planta potabilizacion 0330 m3-s en dos etapas

7/28/2019 Planta Potabilizacion 0330 m3-s en Dos Etapas

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PROYECTO TPICO. PLANTAS DEPOTABILIZACIN PARA TRATAR

0,330 M3/S EN DOS ETAPAS

NDICE

1. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE 330 L/S..1

1.1.INTRODUCCIN............................................................................................................................ 1

1.2.FUENTE DE AGUA........................................................................................................................ 1

1.3.CARACTERIZACIN DEL AGUA A TRATAR ..................................................................................... 2

1.4.DEMANDA DE AGUA POTABLE Y CAUDALES DE DISEO................................................................ 21.4.1. Demanda de Agua Potable............................................................................................... 21.4.2. Caudales de Diseo .......................................................................................................... 4

1.5.INSTALACIONES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO PROYECTADA ................................................... 51.5.1. Tipo de Tratamiento Propuesto....................................................................................... 51.5.2. Resumen de las Instalaciones Proyectadas .................................................................. 51.5.3. Cmara Amortiguadora de la Energa del Acueducto de Agua Cruda........................ 61.5.4. Cmara de Carga General ................................................................................................ 71.5.5. Canaleta Parshall .............................................................................................................. 7

1.5.5.1. Funciones............. .................................................... ............................................................ 71.5.5.2. Tipo Adoptado........................................................................... ........................................... 71.5.5.3. Medicin de Caudales 8


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ENOHSA ENTENACIONAL DEOBRASHDRICAS DESANEAMIENTO

1.5.8.1. Sistema de Filtracin Aplicado ................................................... ...................................... 15

1.5.8.2. Dimensionamiento .............................................. .................................................... ...........151.5.8.3. Niveles Lquidos Operativos .............................................. ............................................... 151.5.8.4. Lavado Mutuo de la Batera...............................................................................................161.5.8.5. Operacin de la Batera ............................................. .................................................... ....16

1.5.9. Sistema de Desinfeccin ................................................................................................171.5.10. Neutralizacin del pH ....................................................................................................181.5.11. Sistema General de los Desages de la Planta de Tratamiento...............................191.5.12. Cisternas de Reserva de Agua Tratada.......................................................................19

1.5.13. Casa Qumica .................................................................................................................201.5.13.1. Sulfato de Aluminio Granular .......................................... ............................................... 201.5.13.2. Cal Hidratada....................................................................................................................201.5.13.3. Polielectrolito...................................................................................................................21

2. INSTALACIN ELECTRICA............................................................................22

2.1.GENERALIDADES .......................................................................................................................22

2.2.PUNTO DE ALIMENTACIN ..........................................................................................................222.3.TABLEROS DE BAJA TENSIN ....................................................................................................22

2.3.1. Caractersticas Generales...............................................................................................222.3.2. Caractersticas Particulares ...........................................................................................23

2.4.MOTORES..................................................................................................................................24

2.5.CABLES DE BAJA TENSIN ........................................................................................................24

2.5.1. Caractersticas Generales...............................................................................................242.5.2. Cables de Alimentacin a Tableros ...............................................................................252.5.3. Cables de Alimentacin a Motores ................................................................................252.5.4. Cables de Alumbrado Exterior .......................................................................................25

2.6.CANALIZACIONES ELCTRICAS...................................................................................................252.6.1. Instalaciones de Iluminacin y Tomas en el Interior del Edificio...............................252.6.2. Instalaciones Exteriores .................................................................................................262.6.3. Acometida a Motores y Otros Equipos .........................................................................27

2.7.PUESTA A TIERRA DE LAS INSTALACIONES..................................................................................27

2.8.SERVICIOS E ILUMINACIN INTERIOR...........................................................................................282.8.1. Iluminacin de Salas .......................................................................................................282.8.2. Circuitos de Tomacorrientes y Otros Servicios ...........................................................292.8.3. Iluminacin Exterior ........................................................................................................29


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3.3.2. Para el Caudal Total de la Planta, QT= 0,330 m3/s....................................................... 34

3.4.FLOCULACIN MECNICA: MEZCLA LENTA EN CMARAS ........................................................... 353.4.1. Parmetros de Diseo de las Cmaras en Serie.......................................................... 353.4.2. Intercomunicacin Entre Cmaras, Ingreso y Salida de Cada Fila............................ 36

3.4.2.1. Orificio de Ingreso a Cmara 1 ................................................... ...................................... 363.4.2.2. Orificios Sumergidos de Pasajes por Muro Divisorio 1-2 y 3-4 ................................... .. 363.4.2.3. Orificios Superficiales de Pasaje por Muro Divisorio 2-3............................................... 363.4.2.4. Orificio Superficial de Pasaje por la Salida Desde la Cmara 4 al Canal Colector de

Agua Floculada ................................................ ................................................. ............................ 36

3.4.3. Equipos Mecnicos: Velocidad de Rotacin del Eje Vertical ..................................... 373.4.4. Dimensiones y Nmero de Paletas Giratorias ............................................................. 37

3.4.4.1. Cmara N 1 de la Fila ...................................................... ................................................. 373.4.4.2. Cmara N 2 de la Fila ...................................................... ................................................. 373.4.4.3. Cmara N 3 de la Fila ...................................................... ................................................. 383.4.4.4. Cmara N 4 de la Fila ...................................................... ................................................. 38

3.4.5. Verificaciones.................................................................................................................. 393.4.6. Potencia de Cada Equipo Floculador............................................................................ 39

3.4.6.1. De la Cmara N 1 .................................................... ....................................................... ... 393.4.6.2. De la Cmara N 2 .................................................... ....................................................... ... 393.4.6.3. De la Cmara N3 .................................................... .................................................... ...... 403.4.6.4. De la Cmara N 4 .................................................... ....................................................... ... 403.4.6.5. Reductores en los Equipos........................... ..................................................... ............... 40

3.5.DECANTADORES DE ESCURRIMIENTO INCLINADO ENTRE PLACAS PLANAS PARALELAS ............... 403.5.1. Parmetros Adoptados................................................................................................... 40

3.5.1.1. Numero de Decantadores en Cada Etapa.......................................... .............................. 403.5.1.2. Caudales de Diseo.............. .................................................... ......................................... 403.5.1.3. Carga Hidrulica Superficial: Velocidad Crtica de Sedimentacin .............................. 413.5.1.4. Placas Planas Aplicadas............................................ ................................................. ...... 41

3.5.2. Dimensionamiento de la Zona de Decantacin ........................................................... 413.5.2.1. Modelo de Yao.................................................. ..................................................... ............. 413.5.2.2. Modelo de Di Bernardo................................. ....................................................... .............. 43

3.5.2.3.Conclusiones ................................................. .................................................... ................ 45

3.5.2.4. Verificacin del Arrastre de Lados......................... ....................................................... ... 453.5.3. Sistema de Ingreso del Lquido Floculado................................................................... 45

3.5.3.1. Conducto de Distribucin Sumergido ................................................. ............................ 453.5.3.2. Ingreso a Cada Decantador ............................................ .................................................. 473.5.3.3. Prdida de Carga en el Ingreso a la Placas ................................................ ..................... 47

3 5 4 Si t d E i d l L d D it d l T l 47


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3.6.FILTRACIN CON VELOCIDAD DECRECIENTE Y AUTOLAVADO .......................................................513.6.1. Parmetros de Diseo.....................................................................................................513.6.2. Dimensionamiento...........................................................................................................51

3.7.ELEMENTOS ADOPTADOS DE LA CAJA FILTRANTE.......................................................................523.7.1. Carbn ..............................................................................................................................523.7.2. Arena Silcea ....................................................................................................................533.7.3. Manto de Grava Soporte Apoyado en las Viguetas .....................................................553.7.4. Viguetas Prefabricadas de Seccin Triangular en V Invertida ...................................57

3.7.5. Orificio de Entrada del Agua Sedimentada a Cada Filtro............................................57

3.7.6. Orificio de Salida del Lquido Filtrado y Entrada Para el Lavado con Caudal deOtras Unidades .....................................................................................................................57

3.7.7. Vertedero Regulador y de Descarga del Lquido Recolectado en la Batera de 6Filtros.....................................................................................................................................58

3.7.8. Cmara Inferior Colectora de Agua Filtrada .................................................................583.7.9. Canaletas Colectoras del Agua del Lavado..................................................................58

3.8.HIDRULICA DURANTE LA FILTRACIN........................................................................................58

3.8.1. Determinacin de Coeficientes de Prdidas de Carga ................................................583.8.1.1. En Arena: Rgimen Laminar ................................................ ............................................. 583.8.1.2. En la Antracita: Rgimen Laminar....................................................................................583.8.1.3. En Manto de Grava: Rgimen Laminar.............................................................................593.8.1.4. Coeficiente Total de la Permeabilidad Laminar...............................................................593.8.1.5. En Orificios de las Viguetas: Rgimen Turbulento ................................................ .........593.8.1.6. En Orificio de Ingreso a Cada Filtro: Rgimen Turbulento.............................................593.8.1.7. En Orificio de Salida de Cada Filtro: Rgimen Turbulento.............................................59

3.8.1.8. Coeficiente Total de Prdida de Carga en Rgimen Turbulento....................................603.8.1.9. En el Vertedero General de Tres Tramos ..................................................... ....................60

3.8.2. Carrera del Filtro N 1, F1 de la Batera de 6 Unidades ..............................................603.8.3. Proceso Durante el Lavado de la Unidad ms Sucia en los Ciclos de la Carrera del

Filtro F1..................................................................................................................................633.8.3.1. Prdida de Carga Independiente de la Velocidad de Lavado.........................................633.8.3.2. Prdida de Carga en Rgimen Turbulento.......................................................................633.8.3.3. Prdida de Carga en Rgimen Turbulento y Laminar Producido en el Manto de Grava

