Componente Practico Felipe

COMPONENTE PRÁCTICO

LUIS FELIPE ARTEAGA

C.C 1113.650.754

TUTOR

CARLOS HUMBERTO ESCOBAR PAREDES

SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS

AGRICOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE – ECAPMA

PROGRAMA DE INGENIERIA AMBIENTAL

PALMIRA VALLE, OCTUBRE DE 2012

CEAD PALMIRA

http://66.165.175.206/campus14/user/view.php?id=313931&course=199

TALLER

Se desea diseñar conceptualmente un sistema de potabilización de agua para lo cual se tienen las siguientes mediciones de caudal, turbidez y alcalinidad:

Hora Caudal, L/s Turbidez, NTU Alcalinidad, mg/L7:00 3.15 15 57

8:00 3.18 17 59

9:00 3.25 19 62

10:00 3.14 23 58

11:00 3.19 16 61

12:00 3.28 18 69

13:00 3.35 17 60

14:00 3.22 15 58

Para los datos suministrados indique:

a. Los procesos que se deberían usar para potabilizar el agua, justificando su elección. Por ejemplo, Cribado, para proteger las bombas y equipos de la PTAP. Tomen como base el sistema de potabilización visitado.

b. Se desea realizar la medición de otros parámetros como coliformes fecales, totales, dureza, hierro, manganeso, nitratos, nitritos y sulfatos. Para lo cual se debe realizar un muestreo compuesto, por favor indique, según los datos suministrados, cuál debe ser el volumen de cada alícuota si se requiere componer un volumen de 10 litros para llevar al laboratorio. Tengan en cuenta la recomendación que se suministra en el módulo en cuanto a suplir las pérdidas por derrames o posibles pérdidas en la manipulación de la muestra a componer.

c. Para los criterios que se requieren medir, según el numeral anterior, indique los criterios generales que se deben tener en cuenta para el muestreo. Por ejemplo, Para la medición de coliformes, el material deben esterilizarse, rotular, evitar contaminación del ambiente, entre otros.

d. Se deben analizar los datos suministrados de alcalinidad y turbidez y para cada uno de ellos indicar si se debe realizar el rechazo de algún(os) dato(s), de ser así por favor realicen el rechazo e indiquen que criterio probabilístico utilizaron para realizar este rechazo.

SOLUCIÓN

a. Los procesos de se deben usar para potabilizar el agua son:

Debe llevar un tratamiento preliminar como:

Pretratamiento químico; porque es necesario para su separación o remoción eventual de algas y otros elementos acuáticos que causan sabor, olor y sabor.

Cribado; es para proteger los equipos es decir, para eliminar o separar los desechos grandes que pueden dañar o atascar los equipos de la planta

Presedimentación; es necesario este proceso porque se utiliza para la separación de grava, arena y otros materiales sedimentables

Aforo; es una medida del agua cruda por tratar.

Por otra parte tiene un tratamiento principal para potabilizar el agua que son:

Coagulación / floculación; este proceso es importante dentro de la clarificación del agua, porque por un lado la coagulación desestabiliza las partículas suspendidas en la cual reduzca así las fuerzas de separación entre ellas y los floculantes se aglutinan en las sustancias coloidales presentes en el agua, por lo tanto facilita de esta forma su decantación y filtrado; entonces este proceso sirve para la conversión de solidos no sediméntales en solidos sedimentables.

Aireación; un agua potable no debe tener olores y gases disueltos y adicionar oxígeno para mejorar sabor es decir elimina los olores y gases.

Sedimentación; eliminación o separación de solidos sedimentable

Ablandamiento; consiste en la eliminación de durezas en el agua

Filtración; eliminación o separación de solidos finos, floc en suspensión y la mayoría de los microorganismos.

Adsorción; el agua no debe tener sustancias orgánicas y color por lo tanto este proceso sirve para la eliminación o separación de ellas.

Estabilización; prevención de incrustaciones y corrosión es decir este proceso es para reducir la toxicidad de los contaminantes, mejorar las características físicas de los desechos y limitar la solubilidad de cualquiera de los contaminantes presenten en los desechos.

