INGENIERÍA AMBIENTALPractica N°4: Cálculo de la velocidad de Filtración
PRÁCTICA N° 4 : Cálculo de la velocidad de filtración
Integrantes:Alvarado Garay, Susan Irene
Lijarza Gálvez, Yeshua Ramos Estela, Leoncio
2015 - 0
I. INTRODUCCIÓN
La filtración es una operación unitaria de gran importancia dentro de un sistema de tratamiento y acondicionamiento de aguas. Generalmente la filtración se efectúa después de la separación de la mayoría de los sólidos suspendidos por sedimentación, aunque dependiendo de las características del agua, es posible que esta entre directamente a la etapa de filtración, sin ser sedimentada previamente.
Esto puede presentarse dependiendo de la cantidad y naturaleza de los sólidos en suspensión.
OBJETIVO :
• Determinar la velocidad y el caudal con el que está operando una unidad de filtración lenta y filtración rápida.
2.1. Filtración
Se denomina así al proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido.
II. REVISIÓN LITERARIA
II. REVISIÓN LITERARIA
Es el sistema de tratamiento más antiguo, durante el proceso las impurezas entran en contacto con la superficie de las partículas del medio filtrante y son retenidas, desarrollándose adicionalmente procesos de degradación química y biológica que reducen a la materia retenida a formas más simples, las cuales son llevadas en solución o permanecen como material inerte hasta un subsecuente retiro o limpieza.
2.2. Filtración Lenta
2.2.1. Ventajas•El mecanismo biológico de esta filtración es muy efectiva para la eliminación de microcontaminantes.
•Además, se produce una reducción de la turbidez inicial del agua y de los coliformes.
II. REVISIÓN LITERARIA
2.3. Filtración Rápida
•En el proceso de filtración rápida, el agua atraviesa el lecho filtrante a velocidades de 4 a 50 m/h.
•La arena, que es el material más empleado como medio filtrante, puede reposar sobre un lecho de grava.
II. REVISIÓN LITERARIA
III. MATERIALES Y METODOLOGÍA
3.1. Materiales
- Baldes
- Regla graduada
- Cronómetro
- Unidades de laboratorio de filtración lenta y filtración rápida.
•Colocar la regla dentro del filtro.
•Cerrar la válvula de ingreso del afluente.
3.2. Metodología
III. MATERIALES Y METODOLOGÍA
•Medir, en segundos, el tiempo (Tf) necesario para que el nivel de agua baje de una marca de la regla a la siguiente, una distancia de 10 cm.
III. MATERIALES Y METODOLOGÍA
3.2. Metodología
•Repetir 5 veces la medición y promediar los valores de Tf.
•Calcular la velocidad de filtración.
III. MATERIALES Y METODOLOGÍA3.2. Metodología
Tf1 (min) Tf2 (min)
1R 1.02 1.43
2R 1.05 1.43
3R 1.03 1.45
4R 1.04 1.44
5R 1.01 1.47
Promedio 1.032 1.444
IV. RESULTADOS
Tf1: Tiempo de F. Rápida
Tf2: Tiempo de F. Lenta
Vol. 1 (R) Vol. 2 (L)
1R 3 L 2.5 L
2R 2.95 L 2.6 L
3R 3 L 2.8 L
4R 2.9 L 2.8 L
5R 2.9 L 2.75 L
Promedio 2.95 2.69
Filtro Rápido Filtro Lento
Volumen 3.0258 l 2.8782 l
Área 302.58 cm² 287.82 cm²
Tiempo 1.032 min 1.444 min
IV. RESULTADOS
Filtro rápido Filtro lento
volumen () 0.0030258 0.0028782
Área () 0.03026 0.02878
Tiempo (s) 61.925 86.64
Velocidad de filtración (//d)
139.5143956 99.72992171
Q (/s) 4.886233347*= 0.00004886
3.322022161*= 0.00003322
IV. RESULTADOS
El volumen establecido en el filtro es de 3.0258 l para el rápido y 2.8782 l para el lento; este volumen en los dos casos varía con respecto al obtenido experimentalmente, obteniéndose para el rápido y para el lento 2.95 L y 2.69 L respectivamente. Esta variación tiene una explicación y es que el volumen antes de pasar por la filtración estaba constituido de partículas y materiales sólidos los cuales quedaron removidos en la operación unitaria de filtración.
V. DISCUSIÓN
• Se determinó la velocidad de filtración tanto para el filtro rápido 139.5143956 (//d) y lento 99.72992171 (//d)
• Se determinó el caudal de filtración rápida en
donde se observa que tiene una mayor velocidad, por lo tanto su caudal Qfr= 0.00004886 m3/s es mayor en comparación con el caudal de filtración lenta Qfl = 0.00003322 m3/s.
VI. CONCLUSIÓN
FILTROS DE PRESION
