PROYECTO ABASTECIMIENTO DE AGUA.doc

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    11-Sep-2015

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SEP SEIT DGTI

SEP SEIT DGTI

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MATAMOROS

INGENIERIA CIVIL

EQUIPO:

AVILA VARGAS ERNESTO ALEJANDRO

CONCHA CHAVEZ DIANA DENISE

MANCHA ESQUIVEL EVER

PROFESOR: ING. FELIX DELGADILLO PARRAH, MATAMOROS, TAMPS 04 DE DICIEMBRE DEL 2014II.- Introduccin (Referente generalidades, antecedentes histricos, sobre el Abastecimiento de agua Potable a la poblacin y la propuesta)

La idea del abastecimiento de agua naci de la necesidad del hombre de trasladar y distribuir el agua a los lugares ms apartados o desde sus fuentes a los lugares de vivienda y es as, como en la antigedad, en Siria y Babilonia se construyeron caones de albailera; en otras regiones de oriente se encontraron vestigios de acueductos de esa poca. Uno de los acueductos de Jerusaln tena ms de 32 kilmetros de longitud en algunos tramos se serva de tneles excavados en sobre las rocas y, en otros, de puentes de mampostera, cuyos arcos salvaban las quebradas o cruzaban los terrenos bajos.

En Europa fueron los griegos los primeros que construyeron acueductos, pero los romanos fueron los que ms los desarrollaron, creando una extensa red de acueductos para traer las aguas limpias de los Apeninos hasta la ciudad, intercalando estanques y filtros a lo largo del recorrido del agua para asegurar su calidad. Este sistema de suministro decay con la desintegracin del Imperio. El historiador Pierre Grimal denomina a Roma como la ciudad del agua, ya que once acueductos importantes alimentaban la ciudad al final del Imperio.

El invento de la bomba a mediados del siglo XVI en Inglaterra, impuls las posibilidades de desarrollo de sistemas de suministro de agua.

Los seres humanos han almacenado y distribuido el agua durante siglos. Cuando se producan asentamientos humanos de manera continuada stos siempre se producen cerca de lagos y ros. Cuando no existen lagos y ros aprovechan los recursos de agua subterrneos que se extrae mediante la construccin de pozos.

El sistema utilizado para el transporte del agua eran los acueductos, utilizando sistemas de tuberas en las ciudades construidos con cemento, roca, bronce, plata, madera y Plomo. Las fuentes de agua se protegan de contaminantes externos.

Despus de la cada del Imperio Romano, los acueductos se dejaron de utilizar. Durante la edad media se manifestaron gran cantidad de Problemas de Higiene en el agua y los sistemas de distribucin de plomo, porque los residuos y excrementos se vertan directamente en las aguas. La gente que beba de esta agua enfermaba y mora.

El primer sistema de suministro de agua potable a una ciudad completa fue construido en Paisley, Escocia, alrededor del ao 1804. En tres aos se comenz a transportar agua filtrada a la ciudad de Glasgow.

En 1806 en Pars empieza a funcionar la mayor planta de tratamiento de agua.

En 1827 un Ingles construye un filtro de arena para la purificacin del agua potable. Hoy en da todava se considera el primer sistema efectivo utilizado con fines de salud pblica.

III.- Fundamento terico (Especificaciones del agua potable)El abastecimiento de agua para uso y consumo humano con calidad adecuada es fundamental para prevenir y evitar la transmisin de enfermedades gastrointestinales y otras, para lo cual se requiere establecer lmites permisibles en cuanto a sus caractersticas microbiolgicas, fsicas, organolpticas, qumicas y radiactivas.

Con el fin de asegurar y preservar la calidad del agua en los sistemas, hasta la entrega al consumidor, se debe someter a tratamientos de potabilizacin a efecto de hacerla apta para uso y consumo humano.

NORMAS DE SALUD PARA EL AGAUA POTABLE

Modificacin a la NOM-127-SSA1-1994, Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano. Lmites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilizacin.

NOM-014-ssa1-1993 "procedimientos sanitarios para el muestreo de agua para uso y consumo humano en sistemas de abastecimiento de agua pblicos y privados

NOM-179-SSA1-1998, Vigilancia y evaluacin del control de calidad del agua para uso y consumo humano, distribuida por sistemas de abastecimiento pblico.