Fluoruración; Es importante para reducir el riesgo de caries dental

Desinfección; es importante este último proceso para exterminar los organismos patógenos que están en el agua.

b.

Hora Caudal, L/s Volumen de cada alícuota

Volumen recomendado

7:00 3.15 1.22 L 1.47 L

8:00 3.18 1.23 L 1.48 L

9:00 3.25 1.26 L 1.51 L

10:00 3.14 1.22 L 1.47 L

11:00 3.19 1.24 L 1.49 L

12:00 3.28 1.27 L 1.53 L

13:00 3.35 1.3 L 1.56 L

14:00 3.22 1.25 L 1.5 L

Valor Total = 9.99 ≈10L

Valor Total = 12 L

V i=V∗Qin∗Q p

Donde,

Vi = Volumen de cada alícuota o porción de muestra,

V = Volumen total a componer,

Qi = Caudal instantáneo de cada muestra,

Qp = Caudal promedio durante el muestreo,

n = Número de muestras tomadas

V i=10∗3.158∗3.22

=31.1525.76

=1.22L

V i=10∗3.188∗3.22

= 31.825.76

=1.23 L

V i=10∗3.258∗3.22

= 32.525.76

=1.26 L

V i=10∗3.148∗3.22

= 31.425.76

=1.22 L

V i=10∗3.198∗3.22

= 31.925.76

=1.24 L

V i=10∗3.288∗3.22

= 32.825.76

=1.27 L

V i=10∗3.358∗3.22

= 33.525.76

=1.3 L

V i=10∗3.228∗3.22

= 32.225.76

=1.25L

Volumen recomendado:

Suplir las perdidas por derrames o posibles pérdidas en la manipulación de la muestra a componer.

1.22∗1.2=1.47 L

1.23∗1.2=1.48 L

1.26∗1.2=1.51 L

1.22∗1.2=1.47 L

1.24∗1.2=1.49 L

1.27∗1.2=1.53 L

1.3∗1.2=1.56 L

1.25∗1.2=1.5 L

c. Los criterios generales que se deben tener en cuenta para el muestreo microbiológico de aguas son:

Rotular o etiquetar, consignar información que pueda afectar la prueba o el significado del resultado, reducir el tiempo comprendido entre recolección y entrega de la muestra, las muestras de agua deben encontrarse homogéneas (emplearse de 100 a 500mlm),todo el material que se use debe esterilizarse y envolverse; y colectar la muestra hay que evitar contaminación del ambiente.

Por otra parte las aguas coloradas en las muestras en llaves y grifos se tienen en cuenta lo siguiente:

Las muestras deben ser recolectadas en envases limpios, de vidrio borosilicato o plástico polipropileno estéril y contener 0.1mL de una solución de tiosulfato de sodio al 10% por cada 120 ml de muestra

Escoger la llave o grifo que estén en buenas condiciones de funcionamiento.

Para obtener la muestra el muestreador deberá lavarse las manos con agua y jabón.

Abrir completamente la llave o grifo y dejar correr el agua por lo menos 3 minutos.

Reducir el flujo de agua para permitir la toma de la muestra.

Abrir el frasco y obtener la muestra sin enjuagar y la cantidad requerida según

análisis. Llenar el envase hasta ¾ partes de su capacidad para permitir la agitación de la muestra.

El volumen de muestra depende del tipo de contaminante a medir, así: Coliformes y coliformes fecales: 200 ml, Salmonella: 250 ml y V.cholerae: 1 litro.

Después del muestreo, se debe tapar inmediatamente el frasco cuidando cerrar bien para evitar filtraciones.

Completar los datos de etiqueta adherida al frasco de muestra.

Se debe incluir una muestra blanco, que es tomada simultáneamente con la primera muestra, y se usará para medir la temperatura de recepción en el laboratorio.

En aguas no cloradas, las muestras de pozo, noria, estanque sin cloración, vertiente, laguna, río, océano, se deben seguir las siguientes indicaciones:

Las muestras deben ser recolectadas en envases limpios, de vidrio borosilicato o plástico polipropileno estéril.

