Comportamiento cinético del cloro libre y optimización de la dosificación de cloro en el sistema de agua potable de Tutupali Chico
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Date
2024-09-11
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
This study addressed the behavior of residual chlorine in a drinking water distribution network.
Chlorine is the most widely used disinfectant globally, since its free residual ensures the continuous disinfection of water in the network. In rural areas, the deficiency in the treatment of raw water and its disinfection requires knowing the kinetics of chlorine to optimize disinfection and comply with national regulations on residual chlorine concentration. The objectives included determining the order of reaction and the kinetic constants of chlorine: constant of reaction with water (kb) and with the pipe wall (kw). It was sought to improve the dosage in the drinking water treatment plant (PTAP) obtaining the optimal dose of calcium hypochlorite according to the characteristics of the filtered water. At 15 strategic sampling points, the concentration of residual chlorine was measured in summer (August, September, October) and winter (February, March, April). Using the integral method, the order of reaction was determined, and by exponential adjustment, the kinetic constants (kb=0.406 h-1 and kw=0.079 h-1 ). To optimize the chlorine dosage, point-of-break chlorination was carried out in three trials, obtaining an optimal dose of 2.97 mg/L with a residual chlorine of 0.92 mg/L. The study concluded that the kinetic constants are specific to each distribution network, depending on the water and the environment. The results obtained on the optimal dose are consistent with the literature, validating the method applied.
Resumen
Este estudio abordó el comportamiento del cloro residual en una red de distribución de agua potable. El cloro es el desinfectante más utilizado globalmente, ya que su residual libre asegura la desinfección continua del agua en la red. En áreas rurales, la deficiencia en el tratamiento del agua cruda y su desinfección requiere conocer la cinética del cloro para optimizar la desinfección y cumplir con la normativa nacional sobre la concentración de cloro residual. Los objetivos incluyeron determinar el orden de reacción y las constantes cinéticas del cloro: constante de reacción con el agua (kb) y con la pared de la tubería (kw). Se buscó mejorar la dosificación en la planta de tratamiento de agua potable (PTAP) obteniendo la dosis óptima de hipoclorito de calcio según las características del agua filtrada. En 15 puntos de muestreo estratégicos, se midió la concentración de cloro residual en verano (agosto, septiembre, octubre) e invierno (febrero, marzo, abril). Usando el método integral, se determinó el orden de reacción, y mediante ajuste exponencial, las constantes cinéticas (kb=0.406 h-1 y kw=0.079 h-1). Para optimizar la dosificación de cloro, se realizó la cloración a punto de quiebre en tres ensayos, obteniéndose una dosis óptima de 2.97 mg/L con un cloro residual de 0.92 mg/L. El estudio concluyó en que las constantes cinéticas son específicas para cada red de distribución, dependiendo del agua y el entorno. Los resultados obtenidos sobre la dosis óptima concuerdan con la literatura, validando el método aplicado.
Keywords
Ingeniería Ambiental, Cloro residual, Constantes cinéticas, Dosis óptima
Citation
Código de tesis
TIA;259
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Ambiental