NOM 012-SSA1-1993. Requisitos sanitarios que deben cumplir los sistemas de abastecimiento de agua para uso y consumo humano pblicos y privados.

El artculo 115 constitucional establece que los servicios de agua potable son responsabilidad de los municipios quienes casi siempre los realizan a travs de un organismo operador, quien tiene la funcin de buscar y seleccionar fuentes de suministro, definir los sistemas de captacin y determinar los esquemas de potabilizacin y distribucin del agua, entre otras cosas.

ESPECIFICACIONES DEL AGUA POTABLE

Agua para uso y consumo humano, agua que no contiene contaminantes objetables, ya sean qumicos o agentes infecciosos y que no causa efectos nocivos para la salud. Tambin se denomina como agua potable.

Generalidades de mtodos de potabilizacin

La potabilizacin del agua proveniente de una fuente en particular, debe justificarse con estudios de calidad y pruebas de tratabilidad a nivel de laboratorio para asegurar su efectividad.

Se deben aplicar los tratamientos especficos siguientes o los que resulten de las pruebas de tratabilidad, cuando los contaminantes microbiolgicos, las caractersticas fsicas y los constituyentes qumicos del agua.Contaminacin microbiolgica.

Bacterias, helmintos, protozoarios y virus. Deben desinfectarse con cloro, compuestos de cloro, yodo1, ozono, luz ultravioleta; plata inica o coloidal; coagulacin-sedimentacin-filtracin; filtracin en mltiples etapas.

Caractersticas fsicas y organolpticas.

Color, olor, sabor y turbiedad.- Oxidacin-coagulacin-floculacin-sedimentacin-filtracin; adsorcin en carbn activado.

Constituyentes qumicos.

Arsnico. Coagulacin-floculacin-sedimentacin-filtracin; intercambio inico u smosis inversa.

Aluminio, bario, cadmio, cianuros, cobre, cromo total y plomo. Coagulacin-floculacin-sedimentacin-filtracin; intercambio inico u smosis inversa.

Cloruros. Intercambio inico, smosis inversa o evaporacin.

Dureza. Ablandamiento qumico o intercambio inico.

IV.- Descripcin general del rea de proyecto.El rea de proyecto es una zona urbana localizada en el sureste del estado de Tamaulipas 22 52 y 22 22 de latitud norte y a 9908 y 9830 de longitud oeste, altitud entre 50 y 900m. El Municipio de El Mante se localiza al sur del Estado de Tamaulipas, en la cuenca del ro Guayalejo o Tames, afluentes del ro Pnuco. Colinda al norte con los Municipios de Gonzlez, Xicotncatl y Gmez Faras; al sur con los estados de Veracruz-Llave y San Luis Potos, al este con el Municipio de Gonzlez y al oeste con Antiguo Morelos y Ocampo. Su extensin territorial es de 1,698.801/ kilmetros cuadrados, cifra que representa el 2.12 por ciento del territorio estatal que tiene una superficie de 79,829 Km2.En el Municipio existen varias fuentes de captacin, la principal es el sitio conocido como el Nacimiento ubicado a 13.5 km de la cabecera municipal, de este lugar, el agua se canaliza hacia la presa La Aguja.

La precipitacin promedio es de 900 - 1300 mm.

En el clima sus caractersticas clido subhmedo con lluvias en verano

El tipo de suelo que predomina en la regin de El Mante, es el Vertisol Crmico y Plico con clase textural fina que ocupan el 75.9 % de la superficie municipal, por sus componentes orgnicos, son suelos aptos para actividades agropecuarias, por lo cual, el territorio municipal se clasifica en tres zonas: la zona caera o de riego, la zona urbana y la zona temporalera.

Rango de temperatura: 20 - 26C.V.- Estudios previos para la zona a abastecer de agua potable. (Descripcin y planos, anlisis, etc.)

