SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 51
Descargar para leer sin conexión
Purificación del agua
Amalia Avendaño Sánchez
Ingeniera Ambiental y Sanitaria
Especialista en Saneamiento Ambiental
Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Ingeniería Ambiental
Filtración
Filtración
El material
suspendido queda
atrapado en los
granos del medio
filtrante
Medios porosos:
*Arena
*Antracita
*Carbón activado
Material
suspendido:
*Floc
*Microorganismos
*Metales oxidados
*Sólidos
FILTRACIÓN
S/ Tasa de filtración (Carga superficial):
 Baja
 Alta
S/ Medio filtrante:
 Poroso
 Granular (único, dual o mixto)
S/ Dirección del flujo:
 Ascendente
 Descendente
 Mixto
S/ Sistema hidráulico:
 A presión
 Por gravedad
FILTRACIÓN
Variables principales en el diseño de filtros
Características del
medio filtrante
Porosidad del lecho
filtrante
Profundidad del
lecho filtrante
Tasa de filtración
Características del
afluente
Pérdida de carga
disponible
FILTRACIÓN
Mecanismos de remoción en un filtro
Cribado Sedimentación
Impacto
inercial
Interceptación Adhesión
Crecimiento
biológico
Floculación Adsorción
Característica
Filtros lentos
de arena
Filtros rápidos
de arena
Filtros de
alta tasa
Tasa de filtración 2-5 (<12)m/d 120 m/d 180-480 m/d
Medio Arena Arena Arena y antracita
Distribución del
medio
No estratificado
Estratificado
fino a grueso
Estratificado
grueso a fino
Duración carrera 20-60 d 12-36 h 12-36 h
Pérdida de carga
Inicial: 0,6 m
Final: 1,2 m
Inicial: 0,3 m
Final: 2,4-3,0 m
Inicial: 0,3 m
Final: 2,4-3,0 m
Agua de lavado No usa
2-4% agua
filtrada
6% agua filtrada
Profundidad del
medio
0,6-1,0 m 0,6-0,75 m
Antracita: 0,4-0,6 m
Arena: 0,15-0,3 m
Profundidad grava 0,30 m 0,30-0,45 m 0,30-0,45 m
Drenaje Tubería perforada
Tubería perforada
y falso fondo
Tubería perforada y
falso fondo
FILTRACIÓN
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
Presión del
agua sobre el
lecho
Pérdida de
carga
Filtro sucio
Succión bajo
la base del
lecho
2,7 – 3,7 m
1
2
3 4
5
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
1
2
3 4
5
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Nivel de filtración
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
1
2
3 4
5
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
1
2
3 4
5
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Nivel de lavado
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
1
2
3 4
5
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Nivel de lavado
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
1
2
3 4
5
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
1
2
3 4
5
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
Arena
Grava
Drenaje y falso fondo
Canaleta de lavado
Nivel de filtración
Agua tratada
Tanque de almacenamiento
Agua de
lavado
Del sedimentador
Agua de
lavado
Control de caudal
1
2
3 4
5
OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
FILTRACIÓN
Número de filtros rápidos:
S/Carga Superficial máxima:
𝐶𝑆 =
𝑄
𝑛𝐴𝑓
𝐶𝑆𝑚á𝑥 =
𝑄
𝑛 − 1 𝐴𝑓
y
En donde:
CS = carga superficial o tasa de filtración normal, m/d
Q = caudal total de la planta, m3/d
CSmáx = carga superficial o tasa de filtración máxima con un
filtro fuera de servicio por lavado, m/d
Af = área del filtro, m2
n = número de filtros
Ejemplo:
Determinar el número de filtros requeridos en una
PTAP que trata 100L/s, si la filtración se hace a una
tasa de 120m/d y no debe exceder de 170m/d con un
filtro fuera de servicio.
Ejemplo:
Q=100L/s
CS= 120 m/d
CS máx = 170 m/d
𝐶𝑆 =
𝑄
𝑛𝐴𝑓
𝐶𝑆𝑚á𝑥 =
𝑄
𝑛 − 1 𝐴𝑓
𝑄
𝐴𝑓
= 𝑛𝐶𝑆
𝑄
𝐴𝑓
= 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥
Igualando
𝑛𝐶𝑆 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥
𝑛 ∗ 120𝑚/𝑑 = 𝑛 − 1 170𝑚/𝑑
120𝑛 = 170𝑛 − 170
50𝑛 = 170
𝑛 =
170
50
= 3,4 ≈ 4 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜𝑠
Lavado normal
Lavado mutuo
Agua de
lavado
Filtro 1
Filtro 1 Filtro 2
Filtro 2 Filtro 3
Filtro 3 Filtro 4
Filtro 4
FILTRACIÓN
Número de filtros rápidos (continuación):
Para filtros de lavado mutuo:
𝑛 =
𝐴𝑡
𝐴𝑓
𝐴𝑡 =
𝑄
𝑣𝑓
𝐴𝑓 =
𝑄
𝑣𝑙
con ⇒ 𝑛 =
𝑣𝑙
𝑣𝑓
En donde:
n = número de filtros
At = área total de filtros, m2
Af = área del filtro, m2
Q = caudal total de la planta, m3/s
