Plantas Estructura de Floculacion

II. DISEÑO UNITARIO DE FLOCULACIÓN
Diseño floculador Tipo I - Sector 3 (h = Constante, b = Variable)
Para realizar el diseño se deben asumir los siguientes valores
1. Cálculo del ancho (B)
𝐵𝐵 𝐵3 3
𝐵 = 2𝐵 𝐵
𝐵3 2
→ 3,00 m
2. Separación entre tabiques (b)
𝐵
𝐵3 = ℎ∗𝐵 →0.60 m
3
3. Cálculo de la distancia (a)
𝐵3 = (1,0 𝐵 1,5)𝐵3 → 1 𝑚
Verificación
𝐵3 <<
𝐵
→
2
<< 0,6 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
Asumir el tiempo de retención t (600-1200) s =600 s
4. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
3
𝐵3 = (𝐵+𝐵 3+𝐵−𝐵
)=21.64=22
3
3
5. Recálculo del tiempo de retención
𝐵∗(𝐵+𝐵3 +𝐵−𝐵3)
𝐵3 = (
𝐵3
)=610 s
6. Radio hidráulico (R)
𝐵3 =
ℎ ∗ 𝐵3
= 0.21 𝑚
2ℎ + 𝐵3
7. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵−𝐵3
𝐵3 = 𝐵3 [(2𝐵) + 𝐵2 ( 𝐵
3
4/3
)] 𝐵3 2 =0.044m
8. Longitud del sector (L)
𝐵3 = 𝐵3 (𝐵 + 𝐵3 )14,02 m
9. Pendiente del sector (S)
𝐵
𝐵3 = 𝐵3= 0,31%
3
10. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 =24,59 s-1
𝐵3 =
𝐵
= 0,11 𝑚/𝑠
ℎ ∗ 𝐵3
Diseño floculador Tipo II - Sector 3 (h = Variable, b = Constante)
1. Cálculo del ancho (B)
𝐵=
𝐵𝐵 𝐵3 3
2𝐵 𝐵 𝐵3 2
=3 m
2. Altura de la lámina de agua (h)
ℎ3 =
𝐵
𝐵 ∗𝐵3
=0.76 m
3. Cálculo de la distancia (a)
𝐵3 = (1,0 𝐵 1,5)𝐵2 =1
Verificación
𝐵3 ≪
𝐵
2
≪ 0,6 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
Asumir el tiempo de retención t(600-1200)s = 600 s
4. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
3
𝐵3 = (𝐵+𝐵 3+𝐵−𝐵
)=21.64=22
3
3
5. Recálculo del tiempo de retención
𝐵∗(𝐵+𝐵3 +𝐵−𝐵3)
𝐵3 = (
6. Radio hidráulico (R)
𝐵3
)=610 s
ℎ∗𝐵
𝐵3 = 2ℎ+𝐵3 =0.21 m
3
7. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵−𝐵3
𝐵3 = 𝐵3 [(2𝐵) + 𝐵2 ( 𝐵
3
4/3
)] 𝐵3 2 =0.044 m
8. Longitud del sector (L)
𝐵3 = 𝐵3 (𝐵 + 𝐵2 )=14,30 m
9. Pendiente del sector (S)
𝐵
𝐵3 = 𝐵3=0.308 %
3
10. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 =24,80 s-1
𝐵
𝐵3 = ℎ∗𝐵 0.11 m/s
3
Diseño floculador Tipo III - Sector 3 (h = Variable, b = Variable)
1. Cálculo del ancho (B)
𝐵𝐵 𝐵3 3
𝐵3 2
𝐵 = 2𝐵 𝐵
=3m
2. Separación entre tabiques (b)
𝐵
=0.48
2∗𝐵3
𝐵3 = √
m
3. Altura de la lámina de agua (h)
𝒉𝒉 = 𝒉𝒉𝒉 = 𝟎. 𝟗𝟓 𝒎
4. Cálculo de la distancia (a)
𝐵3 = (1,0 𝐵 1,5)𝐵3 =0.48
Verificación
𝐵3 <<
𝐵