Al recoger las muestras, coger el frasco por su base y sumergir el frasco bajo la superficie. La boca del frasco debe dirigirse en sentido contrario a la corriente. Si no hay corriente como es el caso de estanque, crear una corriente artificial colocando la botella horizontalmente hacia adelante a la dirección de la mano.

Tomar la muestra 20 a 50 cm bajo la superficie, evitando recolectar material flotante.

En agua de mar en lo posible la muestra debe tomarse a 1 metro de profundidad y a varios metros de la orilla.

Abrir el frasco y obtener la muestra sin enjuagar. Llenar el envase hasta ¾ partes de su capacidad para permitir la agitación de la muestra.

La cantidad requerida según análisis depende del tipo de contaminante a medir, así: Coliformes y coliformes fecales: 200 ml, Salmonella: 250 ml y V.cholerae: 1 litro.

d.

Ordenadas Turbidez, NTU Q Rechazo

1 15 0.125 0.125<0.47 no se rechaza el valor sospechoso






3 19 0.5 0.5<0.47 si se rechaza el valor sospechoso

4 23 0.5 0.5<0.47 si se rechaza el valor sospechoso

De las 8 muestras Se rechaza las dos últimas pruebas 0.5<0.47 con una confiabilidad del 95%.Ordenadas = 1

Rango: 23 – 15 = 8

Diferencia: 16 – 15 = 1

Q=18=0.125

Ordenadas = 8

Diferencia: 16 – 15= 1

Q=18=0.125

Ordenadas = 5


Q=18=0.125

Ordenadas = 2


Q=18=0.125

Ordenadas = 7


Q=18=0.125

Ordenadas = 6


Q=18=0.125

Ordenadas = 3


Q= 48=0.5

Ordenadas = 4


Q= 48=0.5

Si es mayor, se rechaza el valor sospechoso con un nivel de confianza del 95%. Se puede repetir el procedimiento con los valores restantes, hasta rechazar todos los valores cuestionables

El valor sospechoso es 0.5*95%= 0.47

Ordenadas Alcalinidad, mg/L

Rechazo

1 57 (|57−60.5|>3∗3 .57 )=−(−3.5>10.71 )=(3.5>10.71) . No serechazael valor sospechoso

4 58 (|58−60.5|>3∗3 .57 )=−(−2.5>10.71 )=(2.5>10.71 ) .No serechazael valor sospechoso

8 58 (|58−60.5|>3∗3 .57 )=−(−2.5>10.71 )=(2.5>10.71 ) .No serechazael valor sospechoso

2 59 (|59−60.5|>3∗3 .57 )=−(−1.5>10.71 )=(1.5>10.71 ) .No se rechazael valor sospechoso

7 60 (|60−60.5|>3∗3 .57 )=−(−0.5>10.71 )=(0.5>10.71 ) . No serechaza el valor sospechoso

5 61 (|61−60.5|>3∗3 .57 )=(0.5>10.71 )=(0.5>10.71 ) .No se rechazael valor sospechos

3 62 (|62−60.5|>3∗3 .57 )=(1.5>10.71 )= (1.5>10.71 ) . No se rechazael valor sospechos

6 69 (|69−60.5|>3∗3 .57 )=(8.5>10.71 )=(8.5>10.71 ) .No serechazael valor sospechos

Lo primero que se hace es calcular la media aritmética, la desviación estándar, σ, y la diferencia entre la media y el valor sospechoso. Cuando esta diferencia (valor absoluto) es mayor que tres veces σ (|x i−xm|>3σ ), se puede rechazar el valor sospechoso con una confianza mayor al 95%.

Media aritmética = X m=60,5

Varianza = Se desarrolla con cada uno de los datos 2xxi :

2xxi ¿102

Por lo que

5915.8

20

83.1712

2

n

xxS i

S2=∑ ¿¿¿

Desviación Estándar

S = √S2

S= 3,57

No se rechaza los valores sospechosos en el cuadro de alcalinidad

Bibliografía

FUQUENE YATE, Diana Marcela (2011). Módulo Sistema De Abastecimiento De Aguas.

ESCOBAR PAREDES, Carlos Humberto (2012). Componente practico de la Planta de Tratamiento de Rio Cauca (Cali).

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