vf = velocidad de filtración, m/s (debe ajustarse hasta obtener un número exacto de filtros)
vl = velocidad de lavado, m/s
NOTA: El lavado mutuo requiere caudales poco variables en la planta
LAVADO DE
FILTROS
(Filtros Rápidos)
 Velocidad de arrastre (S/Kawamura), a 20ºC:
vt = 10 D60 para arena con S=2,65
vt = 4,7 D60 para antracita con S=1,55
D60= TE x CU
vt = velocidad de arrastre, m/min
D60= tamaño de partículas para el 60% que pasa, mm
TE = tamaño efectivo
CU = coeficiente de uniformidad
 Velocidad de fluidización:
vb  vt x e4,5 y vb > 0,3 m/min
vb = velocidad de fluidización, m/min
e = porosidad del medio (0,45 arena; 0,5 antracita)
 Velocidad óptima de lavado:
vl = 0,1 vt (típica: 10 – 14 mm/s)
 Corrección por temperatura:
T = viscosidad absoluta a TºC, cP
(cP = 0,001 Pa.s)
𝑣𝑙,𝑇 =
𝑣𝑙,20
3
𝜇𝑇
LAVADO DE FILTROS
(Filtros Rápidos)
Caudal de lavado:
𝑄𝑙 = 𝑣𝑙𝐴𝑓
Volumen de agua de lavado:
𝑉𝑙 = 𝑄𝑙𝑡𝑙
En donde:
Ql = caudal de lavado, m3/s
vl = velocidad de lavado, m/s
Af = área del filtro, m2
Vl = volumen de agua para lavado, m3
tl = tiempo de lavado, s
CANALETAS DE LAVADO
(Flitros Rápidos)
h0
Canaletas de lavado:
Q = 1,375 b ho
3/2
Lecho
h0
b
H0
P
Grava
L
S
Separación entre canaletas:
1,5 < S < 2,10 m
(0,74 L + P) < H0 < (L + P)
1,5 H0 < S < 2 H0
CRITERIOS DE DISEÑO
RAS 2017
Parámetro
Lenta con
lecho simple
Rápida con lecho
simple
Rápida con lecho
mixto
Tasa de filtración
(m3
/m2
.d)
7 - 14 < 120 180 - 350
Profundidad del medio
(m)
0,8 - 1,0 0,6 - 0,9
0,4 - 0,6 Antracita
0,15 - 0,3 Arena
Características de filtración convencional :
CRITERIOS DE DISEÑO
Según RAS 2000:
Turbiedad afluente: < 15 UTN
Color: < 20 UPC
CF, NMP/100 mL: < 500
Tamaño efectivo de la arena: 0,15 – 0,35 mm
Coeficiente de uniformidad: 2 – 4
Densidad relativa grava: > 2,5
FILTRACIÓN LENTA
Capa Tamaño, mm Espesor, m
1 9,0 – 10,0 0,10 – 0,15
2 2,0 – 9,0 0,05
3 1,0 – 1,5 0,05
Altura del agua sobre el lecho: 0,7 – 1,0 m
Velocidad a la entrada: 0,1 m/h
Pérdida de carga: 0,1 – 1,0 m
Número de unidades: ≥ 2
Especificaciones de la grava de soporte:
FILTRACIÓN LENTA
CRITERIOS DE DISEÑO
Filtración rápida s/RAS 2000:
 Pérdida de carga disponible: > 2,0 m
 Capacidad del tanque de lavado: > 20 min (10/filtro)
Filtración rápida s/RAS 2017:
 Número de filtros con tanque de lavado: ≥ 3
 Número de filtros con lavado mutuo: ≥ 4
FILTRACIÓN RÁPIDA
CRITERIOS DE DISEÑO
Tipo arena
Tamaño Efectivo
Coeficiente de
Uniformidad
Mínimo
(mm)
Máximo
(mm)
Mínimo Máximo
Fina 0,35 0,45
1,35 1,70
Estándar 0,45 0,55
Gruesa 0,55 0,65
 Densidad antracita: > 1450 kg/m3
 Dureza de la antracita: > 3,5 escala de Mohs
 Espesor lecho filtrante: > 0,6 m
 Lechos mezclados de arena y antracita: d1 = 4d2 a 6d2
(d1 y d2: diámetros de antracita y arena respectivamente)
FILTRACIÓN RÁPIDA
CRITERIOS DE DISEÑO
Tibitoc
Wiesner
Wiesner
Wiesner
Wiesner
Wiesner
La Mesa
Ejemplo:
Diseñar el sistema de filtración rápida para una PTAP que trata
100L/s, si la tasa de filtración se hace a 120m/d y no debe
exceder de los 140m/d con un filtro fuera de servicio. Se
espera un tiempo de lavado de 10 minutos y una carrera de
24h. Temperatura del agua: 18°C
Ejemplo:
Q=100L/s
CS= 120 m/d
CS máx = 140 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
𝐶𝑆 =
𝑄
𝑛𝐴𝑓
𝐶𝑆𝑚á𝑥 =
𝑄
𝑛 − 1 𝐴𝑓
𝑄
𝐴𝑓
= 𝑛𝐶𝑆
𝑄
𝐴𝑓
= 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥
Igualando
𝑛𝐶𝑆 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥
𝑛 ∗ 120𝑚/𝑑 = 𝑛 − 1 140𝑚/𝑑
120𝑛 = 140𝑛 − 140
20𝑛 = 140
𝑛 =
140
20
= 7 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜𝑠
Ejemplo:
Q=100L/s
CS= 120 m/d
CS máx = 140 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
𝑄𝑓 =
8640𝑚3/𝑑
7
= 1234,3𝑚3
/𝑑
𝐶𝑆 =
𝑄
𝐴𝑓
𝐴𝑓 = 𝑙2
𝐴𝑓 =
𝑄
𝐶𝑆
=
1234,3𝑚3/𝑑
120𝑚/𝑑
= 10.28𝑚2
𝑙 = 𝐴𝑓 = 3.2𝑚
3.2𝑚
3.2𝑚
Ejemplo:
Q=100L/s
CS= 120 m/d
CS máx = 140 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
𝐷60 = 𝑇𝐸 ∗ 𝐶𝑈 = 0.5 ∗ 1.5 = 0.75
𝑀𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑓𝑖𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑇𝐸 = 0.5 𝐶𝑈 = 1.5
𝑉𝑡 = 10 ∗ 𝐷60
𝑉𝑡 = 10 ∗ 0.75 = 7.5𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑒
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑉𝑏 = 𝑉𝑡 ∗ 𝑒4.5 = 7.5
𝑚
𝑚𝑖𝑛