→
2
< 1.5 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
Asumir el tiempo de retención t(600-1200)s = 610 s
5. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
3
𝐵3 = (𝐵+𝐵 3+𝐵−𝐵
)= 21,64= 22
3
3
6. Recálculo del tiempo de retención
𝐵 ∗ (𝐵 + 𝐵3 + 𝐵 − 𝐵3)
𝐵3 = (
) = 610 𝑠
𝐵3
7. Radio hidráulico (R)
𝐵3 =
ℎ ∗ 𝐵3
= 0.19 𝑚
2ℎ + 𝐵3
8. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵 − 𝐵3
𝐵3 = 𝐵3 [( ) + 𝐵2 (
)] 𝐵3 2 = 0.044 𝑚
4/3
2𝐵
𝐵3
9. Longitud del sector (L)
𝐵3 = 𝐵3 (𝐵 + 𝐵3 ) = 11,59 𝑚
10. Pendiente del sector (S)
𝐵3 =
𝐵3
𝐵3
= 0.38%
11. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 =24,80 s-1
𝐵
𝐵3 = ℎ∗𝐵 = 0.11 m/s
3
Consolidad Diseño - Floculador Horizontal Tipo I
Cálculo del No. Camp
𝒉 = 𝒉𝒉 𝒉𝒉 + 𝒉𝒉 𝒉𝒉 + 𝒉𝒉 𝒉𝒉
Diseño floculador Tipo I - Sector 2 (h = Constante, b = Variable)
Asumir un gradiente G (40 - 70)𝐵−1 =46 s-1
1. Velocidad media del agua (𝒉𝒉 )
𝒉𝒉 = [
𝒉𝒉𝒉𝒉 𝒉
] 𝒉 =0.165
𝒉𝒉
m/s
2. Separación entre tabiques(b)
𝒉
𝒉𝒉 = 𝒉∗𝒉 =0.4 m
𝒉
3. Distancia(a) de la punta del tabique a la pared en el sector
𝒉𝒉 = (𝒉, 𝒉 𝒉 𝒉, 𝒉)𝒉𝒉 = 𝟏
Verificación
𝐵2 <<
𝐵
→ << 0.4 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
2
4. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
2
𝐵2 = (𝐵+𝐵 2+𝐵−𝐵
) =33.5=33
2
2
5. Recálculo del tiempo de retención
𝐵∗(𝐵+𝐵2 +𝐵−𝐵2)
𝐵2 = (
𝐵2
)=609 s
6. Radio hidráulico (R)
ℎ∗𝐵
𝐵2 = 2ℎ+𝐵2 =0.16 m
2
7. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵−𝐵2
𝐵2 = 𝐵2 [(2𝐵) + 𝐵2 ( 𝐵
2
4/3
)] 𝐵2 2 =0.151 m
8. Longitud del sector (L)
𝐵2 = 𝐵2 (𝐵 + 𝐵2 )=15 m
9. Pendiente del sector (S)
𝐵
𝐵2 = 𝐵2=1.01 %
2
10. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 = 45.60s-1
𝐵
𝐵3 = ℎ∗𝐵 =0.165 m/s
3
Diseño floculador Tipo II - Sector 2 (h = Variable, b = Constante)
Asumir un gradiente G (40 - 70)𝐵−1 = 47s-1
11. Velocidad media del agua (𝒉𝒉 )
𝒉𝒉 = [
𝒉𝒉𝒉𝒉 𝒉
] 𝒉 = 𝟎. 𝟏𝟔𝟖 𝒎/𝒔
𝒉𝒉
12. Altura lámina de agua (h)
𝒉
𝒉𝒉 = 𝒉∗𝒉 =0.50 m
𝒉
13. Distancia(a) de la punta del tabique a la pared en el sector
𝒉𝒉 = (𝒉, 𝒉 𝒉 𝒉, 𝒉)𝒉𝒉 =1
Verificación
𝐵2 <<
𝐵
→ << 0.60 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
2
14. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
2
𝐵2 = (𝐵+𝐵 2+𝐵−𝐵
) =32.96= 33
2
2
15. Recálculo del tiempo de retención
