taller 3 hach

BIENVENIDOS

Rocio Fragoso

Hach de México

2013

‹#›

Aplicaciones de

Medición de Sólidos

Suspendidos y

Orgánicos.

Medición y Control

de los sólidos

Rocio Fragoso

rfragoso@hach.com

¿Qué son los sólidos?

Sólidos sedimentados: el lodo primario se define

generalmente como sólido que se separó por suspensión en una

solución acuosa.

Planta de tratamiento de agua residual

Lodo activado

Comprenda y controle sus

sólidos

• El control de sólidos es de vital importancia.

• Afecta directamente:

– el desempeño de las plantas (DBO por ejemplo)

– la capacidad del proceso (cuál son sus SST en el influente, por ejemplo)

– costo total de operación.

Si no puede medir/monitorear con exactitud su proceso, entonces no puede controlar con

exactitud su proceso

Comprenda y controle

sus sólidos

• El tratamiento primario por medio de la

precipitación y sedimentación remueve: – 50 al 60% de los orgánicos totales

– 20 al 30% del nitrógeno total en el Influente

• El tratamiento primario industrial está

diseñado para: – precipitar y sedimentar los sólidos

– neutralizar el efluente industrial antes de ser tratado

municipalmente.

• ¿ POR QUE MEDIR LOS

SOLIDOS SUPENDIDOS? *Control de la cuantificación de sólidos

Biomasa cuantificada por las mediciones de sólidos suspendidos Control de RAS y WAS Parámetro de control más importante en los procesos de lodo activados. *Cumplimiento normativo NPDES permite incluir normalmente los Sólidos suspendidos totales (TSS). *Eficiencia en la remoción Control de alimentación química Reducción de contenido de agua/reducción de los costos en el transporte de desechos.

¿Qué hacemos con la Medición?

Calcular el lodo activado de retorno (RAS)

Calcular el lodo activado residual (WAS)

Calcular el tiempo de retención de lodo (SRT)

Determinar la profundidad/altura de colcha de lodos

Determinar la eficiencia de los mecanismos de

deshidratación

Cumplimiento normativo

• Sólidos suspendidos totales

– Promedio mensual < 30

mg/L

– Promedio semanal < 45 mg/L

– Muestra de compuesto de 24

horas

• También conocido como

– Sólidos totales no filtrables

– Método gravimétrico

• Se necesita de métodos de

laboratorio para el

cumplimiento

¡4 horas!

Eficiencia en la remoción -

Control de sedimentación y

alimentación química

• Efectos

– Requiere de coagulante o polímetro para crear un efluente limpio (Incremento en costo de tratamiento)

– Control manual de la dosis química lleva a un uso químico más alto (más de lo necesario)

– Violación de los limites permisibles

Problemas de abultamiento general, las burbujas de gas ocasionan el lodo flotante, convirtiéndolo en cenizas en

la parte superior de un clarificador.

Eficiencia en la remoción -

Control de sedimentación y

alimentación química

Concentración de los sólidos

• El control adecuado de la concentración de

sólidos en un proceso de tratamiento de agua

residual del lodo activado es la técnica más

importante utilizada por los operadores para

controlar el proceso de tratamiento. – Lleva a:

• Desempeño mejorado de la planta

• Mejor calidad de efluente

• Costos de operación reducidos

Control del inventario de

sólidos- Puede:

• Permitir, que la capacidad adicional sea realizada en procesos de unidades

individuales;

• Potencialmente permite que la nitrificación sea alcanzada sin la construcción de tratamiento biológico adicional;

• Reducir el uso de energía y los costos asociados con la aireación en los procesos biológicos

• Reducir los costos por administración de biosólidos al reducir la cantidad de sólidos que necesitan procesamiento

• Mejorar las características de sedimentación de las biomasas

• Mejorar la facilidad y estabilidad de las operaciones en plantas

• Dar como resultado una mejora total en la calidad de efluente.

Control de inventario de sólidos para la optimización de planta de tratamiento de agua residual Edición N.° 1.0

Fecha de publicación: marzo de 2004 2004 Federación de municipalidades canadienses y concejo de investigaciones nacionales

SBN 1–897094–60–4

Métodos de laboratorio

tradicionales para los sólidos

apoyados en Hach

• Sólidos, Materia sedimentable – El cono de Imhoff

• Sólidos suspendidos no filtrables – Totales y volátiles

• Filtrables totales – Sólidos disueltos totales

• Disueltos volátiles y disueltos fijos

• Volátiles y fijos totales

• Suspendidos totales

Medición de sólidos

Medición de SST con un

Turbidímetro

• El Turbidímetro 2100AN Hach

se puede calibrar para

proporcionar una estimación

exacta de SST mg/L en

efluentes para un monitoreo

rápido y sencillo.

• Este método proporciona una

manera de monitorear rápida y

frecuentemente los SST de

efluente mientras utiliza el difícil

método gravimétrico únicamente

para propósitos de elaboración

de informes.

