oportunidades control de agua en tiempo real cecilia jimenez (gtq)

Control del agua en tiempo realOportunidades

Control de agua en Tiempo realOportunidades

Cecilia Jiménez, Directora del GTQ


Donde hacemos monitorización de aguas

Procesos de tratamiento de aguas: ETAP, EDAP, Salinizadoras

Red de distribución de aguas

Aguas superficiales: Rios, lagos, ….

Aguas marinas

Aguas subterráneas


Sistemas actuales control de aguas

InlineIn situ


Sistemas actuales control de aguas

• Limitado a unos cuantos• Problemas de fouling• Dificultades de mantenimiento• Medidas uniparametricas• Calibración poco frecuente• Costes elevados

• Parámetros estándar• Transporte de la muestra• Número de medidas limitado• Duración del proceso de análisis• No mide en continuo

Análisis en LABORATORIO

Control in situ SONDA

Resultados en tiempo real


Sistemas de medida GTQ – Online/Atline

InlineIn situ


Sistemas de medida GTQ – Online/Atline

Resultados en tiempo casi realSensor dura mas tiempoAuto calibración/acondicionamiento del sensorMulti análisis

Sistemas portátilesCalidad de medida “in situ”Lectura inmediata de resultadosTratamiento de la muestra en el sistemaMedida en continuoSistemas instalables en líneasSeñal de salida compatible


Sistemas de medida GTQ – TIPOS DE SENSORES

Sistemas multisense

SensorespH, Ca 2+, K+, Na+, NH4

ConductividadORPDQO

Oxigeno disueltoCloro disuelto

Metales Cu2+, Ni2+, Pb2+, Microorganismos

Biosensores


EntradapH, CE, T

TratamientoNH4‐NO3, Na+, O2

SalidaTDS, NH4, PO4, DQO, DBO

Depuradora

InlineIn situ


Procedimiento1. Toma de muestra2. Digestión de la MO muestra (dicromato K2Cr2O7) 150ºC, 2 h

3. Determinación mediante colorimetria/titracion de Cr 3+

Método lento resultado al cabo de hsUso de reactivos peligrososResiduos tóxicos

EntradapH, CE, T

TratamientoNH4‐NO3, Na+, O2

SalidaTDS, NH4, PO4, DQO, DBO

Depuradora: medida de DQO


Depuradora: medida de DQO

Sensor de Demanda Electroquímica de Oxigeno (EOD)Estimación de la DQO en la entrada de la depuradora

MuestraDQO

(ppm O2)EOD

(ppm O2)RelacionDQO/DEO

1 870 96 9,1

2 1290 158 8,2

3 1573 200 7,9

4 568 68 8,4

5 1829 228 8,0

• Microelectrodo + Material compuesto con catalizador• Medida amperométrica en medio básico

y = 0,1318x - 11,557R² = 0,9949

0

50

100

150

200

250

500 1000 1500 2000

DEO

DQO


Depuradora: sistemas de alarmaMedidas en muestras de entrada/salida a una depuradora

pHConductividadORPEOD= DQO

Valores en minutosErrores < 10 % comparados con métodos estándarValores máximos de DQO establecido por la legislaciónToma de decisiones rápidas: ¿río o colector?

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

S07 S08 S09 S14 S15 S16 S21 S23

pH sortidapH ISFET

pH nominal

pH salida depuradora

1.7% error


EntradaTurbidez, NH4,

Metales pesados (Cu2+, Ni2+)

OzonizaciónTurbidez, pH, ORP, Al

SalidaAnalítica completa

Procedimiento1. Toma de muestra2. Tratamiento de la muestra (filtracion)3. Determinación mediante ICP‐MS

Procedimiento lento resultado en hsEquipo costoso

Potabilizadora: medida de Metales pesados


Potabilizadora: medida de Metales pesados (Cu)

Muestra ICP-AES/ µM Sensor/ µMR.E %

1 35.22 34.94 (2.81) 0.80

2 24.55 24.68 (1.39) -0.55

3 20.67 20.79 (0.49) -0.59

4 143.80 128.51 (6.44) 10.63

5 23.78 23.50 (2.99) 1.19

Respuesta en min

5.0µm

Sensor: UMEA + nanoparticulas de oroTécnica: voltamperometria por redisuolución anodica


Potabilizadora: medida Cl2

Medida de cloro libre en piscinas

DPD standard method / (mg/l) FC

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

Dev

elop

ed F

IA sy

stem

/ (m

g/l)

FC

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

synthetic samplesreal sample

Injection valveSample

Carrier solution

Conditioningsolution

Flow cell

Waste

Peristaltic pump

Ventajas• Medidas en tiempo real de Cl2• Sistema de flujo continuo: contaminación del sensor menor

• Tratamiento de la muestra

Sensor: microlectrodo amperométricoTécnica voltamperometria ‐cronoamperometria


Aguas superficiales: Sistemas actuales

Sistemas de control y alarma en rios/lagos/aguas marinas

Sondas actuales:TemperaturapH, cond, ORPOxigeno disueltoNH4, NO3Clorofila (ópticos)

• Tamaño• Consumo energético• Calibración, mantenimiento ex‐situ


Aguas superficiales: Sistemas multiparámetricos in situ

0102030405060708090

100

0 20 40 60 80 100

[Cu] / μM

Cur

rent

/ nA

Sistemas de flujo• Análisis en continuo• Tratamiento de la muestra en continuo• Protección del sensor• Calibración/mantenimiento automático

Deteccion de Metal pesado ‐ Cu, Pesticida ‐ Parathion y Fenol ‐ catecol


• Sistema fluidico

• Sensor de DEO

• Proceso de muestreo automático

• Obtención de los resultados

DEMOSTRACIÓN: Sistema de alarma de DQO


• Sistema de medida portátil• Medida en continuo at‐line• Resultado en mins.

• Sistema fluidico

• Sensor de DEO

• Proceso de muestreo automático

• Obtención de los resultados

DEMOSTRACIÓN: Sistema de alarma de DQO


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Cecilia Jiménez, Directora del GTQ

Gracias por su atención

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