si la relación largo /ancho =4m, el ancho del sedimentador será

b= 3.54964787

La longitud seráL= 14.1985915 [m]

L= 15 [m]

4) El tiempo de retención será

TRH= 0.13333333 ≈ 3.2 [h]

5) Velocidad Horizontal del flujo

Vh= 106.489436 0.12325166 [cm/s]

6) Calculo del Vertedero de Salida

La carga sobre el vertedero se calcula con la siguiente relación

= 425.957744

7) Tomando el ancho de la Canaleta de 0.3

Qc= 1293.37904 0.015 [m3/s]

8) La profundidad de la lámina será

ho= 0.10961216

El cálculo es mayor a 0.08, por lo tanto es correcto!

Se aumenta la altura de salida de (10 a 15 cm)Hv= 0.23 [m]

Qt= 0.035 [m3/s]n= 2 (Numero de sedimentadores)q= 30 [m3/m2*d]

1512 [m3/d]

Valor entre (2 y 4h)

Se aumenta la altura de salida de (10 a 15 cm)

Da 15 mg/l m3Qmd 4.24438945 m3/hora 1230.336CL 1.5279802 kg/dia%CL 60 % a la semanaP 1.5279802 kg/dia 10.6958614 kg/semanaCf 2 mg/L DVd 45.8394061 L/dia 320.875843 1.25 m3 1.3

#REF! m3/dia 6.3320875.843 ml/semana 31.8329209 ml/min 1200

1ml 10 gotastiempo mini de contacto con el cloro 30 min 0.5

q 4.244389455 m3/hvol 2.122194727 m3a 2.6b 2.6 1.456775455h 1 10.14volr 6.76 m3

v Q/A 8.488778909 m/h 0.002357994

q 12.8

A h v1.3273229 1 1.3273229

31.1724531 4.5 140.276039

hrs

Consumo de Sulfato de Aluminio

Poblacion 2697.67991486552Dotacion 120Qmed 4.24438945474346 [l/s] 5.09326735Qmax (1.2*Qmed) 5.09326734569215 [l/s]Vol diario 0.53

Temp media de Agua 18 ºTemp minima de Agua 10 ºTurbiedad Inicial 5.6 UNTCoagulante Sulfato de AluminioDosis media 25 mgCalidad del coagulante 60 %Periodo de trabajo 1 dia

Consumo de Sulfato de Aluminio127.331683642304 12.7331684 ml/seg

6.36658418211518 0.00636658 l/s

0.063665841821152 5.50072873 m3/dia

Consumo de Sulfato de Aluminio

Floculador

Qmax 3.5 l/s 0.0035Tr 15 min

Distancia recorrida por el agua

L= 90 [m]Volumen de agua a mezclar

vol= 3.15 [m3]

Area transversal del canal

A= 0.0011111111 [m2]

Distancia entre bafles 0.45 Asumo

Verificacion de un bafle

y= 0.0024691358 ≈ 0

v= 0.015 [m/s]

A.= 0.2333333333 [m]

V.= 13.5 [m]

Y= 0.5185185185 Cumple!

Bordo LibreBL= 0.1728395062

H= 0.6913580247 [m]

Distancia entre bafles y la pared del tanque

e= 0.675 > 0.6 [m]

Ancho del FloculadorAncho= 3.08 [m]

Numero de canalesNº de canales 37.5Nº de bafles 38.5

Calculo de la perdida de cargaJ 271.2

J 6.008951E-08

Hf1= 5.4080559E-06

Perdida para flujo horizontal K= 3

Hf2= 4.1110314E-06 ≈ 0.00015827471

V2= 0.01 [m/s]

Perdida de Carga Total

Hft= 0.0001636828 [m]

Gradiente hidráulico

G= 0.2798580898

G= 2.7971541427

Longitud de FloculadorLongitud efectivaL= 16.9135

Floculador

Valores Basicos de diseño

G= 30V= 0.1T= 1

Bafle de asbesto cemento 0.8 x 0.30x 0.01

n= 0.011

1.8

Tiene que ser mayor a 1

0.933333333333333

Para horizontal

Valores Basicos de diseño

[s^-1][m/s][min]

Asbesto

floculador http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358040/Contenido_en_linea_Diseno_de_Plantas_Potabilizadoras/leccin_35_ejemplo_diseo_floculador.html

Q= 0.0035 [m3/s] 3.5 [l/s]Floculadores Hidráulicos 1Placas Asbesto cementoL= 1.2 [m]a= 0.4 [m]e= 0.008 [m]V salida parshall= 0.16 [m/s]V entrada = 0.16 [m/s]Manning 0.014 S= 0.001Diseño de cámara de aquietamiento, la cámara se supone de una pendiente S=0.1%y coeficiente de manning de 0.014

Cálculo de la cámara de entrada

Area= 0.021875 [m2]Dimensionamiento dondeh=nivel de agua en el canal de entrada

h= 0.09

Por seguridad se aumenta 9[cm] (10al 30% de h)

h= 0.1136 100

Ancho b 9 25b= 0.20 [m]b asumido= 0.2

Cálculo del caudal unitarioEl caudal para un floculador será:Q= 0.0035 [m3/s]

Longitud total canales Longitud total de los canales en el floculador será

Lc= 96 [m]

Area de los canalesLa sección transversal de los canales será

A= 0.021875 [m2]