Algunos de los estudios previos a realizar en el diseo de una red de agua potable son los estudios Topogrficos tales como recabar previamente la informacin cartogrfica, fotogramtrico y topogrfica existente sobre el rea en estudio y de existir levantamientos topogrficos anteriores de la zona en estudio, se analiza la informacin para determinar la posibilidad de utilizarlos, actualizarlos o complementarlos, segn sea el caso, Geotcnicos: procedimiento constructivo, Exploracin y muestreo, Pruebas de laboratorio , Anlisis geotcnico, Reconocimiento geolgico, estudios Geohidrolgicos los cuales deben incluir El plano geolgico regional, Los principales parmetros geohidrolgicos, indicando los valores obtenidos y la confiabilidad de los resultados, La estratigrafa y geologa regional, estudios de Clima y Estudios de factibilidad.CARTA TOPOGRAFICA CIUDAD MANTE TAMAULIPAS

VI. Informacin bsica para el proyecto de Abastecimiento de agua potable.

a).- Poblacin de proyecto:

26, 216 habitantesb).- Consumos de agua por tipo de servicio.Consumo Domstico por clase socioeconmica

CLASE SOCIOECONOMICADESCRIPCION DEL TIPO DE VIVIENDA

MEDIACasas y departamentos, que cuentan con uno o dos baos, jardn de 15 a 35 m2 y tinaco

c).- Demanda de agua actual y futura.

Dpt = Ff + CtDonde:

Dpt = demanda en determinado periodo de tiempo.

Ff = fugas fsicas o perdidas que ocurren

Ct= Consumo total

Donde (todas las cifras estaran en las mismas unidades volumtricas y referida al mismo periodo de tiempo y zona geogrfica)

Ct = Cdr + Cdm + Cdp + Cc + Ci + Cp + Ce + Ca

Donde:

Ct = consumo diario total, en m3

Cdm = consumo diario domstico clase media, en m3Calculo de la Demanda actual:Dpt = Ff + Ct

Ct = Cdm Los consumos por tipo de usuario se obtienen

Consumo domstico.- Multiplicando el consumo, Per cpita de cada sector socioeconmico por la poblacin correspondiente.

TIPO DE INSTALACION# DE HABITANTESCONSUMO PER CAPITA (l/hab./da)CdM (l/da)

CONSUMO DOMESTICO: CLASE MEDIA/CLIMA CALIDO26,2162306,029,680

Ct = 6,029,680 l/daValores de prdidas de agua en Mxico: Se considera un valor entre el 40 % y el 60 % del volumen suministrado.Ff= 0.40(6,029,680)

Ff= 2, 411, 872 l/diaDptactual = 2, 411, 872 + 6029,680Dptactual= 8, 441, 552 l/da /1000Dptactual= 8,441.552 m^3/daCalculo de la Demanda futura:

Proyeccin:

Pi+n = Pi (1 + Tc) ^n

Donde:

Pi = Poblacin conocida al inicio del periodo (hab.)

Pi+n = Poblacin n aos despus (hab.)

Tc = Tasa de crecimiento n= Numero de periodos

P2013 = 26, 216 habitantesP2013+10 = ?Tc en Mante: 1.55% = 0.0155n = 10

P2013+10 = 26, 216(1+0.0155) ^10

P2013+10 = 30,575 habitantes.TIPO DE INSTALACION# DE HABITANTESCONSUMO PER CAPITA (l/hab./da)CdM (l/da)

CONSUMO DOMESTICO: CLASE MEDIA/CLIMA CALIDO30,5752307, 032, 250

Ct = CdM = 7032,250 l/daFf= 0.40 (7032,250) = 2, 812, 900Dptfutura = 7032,250 + 2, 812, 900Dptfutura = 9, 845, 150 l/da /1000Dptfutura = 9, 845.15 m^3/dad).- Variaciones en el consumo

Coeficientes de variacin diaria y horaria

CONCEPTOVALOR

Coeficiente de variacin diaria (CVc)1.40

Coeficiente de variacin horaria (CVh)1.55

e).- Dotacin

Se determina para cada ao dentro del perodo de diseo, de la manera siguiente:

La demanda (en m3/da) se divide entre el nmero total de habitantes de la zona en estudio en el ao considerado y se multiplica por 1000 para obtener

l/hab./da.

f).- Gastos de diseo

PD

Qmed =

86,400

Donde:

Qmed: Gasto medio diario, en I/s

P: Nmero de habitantes = 26,216 habitantesD: Dotacin, en I/hab./da = 375 l/hab./da86,400: segundos/da

QMD = CVd x Qmed

Donde:

QMD: Gasto mximo diario, en I/s

CVd: Coeficiente de variacin diaria = 1.40Qmed: Gasto medio diario, en l/s = 113.8 L/seg.