........................................................................................................................................................63 3.8.3.4. Carga Hidrulica Sobre Bordes de Canaletas de Lavado...............................................643.8.3.5. Prdida de Carga Total Durante el Lavado de un Filtro..................................................643.8.3.6. Niveles de Funcionamiento en las Restantes Unidades Mientras un Filtro se Lava....66 3.8.3.7. Conclusiones......................................................................................................................67

3 9 PRODUCTOS QUMICOS 68


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3.9.2.5. Dosificacin de la Solucin al 2% ............................................. ....................................... 70

3.9.3. Polielectrolitos................................................................................................................. 713.9.3.1. Consumo ............................................. ..................................................... .......................... 713.9.3.2. Almacenamiento ............................................... ................................................. ................ 713.9.3.3. Tanque de Preparacin ........................................... ................................................. ......... 713.9.3.4. Tolva de Inertes Depositados ................................................... ........................................ 71

3.9.4. Desinfeccin con Solucin Clorada.............................................................................. 713.9.4.1. Consumo ............................................. ..................................................... .......................... 713.9.4.2. Almacenamiento del Gas en Estado Lquido ............................................... ................... 713.9.4.3. Dosificadores del Gas Cloro : Cloradores..................................................... .................. 723.9.4.4. Eyector.................................. .................................................... .......................................... 723.9.4.5. Electrobomba Booster............................................... .................................................... 72

3.10.RESERVA DE AGUA TRATADA ................................................................................................. 723.10.1. Parmetros de Diseo .................................................................................................. 72

3.11.SISTEMA DE CONDUCTOS DE DESAGE ................................................................................... 73

3.12. PLANILLA DE CLCULO DEL PERFIL HIDRULICO Y DE PRDIDA DE CARGA EN LA PLANTA DETRATAMIENTO ............................................................................................................................... 74

4. INSTALACIONES ELECTRICAS.....................................................................79

4.1.ELECCIN DE CONDUCTORES .................................................................................................... 79

4.2.CLCULO DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO ....................................................................... 79

4.3.CLCULO ALUMBRADO INTERIOR............................................................................................... 80


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LISTA DE ILUSTRACIONES

TABLAS

Tabla 1. Caractersticas particulares de los tableros ............................................................................24Tabla 2. Largo necesario de los conductos (en metros) en funcin de la velocidad de sedimentacin

de una partculas discretas y de la velocidad media de escurrimiento en el conducto de 60 x 600mm ....................................................................................................................................................44


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FIGURAS

Figura 1. Curva de demanda .................................................................................................................. 4Figura 2. Curva capacidad de la planta vs la demanda ......................................................................... 4


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PLANOS

Plano 8P-FR001. Implantacin General .................................................................................................81Plano 8P-FR002. Planta General a Cota 99.80 ......................................................................................82Plano 8P-FR003. Planta General a Cota 101.80 ....................................................................................83Plano 8P-FR004. Cmara Amortiguadora y Carga .................................................................................84Plano 8P-FR005. Casa Qumica Planta ...............................................................................................85Plano 8P-FR006. Sala de Medicin C. Parshall....................................................................................86

Plano 8P-FR007. Cloracin Corte E - E...............................................................................................87Plano 8P-FR008. Sala de Cloracin Dosadores de Cloro....................................................................88Plano 8P-FR009. Floculadores Planta .................................................................................................89Plano 8P-FR010. Floculadores Cortes..................................................................................................90Plano 8P-FR011. Sedimentadores Planta e Ingreso.............................................................................91Plano 8P-FR012. Sedimentador Corte L L.........................................................................................92Plano 8P-FR013. Sedimentadores Corte K K.....................................................................................93Plano 8P-FR014. Sedimentadores Detalles..........................................................................................94Plano 8P-FR015. Filtros - Planta Superior...........................................................................................95

Plano 8P-FR016. Filtros Sala de Comandos Planta N N..................................................................96

Plano 8P-FR017. Filtros Sala de Comandos Corte............................................................................97Plano 8P-FR018. Filtros Canales Cortes...............................................................................................98Plano 8P-FR019. Cisterna Planta y Corte.............................................................................................99Plano 8P-FR020. Perfil Hidrulico Tpico................................................................................................100Plano 8P-FR021. Instalacin Elctrica....................................................................................................101Plano 8P-FR022. Instalacin Elctrica....................................................................................................102Plano 8P-FR023. Instalacin Elctrica....................................................................................................103Plano 8P-FR024. Instalacin Elctrica....................................................................................................104

Plano 8P-FR025. Instalacin Elctrica....................................................................................................105

Plano 8P-FR026. Instalacin Elctrica....................................................................................................106


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1. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE 330L/S

1.1. INTRODUCCIN

En el diseo de la planta de tratamiento se deben considerar los siguientes aspectos:

Fuente de agua adoptada.

Caracterizacin del lquido a tratar y su variacin estacional.

Ubicacin geogrfica y la topografa de su emplazamiento.

Posibilidad de proyectar una planta compacta, a fin de reducir los costosconstructivos y de operacin.

Reducir al mximo los equipos mecnicos.

Posibilidad de efectuar filtracin directa en perodos de baja turbiedad (cuando setengan valores inferiores a 10 UNT en pocas de estiaje).

Recirculacin al circuito de la fase lquida de las descargas que producen losprocesos del establecimiento depurador: lavado de filtros y limpiezas peridicas dedecantadores, floculadores, Casa Qumica e instalaciones generales.

Impacto ambiental y su mitigacin de las etapas constructivas y operativas de laplanta.

1.2. FUENTE DE AGUA

El establecimiento de potabilizacin recibe el aporte del agua de un azud nivelador. Latoma tiene capacidad suficiente para captar los caudales de pico requeridos por elsistema de abastecimiento de agua potable.

El transporte del agua se realiza desde el azud hasta el establecimiento, mediante unacaera de aduccin de una longitud aproximada de 3650 m, desnivel positivo de 20,00 m( di t d 5 50/ ) di t d 0 600 C C 130 fi i t


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1.3. CARACTERIZACIN DEL AGUA A TRATAR

Presenta los siguientes parmetros ms importantes para determinar el proceso detratamiento, que corresponden al 70% de los das del ao:

Turbiedad: 60 UT (unidades nefelomtricas).

Color: 30 UC (unidades colorimtricas en la escala platino-cobalto).

Coliformes totales: 500 NMP/100ml (NMP = nmero ms probable).Alcalinidad: 40 mg/l.

Cantidad no significativa de algas.

Caractersticas qumicas: normalmente no se presentan parmetros que superen losestndares de calidad exigidos para aguas de consumo humano.

En el resto del ao se disminuye la concentracin de partculas a valores de la turbiedadentre 10 y 15 UNT, mientras el color y los organismos coliformes tienen escasa variacinestacional.

Para la determinacin de los datos bsicos correspondientes al diseo y operacin de laPlanta de Potabilizacin, se han realizado ensayos de coagulacin, floculacin ysedimentacin en pruebas de jarras. No se han ejecutado ensayos de sedimentacin encolumna.

En las pruebas de jarras efectuadas con el agua a tratar se obtuvieron, la dosis optimadel sulfato de aluminio adoptado, el pH de coagulacin, el tiempo y gradiente defloculacin como as tambin la sedimentabilidad de los flculos formados, valoresobtenidos recolectando muestras en un punto de salida constante de la jarra, situadoentre 7 y 10 cm de la superficie lquida.

Se determin la fraccin remanente Fre de la turbiedad en relacin al valor inicialTo (UNT), considerando que la velocidad de sedimentacin de cada muestra era igual a

h / t, siendo:

h = profundidad del punto de toma de la muestra (cm).

t = tiempo transcurrido desde el inicio del ensayo (mn).


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Fijacin del ao de puesta en operacin de la Planta.

Fijacin del perodo de diseo en 20 aos, con una posible primera etapa deejecucin de 10 aos.

Estimacin de la poblacin Po en el ao de la puesta en marcha.

Proyeccin de la poblacin para los perodos identificados.

Fijacin de la dotacin media de consumo domiciliario y su variacin en los perodos

identificados (Dmc10 y Dmc20). Fijacin del coeficiente de variacin anual de la demanda (1).

Estimacin de los consumos industriales Cind

Estimacin de los valores actuales y futuros del Agua no Contabilizada ANC (como% del agua producida).

Estimacin de los caudales medios de produccin necesarios para cubrir la demandaactual y para los perodos de diseo identificados (Qm0, Qm10 y Qm20), mediante laexpresin:

iANC/iindC

cmD

ifP

mQ 100

1

+=

Para el diseo se supone que los valores de proyeccin de la poblacin son:

P0 = 10.000 hab.

Pf10 = 14.500 hab.

Pf20 = 22.000 hab.

Se supone adems que:

Cind.i = 0

1 = 1,3

ANC0 = 40 %


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Qm.0 = 9.750 m3/da : caudal inicial.

Qm.10 = 13.833 m3/da : caudal al f inal del primer perodo.

Qm.20 = 27.100 m3/da : caudal al f inal del ltimo perodo.

Suponiendo una variacin lineal de la demanda, se puede graficarla como se indica en laFigura 1.

9.750

13.823

27.170

10.000

25.000

30.000

D

emanda(m/dia)

10 20 Aos

Curva de demanda

Figura 1. Curva de demanda

1.4.2. Caudales de Diseo

Para el diseo de la Planta de Potabilizacin subdividida en dos mdulos, de manera queel primer mdulo se construye en la primera etapa para cubrir la dem anda del ao 10. Elcaudal de diseo adoptado para cada mdulo es de 14.000 m3/da.

27.1762 Mdulo28.000

t aQ(m/dia)


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En la Figura 2 se grafica la capacidad de la Planta de Potabilizacin en funcin de lademanda.

