Comisión Nacional del Agua - Conagua

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ANEXO A.6 ANÁLISIS DE LA SEDIMENTACIÓN DE PARTICULAS FLOCULADAS Las partículas en soluciones diluidas no actúan como partículas discretas, sino como aglomerados durante la sedimentación. Al ocurrir dicha aglomeración, o floculación, la masa de la partícula se incrementa y se sedimenta más rápido. El grado de floculación de las partículas depende de la oportunidad de contacto entre ellas, la cual varía con la carga del sedimentador, la profundidad del tanque de sedimentación, los gradientes de velocidad del sistema, la concentración de partículas y el intervalo de tamaño de las mismas. Los efectos de cada una de estas variables se determinan mediante pruebas de sedimentación. Para determinar las características de sedimentación de una suspensión floculante de partículas se emplea una columna de sedimentación. Dicha columna puede ser de cualquier diámetro pero debe tener la misma profundidad que el tanque de sedimentación propuesto. Por ejemplo, puede emplearse una columna de plástico de 0.15 m de diámetro y una altura de 3 m, la cual deberá tener orificios para muestreo a cada 0.6 m de altura. La muestra que contenga los sólidos suspendidos se introduce en la columna de manera que se tenga una distribución uniforme de los sólidos a todo lo alto de la misma. Es necesario que se mantenga una temperatura relativamente constante durante la prueba para evitar corrientes de convección y permitir que la sedimentación se lleve a cabo bajo condiciones tranquilas. A lo largo de la prueba se van tomando muestras de los puntos de muestreo de la columna y se analizan los sólidos suspendidos de las mismas. Se calcula el porcentaje de remoción para cada una de las muestras analizadas y se ubican los puntos en una gráfica de profundidad contra tiempo. Entre los puntos graficados se dibujan curvas de porcentajes de remoción iguales como se muestra en la Figura A.6.1 en donde se indican las curvas resultantes (los puntos individuales que sirven de referencia a esas curvas fueron omitidos). La determinación de la cantidad de sólidos removidos empleando este método se presenta en el siguiente ejemplo. A.6.1 Ejemplo Remoción de sólidos suspendidos floculantes. Usando los resultados de la prueba de sedimentación de la Figura A.6.1, determine la remoción total de sólidos si el tiempo de retención es t2 y la profundidad del tanque es h5. 301
Figura A.6.1 Columna de sedimentación y curva de sedimentación para partículas floculantes. Solución: 1. Determine el porcentaje de remoción: Δh % de remoción = h 5 1 R x 1 + R 2 2 Δh + h 5 2 R x 2 302 + R 2 3 Δh + h 5 3 R x 3 + R 2 4 Δh + h 5 4 R x 4 + R 2 2. Para las curvas mostradas en la Figura A.6.1, los cálculos serían: Lo anterior indica que la remoción total en el sedimentador con tiempo de retención t2 y profundidad h5 sería de 65,7 % de sólidos suspendidos. Δ hn Rn + Rn + 1 ∑ x = porcentaje de remoción h 2 5 100 + 80 0 . 20 x = 18. 00 2 80 + 70 0 . 11 x = 8. 25 2 5
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