𝐵∗(𝐵+𝐵2 +𝐵−𝐵2)
𝐵2 = (
𝐵2
)=600.67 s
16. Radio hidráulico (R)
ℎ∗𝐵
𝐵2 = 2ℎ+𝐵2 =0.19 m
2
17. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵−𝐵2
𝐵2 = 𝐵2 [(2𝐵) + 𝐵2 ( 𝐵
2
4/3
)] 𝐵2 2 =0.156 m
18. Longitud del sector (L)
𝐵2 = 𝐵2 (𝐵 + 𝐵2 )=21.5
19. Pendiente del sector (S)
𝐵2 =
𝐵2
𝐵2
=0.727 %
20. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 = 46.26 s-1
𝐵
𝐵3 = ℎ∗𝐵 =0.17 m/s
3
Diseño floculador Tipo III - Sector 2 (h = Variable, b = variable)
Asumir un gradiente G (40 - 70)𝐵−1 =47 s-1
21. Velocidad media del agua (𝒉𝒉 )
𝒉𝒉 = [
𝒉𝒉𝒉𝒉 𝒉
] 𝒉 =0.168
𝒉𝒉
m/s
22. Separación entre tabiques(b)
𝒉𝒉 = 𝒉𝒉𝒉 = 0.77 m
𝒉
𝒉𝒉 = √𝒉∗𝒉 = 0.39
𝒉
23. Altura lámina de agua (h)
𝒉𝒉 = 𝒉𝒉𝒉 =0.77 m
24. Distancia(a) de la punta del tabique a la pared en el sector
𝒉𝒉 = (𝒉, 𝒉 𝒉 𝒉, 𝒉)𝒉𝒉 =1
Verificación
𝐵2 <<
𝐵
→ < 1.5 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
2
25. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
2
𝐵2 = (𝐵+𝐵 2+𝐵−𝐵
) =32.01=32
2
2
26. Recálculo del tiempo de retención
𝐵∗(𝐵+𝐵2 +𝐵−𝐵2)
𝐵2 = (
𝐵2
)=600 s
27. Radio hidráulico (R)
ℎ∗𝐵
𝐵2 = 2ℎ+𝐵2 =0.15 m
2
28. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵−𝐵2
𝐵2 = 𝐵2 [(2𝐵) + 𝐵2 ( 𝐵
2
4/3
)] 𝐵2 2 =0.151 m
29. Longitud del sector (L)
𝐵2 = 𝐵2 (𝐵 + 𝐵2 )=14 m
30. Pendiente del sector (S)
𝐵
𝐵2 = 𝐵2= 1.083 %
2
31. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 =45,56 s-1
𝐵
𝐵3 = ℎ∗𝐵 =0.14 m/s
3
Consolidad Diseño - Floculador Horizontal Tipo II
Cálculo del No. Camp
𝒉 = 𝒉𝒉 𝒉𝒉 + 𝒉𝒉 𝒉𝒉 + 𝒉𝒉 𝒉𝒉
Diseño floculador Tipo I - Sector 1 (h = Constante, b =Variable)
Asumir un gradiente G (70-100)𝐵−1=70 s-1
1. Velocidad media del agua (𝒉𝒉 )
𝒉𝒉 = [
𝒉𝒉𝒉𝒉 𝒉
] 𝒉 =0.219
𝒉𝒉
m/s
2. Separación entre tabiques(b)
𝒉
𝒉𝒉 = 𝒉∗𝒉 =0.30 m
𝒉
3. Distancia(a) de la punta del tabique a la pared en el sector
𝒉𝒉 = (𝒉, 𝒉 𝒉 𝒉, 𝒉)𝒉𝒉 =1
Verificación
𝐵
→ < 1.5𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
2
𝐵1 <<
4. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
1
𝐵1 = (𝐵+𝐵 1+𝐵−𝐵
) =42.989=43
1
1
5. Recálculo del tiempo de retención
𝐵∗(𝐵+𝐵1 +𝐵−𝐵1)
𝐵1 = (
𝐵1
)=600.15 s
6. Radio hidráulico (R)
ℎ∗𝐵
𝐵1 = 2ℎ+𝐵1 =0.13 m
1
7. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵 − 𝐵1
𝐵1 = 𝐵1 [( ) + 𝐵2 (
)] 𝐵2 2 = 0.346 𝑚
4/3
2𝐵
𝐵1