QMH = CVh x QMD

Donde:

QMH: Gasto mximo horario, en I/s

CVh: Coeficiente de variacin horaria = 1.55QMD: Gasto mximo diario, en l/s = 159.3 l/seg.

VII.- OBRAS DE CAPTACION

a) Describir el tipo de captacin conforme al proyecto y las fuentes disponibles.

Tipo de captacin: superficial.

Las aguas superficiales representan una gran alternativa de suministro, requiriendo obras de captacin que en la generalidad de los casos utilizan equipos de bombeo para su aprovechamiento directo desde la corriente.

Estas aguas pueden ser mejor aprovechadas si se construyen embalses o se deriva el caudal necesario sobreelevando el nivel del ro, para lo cual se construyen presas derivadores.

Hidrografa de Cd. Mante, Tamaulipas

Regin hidrolgica: Pnuco (100%)

Cuenca:

R. Tames (100%)

Subcuenca:

R. Tames (96%) y R. Comandante (4%)

Corrientes de agua: Perennes: R. Tanton, R. Mante, R. San Rafael de los

Castro, R. Santa Clara, R. La Palma, R. Guayalejo y R. El

Comandante

Intermitentes: A. Las Campesinas, R. El Nopal, R. Las

nimas, R. Las Huertas y R. Ojo de Agua

Cuerpos de agua: P. Estudiante Ramiro Caballero Dorantes

Conocidas dichas fuentes disponibles en la regin se determina que La captacin se har directamente de la presa Las animas mas formalmente llamada como la presa Estudiante Ramiro Caballero, la cual es una presa ubicada en el cause del ro Guayalejo(o Tames) en Mante, Tamaulipas. La presa ocupa una superficie de 10,000 hectreas, tiene una cortina de 1.6 Km. De longitud con una altura de 10 metros.

Ubicacin:sobre el arroyo Las nimas a pocos kilmetros de su confluencia con el ro Guayalejo o Tames, a 32 Km. al oriente de Ciudad Mante, junto al poblado Santa Brbara entre los ejidos Francisco I. Madero y Magiscatzin de los municipios de Mante y Gonzlez en la parte sur del estado de Tamaulipas.b) Tipo de corriente y gasto del caudal calculado.

Corrientes que capta la presa Las animas son:arroyo Las nimas, cuenca hidrolgica del ro Guayalejo (formador del Tames), ro Mante, arroyos El Capuln, El Sargento, Santa Clara, Tanton, El Comedor, El Estero, El Verde, El Cojo, La Lajilla, San Vicente, San Antonio, y corrientes descendientes de la Sierra de Cucharas y Sierra Madre Oriental.

Tiene una Capacidad de aproximadamente 571.072 millones de metros cbicos.

su principal fuente de abastecimiento es el ro Guayalejo, el cual es uno de los ros ms importantes de la zona sur del estado, abastece del vital lquido a la regin caera de Ciudad Mante y llena el embalse Ramiro Caballero, que tiene un vital desempeo en las actividades econmicas agrcolas y ganaderas en la regin.CAUDAL CALCULADO CON UN VERTEDORCapacidad Acumulada:500.00m3/s

Vertedor:1

Tipo:Cresta recta

Operacin:Libre

Capacidad:500.00m3/s

Longitud de la Cresta:300.00m

Elevacin de la Cresta:51.70msnm

c) Ubicacin de la obra de toma y describir los elementos que la componen.La comunidad del proyecto est ubicada en el municipio de El Mante Tamaulipas, al sur de la presa de almacenamiento Estudiante Ramiro Caballero siendo esta la principal fuente de abastecimiento de agua potable. La obra de toma quedara posicionada en la cortina de la presa la cual tiene una altura de 10 metros y el objetivo de esta obra de toma es la de dar una dotacin de agua potable a la comunidad.

Esta obra de toma ser diseada cuidadosamente para evitar un dficit en el suministro o en encarecer innecesariamente los costos del sistema por un sobredimensionamiento

Adems el dimensionamiento de esta obra de toma incluir como base, el conocimiento de la demanda de agua (9, 845.15 m^3/da)

Elementos que la componen:En general, una obra de toma para presa de almacenamiento consiste en:

Estructura de entrada.