Nuevo TSS portátil: Instrumento portátil para sólidos suspendidos

y turbidez

Principio de Operacion Para Turbidez: 2-canales

a 90° para la medición

de Luz dispersa. Medida

en accordancia con DIN

EN 27027 / ISO 7027;

Mediciones adicionales

para la verificación del

valor se realizan en los

seis-canales de ángulo

multiple

Para Sólidos Suspendidos:

Medida Modificada de la

absorbancia: Seis-canales

de ángulo multiple de

medición.

180°

Receiver

3 & 4

Sender 2 Sender 1

Receiver 1 & 2

Multi-Beam unico Sistema de Luz por pulsos

infrarojos

Definicion del angulo:

E1 R2 90° (Turbidez)

E2 R1 90° (Turbidez)

E1 & E2 R3 & R4 180°

(SST)

Principio de Operacion

Receiver 1

Emitter 2

Receiver 2

Receiver 4

Emitter 1

Receiver 3

Aplicaciones

El TSS Portatil de Hach es ideal para monitoreo remoto de turbidez, solidos suspendidos/nivel de mancha de lodos en aguas municipales e industriales, agua potable, monitoreo de rios. ( Igual que el Solitax sc).

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Especificaciones

Rango:

Turbidez

0.001- 4000 NTU

Solidos Suspendidos:

0.001- 400 g/l (1 - 400,000 mg/l )

(Upper range depending on sample characteristics)

Precision:

Turbidez:

< 3% or +/- 0.02 NTU

Solidos Suspendidos:

< 4% or +/- 0.001 g/l

Unidades de Medicion

Turbidez: NTU, FNU, EBC

Solidos Suspendidos: ppm, mg/L, g/L,

%

Rango de Operacion de temperatura:

32 to 140ºF (0 to 60°C)

Rango de operacion de presion:

0-145 psi (0-10 bar)

Materiales en contacto con la

muestra

Sensor: acero inoxidable

Sensor window: Zafiro

Garantia

2 años.

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Ventajas de la medicion portatil

Puede ser usado para llegar a cualquier punto

de medicion.

Resultados rapidos para el control de

procesos

Facil de Usar

Reduce el tiempo usado para el analisis de

laboratorio.

La memoria interna almacena hasta 290

valores

El Hach TSS Portatil colecta y

guarda hasta 290 valores de

medicion con Fecha, Hora, locacion y

homogeneidad como un porcentaje.

Materiales de Alta duracion

La sonda esta hecha de acero

inoxidable pulido que previene

que las particulas se adhieran

haciendo mas facil su limpieza.

Acero Inoxidable para largo

tiempo de vida

La proteccion de las ventanas

con Zafiro lo hacen resistente a

las rayaduras haciendo de las

mediciones estables y precisas.

El TSS Portatil puede medir el nivel de mancha de lodos

seleccionando las unidades mg/L, calibrando el sistema y

Lentamente introduciendo la sonda en el agua.

La concentracion de SS se incrementara significativamente

cuando alcance la mancha de Lodos. Despues use el Cable

del Sensor (marcado Metro a Metro)para determinar la

profundidad de la cama de Lodos del agua superficial.

Nivel de Mancha de Lodos

Mantenimiento

El Unico mantenimiento que requiere es la

limpieza de la ventana de medicion dependiendo

de la aplicacion,si se requiriera, se puede limpiar

con un agente de limpieza convencional y un trapo

suave que no deje peluzas. En el Caso de

incrustaciones en la ventana de medicion, puede

ser limpiada con un trapo humedecido con Acido

Hidroclorico al 5%.

TSS sc y TSS W sc:

Sonda con/sin limpiador. Comparable con SOLITAX

hs-line sc y SOLITAX highline sc.

Diferencia: TSS sc puede medir en aguas “más

obscuras” que SOLITAX sc (debido a que el

sistema óptico de TSS sc tiene 2 diodos foto

emisores y 4 receptores).

TSS HT sc:

Sonda de alta temperatura hasta 90°C/194°F

(temporal 95°C/203°F).

TSS EX1 sc:

Sonda con certificación Clase 1, División 1.

TSS TITANIUM2 sc y TSS TITANIUM7 sc:

Sonda para medios agresivos (TITANIUM2)

Sonda para la aplicación de agua de mar y aplicación

con alto contenido de sal. (TITANIUM7)

Sonda de sólidos TSS sc

TSS W sc TSS sc

TSS HT sc

TriClamp

TSS HT sc

TSS TITANIUM2 sc TSS TITANIUM7 sc

SOLITAXsc

• Sensor de sólidos suspendidos y turbiedad SOLITAXsc – Emite una luz infrarroja de

860nm

– 90° de detector para turbiedad

– 90° y 140° de detectores para sólidos suspendidos

– El color no interfiere

– Compensa para el tamaño y forma de las partículas

– Rango: 0.1mg/L – 15%

Excelente correlación con el análisis de

laboratorio

Método gravimétrico

Méto

do

óp

tico

Opciones de SOLITAXsc

• Instalación en punto fijo – Sonda de inmersión

sumergida en Tanque abierto,

– Medición de turbiedad o sólidos suspendidos

– Medición de sólidos suspendidos fácilmente calibrado para concordar con el análisis de laboratorio