O sea que el caudal total de diseo correspondiente a la segunda etapa (ao 20), es:

Qd = 28.000 m3/d = 0,324 m3/s. Se adopta: 330 l/s

1.5. INSTALACIONES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO PROYECTADA

1.5.1. Tipo de Tratamiento Propuesto

Teniendo en cuenta la caracterizacin del agua cruda, se proyecta una plantapotabilizadora con el sistema convencional de filtracin rpida que incluye los procesosprevios: coagulacin, floculacin y sedimentacin y los posteriores de desinfeccin y

neutralizacin del agua filtrada.Eventualmente cuando la concentracin de turbiedad del agua cruda tenga valores dealrededor de 10 UNT, el diseo contempla la posibilidad de filtracin directa descendente,pudiendo obviar el escurrimiento en los floculadores y decantadores en algunos casos ynicamente decantadores en otros si se aplica prefloculacin, segn se indica en losPlanos N 8P-FR009/011/015/018.

1.5.2. Resumen de las Instalaciones Proyectadas

Cmara amortiguadora de la energa cintica del acueducto en el acceso alestablecimiento potabilizador. (Plano N 8P-FR004).

Cmara de carga del establecimiento. (Plano N 8P-FR004).

Canaleta Parshall para medir caudales y producir mezcla rpida del coagulante con

el agua a tratar. (Plano N 8P-FR006). Batera de floculadores mecnicos. (Planos N 8P-FR009 y 8P-FR010).

Batera de decantadores con escurrimiento inclinado entre placas planas paralelas.(Planos N 8P-FR011, 8P-FR012, 8P-FR013 y 8P-FR014).


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Casa Qumica, para almacenar, preparar y dosificar los productos qumicos

requeridos en los procesos: sulfato de aluminio slido, cal hidratada, polielectrolitos(aninico y no inico). (Plano N 8P-FR005).

Tanque elevado de agua para consumo de la planta de potabilizacin, pudiendo serubicado sobre la galera de comando o en otro sitio compatible con la capacidadportante del terreno (a verificar por el contratista). Se estima en 20 m 3 su capacidadmnima. (Planos Tpicos N 11.2 y 11.3).

Posibilidad de proyectar tratamiento de las descargas producidas en los procesos de

la planta de potabilizacin, a fin de mitigar efectos negativos del impacto ambiental, acargo del futuro adjudicatario, respetando la normativa vigente para descarga encuerpos receptores y segn lo establezca ENOHSa o el organismo contratante de laobra. (Proyecto futuro ver Proyecto Tpico Planta de Potabilizacin de Q = 1575 l/s)

Sistema elctrico requerido en el establecimiento. (Planos N 8P-FR021, 8P-FR022,8P-FR023, 8P-FR024, 8P-FR025 y 8P-FR026).

1.5.3. Cmara Amortiguadora de la Energa del Acueducto de Agua Cruda

Recibe el caudal proveniente del desarenador ubicado en las cercanas del azud y sirvepara absorber la energa cintica que descarga el conducto de aduccin de agua cruda.

Se aplica el modelo propuesto por los Ing. Roberto D. Cotta y Anbal J. Barbero, en sutrabajo presentado en el IV Congreso Latinoamericano de Ingeniera, denominado

Diseo de Cmaras Amortiguadoras de Energa en la Descarga de Conductos,confeccionado en base a conclusiones extradas de un modelo hidrulico.

En la investigacin se demostr que la carga hidrulica H (m) disponible en el final de laaduccin no influa en las oscilaciones del lquido en la cmara, Z (m).

La expresin que determina la oscilacin mxima Z (m) (se estima en 0,10 m ese valor),dentro de la cmara de base rectangular es funcin de los siguientes parmetros:

V = L . B . H = volumen lquido de la cmara (m3), siendo:

L = longitud de la cmara desde el ingreso hasta el muro vertedero transversal (m),(influye principalmente para disminuir la oscilacin Z).

B = ancho de la cmara (m)


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Una vlvula aguja regula el ingreso del lquido a la cmara.

1.5.4. Cmara de Carga General

Recibe el caudal aportado por la cmara amortiguadora desde el vertedero de umbralhorizontal de cada libre, ubicado en todo el ancho del muro divisorio de ambas cmaras.

Para el caudal total de diseo la permanencia hidrulica es de 28,8 s y de 57,6 s para elcaudal correspondiente a la primera etapa.

En la cada libre del vertedero se puede inyectar la lechada de cal para cuando losvalores de la alcalinidad sean inferiores a los requeridos en la coagulacin (se estima unrequerimiento de 0,45 mg/l de alcalinidad por cada mg/l de sulfato de aluminio).

Un conducto de PRFV y dimetro de 600 mm, comunica a la cmara de carga con lacmara de acceso a la canaleta Parshall.

1.5.5. Canaleta Parshall

1.5.5.1. Funciones

Se proyecta para medir los caudales del agua a tratar que ingresan al establecimiento ypara producir la mezcla rpida requerida en la coagulacin.

1.5.5.2. Tipo Adoptado

De acuerdo al grfico presentado por Richter en el CaptuloVII-6 Coagulacin de laFundamentacin de las Normas, se adopta una canaleta o medidor Parshall de mduloW = 0,915 m por las siguientes razones:

Estar sobre y cercano al lmite mnimo especificado para el caudal de diseo de

330 l/s (lmite 400 l/s).

Por tener un nmero de Froude, F = 3,057, para el pasaje del caudal Q = 330 l/s porla seccin supercrtica o inicial del resalto hidrulico producido, considerando que elsalto es estable para valores entre 2 y 3, segn Arboleda para canaletas Parshall. Elvalor de F se incrementa para caudales menores al de diseo, siendo F = 3,372 para

3


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Los tiempos de mezcla son inferiores a 1 segundo, o sea que tambin se garantiza

una mezcla ntima entre la solucin del coagulante y el agua cruda, requerida para elmecanismo de coagulacin.

1.5.5.3. Medicin de Caudales

ho = 0,608 Q0,639 = tirante lquido (m), para W = 0,915 m y Q = caudal de pasaje (m3/s).

La medicin con una regla graduada se realiza en el sector convergente horizontal, a

2/3 B = 0,997 m de la garganta (umbral de la canaleta).

Para Q = 0,050 m3/s : ho = 0,090 m

Para Q = 0,100 m3/s : ho = 0,140 m

Para Q = 0,125 m3/s : ho = 0,161 m

Para Q = 0,150 m3/s : ho = 0,181 m

Para Q = 0,175 m3/s : ho = 0,200 m

Para Q = 0,200 m3/s : ho = 0,217 mPara Q = 0,225 m3/s : ho = 0,234 m

Para Q = 0,250 m3/s : ho = 0,251 m

Para Q = 0,275 m3/s : ho = 0,266 m

Para Q = 0,300 m3/s : ho = 0,282 m

Para Q = 0,325 m3/s : ho = 0,296 m

Para Q = 0,350 m3/s : ho = 0,311 m

Para Q = 0,375 m3/s : ho = 0,325 m

Para Q = 0,400 m3/s : ho = 0,330m

1.5.5.4. Reparticin de Caudales a Cada Mdulo

Sendas compuertas de pelo libre, ubicadas en el muro frontal del canal de salida, dondese descarga el caudal de pasaje por la canaleta Parshall, tienen las siguientes funciones:

Equirrepartir el caudal para ambos mdulos.

Dejar fuera de servicio a uno de los mdulos.

Regular el nivel lquido sobre el umbral de salida a la canaleta por cualquier


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Cada uno de los mdulos (uno en cada etapa), consta de dos filas compuestas por cuatro

compartimentos en serie, proyectados para tener gradientes de velocidad decrecientesen el sentido del flujo, a fin de evitar la rotura de los flculos formados.

La mezcla lenta que produce la colisin de partculas y flculos, se realiza medianteequipos floculadores de eje vertical y paletas planas de madera, sujetasperpendicularmente a ese eje.

Cada compartimento tiene un equipo floculador compuesto por motor elctrico y reductora correa, sostenidos por una pasarela apoyada en el coronamiento de los muros lateralesde la cmara correspondiente.

Cada reductor de velocidad puede producir tres valores de la velocidad rotacional (rpm orps) del conjunto eje-paletas. Como consecuencia en cada cmara se tienen tres valoresdel gradiente de velocidad, decrecientes en el sentido del flujo.

El gradiente de velocidad varia entre un mximo de 75 s-1 y un mnimo de 18 s-1, valoresresultantes de la Prueba de Jarras (Jar Test).

Esa gama de gradientes de velocidad G (s-1) permite mantener el nmero de Camp G .tdentro de los lmites establecidos para optimizar el proceso, aunque vare la permanenciahidrulica t(s). Esa situacin ocurre cuando se suprime una de las unidadeseventualmente, ocasionando un aumento de la permanencia en la restante comoconsecuencia del incremento del caudal coagulado, de 0,0825 m3/s a 0,165 m3/s. En esecaso se puede disminuir los valores del gradiente de velocidad para tener el nmero deCamp, Ca, establecido en el diseo, que segn Richter de acuerdo a experiencias de

Estados Unidos, Ca puede variar entre 23.000 y 210.000 para gradientes de velocidadG entre 20 y 74 s- (aunque no se identifica adecuadamente las condiciones para laoptimizacin del proceso).

La entrada del lquido coagulado regulado por una compuerta, la intercomunicacin entrecompartimentos y la salida del lquido en cada floculador, tambin regulado con unacompuerta, estn proyectadas de tal manera de tener un flujo cruzado dentro de la masalquida y en consecuencia evitar zonas muertas.

Las gradientes de velocidad en esos pasajes deben ser inferiores a los correspondientesde las cmaras precedentes.

La limpieza peridica de cada unidad se realiza bloqueando esas compuertas ypermitiendo el pasaje del flujo a travs de orificios practicados en los muros divisorios,

t t d l d l fl l d


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Us = Uem / (sen + cos ) = velocidad de sedimentacin de partculas floculentas =

carga hidrulica (m/s, cm/min. m3

/m2

. d) determinada en ensayos de tratabilidaden equipos de jarras optimizando los parmetros de mezcla rpida y defloculacin, donde;

Uem = velocidad media del escurrmetro inclinado entre placas planas paralelas(m/s, cm/min. m3/m2.da).