Conductos, (funcionan hidrulicamente como tubo parcialmente llenos)

Mecanismos de regulacin y emergencias con su equipo de operacin (compuerta, vlvulas, rejillas contra basura)

Dispositivos para disipacin de energa. (Contra golpe de ariete)

d) Medidores de aforo.Tratndose de conduccin de agua por medio de tubera sujeta a presin podemos hacer uso de un medidor diferencial el cual puede ser un medidor tipo Venturi el cual tiene las siguientes caractersticas:

-contraccin gradual formada por conos convergentes y divergentes.

-perdida de energa menor con respecto a otros tipos de medidores(tobera, diafragma)

Este sistema funciona con base a la reduccin de presin que se presenta en dos puntos del aparato, la cual es directamente proporcional al caudal.

e) Tipos de filtros utilizados.Existen dos tipos de filtros: filtros lentos y filtros rpidos; en nuestro caso seleccionamos el filtro lento por las caractersticas de la localidad.

Filtro

Consta de un tanque de algunos metros de profundidad en el cual se coloca un medio filtrante sobre un sistema adecuado de drenaje, pasa del frente del tanque a los drenes de fondo.

Medios filtrantes

Arena silcea

Antracita

Granate

Ilmetita

Magnetita

Grava

Cascara de coco, pistache, cacahuate, etc.

Pastos arcillosos

Mixtos

Filtro lento

Generalidades

La filtracin lenta, esto es ratas menores de 12m3/m2/da, precedi a la filtracin rpida.

Sin embargo, en los pases en desarrollo, los filtros lentos, en zonas rurales principalmente, pueden tener ventajas definidas sobre los filtros rpidos.

Consiste en una caja rectangular o circular a la cual se le coloca de 0.90 m a 1.20 m de arena fina sobre 0.40 0.45 m de grava gruesa. Encima del lecho filtrante se deja una capa de agua de 1.00 m a 1.50 m y debajo de la grava se colocan un sistema de drenajes apropiados.

Rata de flujo

La rata de flujo vara entre 2 y 14/m3/m2/da. Ms frecuentemente entre 6-9 m3/m2/da.

Lecho filtrante

El lecho ms fino debe ser de 1.59 mm 2.12 mm preferiblemente.

Est constituida por un lecho de 0.90 a 1.20 m de granos finos de 0.3 a 0.35 mm de tamao efectivo y 1.5 a 3.0 de coeficiente de uniformidad, ms frecuentemente de 1.8 a 2.0. la arena se coloca sobre la grava por capas. Al no existir lavado ascendente no existe estratificacin y los granos finos se mezclan con los gruesos, lo que hace que la porosidad sea menor que en los filtros rpidos.

Nmero de unidades

Por lo menos debe haber dos unidades, de modo que cuando se ponga fuera de servicio una, pueda trabajarse con la otra. Debe por tanto considerarse una capacidad adicional de reserva, como lo indica la siguiente tabla:

PoblacinNmero de unidades Unidades de reserva

> 20002100%

2000 10000350%

10000 60000433%

60000 100000525%

Esto implica que cuando se disea para pequeas poblaciones, un filtro debe ser capaz de tratar la totalidad del flujo sin sobrecarga, para mantener una capacidad de reserva del 100%. Para poblaciones mayores esta reserva puede ser menor.

Poblacin el Mante = 26,216 habitantes, 3 unidades, reserva del 50%.

Sistema de drenaje: se seleccionara el sistema de drenaje de ladrillos tendidos en canto.

VIII.- TIPO DE CONDUCCION PARA EL PROYECTO

Tipo material, clase de tubera.Tipo de tubera: acero

Rugosidad en metros: 0.0004 A 0.0006Coeficiente de Manning: 0.017Coeficiente de Hazen Williams: 140

Dimetros comerciales en pulgadas: 1/2 - 3/4 - 1 - 1 1/2 - 2 - 2 1/2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 8 - 10 - 12 - 16 - 18 - 20 - 24 30

Tipos de unin: A presin - Mecnicas - Soldadura Remachada

Accesorios propuestosJuntas

Para cada proyecto en particular se deben definir los tipos de juntas a utilizar, tomando en cuenta las condiciones de trabajo externas e internas a que estar sometida la tubera, el tipo de terreno, agresividad del suelo, entre otros.