∗ 0.454.5 = 0.206𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑙 = 0.1 ∗ 𝑉𝑡 = 0.75
𝑚
𝑚𝑖𝑛
∗
1000𝑚𝑚
1𝑚
∗
1𝑚𝑖𝑛
60𝑠
= 12.5𝑚𝑚/𝑠
𝑉𝑙 > 𝑉𝑏 (10 − 14)
𝑂𝐾
Ejemplo:
Q=100L/s
CS= 120 m/d
CS máx = 140 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
𝑡𝑙 = 10𝑚𝑖𝑛
𝑄𝑙 = 𝐴𝑓 ∗ 𝑉𝑙 = 10.28𝑚2 ∗ 0.75
𝑚
𝑚𝑖𝑛
∗
1𝑚𝑖𝑛
60𝑠
= 0.128
𝑚3
𝑠
𝑉𝑜𝑙. 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 𝑄𝑙 ∗ 𝑡𝑙 = 0.128
𝑚3
𝑠
∗ 10𝑚𝑖𝑛 ∗
60𝑠
1𝑚𝑖𝑛
= 76.8 𝑚3
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜
% agua de filtrada requerida para el lavado es:
𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒 24ℎ
𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑄 ∗ 𝑡𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 = 1234,3
𝑚3
𝑑
∗ 1𝑑 =
1234,3 𝑚3
76.8 𝑚3
1234,3 𝑚3
∗ 100 = 6,2%
Ejemplo:
𝐶𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑡𝑎
Suponiendo b=0.5m
𝑃 = ℎ𝑜 + 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒 = 0.32𝑚 + 0.13𝑚 = 0.45𝑚
Q = 1,375 b ho
3/2
ℎ𝑜 =
3/2
𝑄𝑐
1.375 ∗ 𝑏
=
3/2
0.128
𝑚3
𝑠
1.375 ∗ 0.5𝑚
= 0.32𝑚
𝐻𝑜 = 𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖ó𝑛 + 𝑃 = 1.05𝑚
(0,74 L + P) < Ho < (L + P)
0.968< Ho < 1.15
0,7𝑚
0,3𝑚
0,6𝑚
Lecho
h
0
b
H
0
P
Grava
L
S
Ejemplo:
Diseñar el sistema de filtración rápida para una PTAP que trata
100L/s, si la tasa de filtración se hace a 180m/d y no debe
exceder de los 250m/d con un filtro fuera de servicio. Se
espera un tiempo de lavado de 10 minutos y una carrera de
24h. Temperatura del agua: 18°C.
Ejemplo:
Q=100L/s
CS= 180 m/d
CS máx = 250 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
𝐶𝑆 =
𝑄
𝑛𝐴𝑓
𝐶𝑆𝑚á𝑥 =
𝑄
𝑛 − 1 𝐴𝑓
𝑄
𝐴𝑓
= 𝑛𝐶𝑆
𝑄
𝐴𝑓
= 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥
Igualando
𝑛𝐶𝑆 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥
𝑛 ∗ 180𝑚/𝑑 = 𝑛 − 1 250𝑚/𝑑
180𝑛 = 250𝑛 − 250
70𝑛 = 250
𝑛 =
250
70
= 3.6 ≈ 4 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜𝑠
Ejemplo: 𝑄𝑓 =
8640𝑚3/𝑑
4
= 2160𝑚3
/𝑑
𝐶𝑆 =
𝑄
𝐴𝑓
𝐴𝑓 = 𝑙2
𝐴𝑓 =
𝑄
𝐶𝑆
=
2160𝑚3/𝑑
180𝑚/𝑑
= 12𝑚2
𝑙 = 𝐴𝑓 = 3.5𝑚
3.5𝑚
3.5𝑚
Q=100L/s
CS= 180 m/d
CS máx = 250 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
Ejemplo:
𝐷60 = 𝑇𝐸 ∗ 𝐶𝑈 = 0.5 ∗ 1.5 = 0.75
𝑀𝑒𝑑𝑖𝑜𝑠 𝑓𝑖𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑇𝐸 = 0.5 𝐶𝑈 = 1.5
𝑉𝑡 = 10 ∗ 𝐷60
𝑉𝑡 = 10 ∗ 0.75 = 7.5𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑒
Q=100L/s
CS= 180 m/d
CS máx = 250 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
𝐴𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑡𝑎 𝑇𝐸 = 0.8 𝐶𝑈 = 1.5
𝑨𝒓𝒆𝒏𝒂
𝑨𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊𝒕𝒂
𝐷60 = 𝑇𝐸 ∗ 𝐶𝑈 = 0.8 ∗ 1.5 = 1.2
𝑉𝑡 = 4.7 ∗ 𝐷60
𝑉𝑡 = 4.7 ∗ 1.2 = 5.6 𝑚/𝑚𝑖𝑛
Ejemplo: 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑉𝑏 = 𝑉𝑡 ∗ 𝑒4.5 = 7.5
𝑚
𝑚𝑖𝑛
∗ 0.454.5 = 0.206𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑙 = 0.1 ∗ 𝑉𝑡 = 0.56
𝑚
𝑚𝑖𝑛
𝑉𝑙 > 𝑉𝑏 𝑂𝐾
Q=100L/s
CS= 180 m/d
CS máx = 250 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
𝑉𝑏 = 𝑉𝑡 ∗ 𝑒4.5 = 5.6
𝑚
𝑚𝑖𝑛
∗ 0.54.5 = 0.247𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑨𝒓𝒆𝒏𝒂
𝑨𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊𝒕𝒂
𝑣𝑙,𝑇 =
𝑣𝑙,20
3
𝜇𝑇
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎:
𝑣𝑙,𝑇 =
0.56
3
1.053
= 0.55𝑚/𝑚𝑖𝑛
Ejemplo:
𝑡𝑙 = 10𝑚𝑖𝑛
𝑄𝑙 = 𝐴𝑓 ∗ 𝑉𝑙 = 12𝑚2 ∗ 0.55
𝑚
𝑚𝑖𝑛
∗
1𝑚𝑖𝑛
60𝑠
= 0.11
𝑚3
𝑠
𝑉𝑜𝑙. 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 𝑄𝑙 ∗ 𝑡𝑙 = 0.11
𝑚3
𝑠
∗ 10𝑚𝑖𝑛 ∗
60𝑠
1𝑚𝑖𝑛
= 66 𝑚3
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜
% agua de filtrada requerida para el lavado es:
𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒 24ℎ
𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑄 ∗ 𝑡𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 = 2160
𝑚3
𝑑
∗ 1𝑑 =
2160 𝑚3
66𝑚3
2160 𝑚3
∗ 100 = 3%
Q=100L/s
CS= 180 m/d
CS máx = 250 m/d
tl=10 min
T=18ºC
U=1.053*10-3 N.s/m2
=1.053cp
Ejemplo:
𝐶𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑡𝑎
Suponiendo b=0.5m
𝑃 = ℎ𝑜 + 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒 = 0.29𝑚 + 0.15𝑚 = 0.45𝑚
Q = 1,375 b ho
3/2
ℎ𝑜 =
3/2
𝑄𝑐
1.375 ∗ 𝑏
=
3/2
0.11
𝑚3
𝑠
1.375 ∗ 0.5𝑚
= 0.29𝑚
𝐻𝑜 = 𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖ó𝑛 + 𝑃 = 1.15𝑚
(0,74 L + P) < Ho < (L + P)
1.11< Ho < 1.35
0,3𝑚
0,3𝑚
0,7𝑚
Lecho
h
0
b
H
0
P
Grava
L
S
1,5 < S < 2,10 m
0,6
Presentación 15. Filtración.pdf

