Evaluación de parámetros de diseño de unidades de floculación/decantación modulares.

Abstract

El agua, que constituye un elemento esencial para la vida humana, generalmente necesita un tratamiento antes de poder ser suministrada a la población. Entre los procesos requeridos se encuentran la coagulación, la floculación y la sedimentación de partículas suspendidas que presenta el agua. A lo largo de este estudio, se calcularon los parámetros de diseño de equipos compactos de la empresa Essbio que llevan a cabo estos procesos, los cuales se construyen dentro de contenedores industriales de 40 pies para poder ser fácilmente transportados. Estos parámetros se compararon tanto con valores de plantas existentes, elaborados a partir de una visita a terreno a la planta de Hualqui, como con rangos de valores conseguidos de información bibliográfica. De acuerdo con los resultados obtenidos, se concluye que el equipo se encuentra incorrectamente diseñado, lo cual entorpece el funcionamiento de la planta en la que se encuentran instalados actualmente ya que es necesario que se detenga su trabajo cada ciertas semanas a fin de retirar los lodos que se forman antes de tiempo. Debido a esto, se procedió a rediseñar los equipos. Para la etapa de coagulación, la cual se encuentra sobredimensionada en los equipos compactos, es preferible que se efectúe en un estanque cuadrado de 1,1 x 1,1 x 1,2 metros externo al contenedor. Con la finalidad de que los equipos sean capaces de procesar un caudal variable, se propone un primer diseño que consta de 2 cámaras de floculación, cada una de 3,4 metros de largo, una cámara de sedimentación laminar de 4 metros de largo con perfiles de PVC que forman lamelas cuadradas de 5x5 centímetros y una profundidad de 0,6 metros. Por otra parte, si la fuente de agua presenta una turbiedad muy baja, es preferible aumentar la cantidad de cámaras de floculación para tener una variación más grande de gradiente de velocidad en estas secciones, lo cual restringe el caudal de operación. De aquí, el segundo diseño consta de 3 cámaras de floculación, cada una de 2,3 metros de largo, manteniéndose el resto igual.

Water, an essential element for human life, generally needs treatment before being provided to the general population. Some of these treatments are coagulation, flocculation and sedimentation of suspended particles present in the water supply. Throughout this study, the design parameters for compact equipment from the company Essbio, that carries out these processes and are built inside industrial 40 feet containers so it’s easier to transport them, were calculated. These parameters were compared to values from existing facilities, obtained from an on site visit to the potable water treatment plant in Hualqui, as well as ranges of values from bibliographical information. According to the obtained results, it is possible to conclude that the equipment is incorrectly designed, which hinders the normal functioning of the plant where they are used by stopping their operation every few weeks to remove the sludge generated. For this reason, the equipment was redesigned. For the process of coagulation, which was oversized in the compact equipment, it’s preferable that it is carried out in a square tank of 1,1 x 1,1 x 1,2 meters, external to the container. In order to being able to process a variable flow rate, a first design was suggested which features 2 flocculation chambers, each with a length of 3,4 meters, a sedimentation chamber with a length of 4 meters and PVC profiles which form square lamellas with dimensions of 5x5 centimeters and 60 centimeters of depth. On the other hand, if the source of water presents low turbidity, it is advisable to increase the number of flocculation chambers, so as to have a bigger variance of the velocity gradient, which constrains the operative flow rate. The second design features 3 flocculation chambers, each with a length of 2,3 meters, keeping all the rest the same as the first design.