Generalmente se utilizan juntas en los siguientes casos:

Para absorber movimientos diferenciales de la tubera (en la conexin con una estructura, en caso de sismo, por efectos de temperatura, etc.

Para unir tuberas del mismo o de diferente material, o con piezas especiales y vlvulas

Vlvulas de admisin y expulsin de aire

Para todos los puntos altos de las lneas a presin,

Operan automticamente para remover el aire desplazado cuando la lnea se comienza a llenar o el que se acumula en dichos puntos.

Sirven para admitir aire en la lnea, evitando el colapso si se presenta una presin negativa.

El tamao requerido depende del dimetro del conducto y de las velocidades a las cuales se vaca la lnea.

Para eliminar pequeas cantidades de aire que se acumulen en los puntos ms elevados de la lnea, se utilizan vlvulas llamadas comnmente "eliminadoras de aire", stas se adicionan a las de admisin y expulsin de aire.

Vlvulas de seccionamiento y de compuerta

Permitan aislar tramos de la tubera, para operacin y mantenimiento, sin necesidad de vaciar toda la lnea.

Generalmente se utilizan vlvulas de mariposa para dimetros grandes y bajas presiones.

Las vlvulas de compuerta son ms utilizadas para dimetros pequeos y altas presiones.

Vlvula de no retorno.

Tiene la funcin de evitar la circulacin del flujo en el sentido contrario al definido en el diseo.

Dimetro econmicoTrazo de la fuente de abastecimiento a la potabilizadora.

L= 1.192 km

Nivel de la fuente de abastecimiento: 50msnm

Nivel de la potabilizadora: 62 msnm

Gasto de diseo(lts/seg):

Diametro econmico:

D (pulg) = 1.5 Q (l /s) D=1.5159.31

D=18.93 in

Dimetros propuestos:

16, 18 y 20 in.

DIAMETRO ECONOMICO: 18 in Seleccin de la bomba

Datos del proyecto:

L=1.9m

D=0.4572m

Friccin 0.017

Bernoulli dice:

Hb= 12+ (V22x25000)/(19.62x.4572)x0.017

Hb= 12 + 11.47 V22

A= 3.1416xR2

A=3.1416x(.4572/2)2

A= 0.1641m2

V=Q/A= 0.15931/.1641

V= 0.97m/s

Hb= 12 + 11.47 (0.97)2

Hb= 22.79 m

Resultados derivados de la grfica indican que se necesitan 2 bombas de 4 tiempos con eficiencia del 75% con ms de 70 Hp para dar un correcto abastecimiento.

Tipo de cruceros.Para llevar a cabo el proyecto de una conduccin resulta til apoyarse sobre cartas topogrficas del INEGI para estudiar los posibles trazos.

Es importante localizar sobre el trazo los cruces importantes de la conduccin, tales como ros, arroyos, canales, carreteras, y vas del ferrocarril.

Croquis.

Perdida de carga total hasta la potabilizadora.Hf=fLv2/2gd+he+hs

Para f

R=439093=4x105

/d=0.0004/45.72=0.00001

f=0.014

L= 1192

V=0.97 m/s

D= 0.4572 m

Ke= 0.5

Ks= 1

Hf=(0.014*1192*(0.97)/19.62*0.4572 + (0.5*(0.97)2)/19.62*0.4572 +(0.97)2/19.62*0.4572

HF=1.90 m

IX.- TIPO DE TANQUE Y CAPACIDAD DE TANQUE PROPUESTO CONFORME AL RGIMEN DE DEMANDA Y APORTACIONES DEL PROYECTO.

a) Rgimen de Demandas.Suministro para 20 horas: de las 4 a las 24 horas.

Ley de variacin horaria para diferentes ciudades del pas

t (h)q/qmed

4-50.651

5-60.828

6-70.938

7-61.199

8-91.307

9-101.372

10-111.343

11-121.329

12-131.288

13-141.266

14-151.216

15-161.201

16-171.196

17-181.151

18-191.121

19-201.056

20-210.901

21-220.784

22-230.71

23-240.651

b) Rgimen de aportaciones: Gasto mximo diario: 159.3 lts/segc) Presentar memoria de clculo

X.- Redes de Distribucin.

