SOLUCIONES INTEGRALES PARA LA MEDICIÓN Y CONTROL DE CLORO RESIDUAL EN AGUA DE PROCESO. Ing. Mauricio Pinzón Jiménez

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Lidia Blázquez Maldonado
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1 SOLUCIONES INTEGRALES PARA LA MEDICIÓN Y CONTROL DE CLORO RESIDUAL EN AGUA DE PROCESO. Ing. Mauricio Pinzón Jiménez

2 Agua potable Aplicaciones Como ultimo proceso de desinfección dentro de una planta de tratamiento de agua. Como aseguramiento del agua que llega del acueducto a tanques de almacenamiento: Edificios, Unidades residenciales Industrias, Centros Comerciales y Hospitales Tanques de redes contraincendios, piscinas recreacionales, reservorios. Industrias de alimentos para asegurar la calidad de agua en sus procesos. Agua residual Desinfección de vertimientos, aguas de reusó o aguas para riego Agua Industrial Agua de enfriamiento, torres de enfriamiento, aires acondicionados, reservorios

y Hospitales Tanques de redes contraincendios, piscinas recreacionales, reservorios.

3 ARTÍCULO 9º.- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE OTRAS SUSTANCIAS UTILIZADAS EN LA POTABILIZACIÓN. 2. El valor aceptable del cloro residual libre en cualquier punto de la red de distribución del agua para consumo humano deberá estar comprendido entre 0,3 y 2,0 mg/l. La dosis de cloro por aplicar para la desinfección del agua y asegurar el residual libre debe resultar de pruebas frecuentes de demanda de cloro.

para consumo humano deberá estar comprendido entre 0,3 y 2,0 mg/l.

4 Cloración Propiedades de un desinfectante Reacciones de cloro en Agua Reacciones de cloro con otros compuestos inorgánicos Términos Utilizados Punto de Quiebre

5 El cloro gas e hipocloritos producen Acido hipocloroso cuando son adicionados al agua.

6 El acido Hipocloroso tiende a disociarce ine iones hipoclorito e iones Hydrogeno en funcion de la temperatura y el ph

7 Hypochlorous Acid dissociation in function of ph

9 La demanda de cloro es la cantidad de cloro necesaria para ser adicionado en el agua segun el requerimiento.

10 El cloro combinado es la cantidad de cloro que reacciona con Amonio y con sustancias Organicas.

11 El Cloro Total es la cantidad de cloro residual, que icluye Acido hipocloroso, iones hipoclorito, Cloraminas y derivados organicos.

12 El Cloro Libre es la cantidad de cloro que esta disponible como residual en el agua.

13 Otros términos importantes Periodo de contacto. Tc (min) Es el tiempo de contacto entre el cloro y el agua, necesario para la destrucción de todos los microorganismos patógenos. Depende del ph y la temperatura del agua. Cuanto mayor el tiempo de contacto, más efectiva su acción y la dosis de cloro puede ser menor. ph El ph es un factor de mucha importancia en la cloración de las aguas, la desinfección es más eficiente a un ph bajo, en la práctica entre 6-7. El cloro gaseoso disuelto en agua reacciona en forma compleja para formar ácido hipocloroso (HOCl), y este, a su vez, se disocia formando cationes de hidrógeno (H+) y aniones de hipoclorito (OCl-). Ambos compuestos son desinfectantes, pero el HOCl es mucho más eficiente que el OCl-, el que, en determinadas condiciones, tiene apenas el 2% de la capacidad bactericida del HOCl..

ph El ph es un factor de mucha importancia en la cloración de las aguas, la desinfección es más eficiente a un ph bajo, en la práctica entre 6-7.

15 Curva de demanda de cloro Zona A: La zona A es la demanda de cloro y se define como la cantidad de cloro agregado para producir un residual medible. Zona B: En esta zona el cloro reacciona con el amoniaco y nitrógeno orgánico en el agua y se miden residuales de cloro combinado. Zona C: Esta es la zona crucial, pues a partir de ella se obtiene el residual de cloro libre deseado, que constituye el requerimiento de cloro para la cloración con residual. Zona D: En esta zona solo existe cloro residual libre. Cualquier aumento en la dosis de cloro es proporcional al residual del agua. Para el cálculo de la cantidad de cloro que se va a dosificar, use la siguiente fórmula: D = dosis de cloro (mg/l) Q = caudal (m3/unidad de tiempo) C = cantidad de cloro por dosificar (kg/unidad de tiempo)

Zona C: Esta es la zona crucial, pues a partir de ella se obtiene el residual de cloro libre deseado, que constituye el requerimiento de cloro para la cloración con residual.

