Diseño Planta de Potabilización (Cálculos)

 

Ejemplo de diseño (Apéndice B)
Condiciones
La fuente es agua de río
No requiere suavización
La turbiedad del agua cruda es variable, pero rara vez excede el valor de 1000 NTU
a	Instalaciones  a ser servidas:	Planta de tratamiento servirá como instalación permanente
b	Población servida:
	Residentes	6000
	No residentes	1800	Factor	3
	Población efectiva:	6600
c	Capacidad de diseño del sistema
	Factor de capacidad	1,42	Para la poblac
	Población de diseño	9372
	Dotación	150	gal/(habxd)
	Capacidad de diseño del sistema, basado en la población	1405800	gpd	1,41	mgd
	Capacidad de diseño especial, para procesos industriales determinado independientemente	0,79	mgd
	Capacidad Total de diseño del sistema	2,2	mgd
		1528	gpm
		3,41	cfs
	Factor para la capacidad de diseño hidraulico	2
	Caudal para diseño hidráulico	4,4	mgd
d	Tratamiento preliminar
	Rejillas y coladores
	Separación entre las rejillas	3	pulgadas
	Abertura en los coladores con limpieza hidrau	3/8	pulgadas
	Velocidad en los coladores	2	pies/seg
	Bombas	3	equipos
	Cantidad de equipos funcionando al mismo ti	2	equipos
	Capacidad de bombeo de cada bomba	1,1	mgd
	Medidor de caudal	Tipo Venturi
	Divisor de flujo	vertedero rec
	Capacidad	1,65
e	Primera etapa de mezcla y sedimentación
	Mezcla rápida
	Tiempo de retención	20	s
	Volumen	34,1	pie3
	G	700	s-1
	Floculación-sedimentación
	Tiempo de retención en la zona de floculació	30	min
	Tiempo de retención en la zona de sedimenta	3	h
	Profundidad del agua del lado de	12	pies
	Profundidad del floculador	10	pies
	Volumen del floculador	3069	pies3
	Area del floculador	306,9	pie2
	Diametro del floculador	19,8	pies
	Volumen de la zona de sedimentación	18414	pies3
	Area de sedimentación	1534,5	pies2
	Area total del equipo	1841,4	pie2
	Rata de desbordamiento en la zona de sedim	717	gpd/pie2
		0,50	gpm/pie2
	Diámetro del equipo	48,42	pie
g	Segunda etapa de mezcla y sedimentación
	Identica a la primera etapa
h	Filtración
	Número de filtros	4	unidades
	Asumiendo una altura del filtro de	15	pies
	Velocidad máxima del tubo colector principal	1,5	pies/s
	Rango de velocidad de la tubería de entrada a	1 - 4	pies/s	3,5	valor elegido
	Diametro del colector principal	18	pulgadas	20	pulgadas redondeado
	Diámetro de entrada al filtro	12	pulgadas
	Area de filtración de cada filtro	191	pies2
	Base cuadrada, longitud del lado	14	pies
	Elevaciones de filtro significativas y profundidades relacionadas:
			Alturas en pies
	Fondo del filtro	0	0
	Tope del drenaje	10	0,83
	Tope de la grava	10	1,66
	Tope de la arena de cuarzo	4	1,99
	Tope de la arena de filtro	8	2,66
	Tope de la antracita	20	4,33
	Fondo del equipo de lavado superficial	2	4,5
	Fondo del canaletas	14	5,67
	Nivel del  agua por encima de la antracita	84	11,33
	Borde libre	3,67	pies
	Carga superficial	2	gpm/pie2
	Producción teorica en 24 h	2,26	mg/24h
	Rata de retrolavado	15	gpm/pie2
	Tiempo	15	min
	Cantidad de filtros lavados en 24 horas	2	unidades
	Requerimientos de agua de lavado	0,0882	mg/24h
	%agua de lavado/producción	3,90%
	Tiempo fuera de servicio total de cada filtro	20	min
	Cantidad de agua sin producir	0,01568	mg
	Rata de lavado superficial	0,5	gpm/pie2
	Cantidad de agua de lavado superficial	0,00294	mg/24h
	Producción neta teórica	2,15	mgd

Notas: 

Las unidades están en el sistema inglés.

Realizado en hoja de Excel, las celdas en azul es donde se realizan los cálculos.

Diagrama del proceso de potabilización

Fuente:

DEPARTMENTS OF THE ARMY AND THE AIR FORCE (1985)UFC 3-230-08A. WATER SUPPLY: WATER TREATMENT (https://wbdg.org/FFC/DOD/UFC/ARCHIVES/ufc_3_230_08a_2004.pdf) (07/12/2021)

Hacer los cálculos en excel para el caudal asignado por el profesor.