= ngulo de inclinacin de las placas planas paralelas, respecto al plano horizontal

donde se apoyan.

L = l/d Lt = L/d Ct. NR = l/d Ct. (2d . Uem /) = longitud relativa del tramo de loscanales inclinados entre las placas planas, en donde se tiene escurrimientocompletamente desarrollado (rgimen laminar) siendo:

l = longitud de los canales = altura de cada placa plana (m).

d = separacin libre entre placas planas.

NR = 4 Rh. Uem /= nmero de Reynolds, para= viscosidad cinemtica a TC yRh = d . b / 2 (b + b) = radio hidrulico (m) (b = ancho de cada placa = anchode cada canal formado de altura d), (m).

Ct = 0,065 = coeficiente de Sparrow, segn Tabla 3 del Numeral 8.2. de laFundamentacin Captulo VII-6 Sedimentacin.

Como variante del modelo de Yao, se tiene la de Richter, en donde:Lf= [l (d + e) . cos ] / d = longitud relativa del flujo de transicin, donde e = espesor decada placa plana.

b) Modelo de Di Bernardo

Se aplica para el clculo la Tabla 15, desarrollada en el Numeral 9.3. de laFundamentacin del Captulo VII8 - Sedimentacin, en donde en funcin de la velocidadde sedimentacin Us (cm/min) y de la longitud l (m) (ancho de las placas planas), sedetermina la velocidad media de escurrimiento entre esas placas planas, Uem (cm/min.).Con este valor se calcula el nmero de canales del flujo ascendente e inclinado y comoconsecuencia la longitud de las filas de placas planas y en consecuencia la deldecantador, siempre en base al caudal Qf(m

3/min) de esa fila.


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La Tabla 15, desarrollada en el Numeral 9.3. de la Fundamentacin del Captulo VII8 -

Sedimentacin, especifica para cada velocidad de sedimentacin, Us (cm/min) yvelocidad media de escurrimiento en conductos de 60 x 600 mm, Uem (cm/min), lalongitud necesaria l(m) de ese conducto en el tramo de transicin, en el total y en elcorrespondiente al perfil totalmente desarrollado.

c) Modelo adoptado

De acuerdo al Numeral 3.5.2. Dimensionamiento de la Zona de Decantacin, del presenteCaptulo, aplicando los modelos de Yao y de Richter se tiene el mismo valor deUem = 1,35 cm/min. En cambio con la modificacin de Richter esa velocidad media deescurrimiento entre placas es mayor y como consecuencia es menor el nmero decanales y la longitud de la fila y del decantador.

En le diseo se aplica Uem = 1,35 cm/min = 0,0225 cm/s.

1.5.7.2. Zonas que Componen un Decantador de Escurrimiento Inclinado

Sistema de ingreso.

Zona sumergida intermedia entre filas de placas y tolva de lodos.

Zonas ocupadas por las filas de placas planas paralelas.

Zonas sobre las filas de placas planas o sobrenadante.

Zona de lodos depositados: tolvas de barros.

1.5.7.3. Sistema de Ingreso del Lquido Floculado en Cada Unidad

Se realiza por medio de un conducto sumergido de seccin rectangular y alturadecreciente, ubicado debajo del canal central y longitudinal, colector superficial de aguasedimentada.

El ingreso al conducto se realiza desde la cmara de acceso que recibe el caudaluniformemente repartido desde el canal de agua floculada.

Se practican orificios de a pares en ambos muros laterales y apoyados en la solera delconducto, con igual separacin centro a centro.

En un conducto con salidas laterales la inercia del fluido hace que se tienda a mantener


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R = 0,5 = U/U0 = (Q/A) / (q0/a0) = a0/A) (Q/q0)En consecuencia: A = 2a0 (Q/q0) = rea de la seccin del conducto inmediatamenteanterior al orificio de seccin a0 (m

2) y caudal q0 (m3/s).

Para a0 = 0,10 . 0,48 = 0,048 m2 = rea de cada orificio, se tiene:

A1 = 2 . 0,048 (14 q0/q0) = 1,344 m2 = seccin inicial del conducto (Q = 14q0)

(correspondiente al primer par de orificios).

A7 = 2 . 0,048 (2q0/q0) = 0,192 m2 = seccin final del conducto (Q = 2q0)

(correspondiente al ltimo par de orificios).

Para b = 0,80 m = ancho constante, es:

H1 = A1/b = 1,68 m = altura de la seccin inicial del conducto.

H7 = A7/b = 0,24 m = altura de la seccin final del conducto.

1.5.7.4. Zona Sumergida Entre Filas de Placas y Tolva de Lodos

Se disea en base al Numeral 10.5. de la Fundamentacin, Captulo VII-8 Sedimentacin.

La altura del chorro expandido de cada orificio sumergido de distribucin en la zona, nodebe interferir la superficie superior de la tolva de lodos y la inferior de las placas.

En el Numeral 3.5.6. Zonas de Decantador del presente Captulo, se desarrolla el diseo.

1.5.7.5. Zona Sumergida Ocupada por las Placas Planas Paralelas

Los aspectos hidrulicos y del proceso de decantacin de escurrimiento inclinado, hansido considerados en el Numeral 3.5.6. del presente Captulo.

Sistema de recoleccin y disposicin del agua decantada

Se disean caos perpendiculares a cada fila de placas planas, los que descargan a uncanal central y longitudinal con cada libre o de salida no sumergida, ubicado sobre elconducto sumergido de distribucin del agua floculada.


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Ao = . D2/4 = rea de cada cao (m2), siendo Do = 0,150 m = dimetro nominal del

cao (m).

Para el diseo del sistema se proyectan 20 caos, 10 por cada fila, que dan normalmenteun caudal unitario de recoleccin, de 1,72 l/s.m y para una eventualidad (supresin de undecantador en la 1 etapa), de 3,44 l/s.m, valores que estn dentro de la gamaaconsejada de 1,5 a 3,5 l/s.m.

En consecuencia se tiene:

Sc = 1,105 m = separacin c.a.c. entre caos colectores.

So = 0,10 m = separacin c.a.c. entre orificios.

Tirante lquido o altura del sobrenadante

HL = Sc . qs / (2qv) = 0,50 m = altura lquida, de acuerdo a Richter, en donde:

Sc = 1,105 m = separacin c.a.c. entre caos.

qs = 134,39 m3/d.m2 = carga hidrulica = velocidad ascensional en el

sobrenadante, para Q = 0,0825 m3/s = 7128 m3/d.

qv = 0,00172 . 86.400 = 148,608 m3/d.m = caudal hidrulico a recolectar, para

Q = 0,0825 m3/s = m3/d.

Segn Di Bernardo HL 0,5 Sc = 0,553 m, lo que tambin se verifica.

1.5.7.6. Tolva de Lodos

Dimensiones de las tolvas de barros

En cada decantador se disean dos tolvas paralelas y longitudinales debajo de cada fila

de placas planas.

Las caractersticas de cada tolva son las siguientes:

B = 60 = ngulo de inclinacin de los taludes o paredes laterales.


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Volumen de lodos producidos

Se aplica para la produccin diaria de barros; de Ruiz y colaboradores de Chile.

QL = Q1 (K1 . D + K2 . T) / 100 = 29,938 m3/d = volumen depositado por da, en cada

tolva, donde:

Q1 = 0,04125 m3/s = 3564 m3/d = caudal decantado.

D = 30 mg/l = dosis mxima de sulfato de aluminio, adoptado para el diseo.

T = 100 UT = turbiedad mxima adoptada para el diseo.

K1 = 0,024 = coeficiente adoptado

K2 = 0,0012 = coeficiente adoptado

tt = Vt /QL = 0,98 d 1,00 d = tiempo mnimo de diseo entre dos descargas

consecutivas del lodo depositado, que se deriva al circuito colector general dela planta de tratamiento.

Sistema de extraccin de los barros depositados

El barro depositado en cada tolva continua se extrae peridicamente mediante unmanifold, compuesto de un cao colector, exterior y paralelo a la tolva y lateralesparalelos, con inclinacin 45 respecto a ese colector principal.

La descarga peridica de cada tolva (se estim un da entre dos limpiezas consecutivas),se realiza accionando una compuerta de bloqueo ubicada al final del cao colector.

El sistema de extraccin debe cumplir las siguientes condiciones:

Que el sistema descargue el mayor volumen posible del lodo depositado, no slo dela zona cercana a cada orificio sino tambin del resto de la tolva.

Que haya equirreparticin, o sea que los orificios descarguen el mismo caudal,previendo una diferencia mxima entre el primero y el ltimo del 10%.

Se aplica el mtodo de clculo que tiene en cuenta el tercio de la esfera de influenciaalrededor de cada orificio. Dentro de esa esfera, la velocidad del escurrimiento hacia elorificio debe ser tal que produzca el arrastre de las partculas decantadas


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Do = 0,500 m = dimetro del cao colector.

r = no . do2/Do

2 = 0,44 < 0,5 = relacin de Miller para mltiples con 7 a 14 entradas,para tener equirreparticin (diferencia entre los caudales de pasaje inferior a 10%,entre el primer orificio y el ltimo.

1.5.8. Batera de Filtros Rpidos

1.5.8.1. Sistema de Filtracin Aplicado

Corresponde a unidades con velocidad de filtracin variable y decreciente en cada una delas carreras de un ciclo con lavado mutuo.

Se proyecta una batera de filtros por cada mdulo o etapa compuesto porNf= 6 = nmero de unidades filtrantes en paralelo.

Las unidades filtrantes de la batera operan como vasos comunicantes, al estar

intercomunicados por orificios sumergidos que desembocan en un conducto comn deagua filtrada.

