Evaluación y dimensionamiento de unidades de sedimentación convencional para cinco diferentes aguas superficiales utilizando el tamaño de Flocs como parámetro.
dc.contributor.advisor | González Galvis, Juan Pablo | |
dc.contributor.advisor | Rojas Cruz, Camilo Andrés | |
dc.contributor.author | González Gutiérrez, Heiner Adrián | |
dc.contributor.corporatename | Universidad Santo Tomas | spa |
dc.coverage.campus | CRAI-USTA Tunja | spa |
dc.date.accessioned | 2023-04-19T15:12:44Z | |
dc.date.available | 2023-04-19T15:12:44Z | |
dc.date.issued | 2023-04-17 | |
dc.description | El dimensionamiento de una planta de tratamiento de agua potable (PTAP) se realiza en función del caudal que surtirá a una determinada población. Una PTAP convencional cuenta con unidades de coagulación, floculación, sedimentación y filtración. La sedimentación convencional también conocida como clarificación, es el proceso unitario en el cual se produce una separación física de los flocs generados en los procesos de coagulación y floculación. Los procesos de clarificación requieren de parámetros de diseño como la velocidad de sedimentación de partículas de flocs (Vm), la cual involucra, la densidad del agua, la densidad de las partículas, un coeficiente de arrastre, la aceleración de la gravedad y el diámetro medio de partículas de flocs (dp). El presente trabajo de investigación tuvo como principal objetivo, evaluar y dimensionar unidades de sedimentación convencional para cinco diferentes aguas superficiales usando dos diferentes métodos de cálculo: Método I (usando un diseño teórico, asumiendo una carga hidráulica superficial inicial) y Método II (usando el tamaño medio de flocs, para calcular la carga hidráulica superficial). El tamaño medio de flocs empleados en esta investigación, fueron medidos en una investigación previa usando una técnica de análisis de imágenes y un teléfono celular (González-Galvis et al. 2022). Con esta técnica se encontraron tamaños medios de flocs en un rango de (68-277μm). Con los resultados obtenidos en la presente investigación, mostraron que las aguas más adecuadas para ser tratadas con sedimentación convencional son: 1) Soracá (Turbiedad inicial 5.95 UNT); 2) Ventaquemada (Turbiedad inicial 2.27 UNT) y 3) Tunja (Turbiedad inicial 3.61 UNT). Para las otras aguas probadas en esta investigación, (Boyacá -Boyacá, turbiedad inicial de 1.67 UNT y Turmequé, turbiedad inicial 0.53 UNT), se recomienda que sean tratadas vía filtración directa, es decir mediante coagulación, floculación y filtración, dado a su muy baja turbiedad. La investigación también arrojo que el método de diseño I tiende a sub-dimensionar el área del sedimentador en comparación con el método de diseño II. Asimismo, el método I reduce el tiempo hidráulico de retención para algunas aguas, pero en general el número de Reynolds cumple para todos los sedimentadores calculados usando tanto el método I como el método II con valores menores a 20.000. Sin embargo, el número de Froude no cumplió para ninguno de los dos métodos utilizados en ninguna de las aguas usadas ya que los valores obtenidos fueron más grandes que 10-5. | spa |
dc.description.abstract | A drinking water treatment plant (WTP) design is based on the flowrate to be treated. A conventional WTP has coagulation, flocculation, sedimentation and filtration units. Conventional sedimentation, also known as clarification process, is a physical separation of flocs particles generated in the coagulation and flocculation steps. To be dimensioned the clarification units required design parameters such as the velocity sedimentation of floc particles (Vm), which include the water density, the density of the particles, a drag coefficient, the acceleration of the gravity and the mean particle diameter of flocs (dp). The main objective of this research was to assess and design conventional sedimentation units for five different surface waters using two different methods: Method I (taking a hydraulic surface charge) and method II (using a mean flocs size for calculating the hydraulic surface charge). The mean floc size of five different waters used in this research was taken from the results reported by (González-Galvis et al. 2022) in which a flocs size imagen analysis technique and a cell phone camera was used. With this technique a mean floc sizes between (68-277μm) was found. The results obtained in this research showed that the waters that should be treated with sedimentation were: 1) Soracá (initial turbidity of 5.95 NTU); 2) Ventaquemada (initial turbidity of 2.27 NTU); and 3) Tunja (initial turbidity of 3.61 NTU). For the other two waters tested in this research it is recommended to be treated using direct filtration, or in other words (coagulation, flocculation, and filtration) due to their very low raw water turbidity (1.67 and 0.53 NTU, respectively). In addition, the results showed that the method I trend to undersize the sedimentation tank area in comparison with the method II. In the same way, the method I reduces the hydraulic retention time for some waters, but for all the waters treated the Reynold number was lower than 20.000, regardless of the design method used. However, the Froude number was not acceptable for any of the two methods used and for all the waters assessed in this research because the values obtained were higher than 10-5. | spa |
dc.description.degreelevel | Pregrado | spa |
dc.description.degreename | Ingeniero Ambiental | spa |
dc.format.mimetype | application/pdf | spa |
dc.identifier.citation | Heiner, G. (2023). Evaluación y Dimensionamiento de Unidades de Sedimentación Convencional para Cinco Diferentes Aguas Superficiales Utilizado el Tamaño de Blocs como Parámetro, [Tesis Pregrado, Universidad Santo Tomas]. Repositorio institucional de la Universidad Santo Tomas | spa |