Más contenido relacionado

Similar a Presentación 15. Filtración.pdf

Planta de tratamiento tarija erquiz
Planta de tratamiento tarija erquizPlanta de tratamiento tarija erquiz
Planta de tratamiento tarija erquizAsbel Gutierrez
 
MANTENCIÓN DE EQUIPOS DE RIEGO TECNIFICADO
MANTENCIÓN DE EQUIPOS  DE RIEGO TECNIFICADOMANTENCIÓN DE EQUIPOS  DE RIEGO TECNIFICADO
MANTENCIÓN DE EQUIPOS DE RIEGO TECNIFICADOJuanCarlosFuentes42
 
3 criterios de selección
3  criterios de selección3  criterios de selección
3 criterios de selecciónATI GROUP
 
Desarenadores partes diseño y aplicacion
Desarenadores partes diseño y aplicacionDesarenadores partes diseño y aplicacion
Desarenadores partes diseño y aplicacionTHOMASENZOVILELARUIZ1
 
Operaciones Unitarias físicas en tratamiento de agua
Operaciones Unitarias físicas en tratamiento de aguaOperaciones Unitarias físicas en tratamiento de agua
Operaciones Unitarias físicas en tratamiento de aguaTahis Vilain
 
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdf
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdfCLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdf
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdfGiovanaPG1
 
DRENAJE VIAL
DRENAJE VIALDRENAJE VIAL
DRENAJE VIALnevely
 
Diseño de un acueducto
Diseño de un acueducto Diseño de un acueducto
Diseño de un acueducto Duvan Eduardo
 
Guia diseño filtración en multiples etapas.pdf
Guia diseño filtración en multiples etapas.pdfGuia diseño filtración en multiples etapas.pdf
Guia diseño filtración en multiples etapas.pdfluzaydavilladaospina
 
Diseños-Desarenador.pdf
Diseños-Desarenador.pdfDiseños-Desarenador.pdf
Diseños-Desarenador.pdfPieroNuez1
 
Desechos liquidos ii modificada[1]
Desechos liquidos ii modificada[1]Desechos liquidos ii modificada[1]
Desechos liquidos ii modificada[1]GUEVARAFCO
 
Tratamientos físicos partículas
Tratamientos físicos partículasTratamientos físicos partículas
Tratamientos físicos partículasmeuzt
 
PROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.ppt
PROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.pptPROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.ppt
PROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.pptNeimarPato
 
Presentació
PresentacióPresentació
Presentacióodyl
 

Similar a Presentación 15. Filtración.pdf (20)

Planta de tratamiento tarija erquiz
Planta de tratamiento tarija erquizPlanta de tratamiento tarija erquiz
Planta de tratamiento tarija erquiz
 
Unidad 3
Unidad 3Unidad 3
Unidad 3
 
MANTENCIÓN DE EQUIPOS DE RIEGO TECNIFICADO
MANTENCIÓN DE EQUIPOS  DE RIEGO TECNIFICADOMANTENCIÓN DE EQUIPOS  DE RIEGO TECNIFICADO
MANTENCIÓN DE EQUIPOS DE RIEGO TECNIFICADO
 
3 criterios de selección
3  criterios de selección3  criterios de selección
3 criterios de selección
 
9_Aspersion_final.pdf
9_Aspersion_final.pdf9_Aspersion_final.pdf
9_Aspersion_final.pdf
 
Desarenadores partes diseño y aplicacion
Desarenadores partes diseño y aplicacionDesarenadores partes diseño y aplicacion
Desarenadores partes diseño y aplicacion
 
Operaciones Unitarias físicas en tratamiento de agua
Operaciones Unitarias físicas en tratamiento de aguaOperaciones Unitarias físicas en tratamiento de agua
Operaciones Unitarias físicas en tratamiento de agua
 
Generacion de Vapor.pptx
Generacion de Vapor.pptxGeneracion de Vapor.pptx
Generacion de Vapor.pptx
 
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdf
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdfCLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdf
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdf
 
DRENAJE VIAL
DRENAJE VIALDRENAJE VIAL
DRENAJE VIAL
 
Diseño de un acueducto
Diseño de un acueducto Diseño de un acueducto
Diseño de un acueducto
 
Guia diseño filtración en multiples etapas.pdf
Guia diseño filtración en multiples etapas.pdfGuia diseño filtración en multiples etapas.pdf
Guia diseño filtración en multiples etapas.pdf
 
LECTURA (6).docx
LECTURA (6).docxLECTURA (6).docx
LECTURA (6).docx
 
Sesion 3 - Camara de rejas gruesas y finas.pdf
Sesion 3 - Camara de rejas gruesas y finas.pdfSesion 3 - Camara de rejas gruesas y finas.pdf
Sesion 3 - Camara de rejas gruesas y finas.pdf
 
Diseños-Desarenador.pdf
Diseños-Desarenador.pdfDiseños-Desarenador.pdf
Diseños-Desarenador.pdf
 
Desechos liquidos ii modificada[1]
Desechos liquidos ii modificada[1]Desechos liquidos ii modificada[1]
Desechos liquidos ii modificada[1]
 
Tratamientos físicos partículas
Tratamientos físicos partículasTratamientos físicos partículas
Tratamientos físicos partículas
 
Tema_11._Tratamientos_fisicos.ppt
Tema_11._Tratamientos_fisicos.pptTema_11._Tratamientos_fisicos.ppt
Tema_11._Tratamientos_fisicos.ppt
 
PROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.ppt
PROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.pptPROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.ppt
PROCESOS DE TRATAMIENTOS DE AFUENTES LIQUIDOS Y TRATAMIENTOS FISICOS.ppt
 
Presentació
PresentacióPresentació
Presentació
 

Más de JeissonTarazona3

Más de JeissonTarazona3 (7)

1717-9564-2-PB.pdf
1717-9564-2-PB.pdf1717-9564-2-PB.pdf
1717-9564-2-PB.pdf
 
Informe Visita PTAP.docx
Informe Visita PTAP.docxInforme Visita PTAP.docx
Informe Visita PTAP.docx
 