Separación entre tabiquesTeniendo en cuenta la altura de la placa de absesto cemento de 1.2 metros la altura de la lamina de agua seráBordo libre asumido 0.1 [m]h= Altura de la placa - Bordo libre (0.1)

h= 0.3 [m]Con lo cual la separación entre tabiques a= 0.07291666667a asumido= 0.1 [m]

Espaciamiento entre los extremosEl espaciamiento entre los extremos de los tabiques del tanque por lo general es 1.5 de la separación de los tabiques

e= 0.15e asumido = 0.3 [m]

Longitud efectiva del canalTeniendo en cuenta las dimensiones de la placa de asbestoLe= Ancho de placa - espaciamiento de extremos

Le= 0.9 [m]

Número de canalesN= 106.666666667N asumido 107

Se diseñarán 107 Canales y 106 tabiques

Longitud total del tanqueteniendo en cuenta el ancho de placas LT= 11.456LT asumido= 12 [m]

Radio hidráulico

R= 0.03

Cálculo de las pérdidasLas pérdidas por fricción aplicando la fórmula de Manning

Coeficiente manning cemento 0.013

h2= 0.04 [m]

Y las pérdidas localizadas serán K= constante empíricaN= número de tabiquesV= velocidad promedio de flujoG= aceleración de la gravedad

h1= 0.42 [m]

La pérdida total de energía será:hT = 0.46 [m]

Gradiente de velocidadDensidad = 998.97 [kgf/m3]G = 81.75 s^-1 20-100 ok!

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358040/Contenido_en_linea_Diseno_de_Plantas_Potabilizadoras/leccin_35_ejemplo_diseo_floculador.html

T retención 10 [min]

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358040/Contenido_en_linea_Diseno_de_Plantas_Potabilizadoras/leccin_35_ejemplo_diseo_floculador.html

Tasa de filtracion adecuado

Determinacion del numero de Filtros

n= 0.8 ≈ 1

Dimensiones de un filtro

Qu 302.4 ≈ 3.5

El área del filtro seráA= 1.26 [m2]

Dimensiones de los filtros

Asumimos una relación L/B =3

B= 0.6480740698 ≈ 1

L= 3 [m]

Dimensiones de los lechos filtrantes

Teniendo en cuenta la tabla 38, determinamos que el medio filtrante estará compuesto por una capa de 0.60 de antracita, 0.30 de arena y 0.40 de grava

canaletas de lavado

Se asume Nc= 2 Canaletas de lavado

Distancia entre canaleta centro a centro 1.5 (rango de 1.5 a 2, cumple)

Se diseñarán 2 canaletas de lavado de 1 metro de longitud separadas a 1.5m de centro a centro de modo que las dos canaletas laterales quedarán a 0.75 del filtro

Determinación del caudal de lavado

Ql= 0.042 [m3/s]El caudal de una canaleta es

0.021 [m3/s]

Asumiendo que el ancho de la canaleta es 0.20 m, la profundidad de la lamina de agua será

Ho= 0.179993878 [m]

Por lo tanto asumimos una altura de canaleta de 0.20

El volúmen de agua requerido para el lavado será

VL= 37.8 [m3]

Volúmen de agua filtrada en 50 horas es de

Vf= 630 [m3]

El porcentaje de agua requerida para el lavado es de

%= 6.000 (rango de 2-6 )

Filtro Q= 3.5 l/s

0.0035 m3/s302.4 m3/d

tasa de filtracion 240 m3/m2/dia

Filtro

l/s

[m]

Teniendo en cuenta la tabla 38, determinamos que el medio filtrante estará compuesto por una capa de 0.60 de antracita, 0.30 de arena y 0.40 de grava

Se diseñarán 2 canaletas de lavado de 1 metro de longitud separadas a 1.5m de centro a centro de modo que las dos canaletas laterales quedarán a 0.75 del filtro

Asumiendo que el ancho de la canaleta es 0.20 m, la profundidad de la lamina de agua será

ok

Fuente (Villegas de Brigard, 2008)

Vertedero Triangular

Vertedero Triangular

Cloracion por goteo

Peso de Cloro en gramos 1121 [g]

Volumen solución madre 134.5 [l]

Gotas por minuto 129.5 [gpm]

Cloracion por goteo

Volumen de estructura a desinfectarV= 10000 [l]%de Cloro Libre 65 %Tiempo de retencion 2 [h]Peso de CloroP= 1538.46 [g] 1.53846154 [kg]

Se utilizará un tanque de contacto de 10 [m3], de polietileno, y se añadirá 1.54 [kg] de Cloro

Q= 0.0035 [m3/s]Ancho del Vertedero 0.2 [m]

H= 0.09102821 [m]

La base B=2HB= 0.18205642

q= 0.0175 [m3/s/m]H= 0.04516134 [m]Hc= 0.03148732 [m]

Altura de la crestaP= 0.5 [m]

H1= 0.01033907 [m]

V1= 1.69260931 [m/s]

Número de FroudeF= 5.31473435

H2= 0.02893288 [m]

V2= 0.6048481 [m/s]

Longitud de resalto

Lm= 0.11156291 [m]

Distancia del vertedero en la seccion 1

L'= 0.17852029 [m]Velocidad promedio en el reaalto

Vm= 1.14872871 [m/s]Tiempo de mezcla

T= 0.09711859 [s]

Pérdida de Carga de Carga en el resalto

Hp= 0.00537245 [m]

Gradiente de la Velocidad

G= 686.780593 [s-1]