Ese conducto a su vez permite el ingreso a la unidad ms sucia, del caudal filtrado queaportan los restantes filtros, aprovechando la diferencia de niveles entre el vertederogeneral de la batera y los bordes de las canaletas colectoras del agua sucia del lavado(de nivel constante).

La regulacin de la velocidad de lavado en el sistema la realiza ese vertedero general.

En los filtros se tiene un nivel mnimo comn cuando se empieza la carrera del recinlimpiado y uno comn mximo en el instante que debe lavarse el ms sucio. Mientrasdura ese lavado se produce siempre un incremento sobre el nivel mximo.

1.5.8.2. Dimensionamiento

El caudal de diseo de cada batera es Q = 0,165 m3/s = 14256 m3/d correspondiente altotal de cada etapa.

Para n = 6 = nmero de filtros de la batera, L f= 4,20 m = longitud y Bf= 2,36 m = anchode cada unidad, se tiene para el caudal de diseo:


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El modelo describe el comportamiento hidrulico de una batera de filtros mediante unaserie de ecuaciones. Estas determinan las variaciones de los niveles lquidos que ocurrenen el canal comn de agua decantada y tambin las velocidades mximas y mnimas defiltracin, a partir de una carga hidrulica mxima disponible de 0,7394 m 0,74 m (enfiltros convencionales no es inferior a 1,50 m).

Se denomina ciclo de cada filtro al perodo entre dos lavados consecutivos y se componede n carreras, siendo n = nmero de unidades de la batera.

En el modelo, se analiza el desarrollo del clculo de los niveles de la batera, Nmn = N1cuando se comienza la carrera del recin lavado, Nmx = N2, cuando se debe lavar el mssucio y NL = N3 = durante el lavado de una unidad de la batera.

En el Numeral 3.6. Filtracin con Velocidad Decreciente y Autolavado, del presenteCaptulo, se aplica el mtodo de clculo.

1.5.8.4. Lavado Mutuo de la BateraEl lavado del filtro ms sucio de la batera comienza cerrando la compuerta de ingreso delflujo desde el canal comn de agua decantada y abriendo la correspondiente a ladescarga del agua sucia.

El nivel lquido en el filtro baja hasta que sea inferior a la cota del vertedero general de labatera. En ese momento empieza a fluir el caudal de las restantes unidades en sentido

ascendente desde el canal comn de agua filtrada que los intercomunica, para volcarse alas canaletas colectoras del agua sucia y su descarga a travs de aquella compuerta.

El valor hL = Nv Nc = carga hidrulica para producir la velocidad del lavado del mantofiltrante (Nv= cota del vertedero general y Nc = dem del coronamiento de las canaletas),es igual a la suma de las prdidas de carga en el escurrimiento ascendente del caudalnecesario para la fluidificacin suministrado por las restantes unidades de la batera.

Dos canaletas suspendidas en los muros laterales longitudinales en cada filtro, completanel sistema de recoleccin del agua sucia durante el lavado del respectivo filtro.

En el Numeral 3.6 del presente Captulo, se desarrolla el clculo del sistema del lavadode cada unidad.


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N1

= 55,09 cm = nivel lquido mnimo en la batera cuando un filtro est recin lavado(respecto al nivel del vertedero comn), o nivel dinmico mnimo.

N2 = 73,94 cm = nivel lquido mximo en la batera cuando debe lavarse la unidad mssucia, o nivel dinmico mximo.

ho =N2 N1 = 18,85 cm = diferencia constante en la batera durante la operacin de labatera de 6 filtros.

UL mx = 1,00 m/mn = velocidad mxima de lavado admitida.

UL mn = 0,55 m/mn = velocidad mnima de lavado admitida.

Cuando no opera un filtro de la batera en la primera etapa

Uf = q = 0,3329 cm/s = 287,61 m3/d . m2 = velocidad media de operacin, valor

aceptable (se acepta hasta 360 m3/d . m2 como valor medio).

qmx = q1 = 0,5556 cm/s = 480,00 m3/d . m2 (se acepta hasta 600 m3/d . m2 por cortos

perodos).

UL mx = 0,833 = m/mn = velocidad mxima de lavado, tambin aceptable para unafluidificacin requerida del manto filtrante.

Cuando no operan dos unidades de la batera en la primera etapa

Uf = q = 0,4161 cm/s = 359,51 m3/d . m2 = velocidad media de filtracin (se acepta por

las razones arriba especificadas).

qmx = 0,6944 cm/s = 600 m3/d . m2 = velocidad mxima de filtracin, durante una carrera

(aceptable por ser de corta duracin).

UL = 0,67 m/mn = velocidad de lavado, valor que puede aceptarse (depende del grado

de limpieza requerida).

Conclusiones

Cuando no operan dos filtros de la batera, no habra problemas operativos.

C d t l filt h di i i l d l ti l


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mes y los restantes vacos para su reposicin. Los cilindros, las balanzas y el sistema demaniobra de aqullos, estn ubicados en una sala especial.

En una sala contigua se instalan los equipos dosadores (uno en operacin y otro dereserva), que a travs de un vaco producido por un eyector, se ocasiona la extraccin delgas cloro de los cilindros.

El eyector (otro de reserva) tiene las siguientes funciones:

Ocasiona el vaco requerido por el clorador en operacin.

Sirve como vlvula de retencin del gas cloro.

A fin de tener la solucin clorada requerida en la desinfeccin, provoca la mezclantima del gas cloro con el agua tratada inyectada mediante una electrobomba enlnea.

La caera que conduce la solucin clorada tiene en su extremo un difusor. Este se ubicaen la cada libre del vertedor general de la batera, o sea inyecta esa solucin en la

cmara colectora de agua filtrada de ambas etapas.

Las cisternas reservas de agua tratada deben servir tambin como cmaras de contacto.Para ello se dividen en tres canales con flujo a pistn sinuoso, mediante murosmedianeros paralelos.

La sala de tambores y balanzas, para 1 cilindro operando, 2 llenos como reserva y1 vaco para su reposicin, debe permitir una circulacin adecuada, con buena

ventilacin. Para ello se proyecta uno de los muros laterales y el portn de acceso, dealambre tejido, adems de extractores colocados sobre el piso.

Se prevn analizadores de cloro residual y un registrador de cloro, en la sala decloradores.

Una ventana intermedia permite la visualizacin entre la sala de cilindros y la decloradores. En sta, la puerta debe abrir hacia fuera.

Las canalizaciones, vlvulas y accesorios deben seguir la normativa vigente al respecto.

El sistema de neutralizacin del gas cloro por eventuales prdidas, se basa en la reaccinqumica cuando se tiene el contacto del cloro y una solucin acuosa de hidrxido desodio, produciendo una solucin de cloruro de sodio en una columna de neutralizacin.


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La lechada de cal es preparada al 2,5% e inyectada al 1% mediante el agregado de aguade dilucin. La conduccin hasta la reserva se realiza mediante una caera a presin, endonde por su extensin deben proyectarse descargas intermedias, a fin de evitaratascamientos eventuales.

1.5.11. Sistema General de los Desages de la Planta de Tratamiento

Est compuesto por dos tramos desde:

Casa Qumica a la batera de decantadores de la primera etapa.

Desde esa batera hacia la disposicin final.

El caudal de descarga de una unidad de la batera de decantadores de la primera etapa(0,394 m3/s) es la que gobierna el diseo del tramo, considerando que el caudal mximodel lavado de una unidad filtrante es menor (0,330 m3/s) y que no debe habersimultaneidad en la operacin del lavado y limpieza de los reactores de la planta de

tratamiento.

En consecuencia se tiene:

Primer tramo : D = 0,300 m e i = 50/00 (valores adoptados).

Segundo tramo : D = 0,500 m e i = 6,7%, para h/D = 0,8, n = 0,010 y Q = 0,394 m3/s(segn Tabla de Woodward y Posey).

1.5.12. Cisternas de Reserva de Agua Tratada

Se proyectan cuatro cisternas de base rectangular, dos en cada etapa.

Deben servir como cmara de contacto de cloro, produciendo flujo a pistn entre tabiquesdivisorios. La inyeccin de la lechada de cal se efecta a la salida de las cisternas.

Cada cisterna tiene un volumen lquido total de 2.376 m3, para una permanencia de 8 h.La longitud es de 34,35 m, el ancho de 24,40 m y altura lquida mxima promedio de2,87 m.

Para la limpieza y descarga de cada tanque se proyecta la solera con una pendiente del5 0/ h i l t l t t bi di t h i i t bi d


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1.5.13. Casa Qumica

Es el sector de la planta potabilizadora donde se efecta el almacenamiento, preparaciny dosificacin de los productos qumicos: sulfato de aluminio granular, cal hidratada ypolielectrolito.

1.5.13.1. Sulfato de Aluminio Granular

Tolvas de preparacin

En las mismas se prepara la solucin de sulfato de aluminio al 5% (50 g/l), o sea 54 g/lpara un producto comercial al 16% de xido de aluminio.

Se proyectan 4 tolvas, de seccin cuadrada, de 2,00 m de lado y una altura total de1,80 m (1,50 til) (sin considerar la tolva tronco-piramidal para alojar los inertes), o sea unvolumen til de 6,00 m3.

En consecuencia hay dos tolvas con solucin para un da de consumo, de 570,24 Kg/dpara 20 mg/l de dosis promedio.

Las restantes dos tolvas se proyectan como reserva. En la primera etapa se requierendos tolvas (uno de reserva).

Los inertes se depositan en la tolva inferior, estimndose 27 das su permanenciamxima, para un volumen unitario de 0,525 m3.

Dosificacin

Se proyectan dos bombas dosadoras a diafragma, con capacidad entre 50 y 500 l/h (unade reserva), para dosificar en la canaleta Parshall una solucin al 5%. A su vez se debeinyectar en el comienzo del resalto una solucin diluida con agua tratada, del 0,5 a 2,0%segn sea la concentracin ptima a determinar en el Laboratorio.