– Ópticos de autolimpieza con limpiador incorporado

Solitax

Opciones para el SOLITAXsc

Control de Concentración de

sólidos - tanques de aireación

Sólidos,

nivel de cama

de lodos

SONATAXsc

Monitor de nivel de lodo

SONATAXsc

– Monitor de interfaz ultrasónico

– Limpiador magnéticamente acoplado

– Compensación de inclinación

automático interno en el sensor

– Exploraciones de 700 a 1300 kHz

– Compensación automática de

temperatura

– El LED de rendimiento permite la verificación

rápida del sistema

SONATAXsc – Montaje en punto

fijo

Principio de medición

SONATAXsc – Montaje en punto

pivote

Visualización de Sonatax

A trabajar con el sensor TSS

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ORGANICOS

‹#›

Medición de Orgánicos

DBO

SAC TOC

DQO

•DBO = Substancias accesible a oxidación orgánica •DQO = Substancias accesible a oxidación química •COT = Registra el carbono orgánico total •SAC = Se focaliza en la absorción de luz UV

‹#›

Medición de Orgánicos

‹#›

QUE ES DBO

Demanda Bioquímica de Oxigeno: Cuanto oxigeno consumen los organismos de la muestra (en cierto tiempo). DBO5 es la medida mas común para estas mediciones

“5” son los días entre la medición inicial y final de oxigeno DBO7 seria similar pero a 7 días.

Es la medida que la entidad regulatoria admite para reporte de la carga orgánica del agua.

Se usa a nivel global como indicador de carga orgánica (ej. DS 90/2000, limite 35mg/l, para cuerpos sin dilución).

Como y donde se mide la DBO

Influente

Efluente

Pre tratamiento

Laboratorio Procesos

IntelliCAL™ LBOD101-01

IntelliCAL™ LBOD

• TecnologiaLDO

• Agitador integrado

• Disenhado especificamente para DBO

– Disenho de botrella de : 15.875 mm (0.625 in.)

– Puede ser usado en cualquier instalacion.

• Se usa en combinacion con HQ40d

ORGANICOS

Medición de Orgánicos, en Linea

• DBO5

• DQO

• TOC (Total Organic Carbon)

– Combustion

– Persulfato UV

– Oxidación dos etapas – radicales hidroxilo

• SAC254 (Spectral Absorbance Coefficient)

TOC

Aplicaciones – Monitoreo de Aguas superficiales

– Control de Adicion de Coagulante

– Control de pre cloracion

– Monitoreo de vertidos toxicos

– Preoteccion de Biomasa de lodos

– Derrame de aceites hdraulicos

– Percolados

TOC 3 tecnologías

UV+Persulfato

Combustion HT

Oxidacion 2 etapas

Conductividad Diff.

En donde podemos medit TOC

• Retorno de

Condensado

• Aguas Servidas

• Agua de caldera

• Agua Potable

• Agua enfriamiento

SAC 254

Medición de Orgánicos

• SAC (Spectral Absorbance Coefficient)

Correlaciona a:

• DBO5

• DQO

• TOC

Principio de Operación

Espejo

Receptor, sistema

de medicion

Lampara

UV

Wiper

doble

Receptor de

referencia

Area de la celda

El Coeficiente de absorción espectral es una

medida de la materia orgánica en una solución.

El UVAS sc mide la cantidad de luz UV que

se transmite al detector fotométrico.

El equipo compensa en turbiedad a 550 nm y

sustrae el valor a la medida de 254 nm.

El analisis se hace directamente el agua

medida, no se requieren reactivos u otro tipo

de manejo de la muestra.

La celda de medición se limpia

continuamente con un sistema mecánico

(wiper), liberando cualquier deposito que se

atrape en la celda.

Automatizar sistema de alerta temprana de alta carga orgánica

Desvío o ajuste ante “shock” orgánico.

Control de Procesos de lodos activados

Determinación de relación F/M para WAS

Optimización de adición de nutrientes

Control de adición de Metanol en procesos de RBN

Monitoreo de efluente final

(Correlacionado con DBO, DQO o TOC)

Monitoreo de desinfección UV.

SAC 254

Medición de Orgánicos

Descargas de

Sobrenadante

Comparación del SAC

0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 24 48 72 96 120 144 168

CO

D, S

AC

t [h]

COD SACComparación

SAC y DQO

(entrada PTAR)

Comparación SAC y BOD Comparación SAC y TOC

Aplicaciones generales y

tendencias

Existen diferentes tipos de

contaminantes organicos

??

Después de algunos Fenómenos

naturales (Huracanes) es

importante analizar las playas.

Los sólidos suspendidos impiden

que la luz llegue hasta los

organismos fotosintéticos

(Reducción de Oxigeno)

Los potenciales impactos acuáticos incluyen:

derrames y descargas de petróleo; liberación de

contaminantes en relación con la re suspensión del

sedimento, el aflujo superficial, y las descargas de

fuentes puntuales; destrucción del hábitat; cambios

en la composición química y circulación del agua;

preocupaciones ocupacionales y de salud pública; y,

seguridad en el transporte.

»Por su Atención Gracias

Rocio Fragoso

rfragoso@hach.com