dc.identifier.instname | instname:Universidad Santo Tomás | spa |
dc.identifier.reponame | reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomás | spa |
dc.identifier.repourl | repourl:https://repository.usta.edu.co | spa |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11634/50369 | |
dc.language.iso | spa | spa |
dc.publisher | Universidad Santo Tomás | spa |
dc.publisher.faculty | Facultad de Ingeniería Ambiental | spa |
dc.publisher.program | Pregrado de Ingeniería Ambiental | spa |
dc.relation.references | Basto Villamizar, E. y. (2020). análisis de los parámetros de calidad de agua utilizada en los procesos de la empresa gloria Colombia, según los parámetros establecidos en la resolución 2115 del 2007. | spa |
dc.relation.references | Brown, L. C. & Berthouex, P. M. (2002). Statistics for Environmental Engineers (1a ed.). CRC Press. | spa |
dc.relation.references | Cabrejo, M. H., & Buitrago, J. P. (2018). Evaluación hidráulica de la planta de tratamiento de agua potable del municipio de Toguí Boyacá. | spa |
dc.relation.references | Davis, M. L. (2010). Water and wastewater engineering: design principles and practice. McGraw-Hill Education. | spa |
dc.relation.references | Droste, R. & Gehr, R. (2019) Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment (2nd Ed.). John Wiley & Sons, New Jersey, NY. | spa |
dc.relation.references | Fibras y normas de Colombia, (2019). Plantas de tratamiento de agua potable–PTAP: Funcionamiento y tipos. | spa |
dc.relation.references | González-Galvis, J. P. y Narbaitz, R. M. (2022). Sistema de flotación por aire disuelto a escala de banco de grandes lotes para simular la eliminación de turbidez a gran escala. Tecnología ambiental, 43(12), 1791-1804. | spa |
dc.relation.references | González-Galvis, J.P., Jaramillo, A. M. & Martínez, A. F.., (2022). Low-cost methodology for the characterization of floc size in low turbidity and low alkalinity waters using image analysis. Water Practice and Technology, 17 (4), 887. | spa |
dc.relation.references | Jaramillo Diaz, J. D., & Cardenas Bañol, H. A. (2015). Número de Reynolds. | spa |
dc.relation.references | Jiao, R., Fabris, R., Chow, C. W., Drikas, M., van Leeuwen, J., Wang, D., & Xu, Z. (2017). Influence of coagulation mechanisms and floc formation on filterability. Journal of Environmental Sciences, 57, 338-345. | spa |
dc.relation.references | Laino-Guanes, R. M., Bello-Mendoza, R., González-Espinosa, M., Ramírez-Marcial, N., Jiménez-Otárola, F., & Musálem-Castillejos, K. (2015). Concentración de metales en pág. 62 agua y sedimentos de la cuenca alta del río Grijalva, frontera México-Guatemala. Tecnología y ciencias del agua, 6(4), 61-74. | spa |
dc.relation.references | Lou, I., Gong, S., Huang, X., & Liu, Y. (2012). Coagulation optimization for low temperature and low turbidity source water using combined coagulants: a case study. Desalination and water treatment, 46(1-3), 107-114. | spa |
dc.relation.references | Lozano Rivas. W. y Lozano Bravo.G. (2015). Potabilización del agua: Principios de diseño, control de procesos y laboratorio. Editorial Universidad Piloto de Colombia. | spa |
dc.relation.references | MWH. (2012) Water Treatment: Principles and Design (2nd Ed.). John Wiley & Sons, New Jersey, NY. | spa |
dc.relation.references | Restrepo Osorno, H. A. (2009). Evaluación del proceso de coagulación-floculación de una planta de tratamiento de agua potable. Ingeniería Química. | spa |
dc.relation.references | Rodríguez, J. P., Lugo, I. P., Rojas, A. V., & Malaver, C. (2007). Evaluación del proceso de la coagulación para el diseño de una planta potabilizadora. Umbral científico, (11), 8-16. | spa |
dc.relation.references | Torres Meneses, Y. L. (2021). Optimización de la planta de tratamiento de agua potable-PTAP del municipio de Firavitoba, Boyacá. | spa |
dc.relation.references | Trujillo, D., Duque, L. F., Arcila, J. S., Rincón, A., Pacheco, S., & Herrera, O. F. (2014). Remoción de turbiedad en agua de una fuente natural mediante coagulación/floculación usando almidón de plátano. Revista Ion, 27(1), 17-34. | spa |
dc.relation.references | Xiao, F., Yi, P., Pan, X.R., Zhang, B.J. & Lee, C. (2010) Comparative study of the effects of experimental variables on growth rates of aluminum and iron hydroxide flocs during coagulation and their structural characteristics. Desalination 250, 902–907. | spa |
dc.relation.references | Zou, J., Zhu, J. T., Pan, C., & Ma, J. (2011). Estudio comparativo del proceso de flotación y sedimentación por aire disuelto para el tratamiento de agua de embalse con baja temperatura, baja turbidez y alta materia orgánica natural. En Applied Mechanics and Materials (Vol. 71, pp. 2767-2771). Trans Tech Publicaciones Ltd. | spa |
dc.rights | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia | * |
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dc.rights.coar | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | spa |
dc.rights.local | Abierto (Texto Completo) | spa |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ | * |
dc.subject.keyword | Flocs | spa |
dc.subject.keyword | Flocculation | spa |
dc.subject.keyword | Water treatment | spa |
dc.subject.keyword | Coagulation | spa |
dc.subject.proposal | Floculación | spa |
dc.subject.proposal | Flocs | spa |
dc.subject.proposal | Tratamiento de aguas | spa |
dc.subject.proposal | Coagulación | spa |
dc.title | Evaluación y dimensionamiento de unidades de sedimentación convencional para cinco diferentes aguas superficiales utilizando el tamaño de Flocs como parámetro. | spa |
dc.type | bachelor thesis | |
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