Almacenamiento

Se debe realizar en tarimas elevadas respecto al piso de la sala. Se proyecta una reservade 32,4 das para una altura de 1,80 m y base de 13,23 m 2 para la estiba de bolsas conmaterial granular.


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El almacenamiento de las bolsas con el contenido de cal hidratada (entre el 65 al 75% dexido de calcio), se efecta en tarimas sobreelevadas de 6,24 m2 de rea y 1,80 m dealtura.

1.5.13.3. Polielectrolito

Se proyecta un tanque de preparacin, igual a los del sulfato de aluminio y cal hidratada.

El almacenamiento de las bolsas de 20 Kg, se puede efectuar en una tarima ubicada a un

costado del tanque de preparacin.Un dosador semejante al de la solucin de sulfato de aluminio, pero de menor capacidad,inyectar la solucin al 0,1% (debido a su alta viscosidad). Los sitios de aplicacin son enuna de las cmaras de floculacin, en el canal de agua floculada o en el canal de aguadecantada, si se tiene el sistema convencional (segn Richter), o antes del ingreso alcanal comn de distribucin a la batera en la filtracin directa.

La utilizacin de polielectrolito debe ser determinada en el Laboratorio, ya que puede noser necesaria su aplicacin.


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2. INSTALACIN ELECTRICA

2.1. GENERALIDADES

La instalacin elctrica de la Planta de Tratamiento de Agua (caudal de diseo 330 l/s)prev la alimentacin y el control local de los equipos intervinientes en el proceso de

tratamiento de agua.En forma resumida, los consumidores previstos son:

Floculadores.

Mezcladores.

Bombas de cloracin.

Bombas de dosificacin de productos qumicos.

Equipos de laboratorio.

Mquinas porttiles a tomas de corriente.

Extractores de aire.

Alumbrado interior del edificio.

Alumbrado de las instalaciones exteriores.

En tablas incluidas en los correspondientes esquemas unifilares, se establece la potenciainstalada de cada consumidor y la potencia total simultnea de funcionamiento de losdistintos tableros de la planta, lo que determina el dimensionamiento de los equiposelctricos y los cables de alimentacin en baja tensin.

2.2. PUNTO DE ALIMENTACIN

Se plantea la alimentacin elctrica desde un slo punto en baja tensin, correspondientea la compaa elctrica de la localidad respectiva.


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se debe realizar, tambin mediante interruptores termomagnticos, las salidas a losdiferentes tableros secundarios.

En los tableros secundarios se debe instalar un interruptor general de corte en carga, sinrels de proteccin, ya que esta funcin est encomendada al correspondiente interruptorautomtico de salida del Tablero General.

Las salidas a motores deben incluir la asociacin de interruptor magntico (oguardamotor), contactor y rel trmico con calibre adecuado a la corriente nominal delmotor.

Dada la pequea potencia de los motores se prev el arranque directo de los mismos.

El agrupamiento de servicios a atender por cada tablero secundario se ha realizadoteniendo en cuenta los elementos correspondientes a cada sector de proceso de la plantay la ubicacin del tablero.

Los tableros deben cumplir constructivamente con la Especificacin Tcnica de Tableros

Equipos de Maniobra, Medicin y Proteccin (Punto 6.3 de la Fundamentacin de lasInstalaciones Elctricas).

Se han previsto los siguientes tableros secundarios.

FLOC/ para la batera de floculadores, situado en el exterior prximo a los mismos.

FLOC/ dem para la batera de floculadores.

MIXERS para los mezcladores, situado en la sala de dosificacin y preparacin deproductos qumicos.

BCLORA para las bombas de cloracin, situado en la pared exterior de la sala decloracin.

DOSIF para las bombas de dosificacin de productos qumicos, situado en la salarespectiva.

IL/FM para servicios generales, tomacorrientes y alumbrado, situado en la sala detableros.

2.3.2. Caractersticas Particulares

ENOHS E N O H S


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Caractersticaparticular T. GRAL

FLOC /FLOC MEZCLADORES

BCLORA DOSIF IL / TM

Funcin PrincipalDistribucin

GeneralAlimentacin y control de proceso

Distribucinservicio

Tensin /Frecuencia nominal

500 V 50 Hz

Tensin de servicio 3 . 380 / 220 VNivel decortocircuito

(simtrico trifsico)

15 kA 5 kA

Instalacin Interior ExteriorInterior

ExpuestoSalpicaduras

ExteriorInterior

ExpuestoSalpicaduras

Interior

Cerramiento(S / IRAM 2244)

IP41

IP54con

puertaanterior

IP54IP54

con puertaanterior

IP54 IP41

Tipo de Ejecucin Fija

Montaje Sobre base Sobre paredAcceso cables InferiorRequerimientosde control

Manual local desde el frente

Tabla 1. Caractersticas particulares de los tableros

2.4. MOTORES

Las caractersticas mecnicas y elctricas de los motores elctricos destinados alaccionamiento de los equipos de la planta, debe cumplir con la Especificacin Tcnica deMotores (Punto 6.5 de la Fundamentacin de las Instalaciones Elctricas).

2.5. CABLES DE BAJA TENSIN

2.5.1. Caractersticas Generales

ENOHSA ENTE NACIONAL DE OBRAS HDRICAS DE SANEAMIENTO


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2.5.2. Cables de Alimentacin a Tableros

Los cables de alimentacin principal a los tableros se han dimensionado teniendo encuenta la carga admisible.

Los valores obtenidos se afectaron por los factores de correccin por temperatura,resistividad del terreno, agrupamiento y tipo de tendido.

Se realiz la verificacin de los cables a la cada de tensin y al cortocircuito.

La mxima cada de tensin impuesta fue del 5%, dividida en 3% entre el punto desuministro y el tablero general TGRAL y en 2% entre el TGRAL y cualquier tablerosecundario.

2.5.3. Cables de Alimentacin a Motores

Dada la baja potencia instalada de los motores, sus cables de alimentacin deben sertetrapolares, es decir, el conductor de tierra puede formar parte del propio cable. Estadisposicin est justificada por tratarse de pequeos motores que no requieren degrandes secciones de cable para su alimentacin, resultando un tipo de instalacin msesttica y de menor costo que si se lleva el cable de tierra independiente a cada motor.

Para los cables que se instalen en canalizaciones subterrneas fuera del edificio, laseccin mnima debe ser de 4 mm2.

2.5.4. Cables de Alumbrado Exterior

Por tratarse de la aplicacin de lmparas de descarga, las redes deben estar previstaspara transportar la carga debida a los propios receptores, a sus elementos asociados y asus corrientes armnicas.

La carga prevista en voltamperios debe ser de 1,8 veces la potencia en vatios de las

lmparas de descarga que alimenta.

La seccin mnima prevista en instalacin subterrnea, debe ser de 4 mm2.



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N de cables por cao Seccin til del cao1 50%2 30%

3 ms 40%

Cada cao estar recorrido por un cable de Cu desnudo de p.a.t., de seccin 2,5 mm2.

2.6.2. Instalaciones Exteriores

Se deben realizar empleando canalizaciones enterradas, utilizando caos enterradosformando caeros.

Los caos son de PVC del tipo reforzado.

Los caos destinados a potencia se deben ubicar en la periferia de los caeros, pudiendo

alojar un solo cable (tripolar, tetrapolar o su equivalente en unipolares) por cada cao. Enlos caeros troncales, entre cmaras, se pueden agrupar cables.

Los caos destinados a comando o sealizacin pueden estar ubicados en cualquierposicin, pudindose agrupar cables en un mismo cao, siempre que el nivel de ruido delos circuitos lo permita.

Cada caero est recorrido por un cable de Cu desnudo de puesta a tierra, de seccin

adecuada al nivel del cortocircuito.

Todos los caos deben estar slidamente soportados y posicionados con espaciadores,los que deben permitir el colado del hormign. Se recomienda instalar espaciadores cada1,5 m.

Los caos deben tener una pendiente del 1% entre cmaras, o en caso de no poderseefectuar, se debe materializar desde el punto medio del cao hacia ambas cmaras.

El dimetro mnimo de un cao enterrado es de 1.

El nmero de curvas, entre extremos de un tendido de caos, no superar los siguientesvalores:



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2.6.3.Acometida a Motores y Otros Equipos

La acometida a motores y otros equipos interiores o exteriores, se debe realizar concanalizaciones a la vista.

De acuerdo a la aplicacin, estas canalizaciones son rgidas o flexibles.

Rgidas

Se deben utilizar caos de acero galvanizado.

En caso de instalaciones a la vista dentro de cielorrasos y para canalizaciones deiluminacin, los caos pueden ser de hierro tipo pesado.

Se debe colocar cajas de paso en la cantidad necesaria, evitando el uso de cajasindividuales

Entre cajas de paso se deben permitir a lo sumo dos curvas de 90.

Se consideran dos curvas de 45 equivalentes a una curva de 90.

Los caos se deben fijar a la obra civil mediante soportes de perfiles y grampas.

Flexibles

Los flexibles a instalar son de primera calidad, debiendo tener malla metlica.

Se debe considerar la longitud de los mismos tal que permita la ejecucin del radiomnimo de curvatura requerido para la instalacin de los cables.

El curvado del flexible no debe producir secciones contradas.

2.7. PUESTA A TIERRA DE LAS INSTALACIONES

El tablero general TGRAL debe contar con una barra de puesta a tierra, de acuerdo a laEspecificacin Tcnica de Tableros, Equipos de Mampara, Medicin y Proteccin(Numeral 6.3 de la Fundamentacin de las Instalaciones Elctricas).

Junto a los cables de potencia de BT se debe tender cables de cobre desnudo para la



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2.8. SERVICIOS E ILUMINACIN INTERIOR

2.8.1. Iluminacin de Salas

La iluminacin de las distintas salas del edificio se debe realizar con artefactos para doslmparas fluorescentes de color blanco neutro de 36 W cada una.

De acuerdo a la sala, el tipo de luminaria es estndar o estanca.

