Optimización del sistema de floculación planta de tratamiento de agua potable – PTAP Florida del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga S.A. E.S.P.
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Date
2025-07-28
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Descripción: El trabajo de grado se realizó con el objetivo de proponer al Acueducto Metropolitano de Bucaramanga - amb SA ESP, una nueva alternativa de agitación en el proceso de floculación de las Plantas de Potabilización, que permita mejorar la hidráulica de este proceso y eficiencia de procesos posteriores, reduciendo costos operativos por consumo de energía, aplicación de insumos químicos y consumo de agua para lavado de unidades de filtración.
Se consultaron estudios realizados al proceso de floculación en los últimos 20 años, en los cuales, se determinaron parámetros óptimos de operación para diferentes calidades de agua y diferentes coagulantes utilizados. Se realizó el escalamiento de la estructura existente para construir un modelo, garantizando el tiempo de retención y configuración del tanque de floculación existente, separación entre secciones internas y estructuras de entrada y salida.
Se realizaron pruebas con anilina de color rojo y prueba de trazadores con cloruro de sodio (NaCl), para la configuración actual de los tabiques divisorios y la propuesta en el proyecto, con ello se observó el recorrido del agua, comportamiento de la mezcla al interior la estructura y se determinó el mayor tiempo de retención hidráulico para las dos configuraciones de tabiques, siendo el mayor tiempo de retención experimental 3,13 minutos con la configuración propuesta en este proyecto.
Se desarrollaron pruebas de trazadores con aplicación instantánea de Cloruro de Sodio (NaCl) como sustancia trazadora, y se estudiaron los modelos matemáticos como Wolf-Resnick, análisis de la curva de tendencia del trazador e índice de Morrill para la configuración de tabiques divisorios existente y la propuesta en este proyecto; de estas pruebas se determinó que la configuración de tabiques propuesta, presentó los mejores resultados del comportamiento del trazador al eliminar las zonas muertas en el floculador; el valor obtenido para flujo pistón es 59% y 41% para flujo mezclado.
Alcanzado el mayor tiempo de retención y mejores resultados de las pruebas de trazadores, se realizaron pruebas de eficiencia del sistema con la configuración de tabiques divisorios propuesta, midiendo los parámetros de turbiedad, color, conductividad y pH, a la entrada y salida del modelo, para los diferentes juegos de paletas propuestos con valores altos y bajos de turbiedad. Adicionalmente, se midió el consumo de energía del sistema actual y se calculó el consumo del sistema propuesto para evaluar los costos operativos por esta variable.
Finalmente, se realizó los cálculos hidráulicos para dimensionar las paletas y potencia de los motores para la optimización del proceso de floculación para la Sección Antigua de la Planta Florida y se calcularon los costos de las mejoras y tiempo de recuperación de la inversión.
Description
Keywords
Trazador, Floculación, Calidad del agua, Tabiques, Retención hidráulica