METODO_AASHTO_93_PARA_EL_DISENO_DE_PAVIM.pdf
METODO_AASHTO_93_PARA_EL_DISENO_DE_PAVIM.pdfMETODO_AASHTO_93_PARA_EL_DISENO_DE_PAVIM.pdf
METODO_AASHTO_93_PARA_EL_DISENO_DE_PAVIM.pdf
 
TAREA 5.pdf
TAREA 5.pdfTAREA 5.pdf
TAREA 5.pdf
 
TAREA 6.docx
TAREA 6.docxTAREA 6.docx
TAREA 6.docx
 
Presentación 15. Filtración (1).pdf
Presentación 15. Filtración (1).pdfPresentación 15. Filtración (1).pdf
Presentación 15. Filtración (1).pdf
 
despiece punto 1.pdf
despiece punto 1.pdfdespiece punto 1.pdf
despiece punto 1.pdf
 

Último

SENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRAS
SENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRASSENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRAS
SENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRASpaotavo97
 
Maquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdf
Maquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdfMaquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdf
Maquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdforianaandrade11
 
diseño de plantas agroindustriales unidad
diseño de plantas agroindustriales unidaddiseño de plantas agroindustriales unidad
diseño de plantas agroindustriales unidaddabuitragoi
 
APORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE CORBUSIER. MIES VAN DER ROHE
APORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE  CORBUSIER. MIES VAN DER ROHEAPORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE  CORBUSIER. MIES VAN DER ROHE
APORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE CORBUSIER. MIES VAN DER ROHEgonzalezdfidelibus
 
Jesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitectura
Jesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitecturaJesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitectura
Jesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitecturajesusgrosales12
 
TRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdf
TRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdfTRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdf
TRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdfDamarysNavarro1
 
TIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánico
TIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánicoTIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánico
TIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánicoWilsonChambi4
 
LAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdf
LAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdfLAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdf
LAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdfBrbara57940
 
428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptx
428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptx428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptx
428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptxReneSalas18
 
PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .
PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .
PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .Rosa329296
 
Arquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der Rohe
Arquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der RoheArquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der Rohe
Arquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der Roheimariagsg
 
EL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdf
EL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdfEL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdf
EL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdfCeciliaTernR1
 
Presentacion de 100 psicologos dijeron.pptx
Presentacion de 100 psicologos dijeron.pptxPresentacion de 100 psicologos dijeron.pptx
Presentacion de 100 psicologos dijeron.pptxbarbaracantuflr
 
Arquitectura moderna nazareth bermudez PSM
Arquitectura moderna nazareth bermudez PSMArquitectura moderna nazareth bermudez PSM
Arquitectura moderna nazareth bermudez PSMNaza59
 
PDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYO
PDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYOPDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYO
PDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYOManuelBustamante49
 
CERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdf
CERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdfCERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdf
CERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdfasnsdt
 
2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdf
2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdf2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdf
2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdfcnaomi195
 
Slaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdf
Slaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdfSlaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdf
Slaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdfslaimenbarakat
 
Brochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdf
Brochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdfBrochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdf
Brochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdfhellotunahaus
 
Portafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B Huizinga
Portafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B HuizingaPortafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B Huizinga
Portafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B Huizingagbhuizinga2000
 

Último (20)

SENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRAS
SENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRASSENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRAS
SENSICO CURSO DE EXPEDIENTE TECNICO DE OBRAS
 
Maquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdf
Maquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdfMaquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdf
Maquetas-modelos-prototipos-Mapa mental-.pdf
 
diseño de plantas agroindustriales unidad
diseño de plantas agroindustriales unidaddiseño de plantas agroindustriales unidad
diseño de plantas agroindustriales unidad
 
APORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE CORBUSIER. MIES VAN DER ROHE
APORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE  CORBUSIER. MIES VAN DER ROHEAPORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE  CORBUSIER. MIES VAN DER ROHE
APORTES Y CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS DE CORBUSIER. MIES VAN DER ROHE
 
Jesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitectura
Jesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitecturaJesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitectura
Jesus Diaz afiche Manierismo .pdf arquitectura
 
TRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdf
TRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdfTRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdf
TRABAJO DESDE CASA REGION INSULAR.docx.pdf
 
TIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánico
TIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánicoTIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánico
TIPOS DE LINEAS utilizados en dibujo técnico mecánico
 
LAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdf
LAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdfLAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdf
LAMODERNIDADARQUITECTURABYBARBARAPADILLA.pdf
 
428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptx
428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptx428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptx
428483625-ANALISIS-DEL-REGLAMENTO-DE-METRADOS.pptx
 
PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .
PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .
PRESENTACION SOBRE EL PROYECTO DE GRADO .
 
Arquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der Rohe
Arquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der RoheArquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der Rohe
Arquitectura Moderna Le Corbusier- Mies Van Der Rohe
 
EL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdf
EL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdfEL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdf
EL CONCEPTO Y EL PARTIDO ARQUITECTONICO.pdf
 
Presentacion de 100 psicologos dijeron.pptx
Presentacion de 100 psicologos dijeron.pptxPresentacion de 100 psicologos dijeron.pptx
Presentacion de 100 psicologos dijeron.pptx
 
Arquitectura moderna nazareth bermudez PSM
Arquitectura moderna nazareth bermudez PSMArquitectura moderna nazareth bermudez PSM
Arquitectura moderna nazareth bermudez PSM
 
PDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYO
PDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYOPDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYO
PDU - PLAN DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE CHICLAYO
 
CERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdf
CERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdfCERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdf
CERTIFICACIÓN DE CAPACITACIÓN PARA EL CENSO - tfdxwBRz6f3AP7QU.pdf
 
2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdf
2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdf2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdf
2024-EL CAMBIO CLIMATICO Y SUS EFECTOS EN EL PERÚ Y EL MUNDO.pdf
 
Slaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdf
Slaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdfSlaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdf
Slaimen Barakat - SLIDESHARE TAREA 2.pdf
 
Brochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdf
Brochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdfBrochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdf
Brochure Tuna Haus _ Hecho para mascotas.pdf
 
Portafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B Huizinga
Portafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B HuizingaPortafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B Huizinga
Portafolio de Diseño Gráfico por Giorgio B Huizinga
 