Cada luminaria debe incluir el capacitor de correccin del factor de potencia, el que esmayor de 0,85.

Las caractersticas particulares de estas luminarias son:

1). Luminaria standard

Tendr chasis en material sinttico resistente al calor o metlico, con difusor delamas y V central esmaltada en color blanco. Equipo elctrico de alto factoraccesible y oculto por la V central de la lama. Apoyo por medio de anclajesregulables en altura. Para las labores de mantenimiento en lama podr abatirsesobre uno de los laterales de la luminaria. Incluir tubos fluorescentes (2 . 36 W) yequipo de encendido de alto factor.

2). Luminaria estanca

Debe ser hermtica por medio de envolvente de policarbonato. Proteccin IP 65,

Clase 1. Material antivandlico, eutoextinguible y ecolgicamente reciclable, tanto elchasis como el difuso. Se debe incluir tubos fluorescentes (2 . 36 W) y equipo deencendido de alto factor.

3). Cmputo de luminarias

En las distintas salas se deben instalar la cantidad y tipo de luminarias siguientes:

Sala Tipo CantidadSala de tambores y balanzas Standard 4Sala de cloracin Estanca 1Laboratorio Standard 4Sala de tablero elctrico Standard 1S l d d it d ifi i i E t 6 4 (2 i it )



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En la eleccin de la capacidad del interruptor se debe tener en cuenta, adems dela corriente nominal, las caractersticas del circuito a maniobrar, segn el tipo de

lmpara y el factor de potencia involucrado.

2.8.2. Circuitos de Tomacorrientes y Otros Servicios

Las salas deben contar con circuitos de tomacorrientes monofsicos y en ciertas salas decircuitos de tomacorrientes trifsicos (3 . 380V) para fuerza motriz.

Los otros servicios con que cuentan algunas salas, como ser: extractores de aire yaparejos se debe alimentar de los circuitos de tomacorrientes.

1). Tomacorriente

Los tomacorrientes monofsicos deben ser de embutir para 220 V-10 A y estarcolocados a 0,30 m de altura.

2). Cmputo de tomacorrientes y otros servicios

SalaTomacorrientes

monofsicosTomacorrientes

trifsicosOtros servicios

Sala de tambores y balanzas 2 1Extractor aire

AparejoSala de cloracin 1 - -Laboratorio 4 - -

Sala de tablero elctrico 1 - -Sala de depsito, dosificacin ypreparacin

4 1Extractor

aireSala de medicin 2 - -Sanitarios 3 - -

2.8.3. Iluminacin ExteriorLa iluminacin exterior se debe calcular por el mtodo de punto por punto.

El nivel de iluminacin debe ser de 20 lux en las zonas de trabajo de las unidades y susaccesos verticales y horizontales



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Deben poseer ventanas para entrada de cables subterrneos y cajas para conexiones.

Los cables de alimentacin se deben tender en canalizaciones subterrneas de caos dePVC.

Las columnas deben estar conectadas al sistema de puesta a tierra, a travs de unconductor de cobre desnudo de seccin adecuada, formando una red ligada a la puestade los tableros.



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3. MEMORIA TECNICA Y DE CALCULO DE LA PLANTA DETRATAMIENTO: 330 L/S

3.1. PARMETROS DE DISEO

Segn clculos indicados en el Anexo I se tiene para el diseo de Planta de Tratamiento:

Po = poblacin inicial en la puesta en marcha 76.660 hab.

P1o = poblacin inicial a los 10 aos 98.331 hab.

Pau = final a los 20 aos (perodo de diseo) 118.000 hab.

d = dotacin media de produccin de la 1 etapa 150 l/d . hab.

d = dotacin media de produccin de la 2 etapa 200 l/d . hab.

1 = coeficiente mximo diario de diseo en la 2 etapa 1,2

1 = coeficiente mximo diario de diseo en la 1a etapa 1,4

QT = capacidad instalada total de produccin de la planta detratamiento = 28.512 m3/d = caudal mximo diario a 20 aos 330 l/s

Nm = nmero de perodos o etapas de diseo 2

T = temperatura de diseo (medio del mes ms fro) 15

3.2. SISTEMA DE INGRESO DEL LQUIDO A TRATAR

3.2.1. Cmara Amortiguadora de Energa

Z = 748.500 h . (Qr. h1/2 / g1/2V)2,47577 = oscilacin mxima que se

produce en la masa lquida (aceptable). Expresin de Cotta y



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L = longitud del volumen lquido 7,00 m

B = ancho del volumen lquido 3,0 m

H = altura del volumen lquido 3,00 m

3.2.2. Cmara de Carga de la Planta

hv = (QT / 1,705 Lv)2/3 = tirante lquido sobre el umbral del

vertedero de descarga de la cmara amortiguadora a la decarga 0,161 m

QT = caudal de pasaje o total de diseo 0,330 m3/s

Lv = B = longitud de la cresta = ancho de las cmaras 3,00 m

Ah = cada libre desde la cresta del vertedero 0,20 m

Hc = H (Ah + hv) = altura lquida de la cmara 2,64 m

Bc = B = ancho de la cmara 3,00 m

Lc = longitud de la cmara 1,20 m

Vc = Hc . Lc . Bc = volumen lquido de la cmara 9,504 m3

tc = Vc / Qr= permanencia hidrulica (aceptable) 28,8 s

3.2.3. Caera de Ingreso que Conecta la Cmara de Carga con el AforadorParshall

QT = caudal total de ingreso 0,330 m3/s

UT = 4 QT/D2 1,167 m/s

Q = caudal de diseo de un mdulo (1ra etapa) 0,165 m3/s

U = 4Q/D2 0 586 m/s



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3.2.4. Medicin de Caudales a Tratar con un Aforador Parshall

W = mdulo del aforador = ancho de la garganta. En la MemoriaDescriptiva se especifica su adopcin 0,915 m

A = longitud de los muros laterales del sector horizontal yconvergente de la entrada 1,677 m

B = longitud de la solera del sector convergente 1,645 m

C = ancho mayor del sector divergente de salida 1,220 m

D = ancho mayor del sector convergente 1,572 m

F = longitud de la garganta de solera en pendiente 0,610 m

L = longitud del sector divergente de solera en rampa 0,915 m

K = desnivel entre la solera horizontal del sector convergente y elumbral del sector divergente 0,076 m

N = desnivel entre extremos de la solera de la garganta 0,229 m

h0 = K . Qn = 0,608 Q0,639 = tirante lquido en el pasaje del caudal

Q (m3/s), medido en el canal convergente, a 2/3 D = 1,353 m (m)

D = 2/3 (D - W) + W = ancho del canal convergente a 2/3 Dde la garganta, donde se mide h0 1,008 m

h0 = tirante lquido medido para QT = 0,330 m3/s 0,299 m

h0 = tirante lquido medido para Q = 0,165 m3/s 0,192 m

3.3. MEZCLA RPIDA EN MEDIDOR PARSHALL

3.3.1. Para la Primera Etapa: Mdulo Para Q = 0,165 m3/s

q = Q/W = caudal unitario 0 1803 m3/s m



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E1 = U12 / 2g + q / U1ecuacin de 3er grado con U1 como

incgnita

cos = -q.g / (2g . E1/3)1,5 -0,36037

= ngulo auxiliar de clculo de la ecuacin 111,12

U1 = 2 (2g.E1/3)1/2 . cos /3 = velocidad supercrtica producida en

el comienzo del resalto producido en el sector divergente 2,713 m/s

h1 = q / U1 = tirante lquido en el inicio del resalto 0,066 m

F1 = U1 / (g . h1)1/2 = nmero de Froude en h1 (aceptable) 3,372

h2 = h1/2 ( )

++

2121811

/F = tirante lquido conjugado de h1 en el

final del resalto 0,283

U2 = q / h2 = velocidad en h2 0,637 m/s

h3 = h2 (N - K) = altura lquida sobre la salida del medidor, finaldel sector divergente 0,130 m

U3 = Q / (C.h3) = velocidad en h3 1,040 m/s

hf = (h2 h1)3 / (4h1 . h2) = prdida de carga en el resalto 0,137 m

Lr = 6 (h2 h1) = longitud del resalto (segn Smetana) 1,302 m

tm = 2 Lr / (U1 + U3) = tiempo de mezcla 0,694 s

s = (h0 hf) / h0 = sumergencia (aceptable) 0,458

G = ( ) ( )[ ] 21/f tm/hg = gradiente de velocidad. En laMemoria Descriptiva se especifica el valor aceptable delparmetro 1303,2 s-1

= peso especfico del agua para T = 15 C 999,13 Kg/m3



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E1 = U1

2 / 2g + q / N

cos = - g . q / (2g E1/3)1,5 -0,41638

= 114,61

U1 = 2 (2g . E1 / 3)1/2 3,013 m/s

h1 = q / U1 0,099 m

U1/(g . h1)1/2 3,057

h2 = h1 / 2 [-1 +(1 + 8 F12)1/2 ] 0,381 m

U2 = q / h2 1,084 m/s

h3 = h2 (N K) 0,228 m

U3 = Q/(C . h3) 1,186 m

hf = (h2 h1)3 / (4h1 . h2) 0,149 m

Lr = 6 (h2 h1) 1,692 m

tm = 2Lr / (U1 U3) 0,806 s

s = (h0 hf) / h0 0,502

G = [( . g . hf) / ( . tm)]1/2 = (Tambin en la Memoria Descriptiva

se indica su aceptacin) 1261 s-1

3.4. FLOCULACIN MECNICA: MEZCLA LENTA EN CMARAS

3.4.1. Parmetros de Diseo de las Cmaras en Serie

Nm = nmero de mdulos o etapas 2



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3.4.2. Intercomunicacin Entre Cmaras, Ingreso y Salida de Cada Fila