8. Longitud del sector (L)
𝐵1 = 𝐵1 (𝐵 + 𝐵1 )= 15 m
9. Pendiente del sector (S)
𝐵
𝐵1 = 𝐵1= 2.29 %
1
10. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵=√
𝐵𝐵𝐵
= 68.88 𝑠 − 1
𝐵∗𝐵
𝐵
𝐵1 = ℎ∗𝐵 =0.22 m/s
3
Diseño floculador Tipo II - Sector 1 (h = Variable, b = Constante)
Asumir un gradiente G (70-100)𝐵−1 =71
11. Velocidad media del agua (𝒉𝒉 )
𝒉𝒉 = [
𝒉𝒉𝒉𝒉 𝒉
] 𝒉 =0.221
𝒉𝒉
m/s
12. Altura lámina de agua (h)
𝒉
𝒉𝒉 = 𝒉∗𝒉 =0.38 m
𝒉
13. Distancia(a) de la punta del tabique a la pared en el sector
𝒉𝒉 = (𝒉, 𝒉 𝒉 𝒉, 𝒉)𝒉𝒉 =1
Verificación
𝐵1 <<
𝐵
→ << 1.5 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
2
14. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
1
𝐵1 = (𝐵+𝐵 1+𝐵−𝐵
) =47.014=47
1
1
15. Recálculo del tiempo de retención
𝐵1 = (
𝐵∗(𝐵+𝐵1 +𝐵−𝐵1)
𝐵1
)=650
16. Radio hidráulico (R)
ℎ∗𝐵
𝐵1 = 2ℎ+𝐵1 = 0.17 m
1
17. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵−𝐵1
𝐵1 = 𝐵1 [(2𝐵) + 𝐵2 ( 𝐵
1
4/3
)] 𝐵2 2 = 0.385 m
18. Longitud del sector (L)
𝐵1 = 𝐵1 (𝐵 + 𝐵1 )=30.6 m
19. Pendiente del sector (S)
𝐵
𝐵1 = 𝐵1= 1.26%
1
20. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 = 70.413 s-1
𝐵
𝐵1 = ℎ∗𝐵 = 0.2206 m/s
3
Diseño floculador Tipo III - Sector 1 (h = Variable, b = Variable)
Asumir un gradiente G (70-100)𝐵−1 =71
21. Velocidad media del agua (𝒉𝒉 )
𝒉𝒉 = [
𝒉𝒉𝒉𝒉 𝒉
] 𝒉=
𝒉𝒉
0.221 m/s
22. Separación entre tabiques(b)
𝒉
𝒉𝒉 = √𝒉∗𝒉 =0.31 m
𝒉
23. Altura lámina de agua (h)
𝒉𝒉 = 𝒉𝒉𝒉 =0.61 m
24. Distancia(a) de la punta del tabique a la pared en el sector
𝒉𝒉 = (𝒉, 𝒉 𝒉 𝒉, 𝒉)𝒉𝒉 =1
Verificación
𝐵1 <<
𝐵
→ << 1.5 𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
2
25. Número de tabiques en el sector (n)
𝐵 ∗𝐵
1
𝐵1 = (𝐵+𝐵 1+𝐵−𝐵
) =43.4=43
1
1
26. Recálculo del tiempo de retención
𝐵∗(𝐵+𝐵1 +𝐵−𝐵1)
𝐵1 = (
27. Radio hidráulico (R)
𝐵1
)=594.50 s
ℎ∗𝐵
𝐵1 = 2ℎ+𝐵1 =0.13 m
1
28. Pérdidas de carga en el sector (H)
𝐵
𝐵−𝐵1
𝐵1 = 𝐵1 [(2𝐵) + 𝐵2 ( 𝐵
1
4/3
)] 𝐵2 2 = 0.352 m
29. Longitud del sector (L)
𝐵1 = 𝐵1 (𝐵 + 𝐵1 )= 16.6 m
30. Pendiente del sector (S)
𝐵
𝐵1 = 𝐵1= 2.12 %
1
31. Recalculo el gradiente de velocidad y la velocidad
𝐵𝐵𝐵
𝐵 = √ 𝐵∗𝐵 = 70.102 %
𝐵1 =
𝐵
ℎ∗𝐵3
= 0.1558 m/s
Consolidad Diseño - Floculador Horizontal Tipo III
Cálculo del No. Camp
𝒉 = 𝒉𝒉 𝒉𝒉 + 𝒉𝒉 𝒉𝒉 + 𝒉𝒉 𝒉𝒉 =84134,35483