Presentación 15. Filtración.pdf

  • 1. Purificación del agua Amalia Avendaño Sánchez Ingeniera Ambiental y Sanitaria Especialista en Saneamiento Ambiental Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Ingeniería Ambiental
  • 3. Filtración El material suspendido queda atrapado en los granos del medio filtrante Medios porosos: *Arena *Antracita *Carbón activado Material suspendido: *Floc *Microorganismos *Metales oxidados *Sólidos
  • 4.
  • 5. FILTRACIÓN S/ Tasa de filtración (Carga superficial):  Baja  Alta S/ Medio filtrante:  Poroso  Granular (único, dual o mixto) S/ Dirección del flujo:  Ascendente  Descendente  Mixto S/ Sistema hidráulico:  A presión  Por gravedad
  • 6. FILTRACIÓN Variables principales en el diseño de filtros Características del medio filtrante Porosidad del lecho filtrante Profundidad del lecho filtrante Tasa de filtración Características del afluente Pérdida de carga disponible
  • 7. FILTRACIÓN Mecanismos de remoción en un filtro Cribado Sedimentación Impacto inercial Interceptación Adhesión Crecimiento biológico Floculación Adsorción
  • 8. Característica Filtros lentos de arena Filtros rápidos de arena Filtros de alta tasa Tasa de filtración 2-5 (<12)m/d 120 m/d 180-480 m/d Medio Arena Arena Arena y antracita Distribución del medio No estratificado Estratificado fino a grueso Estratificado grueso a fino Duración carrera 20-60 d 12-36 h 12-36 h Pérdida de carga Inicial: 0,6 m Final: 1,2 m Inicial: 0,3 m Final: 2,4-3,0 m Inicial: 0,3 m Final: 2,4-3,0 m Agua de lavado No usa 2-4% agua filtrada 6% agua filtrada Profundidad del medio 0,6-1,0 m 0,6-0,75 m Antracita: 0,4-0,6 m Arena: 0,15-0,3 m Profundidad grava 0,30 m 0,30-0,45 m 0,30-0,45 m Drenaje Tubería perforada Tubería perforada y falso fondo Tubería perforada y falso fondo FILTRACIÓN
  • 9. OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal Presión del agua sobre el lecho Pérdida de carga Filtro sucio Succión bajo la base del lecho 2,7 – 3,7 m 1 2 3 4 5
  • 10. Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal 1 2 3 4 5 OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
  • 11. Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Nivel de filtración Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal 1 2 3 4 5 OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
  • 12. Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal 1 2 3 4 5 OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
  • 13. Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Nivel de lavado Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal 1 2 3 4 5 OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
  • 14. Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Nivel de lavado Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal 1 2 3 4 5 OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
  • 15. Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal 1 2 3 4 5 OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
  • 16. Arena Grava Drenaje y falso fondo Canaleta de lavado Nivel de filtración Agua tratada Tanque de almacenamiento Agua de lavado Del sedimentador Agua de lavado Control de caudal 1 2 3 4 5 OPERACIÓN DE UN FILTRO RÁPIDO
  • 17. FILTRACIÓN Número de filtros rápidos: S/Carga Superficial máxima: 𝐶𝑆 = 𝑄 𝑛𝐴𝑓 𝐶𝑆𝑚á𝑥 = 𝑄 𝑛 − 1 𝐴𝑓 y En donde: CS = carga superficial o tasa de filtración normal, m/d Q = caudal total de la planta, m3/d CSmáx = carga superficial o tasa de filtración máxima con un filtro fuera de servicio por lavado, m/d Af = área del filtro, m2 n = número de filtros
  • 18. Ejemplo: Determinar el número de filtros requeridos en una PTAP que trata 100L/s, si la filtración se hace a una tasa de 120m/d y no debe exceder de 170m/d con un filtro fuera de servicio.
  • 19. Ejemplo: Q=100L/s CS= 120 m/d CS máx = 170 m/d 𝐶𝑆 = 𝑄 𝑛𝐴𝑓 𝐶𝑆𝑚á𝑥 = 𝑄 𝑛 − 1 𝐴𝑓 𝑄 𝐴𝑓 = 𝑛𝐶𝑆 𝑄 𝐴𝑓 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥 Igualando 𝑛𝐶𝑆 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥 𝑛 ∗ 120𝑚/𝑑 = 𝑛 − 1 170𝑚/𝑑 120𝑛 = 170𝑛 − 170 50𝑛 = 170 𝑛 = 170 50 = 3,4 ≈ 4 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜𝑠
  • 20. Lavado normal Lavado mutuo Agua de lavado Filtro 1 Filtro 1 Filtro 2 Filtro 2 Filtro 3 Filtro 3 Filtro 4 Filtro 4
