Trabajo: Determinacion de parametros de investigacion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

F A C U L T A D  D E  I N G E N I E R I A  A M B I E N T A L

Escuela de Ingeniería Sanitaria

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CURSO         :        TRATAMIENTO DE AGUA I

TEMA         :        DETERMINACION DE PARAMETROS DE SEDIMENTACION

ALUMNO        :        CENTENO ALVA Williams

CODIGO        :        20051293j

PROFESOR        :        ING. HUAMAN PRIETO Veronica Bertha

FECHA        :        12 DE Junio DEL 2015

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NOTA        :

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                                  En números            En letras                       Firma del Profesor

DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE SEDIMENTACIÓN

I. OBJETIVOS

✓   Graficar  la curva de variación de eficiencia en función  de  la  velocidad  de sedimentación.

✓   Determinar la fracción difícil de remover (por sedimentación) de la muestra de agua que paso por procesos previos de mezcla rápida y floculación.

✓   Determinar la velocidad de óptima de sedimentación con la que se remueve las

partículas por sedimentación dejando como remanente esa fracción difícil de remover obtenida de la curva.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

La sedimentación es el proceso por el cual se remueven las partículas suspendidas en el agua por medio de la gravedad. Para procesos de sedimentación en potabilización del agua existen dos tipos de partículas y son:

TIPOS DE PARTÍCULAS EN LA SEDIMENTACIÓN

a)  PARTÍCULAS DISCRETAS: Estas partículas no cambian de forma, tamaño, densidad durante el proceso de sedimentación. Por ejemplo las arenas.

Además estas partículas pueden ser removidas por SEDIMENTACIÓN SIMPLE, es decir a través de unidades como los desarenadores y sedimentadores.

b)  PARTÍCULAS FLOCULENTAS: Estas partículas son resultado del proceso de coagulación y cambian de forma, tamaño, densidad durante el proceso de sedimentación. Esto nos da a entender que estas partículas son removidas por procesos  conjuntos  como  por  ejemplo:  coagulación,  floculación  y sedimentación.

TIPOS DE SEDIMENTACIÓN

También se puede distinguir dos tipos de sedimentación y son:

a) SEDIMENTACIÓN POR CAÍDA LIBRE: En este caso la concentración de partículas es baja, por lo tanto estas pueden decantar con poca probabilidad de interferencia.

b)  SEDIMENTACIÓN INTERFERIDA: En este caso la concentración de partículas

es alta, por lo tanto estas son retenidas en posiciones fijas a consecuencia de las colisiones con otras partículas y ocurre depósitos masivos en lugares específicos, es por esto que también se les denomina SEDIMENTACIÓN ZONAL.

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN

Haciendo un análisis de fuerzas actuantes en una partícula (de forma esférica) que sedimenta dentro de un fluido, se llega a obtener una relación para determinar la velocidad  de  sedimentación,  estas  relaciones  son  la  ley  de  la  sedimentación  de Newton y la ley de STOKES se presentan a continuación.

a)  Ley de sedimentación de newton:[pic 5][pic 6][pic 7]

b)  Ley de STOKES:[pic 8][pic 9][pic 10]

Observan estas ecuaciones se requieren de datos como el diámetro de la partícula, la densidad del líquido (agua), la densidad de la partícula, viscosidad cinemática del agua y el valor de Cd que depende del régimen del flujo (laminar, transición o turbulento).

Para condiciones de laboratorio, se solo se empleó la relación fundamental: 𝑉𝑆     = 𝑡[pic 11][pic 12]

Ya  que se puede tener  medidas del tiempo y el desplazamiento  de  la  partícula. Además estas son partículas floculentas, las cuales tienen las características físicas variables, lo cual hace inadecuado el empleo de las leyes expuestas.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SEDIMENTACIÓN

Naturaleza del agua cruda, como la concentración de partículas y la variación de temperatura.

Condiciones hidráulicas de sedimentación, como tener en cuenta el número de Reynolds y el número de Froude en la zona de sedimentación. Olas condiciones de la zona de entrada y salida de la unidad de sedimentación

Factores externos como factores ambientales o practicas operacionales. También la eficiencia de los procesos previos a la sedimentación.

III.       PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO

Continuando con el análisis del agua cruda con respecto a los procesos de tratamiento se tomaron las mismas condiciones de laboratorios anteriores y se resumen en la

siguiente tabla:

En caso de los parámetros de floculación, se consideró la siguiente tabla:

Gradientes altas (GRUPO 01 Y 03)

Gradientes Bajas (GRUPO 02 Y 04)

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