16 Definir el concepto Ct, que es el producto de la concentración de cloro dosificado por el tiempo de contacto entre el cloro y el microorganismo, para asegurar la desinfección deseada. El valor de Ct depende del microorganismo en cuestión y la temperatura del agua y el ph; es decir, en términos de desinfección no es lo mismo tener 5ppm a ph 7 que tenerlos a ph 8. Por este motivo, Ct también depende del ph del agua. En la tabla siguiente se muestra un ejemplo de Ct. Se puede observar que estos valores también dependen de la concentración de cloro disponible. El producto Ct se expresa como mg min/l, es decir, tiene dimensiones de concentración por tiempo.

El valor de Ct depende del microorganismo en cuestión y la temperatura del agua y el ph; es decir, en términos de desinfección no es lo mismo tener 5ppm a ph 7 que

18 Tiempo de contacto = Ct/ dosis mg/l T contacto = 45 mg.min.l -1 /1 T contacto = 45 min. Ejemplo 2 Se ha de tratar la misma agua del ejemplo anterior, pero se utiliza una dosis de cloro de 3 mg/l. En este caso Ct = 55, un valor superior al anterior, pero T contacto = 55/3 = 18.3 min Ejemplo 3 Se ha de tratar la misma agua del Ejemplo 1, pero ahora el ph del agua es 8.5. En este caso Ct = 65, un valor superior al anterior y T contacto = 65/1 = 65 min.

En este caso Ct = 55, un valor superior al anterior, pero T contacto = 55/3 = 18.

19 Cálculos Caudal a tratar Dosis Capacidad de la bomba para hipoclorito de sodio al 12% Capacidad de la bomba dosificadora L/hora Hipoclorito de Na = Caudal (m3/h) x Dosis de cloro (ppm) 120

20 Dosificación constante MODALIDADES OPERATIVAS MODO CONSTANTE: La bomba trabaja para dosificar el producto químico todo el tiempo a una rata de dosificación fija. Como opcion puede tener el control de nivel para detener la bomba cuando no hay producto químico en el tanque.

Proporcional al Caudal Modo división - multiplicación (con medidor de caudal). La bomba es controlada por la señal proveniente del emisor de pulsos de un medidor de agua.

21 Proporcional al Caudal Modo división - multiplicación (con medidor de caudal). La bomba es controlada por la señal proveniente del emisor de pulsos de un medidor de agua. A mayor flujo en el sistema, mayor cantidad de pulsos envia el medidor. Modo División: Número pulsos por Stroke (Bajo Caudal - Concentración) Modo Multiplicación: Número Strokes por pulso (Alto Caudal Concentración)

22 Proporcional al caudal

23 Bombas KMS CL, Proporcional al Cloro Residual MODO CL: Los químicos se dosifican para mantener el parámetro de cloro residual, alrededor de un valor fijo (set point). La bomba mide el valor del parámetro usando un sensor, y así aumenta o disminuye la dosificación con el fin de ajustar el parámetro al valor del set point.

24 Proporcional al Cloro Residual

25 Proporcional al Cloro residual Importante : Caudal Constante

26 Proporcional al Caudal y Cloro Residual Mezclador estático Medidor de caudal Línea de Muestreo Analizador de cloro EMEC LDCL Bomba Dosificadora KMS MF 1005 Línea de Muestreo

29 Claves Conocer: El proceso Entradas y salidas diámetros y caudales Tiempo de respuesta Volúmenes de los tanques Requerimiento del cliente Control en la línea? Control en el tanque? Necesario recircular? Combinado? Equipos actuales existentes que se puedan integrar al sistema.

30 En un edificio- Bogotá.

32 Con recirculación?

33 Elección de la Celda de cloro

34 ECL SERIES CHLORINE & CHLORINE DIOXIDE Chlorine & Chlorine Dioxide is measured using the ECL18 AND ECL17 amperometric cell this probe has a 10 p.p.m. range and it can stand to temperatures up to 70 C. 8 Bar Also this probe need a constant flow of l/h (around 10 gph) to work properly and must be installed using a PEF1K, PEF1/EK or PEF5K.

35 ECL SERIES OPEN FREE CHLORINE The probes ECL6,ECL6/E, ECL7, ECL12 and ECL12/E are specificly designed for swimming pool application and they have lower accuracy than the diaphragm types, the working range is 0 10 p.p.m. and they can stand to temperatures up to 50 C. The ECL6 is used with fresh water and it can host the ph and ORP potential probes. The ECL6/E is the same probe but it is smaller and it doesn t have the ph and ORP probe holders. The ECL7 is used with fresh water and it can host the ph and ORP potential probes with PG13.5 threading. The ECL12 is used with sea water and it can host the ph and ORP potential probes. The ECL12/E is the same probe but it is smaller and it doesn t have the ph and ORP probe holders.

36 ERMES communication with LDPHCL modem

37 ERMES communication Ethernet network

39 Alternativas para medición y control de cloro PH y ORP

40 Equipos para monitoreo y control de ph y Cloro

42 Preguntas y respuestas.

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