  • 21. FILTRACIÓN Número de filtros rápidos (continuación): Para filtros de lavado mutuo: 𝑛 = 𝐴𝑡 𝐴𝑓 𝐴𝑡 = 𝑄 𝑣𝑓 𝐴𝑓 = 𝑄 𝑣𝑙 con ⇒ 𝑛 = 𝑣𝑙 𝑣𝑓 En donde: n = número de filtros At = área total de filtros, m2 Af = área del filtro, m2 Q = caudal total de la planta, m3/s vf = velocidad de filtración, m/s (debe ajustarse hasta obtener un número exacto de filtros) vl = velocidad de lavado, m/s NOTA: El lavado mutuo requiere caudales poco variables en la planta
  • 22. LAVADO DE FILTROS (Filtros Rápidos)  Velocidad de arrastre (S/Kawamura), a 20ºC: vt = 10 D60 para arena con S=2,65 vt = 4,7 D60 para antracita con S=1,55 D60= TE x CU vt = velocidad de arrastre, m/min D60= tamaño de partículas para el 60% que pasa, mm TE = tamaño efectivo CU = coeficiente de uniformidad  Velocidad de fluidización: vb  vt x e4,5 y vb > 0,3 m/min vb = velocidad de fluidización, m/min e = porosidad del medio (0,45 arena; 0,5 antracita)  Velocidad óptima de lavado: vl = 0,1 vt (típica: 10 – 14 mm/s)  Corrección por temperatura: T = viscosidad absoluta a TºC, cP (cP = 0,001 Pa.s) 𝑣𝑙,𝑇 = 𝑣𝑙,20 3 𝜇𝑇
  • 23. LAVADO DE FILTROS (Filtros Rápidos) Caudal de lavado: 𝑄𝑙 = 𝑣𝑙𝐴𝑓 Volumen de agua de lavado: 𝑉𝑙 = 𝑄𝑙𝑡𝑙 En donde: Ql = caudal de lavado, m3/s vl = velocidad de lavado, m/s Af = área del filtro, m2 Vl = volumen de agua para lavado, m3 tl = tiempo de lavado, s
  • 24. CANALETAS DE LAVADO (Flitros Rápidos) h0 Canaletas de lavado: Q = 1,375 b ho 3/2 Lecho h0 b H0 P Grava L S Separación entre canaletas: 1,5 < S < 2,10 m (0,74 L + P) < H0 < (L + P) 1,5 H0 < S < 2 H0
  • 25. CRITERIOS DE DISEÑO RAS 2017 Parámetro Lenta con lecho simple Rápida con lecho simple Rápida con lecho mixto Tasa de filtración (m3 /m2 .d) 7 - 14 < 120 180 - 350 Profundidad del medio (m) 0,8 - 1,0 0,6 - 0,9 0,4 - 0,6 Antracita 0,15 - 0,3 Arena Características de filtración convencional :
  • 26. CRITERIOS DE DISEÑO Según RAS 2000: Turbiedad afluente: < 15 UTN Color: < 20 UPC CF, NMP/100 mL: < 500 Tamaño efectivo de la arena: 0,15 – 0,35 mm Coeficiente de uniformidad: 2 – 4 Densidad relativa grava: > 2,5 FILTRACIÓN LENTA
  • 27. Capa Tamaño, mm Espesor, m 1 9,0 – 10,0 0,10 – 0,15 2 2,0 – 9,0 0,05 3 1,0 – 1,5 0,05 Altura del agua sobre el lecho: 0,7 – 1,0 m Velocidad a la entrada: 0,1 m/h Pérdida de carga: 0,1 – 1,0 m Número de unidades: ≥ 2 Especificaciones de la grava de soporte: FILTRACIÓN LENTA CRITERIOS DE DISEÑO
  • 28. Filtración rápida s/RAS 2000:  Pérdida de carga disponible: > 2,0 m  Capacidad del tanque de lavado: > 20 min (10/filtro) Filtración rápida s/RAS 2017:  Número de filtros con tanque de lavado: ≥ 3  Número de filtros con lavado mutuo: ≥ 4 FILTRACIÓN RÁPIDA CRITERIOS DE DISEÑO
  • 29. Tipo arena Tamaño Efectivo Coeficiente de Uniformidad Mínimo (mm) Máximo (mm) Mínimo Máximo Fina 0,35 0,45 1,35 1,70 Estándar 0,45 0,55 Gruesa 0,55 0,65  Densidad antracita: > 1450 kg/m3  Dureza de la antracita: > 3,5 escala de Mohs  Espesor lecho filtrante: > 0,6 m  Lechos mezclados de arena y antracita: d1 = 4d2 a 6d2 (d1 y d2: diámetros de antracita y arena respectivamente) FILTRACIÓN RÁPIDA CRITERIOS DE DISEÑO
  • 37.
  • 38. Ejemplo: Diseñar el sistema de filtración rápida para una PTAP que trata 100L/s, si la tasa de filtración se hace a 120m/d y no debe exceder de los 140m/d con un filtro fuera de servicio. Se espera un tiempo de lavado de 10 minutos y una carrera de 24h. Temperatura del agua: 18°C
  • 39. Ejemplo: Q=100L/s CS= 120 m/d CS máx = 140 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp 𝐶𝑆 = 𝑄 𝑛𝐴𝑓 𝐶𝑆𝑚á𝑥 = 𝑄 𝑛 − 1 𝐴𝑓 𝑄 𝐴𝑓 = 𝑛𝐶𝑆 𝑄 𝐴𝑓 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥 Igualando 𝑛𝐶𝑆 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥 𝑛 ∗ 120𝑚/𝑑 = 𝑛 − 1 140𝑚/𝑑 120𝑛 = 140𝑛 − 140 20𝑛 = 140 𝑛 = 140 20 = 7 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜𝑠
  • 40. Ejemplo: Q=100L/s CS= 120 m/d CS máx = 140 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp 𝑄𝑓 = 8640𝑚3/𝑑 7 = 1234,3𝑚3 /𝑑 𝐶𝑆 = 𝑄 𝐴𝑓 𝐴𝑓 = 𝑙2 𝐴𝑓 = 𝑄 𝐶𝑆 = 1234,3𝑚3/𝑑 120𝑚/𝑑 = 10.28𝑚2 𝑙 = 𝐴𝑓 = 3.2𝑚 3.2𝑚 3.2𝑚
  • 41. Ejemplo: Q=100L/s CS= 120 m/d CS máx = 140 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp 𝐷60 = 𝑇𝐸 ∗ 𝐶𝑈 = 0.5 ∗ 1.5 = 0.75 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑓𝑖𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑇𝐸 = 0.5 𝐶𝑈 = 1.5 𝑉𝑡 = 10 ∗ 𝐷60 𝑉𝑡 = 10 ∗ 0.75 = 7.5𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑒 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑉𝑏 = 𝑉𝑡 ∗ 𝑒4.5 = 7.5 𝑚 𝑚𝑖𝑛 ∗ 0.454.5 = 0.206𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑙 = 0.1 ∗ 𝑉𝑡 = 0.75 𝑚 𝑚𝑖𝑛 ∗ 1000𝑚𝑚 1𝑚 ∗ 1𝑚𝑖𝑛 60𝑠 = 12.5𝑚𝑚/𝑠 𝑉𝑙 > 𝑉𝑏 (10 − 14) 𝑂𝐾