3.4.2.1. Orificio de Ingreso a Cmara 1

B = ancho del orificio 0,37 m

H = altura lquida 0,80 m

U = (Q / 4) / (B . H) = velocidad media de pasaje 0,279 m/s

R = B . H / (2H + B) = radio hidrulico 0,150 m

G = === 517051705170 040541 ,,,,,, UR,URZURn

= gradiente de velocidad para n = 0,014 (coeficiente de

Manning), 233 1013919788 m/sN,ym/N == : 22,8 s-1

3.4.2.2. Orificios Sumergidos de Pasajes por Muro Divisorio 1-2 y 3-4

B = H = L = ancho = altura = lado de cada orificio 0,52 m

U = (Q / 4) L2 = velocidad de pasaje 0,305 m/s

R = L2 / (4L) = radio hidrulico 0,13 m

G = Z . R-0,7 . U1,5 = gradiente de velocidad 28,8 s-1

3.4.2.3. Orificios Superficiales de Pasaje por Muro Divisorio 2-3

B = H = L = ancho = altura lquida lado del orificio 0,52 m

U = (Q / 4) / L2 = velocidad de pasaje 0,305 m/s

R = L2 / (3L) = radio hidrulico 0,173 m

G = Z . R-07 . U1,5 = gradiente de velocidad 23,6 s-1

3 4 2 4 O ifi i S fi i l d P j l S lid D d l C 4 l C l



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3.4.3. Equipos Mecnicos: Velocidad de Rotacin del Eje Vertical

m = velocidad de rotacin del motor, aproximadamente 1460 rpm

rmx = reduccin para velocidad de rotacin mxima del eje 301,0

rmed = reduccin para velocidad de rotacin media del eje 246,0

rmn = reduccin para velocidad de rotacin mnima del eje 191,0

nmx = n1 = nm / rmx = velocidad angular mxima del eje = 7,64 rpm: 0,1273 rps

nmed = n2 = nm / rmed = velocidad angular media del eje = 5,93 rpm: 0,0989 rps

nmn = n3 = nm / rmn = velocidad angular mnima del eje = 4,85 rpm: 0,0808 rps

3.4.4. Dimensiones y Nmero de Paletas Giratorias

3.4.4.1. Cmara N 1 de la Fila

V1 = H . L2 = volumen lquido, para H = 3,25 m y L 2,76 m: 24,757 m3

t1 = V1 / (Q / 4) = permanencia hidrulica = 300 s 5,00 min.

Np = nmero de placas planas, sujetas de a pares en el eje degiro 8

R1 = L1 = radio de giro del extremo = longitud de cada paleta 1,30 m

b1 = ancho de cada paleta de espesor 25,4 mm. 0,17 m

A1 = Np . b1 . R1 = rea total de la 8 paletas 1,768 m2

= viscosidad dinmica por T = 15C (unidad tcnica) 1,161 . 10-4 Kg s/m2

G1.1 = 45 ( )2/1

1

3

11

3

1 ./. RAn = gradiente de velocidad paran1 = 0,1273 rps. 75,1 s

-1

G G ( / )3/2 di t d l id d 0 0989 51 4 1



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R2 = L2 = radio de giro = longitud de cada paleta 1,30 m


A2 = Np . b2 . R2 = rea total del las Np paletas 1,170 m2

G2.1 = 45 ( )2/1

2322

31 ./.. VRAn = gradiente de velocidad para

n1 = 0,1273 rps. 61,1 s-1

G2.2 = G2.1 (n2 / n1)3/2

= gradiente de velocidad para n2 = 0,0989 rps. 41,9 s-1

G2.3 = G2.1 (n3 / n1)3/2 = gradiente de velocidad para n3 = 0,0808 rps. 30,9 s

1


V3 = V1 = volumen lquido 24,757 m3

t3 = t1 = permanencia hidrulica: 300 s 5,00 min.

Np = nmero de placas planas, sujetas al eje 4

R3 = L3 = radio de giro = longitud de cada paleta 1,30 m


A3 = Np . b3 . R3 = rea total de las Np paletas 0,624 m2

G3.1 = ( )2/1

3333

31 /.45 VRAn = gradiente de velocidad para

n1 = 0,1273 rps = 7,64 rps 44,6 s-1

G3.2 = G3.1 (n2 /n1)3/2 = gradiente de velocidad para n2 = 0,0989 rps. 30,5 s

-1

G3.3 = G3.1 (n3 / n1)

3/2

= gradiente de velocidad paran3 = 0,0808 rps. = 4,85 rps 22,6 s-1


V V l l id 24 757 3



47/114

G4.1 = 45 ( )2/1

44431 ./.. VRAn = gradiente de velocidad para

n1 = 0,1273 rps 34,7 s-1


-1


-1

3.4.5. Verificaciones

-r = Np . b1 . R1 / H1 . L = relacin aceptable de la 1ra cmara

rmx = Np . b1 . R1 / (H . L) = 0,197< 20 %

(G . t)mx = (G1.1 . t1 + G2.1 . t2 + G3.1 . t3 + G4 . 1 . t4) = parmetroadimensional (aceptable) 64.650

(Gmn . t) 4 = G1.3 . t1 + G2.3 .t2 + G3.3 . t3 +G4 . 3 . t4) = parmetro

adimensional (aceptable) 32.700

Up mx = 2 . R1 . n1 = velocidad perifrica mxima de las paletas(aceptable) 1,04 m/s < 1,20 m/s

3.4.6. Potencia de Cada Equipo Floculador

3.4.6.1. De la Cmara N 1

P-1 =2112 .GV = potencia mxima requerida en el

eje = 0,213 HP 16,211 Kg m/s

Pm1 = potencia del motor adoptado = HP 0,75 HP

Z1 = Pm / P1 = relacin entre ambas potencias 3,52

Por ser Z1 > 2,8 = relacin mnima exigida, es correcto Pm1




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3.4.6.3. De la Cmara N3

P3 = 2133 .GV = potencia mxima requerida en eleje = 0,075 HP 5,717 Kg m/s

Pm3 = potencia del motor adoptado = 1/4 HP 0,25 HP

Z3 = Pm3 /P3 relacin entre ambas potencias 3,33



P4 =2144 .GV = potencia mxima requerida en el

eje = 0,045 HP 3,466 Kg m/s

Pm4 = potencia del motor adoptado = 1/4 HP 0,25 HP

Z3 = Pm4 /P4 relacin entre ambas potencias 5,56


3.4.6.5. Reductores en los Equipos

rmn 191,0 = reduccin mnima de 1460 rpm, velocidad del motor.rmx 246,0 = reduccin media de 1460 rpm, velocidad del motor

rmx 301,0 = reduccin mxima de 1460 rpm, velocidad del motor.

3.5. DECANTADORES DE ESCURRIMIENTO INCLINADO ENTRE PLACAS PLANAS PARALELAS

3.5.1. Parmetros Adoptados

3.5.1.1. Numero de Decantadores en Cada Etapa



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Q f = caudal de diseo de cada fila 0,0413 m3/s

3.5.1.3. Carga Hidrulica Superficial: Velocidad Crtica de Sedimentacin

Usc = Usc / K = velocidad crtica de sedimentacin de diseo:19,45 m3/m2.d = 2,251 . 10-4 m/s (a verificar en el diseo) 1,35 cm/min.

K = coeficiente de minoracin adoptada 1,60

Usc = velocidad crtica de sedimentacin resultante deensayos de jarras efectuados en el laboratorio para elagua cruda, previamente coaguladas y floculadas: 31,1 m3/m2.d

3.5.1.4. Placas Planas Aplicadas

b = ancho de cada placa plana de asbesto cemento 2,40 m

t = altura de cada placa plana 1,20 m

e = espesor de cada placa plana 0,008 m

= 60 = ngulo de inclinacin de las placas colocadas en unmismo plano horizontal.

3.5.2. Dimensionamiento de la Zona de Decantacin

Se disea la zona de decantacin de acuerdo al modelo de Yao y se la verifica con elmodelo de Di Bernardo.

3.5.2.1. Modelo de Yao

Usc = (Qf / Ao) / (sen + L cos ) = Uem / (sen + L cos ) == Qf / [A . sen (sen + L cos 0)] = velocidad crtica dediseo deducida en pruebas de jarras, segn elnumeral 3.5.1.3.: 2,251 . 10-4 m/s

D d



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b = ancho de cada canal de escurrimiento = ancho de cada

placa plana 2,40 m

e = espesor de cada placa plana 0,008 m

Lt = C t . NR = 0,0065 . 2d . Uem / = longitud relativa del tramoinicial con escurrimiento turbulento.

= viscosidad cinemtica para T = 15C 1,41 . 10-6 m2/s

C t = coeficiente de Sparrow (Cap. III - 6 Sedimentacin Numeral 8.2.1. Tabla 3 de la Fundamentacin) 0,0065

Ao = nc . b . d = sumatoria de las reas de pasaje entre losnc canales inclinados = 60, respecto a la horizontal (0,072 nc) m

2

A = Ao / sen = proyeccin horizontal de la sumatoria Ao (no

incluye la proyeccin de los espesores de las placas).

Efectuando iteraciones con Usc, d, l y en la expresin de Yao, se tiene:

Uem = velocidad media del escurrimiento entre placas:2,2556 . 10-3 m/s: 13,53 cm/min.

En consecuencia:

Lt = 2 . 0,0065 Uem . d/ = longitud relativa del tramo deescurrimiento inclinado inicial, donde el rgimen estransitorio 1,5433

L = t / d Lt = 2,20 / 0,06 1,5433 = longitud relativa donde elescurrimiento es completamente desarrollado y se producela sedimentacin de las partculas 18,467

USC = Uem / (sen + L cos ) = velocidad crtica desedimentacin calculada 2,2345 . 10-4 m/s

Al ser Usc = 2,251 . 10-4 m/s adoptada en el ensayo prcticamente


7/28/2019 Planta Potabilizacion 0330 m3-s en Dos Et

planta potabilizacion 0330 m3-s en dos etapas

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