COMPORTAMIENTO HIDRAÚLICO

Definición En la ingeniería se denomina Planta de Tratamiento de Agua Potable (PTAP) al conjunto de estructuras en las que se trata el agua con sus diferentes procesos, el cual tiene como finalidad volverla apta para el consumo humano. El proceso al cual se somete el líquido es el conjunto de operaciones unitarias de tipo físico, químico, físico-químico o biológico cuya finalidad es la reducción de las características no deseadas en el agua. Procesos de Potabilización ¿Cuál es el comportamiento hidráulico y los elementos de una planta potabilizadora? El proceso de potabilización es el tratamiento al cual se somete el líquido durante un conjunto de operaciones unitarias de tipo físico, químico, físico-químico o biológico cuya finalidad es la reducción de las características no deseadas en el agua. Tipos de Captación Diferentes tipos de captación y situaciones adecuadas para su uso son los siguientes: -Toma Lateral -Toma Sumergida -Captación Flotante con Elevación Mecánica - Captación Móvil con Elevación Mecánica - Captación Mixta - Toma de Rejillas - Presa de Derivación - Cámara de toma Directa - Muelle de Toma Desarenador Estructura diseñada para la retención de solidos que contienen las aguas servidas o superficiales, con el fin de evitar que tengan un ingreso al canal de aducción y puedan ocasionar problemas en el proceso de tratamiento. Se recomienda que la ubicación del desarenador sea en zonas suficientemente grandes para la ampliación en el periodo de diseño y que el sistema de limpieza pueda hacerse por gravedad y que la longitud de la tubería de desagüe no sea excesiva. Los principales tipos de desarenadores son: - Desarenador longitudinal - Desarenador de Vórtice Tanque de Almacenamiento y Compensación Un tanque de almacenamiento y compensación es un elemento fundamental en la red de abastecimiento de agua potable, para compensar las variaciones horarias de la demanda de agua potable. Esto con el fin de mejorar el funcionamiento durante el proceso, el funcionamiento obtiene mejores resultados si hay poca variación del caudal tratado. El funcionamiento depende de la demanda producida por la población, el funcionamiento del tanque es a mayor demanda el tanque se vacía y a menor demanda el tanque se llena y ese es el proceso del tanque durante el periodo horario. El tanque debe estar localizado en lugares no susceptibles a deslizamientos, inundaciones, la estructura debe ser estable para sismos correspondientes a la zona. El tanque debe tener como mínimo dos compartimientos que puedan operar de forma independiente. No existen limitaciones en cuanto a formas del tanque, en cambio se exige durabilidad, seguridad y cumplimiento de las condiciones sanitarias requeridas para el agua potable. Mezcla Rápida Consiste en distribuir el coagulante en forma rápida e instantánea en toda la masa de agua, en este proceso es donde sucede la desestabilización de partículas en solución o en suspensión que origina la turbiedad o el color del agua, mediante la adición de sustancias químicas llamadas coagulantes.15 - Mezcladores Hidráulicos - Mezcladores Estáticos de Inserción - Mezcladores Mecánicos Resalto Hidráulico Este mezclador se emplea cuando se dispone de suficiente cabeza o energía en el flujo de entrada, no se requiere equipo mecánico para que se produzca el resalto, puede utilizarse la canaleta Parshall o vertederos de cresta con dientes productores de resalto. Difusores El difusor puede ser un tubo perforado o una canaleta de distribución, entre más puntos se apliquen se obtendrá una mayor eficiencia. Vertederos Con este método se puede medir el nivel de caudal a la entrada, los coagulantes deben ser aplicados durante la longitud del vertedero, solo se debe utilizar en los niveles bajos y medios de complejidad. Floculador La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado -Floculadores Hidráulicos - Floculador de Flujo Horizontal - Floculador de Flujo Vertical -Floculador Alabama - Floculador de Tipo Helicoidal baja turbiedad y que no contengan solidos pesados en especial arena. - Floculadores Mecánicos Sedimentador Es una estructura diseñada para que en el momento que circule el agua dentro del ocurra un proceso por el cual las partículas de solidos se depositan. Los sedimentadores que se pueden emplear son de tipo flujo horizontal y flujo vertical. -Sedimentadores de Flujo Horizontal - Sedimentador de Flujo Ascendente o Vertical - Sedimentador de Alta Tasa - Sedimentador con Manto de Lodos Filtros - Filtración Rápida - Filtración Directa - Filtración Convencional - Filtración Lenta - Filtración Lenta en Diversas Etapas Tanque de Agua tratada Un tanque de Agua tratada es un elemento fundamental en la red de abastecimiento de agua potable, para compensar las variaciones horarias de la demanda de agua potable. Esto con el fin de mejorar el funcionamiento durante el proceso, el funcionamiento obtiene mejores resultados si hay poca variación del caudal tratado. El funcionamiento depende de la demanda producida por la población, el funcionamiento del tanque es a mayor demanda el tanque se vacía y a menor demanda el tanque se llena y ese es el proceso del tanque durante el periodo horario. El tanque debe estar localizado en lugares no susceptibles a deslizamientos, inundaciones, la estructura debe ser estable para sismos correspondientes a la zona. El tanque debe tener como mínimo dos compartimientos que puedan operar de forma independiente.   Línea Piezométrica. Si a una tubería por donde circula un fluido le agregamos una serie de derivaciones verticales, el agua que circula llenará estas tuberías verticales hasta una altura determinada en cada caso, en función de la presión existente en cada uno de los puntos de la conducción principal. Uniendo el nivel de agua en cada una de estas derivaciones, obtenemos la llamada línea piezométrica. De esta forma, de la ecuación de Bernoulli extraemos que la altura piezométrica, H, es la suma de presión y cota: Donde, Hi : Altura piezométrica [mca] Pi : Presión en la tubería (N/m2 γ : Preso específico (γ = ρ·g) (N/msup3 Zi : Cota (m)