  • 42. Ejemplo: Q=100L/s CS= 120 m/d CS máx = 140 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp 𝑡𝑙 = 10𝑚𝑖𝑛 𝑄𝑙 = 𝐴𝑓 ∗ 𝑉𝑙 = 10.28𝑚2 ∗ 0.75 𝑚 𝑚𝑖𝑛 ∗ 1𝑚𝑖𝑛 60𝑠 = 0.128 𝑚3 𝑠 𝑉𝑜𝑙. 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 𝑄𝑙 ∗ 𝑡𝑙 = 0.128 𝑚3 𝑠 ∗ 10𝑚𝑖𝑛 ∗ 60𝑠 1𝑚𝑖𝑛 = 76.8 𝑚3 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 % agua de filtrada requerida para el lavado es: 𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒 24ℎ 𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑄 ∗ 𝑡𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 = 1234,3 𝑚3 𝑑 ∗ 1𝑑 = 1234,3 𝑚3 76.8 𝑚3 1234,3 𝑚3 ∗ 100 = 6,2%
  • 43. Ejemplo: 𝐶𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑡𝑎 Suponiendo b=0.5m 𝑃 = ℎ𝑜 + 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒 = 0.32𝑚 + 0.13𝑚 = 0.45𝑚 Q = 1,375 b ho 3/2 ℎ𝑜 = 3/2 𝑄𝑐 1.375 ∗ 𝑏 = 3/2 0.128 𝑚3 𝑠 1.375 ∗ 0.5𝑚 = 0.32𝑚 𝐻𝑜 = 𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖ó𝑛 + 𝑃 = 1.05𝑚 (0,74 L + P) < Ho < (L + P) 0.968< Ho < 1.15 0,7𝑚 0,3𝑚 0,6𝑚 Lecho h 0 b H 0 P Grava L S
  • 44. Ejemplo: Diseñar el sistema de filtración rápida para una PTAP que trata 100L/s, si la tasa de filtración se hace a 180m/d y no debe exceder de los 250m/d con un filtro fuera de servicio. Se espera un tiempo de lavado de 10 minutos y una carrera de 24h. Temperatura del agua: 18°C.
  • 45. Ejemplo: Q=100L/s CS= 180 m/d CS máx = 250 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp 𝐶𝑆 = 𝑄 𝑛𝐴𝑓 𝐶𝑆𝑚á𝑥 = 𝑄 𝑛 − 1 𝐴𝑓 𝑄 𝐴𝑓 = 𝑛𝐶𝑆 𝑄 𝐴𝑓 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥 Igualando 𝑛𝐶𝑆 = 𝑛 − 1 𝐶𝑆𝑚á𝑥 𝑛 ∗ 180𝑚/𝑑 = 𝑛 − 1 250𝑚/𝑑 180𝑛 = 250𝑛 − 250 70𝑛 = 250 𝑛 = 250 70 = 3.6 ≈ 4 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜𝑠
  • 46. Ejemplo: 𝑄𝑓 = 8640𝑚3/𝑑 4 = 2160𝑚3 /𝑑 𝐶𝑆 = 𝑄 𝐴𝑓 𝐴𝑓 = 𝑙2 𝐴𝑓 = 𝑄 𝐶𝑆 = 2160𝑚3/𝑑 180𝑚/𝑑 = 12𝑚2 𝑙 = 𝐴𝑓 = 3.5𝑚 3.5𝑚 3.5𝑚 Q=100L/s CS= 180 m/d CS máx = 250 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp
  • 47. Ejemplo: 𝐷60 = 𝑇𝐸 ∗ 𝐶𝑈 = 0.5 ∗ 1.5 = 0.75 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑜𝑠 𝑓𝑖𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑇𝐸 = 0.5 𝐶𝑈 = 1.5 𝑉𝑡 = 10 ∗ 𝐷60 𝑉𝑡 = 10 ∗ 0.75 = 7.5𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑒 Q=100L/s CS= 180 m/d CS máx = 250 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp 𝐴𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑡𝑎 𝑇𝐸 = 0.8 𝐶𝑈 = 1.5 𝑨𝒓𝒆𝒏𝒂 𝑨𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊𝒕𝒂 𝐷60 = 𝑇𝐸 ∗ 𝐶𝑈 = 0.8 ∗ 1.5 = 1.2 𝑉𝑡 = 4.7 ∗ 𝐷60 𝑉𝑡 = 4.7 ∗ 1.2 = 5.6 𝑚/𝑚𝑖𝑛
  • 48. Ejemplo: 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑉𝑏 = 𝑉𝑡 ∗ 𝑒4.5 = 7.5 𝑚 𝑚𝑖𝑛 ∗ 0.454.5 = 0.206𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑙 = 0.1 ∗ 𝑉𝑡 = 0.56 𝑚 𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑙 > 𝑉𝑏 𝑂𝐾 Q=100L/s CS= 180 m/d CS máx = 250 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp 𝑉𝑏 = 𝑉𝑡 ∗ 𝑒4.5 = 5.6 𝑚 𝑚𝑖𝑛 ∗ 0.54.5 = 0.247𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑨𝒓𝒆𝒏𝒂 𝑨𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊𝒕𝒂 𝑣𝑙,𝑇 = 𝑣𝑙,20 3 𝜇𝑇 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎: 𝑣𝑙,𝑇 = 0.56 3 1.053 = 0.55𝑚/𝑚𝑖𝑛
  • 49. Ejemplo: 𝑡𝑙 = 10𝑚𝑖𝑛 𝑄𝑙 = 𝐴𝑓 ∗ 𝑉𝑙 = 12𝑚2 ∗ 0.55 𝑚 𝑚𝑖𝑛 ∗ 1𝑚𝑖𝑛 60𝑠 = 0.11 𝑚3 𝑠 𝑉𝑜𝑙. 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 𝑄𝑙 ∗ 𝑡𝑙 = 0.11 𝑚3 𝑠 ∗ 10𝑚𝑖𝑛 ∗ 60𝑠 1𝑚𝑖𝑛 = 66 𝑚3 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 % agua de filtrada requerida para el lavado es: 𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒 24ℎ 𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑄 ∗ 𝑡𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 = 2160 𝑚3 𝑑 ∗ 1𝑑 = 2160 𝑚3 66𝑚3 2160 𝑚3 ∗ 100 = 3% Q=100L/s CS= 180 m/d CS máx = 250 m/d tl=10 min T=18ºC U=1.053*10-3 N.s/m2 =1.053cp
  • 50. Ejemplo: 𝐶𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑡𝑎 Suponiendo b=0.5m 𝑃 = ℎ𝑜 + 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒 = 0.29𝑚 + 0.15𝑚 = 0.45𝑚 Q = 1,375 b ho 3/2 ℎ𝑜 = 3/2 𝑄𝑐 1.375 ∗ 𝑏 = 3/2 0.11 𝑚3 𝑠 1.375 ∗ 0.5𝑚 = 0.29𝑚 𝐻𝑜 = 𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖ó𝑛 + 𝑃 = 1.15𝑚 (0,74 L + P) < Ho < (L + P) 1.11< Ho < 1.35 0,3𝑚 0,3𝑚 0,7𝑚 Lecho h 0 b H 0 P Grava L S 1,5 < S < 2,10 m 0,6