TIPO DE RED: cerradaXI.- PLANTA POTABILIZADORA PROPUESTATratamiento fsico normal.

DEFINICIONES:

Coagulacin-Floculacin: Las impurezas se encuentran en el agua superficial como materia en suspensin y materia coloidal. Las especies coloidales incluyen arcilla, slice, hierro, otros metales y slidos orgnicos. La eliminacin de una gran proporcin de estas impurezas la llevamos a cabo por sedimentacin, basada en simple gravedad, pero algunas de estas impurezas son demasiado pequeas para obtener un proceso de eliminacin eficiente por lo tanto, se requerira invertir mucho tiempo para remover los slidos suspendidos, por lo que es necesario utilizar procesos de clarificacin, que consisten en cualquier proceso o combinacin de procesos, cuyo propsito es reducir la concentracin de los materiales suspendidos en un lquido.

La coagulacin y floculacin causan un incremento de tamao del flculo y su rpida aglomeracin, disminuyendo as el tiempo de sedimentacin de las partculas. Para realizar este tipo de procesos se adicionan sales qumicas en su mayora cargadas positivamente (sales de aluminio, sales de hierro o polielectrolitos ) que desplazan los iones negativos y reducen efectivamente el tamao de carga.

Figura 2. Clarificador Horizontal

Figura 3. Ejemplo de coagulacin floculacin del agua

Entre los floculantes ms usados se tienen: Sulfato de Aluminio, Polielectrolitos, Cloruro frrico, Sulfato ferroso y frrico.

En la actualidad los polielectrolitos son los ms utilizados debido a su menor impacto ambiental y a la calidad del floculo que producen. Para poder determinar la cantidad de producto a agregar al agua se tiene que hacer un ensayo conocido como Jar Test o Test de Jarras con el agua a tratar. Este test mide bsicamente el efecto de las diferentes combinaciones de dosis de coagulante y PH.

Decantacin: Podemos definir a la decantacin como el proceso de separacin de un lquido de slidos o de un lquido de mayor densidad mediante el trasiego de la capa superior despus de que la materia ms pesada ha sedimentado.

En el caso de la decantacin en aguas para tratamiento la unidad de decantacin ser la que permitir la eliminacin por sedimentacin de los slidos en suspensin presentes. Estas unidades pueden clasificarse de acuerdo con la direccin predominante del flujo de lquido desde la entrada a la salida, en decantadores de flujo horizontal y decantadores de flujo vertical.

Decantadores de flujo horizontal: Son los ms utilizados a nivel purificacin de aguas, la distribucin de caudales en tanques rectangulares, se produce por un extremo, existiendo pantallas reflectoras, y atraviesa la longitud del tanque hasta los vertederos de evacuacin Decantadores de flujo vertical: Se suelen utilizar nicamente en aplicaciones de floculacin decantacin.

Filtracin: Una vez que se ha decantado el agua para terminar el proceso de clarificacin, se hace pasar por una etapa de filtracin, la cual consiste en hacer pasar el agua que todava contiene materias en suspensin a travs de un medio filtrante que permite el paso del lquido pero no el de las partculas slidas, las cuales quedan retenidas en el medio filtrante.

De este modo, las partculas que no han sedimentado en el decantador son retenidas en los filtros. El medio filtrante ms utilizado es la arena, sobre un lecho de grava como soporte. Aunque tambin existen otros tipos de lechos como membranas filtrantes que pueden ser de plstico o de metal.

Para evitar atascamientos en esta etapa, es importante que la retencin de las partculas se haga en el interior del lecho filtrante, y no en la superficie del lecho, por este motivo, ser muy importante hacer una eleccin adecuada del tamao del grano del lecho filtrante.

Los filtros ms utilizados en potabilizacin de agua son los filtros rpidos en los que el agua ha sido pasada previamente por un proceso de coagulacin-floculacin.

Desinfeccin: La etapa final del proceso de tratamiento de aguas potables siempre es la desinfeccin. En algunos casos en las plantas muy sencillas, sta es la nica etapa del proceso. Hay tres tipos bsicos de desinfeccin: Tratamientos fsicos, tratamientos qumicos y radiacin.

