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OBJETIVO
Dimensionar Estação de Tratamento de Água para abastecimento de água para uma vazão de 73,000 m³/d
MEMORIAL DE CALCULOS DO PROJETO
Quantidade de água a tratar: 73,000 m³/d Calculo de vazão de água a ser tratada em 24h. Considerando, 1.6 % para lavagem dos filtros. Qt = + Qt = 73,000 m³/d + (73000m³/d x 2%) Qt = 74,168 m³/d ou 858.4 L/s Calculo das Dimensões do Medidor Parshall (cm) Para vazão de 858.4 L/s utiliza-se os seguintes dados: W(pol) W(cm) A B C D E F G K N X Y 2’ 61 152.5 149.6 91.5 120.7 91.5 61 91.5 7.6 22.9 5.1 7. Calculo do tanque para preparação do Sulfato de Aluminio. Dados Sulfato de Aluminio: Dosagem otimizada, obtida por ensaios em Jar-test 22.0 g/m³ Pureza: 11.5 % Densidade: 1.124 g/m³ Viscosidade: 1.4064 cP ou 0.0014064 Kg/m.s Carga de Sulfato de Aluminio: Csa Volume da Solução: Vsol Csa = Concentração x Vazão (Qt) Csa = 22.0 g/m³ x 1.0 Kg x 74,168 m³/d 1,000 g Qreal Qlav.filtro Al 2 (SO 4 ) 3
Csa = 1,632 Kg/d Vsol = Csa x 100 Vsol = 1,632 Kg/d x 100 11.5 % x 1124 Kg/m³ Vsol = 12.62 m³/d Dados do tanque: Dt = Diametro do tanque hu = Altura util H = Altura Total hi = Altura do cone ha = Altura da borda livre Dt = hu Hélice de 3 pás (200rpm) 4 4 Dt = Dt = Dt = 2.52 m Temos que: hi = 0.1 x Dt hi = 0.1 x 2.52 m hi = 0.252 m ha = adotar (^) ≈ 0.300 m Então: H = hi + hu + ha H = 0.252 m + 2.52 m + 0.300 m H = 3.076 m pureza x ρ Vt=p Dr^2 x hu Vt =p Dr^3 R M ha hu hi H R M ha hu hi H 3 √
4 xVt
3 √
4 x 12 , 62
Segundo Brown: Dt/De = 3. hu/De = 2,7 – 3, Adotar 3.
x
Pc = 131.50 x 0.6 0. 3.0 x 3. Pc = 167.18 Kg.m/s Considerando: Perda no agitador 60 % - 0. 1 HP = 75.00 Kg.m/s P = 167.18 P = 3.72 CV ou 4 HP 75.00 x 0. Calculo da Câmara de Floculação hidráulica de escoamento horizontal Pelos estudos de tratabilidade, foi estabelecido que o tempo de permanência da água na câmara de floculação é de ### V = Q x T { V = volume; Q = vazão; T = tempo de permanência Q = 74,168 m³/d x 1 dia = 51.51 m³/min 1440 min V = 51.51 m³/min x ### V = 772.6 m³ Cálculos das secções S das chicanas. Dados: Velocidade média (vm): 0.40 m/s Velocidade inicial (vi): 0.60 m/s Velocidade final (vf): 0.20 m/s
Então: Sm = Q = 51.51 m³/min = 2.146 m² vm 0.40 m/s x 60 Si = Q = 51.51 m³/min = 1.431 m² vi 0.60 m/s x 60 Sf = Q = 51.51 m³/min = 4.292 m² vf 0.20 m/s x 60 Obs: A distancia média entre as chicanas deve variar de 0,60 m a 0,80 m, adotar am = 0.70 m hi = Si = 2.146 m² = 3.07 m am 0.70 m Esta ok pois o valor encontra-se 2,0 =< hi =< 4, Distância entre a parede e a 1ª chicana. ai = Si = 1.431 m² = 0.47 m hi 3.07 m Planta L ........... A hi Si Sm Sf 2 ,4 4 ai am af Corte AA Vista lateral Planta L ........... A hi Si Sm Sf 2 ,4 4 ai am af Corte AA Vista lateral
H = hi + ha = 3.07 m + 0.30 m H = 3.37 m Dimensionamento dos Decantadores Tempo de detenção hidráulica adotar 9 h Vd = Q x TDh = 51.51 m³/min x 60 x 9 h Vd = 27,813.0 m³ Adotar 4 decantadores Vdi = Vd = 27,813.0 m³ = 6,953.3 m³ 4 4 Velocidade de escoamento superficial v = 0.00265 m/s Comprimento (Ld) Ld = v x T = 0.00265 m/s x 9 h x 3600 Ld = 85.86 m Calculo da área superficial do decantador (Sd) Sd = Vdi = 6,953.3 m³ = 80.984 m² Ld 85.86 m
DII DIII DI
Ld Canal de Distribuição DII DIII DI Ld Canal de Distribuição
Calculo da profundidade util (hu) Adotar: hu = 5.00 m Calculo da largura (A): A = Sd = 80.984 m² = 16.20 m hu 5.00 m Conferência Sd <= A^ <=^ Sd^ ;^ 80.98^ <=^ 16.20^ <=^ 80.98^ ;^ 8.10^ <=^ 16.20^ <=^ 26. 10 3 10 3 OK Adotar p/ altura do lodo Hlodo = 0.50 m Ht = hu + ha + Hlodo Ht (^) = 5.00 m + 0.30 m + 0.50 m Ht = 5.80 m Calculo dos Filtros Taxa de filtração - (Tx) = 130 Percentual de água de lavagem = 1.6 % Tempo de lavagem = 4 min Superficie - Sf Sf = Qt = 74,168 m³/d = 570.52 m² Tx 130 m³/m².d Calculo da altura ou profundidade dos filtros (Hf) Hf = Ht - Hlodo m^3 de água/m^2 x d
Calculo das dimensões Lc = Comprimento da canaleta; Adotar 4 canaletas Lc = 4 x 1.80 m = 7.20 m A = Af = 47.5 m²/filtros = 6.60 m Lc 7.20 m
Convertendo para texto Vazão liquida 73000 Percentual p/ filtros 2