Tratamientos fsicos: Son los menos utilizados, Dentro de este tipo de tratamientos se puede incluir la aplicacin de calor pero adems de ser costoso, deja mal sabor ya que elimina el oxigeno disuelto y las sales presentes en el agua. Otro de los procesos que se utilizan es el dejar pasar el tiempo, para que los grmenes fecales disminuyan su concentracin al ser el agua retenida en ambiente hostil.

Tratamientos qumicos: Los agentes qumicos desinfectantes ms utilizados son el cloro, el dixido de cloro y el ozono. Dentro de los que tenemos que el cloro en su forma gaseosa o como Hipoclorito de Sodio o Calcio es el ms usado. La aceptacin del cloro es debida a

3 factores:

Su capacidad de oxidar sustancias inorgnicas (hierro, manganeso, nitritos, etc) que causan mal sabor, corrosin y deterioro en las lneas de transmisin del agua.

La accin microbicida del cloro como algicida, bactericida y en menor medida virucida. Y la capacidad de mejorar los procesos de coagulacin y floculacin, ya que favorece la formacin de flculos. Adicionalmente a las ventajas anteriores su uso es de bajo costo y es bastante seguro. El equipo que requiere pasa su dosificacin no es sofisticado ni complejo.

El Dioxido de Cloro (Cl02) es un gas relativamente inestable que se obtiene a partir de la mezcla de cloro con clorito sdico. Es relativamente inestable por lo que normalmente se genera en el lugar de aplicacin. Una de sus ventajas es que no se ve afectado por el pH e incluso aumenta su potencialidad frente a amebas y enteovirus. El Ozono constituye la tercera alternativa tras el cloro y el dixido de cloro. La aplicacin de ozono tambin requiere de aplicacin in situ debido a su inestabilidad.

Figura 7. Instalacin de tpica de una planta purificadora de agua

XIII.- PLANO.

Fuentes de informacin.http://www3.inegi.org.mx/sistemas/mexicocifras/datos-geograficos/28/28022.pdfhttp://www.bvsde.paho.org/legislacion/mexico/nom-127-ssai.pdfhttp://seduma.tamaulipas.gob.mx/wp-content/uploads/2011/11/Programa_municipal_mante.pdfDESINFECCION

DISTRIBUCION A LA RED

FILTRACION

DECANTACION

COAGULACION/FLOCULACION

FILTRO

SEDIMENTACION

ING. FELIX DELGADILLO

04-dic-14

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MATAMOROS

Proyecto Abastecimiento de Agua Potable

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Hoja1

INTERVALO DE TIEMPOGASTO DE ENTRADA (Qd)VOL. DE AGUA QUE SE ACUMULA DURANTE EL INTERVALO DE TIEMPO (VE)LEY DE VARIACION HORARIA (CVH)GASTO MEDIO DIARIO*C.V.HVOLUMEN DE DEMANDA POR HORA (VS)VE-VSSUMA ACUMULADA DE LAS DIFERENCIAS

4_50.19688.180.6510.12448.00240.17240.17

5_60.19688.180.8280.16569.81118.37358.54

6_70.19688.180.9380.18645.5142.67401.21

7_80.19688.181.1990.23825.12-136.95264.26

8_90.19688.181.3070.25899.45-211.2752.99

9_100.19688.181.3720.26944.18-256.00-203.01

10_110.19688.181.3430.26924.22-236.04-439.06

11_120.19688.181.3290.25914.59-226.41-665.47

12_130.19688.181.2880.25886.37-198.19-863.66

13_140.19688.181.2660.24871.23-183.05-1046.72

14_150.19688.181.2160.23836.82-148.65-1195.36

15_160.19688.181.2010.23826.50-138.32-1333.69

16_170.19688.181.1960.23823.06-134.88-1468.57

17_180.19688.181.1510.22792.09-103.91-1572.48

18_190.19688.181.1210.21771.45-83.27-1655.75

19_200.19688.181.0560.20726.71-38.54-1694.29

20_210.19688.180.9010.17620.0568.13-1626.16

21_220.19688.180.7840.15539.53148.65-1477.51

22_230.19688.180.710.14488.60199.57-1277.94

23_240.19688.180.6510.12448.00240.17-1037.77

gasto maximo diario:0.1593m3/s

horas de suministro:20horas

capacidad del tanque=l maximo deficit l+l maximo superavit l

capacidad del tanque=1694.29+401.21

capacidad del tanque=2095.50m3

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