Estudio de distintas estrategias para la mejora de la calidad del agua en la red de agua potable de la ciudad de Valencia mediante un programa de purgas

Abstract

[ES] El acceso al agua potable en cantidad y calidad aceptable es uno de los derechos reconocidos por la ONU y la OMS. De hecho, está explícitamente recogido en el Objetivo de Desarrollo Sostenible ODS 6, Agua Limpia y Saneamiento, con el cual se alinea este TFM. Si bien en la Unión Europea este objetivo se considera alcanzado, en algunos casos ha habido problemas relacionados con la calidad del agua. La implantación de sistema de control de fugas mediante la sectorización trae como consecuencia la aparición de ramales sin salida en los que el agua puede permanecer largo tiempo sin apenas movimiento. Los altos tiempos de residencia del agua en estas zonas favorece a la desaparición del desinfectante, la formación de subproductos de la desinfección y el crecimiento de biopelícula. En estas condiciones, los ramales son más susceptible al incumplimiento en los monitoreos de calidad de agua. Aparte de los tratamientos de desinfección aplicados en las plantas, hay otras estrategias que permiten mejorar la calidad del agua potable en los puntos de consumo, las cuales se van a estudiar en el presente trabajo. En el caso de la ciudad de Valencia, se cuenta con un precedente en el sector Safranar. En un trabajo anterior, en este sector se ha realizado un estudio reciente para mejorar las propiedades organolépticas del agua potable. El estudio emplea un modelo de calidad para predecir el comportamiento del cloro y trihalometanos en la red. Este antecedente se utilizará como base para calibrar un modelo de calidad basado en tiempos de permanencia para el análisis de la calidad del agua. Para analizar las estrategias de mejora, el trabajo seguirá las siguientes partes: En una primera instancia se estudiarán y seleccionarán los sectores pilotos a trabajar. A continuación, para cada uno de estos sectores, se elaborarán los modelos hidráulicos calibrados y posteriormente el modelo de calidad. En esta fase se abordará la problemática de la asignación de los consumos y su repercusión en el modelo de calidad. Luego se determinarán los puntos potenciales para mejorar la calidad mediante purgas de agua programadas. Por último, se cuantificarán económicamente las soluciones propuestas, teniendo en cuenta el ahorro de agua de las alternativas analizadas. El objetivo de este trabajo fin de máster es la revisión de las alternativas de operación para mejorar los residuos de desinfectante; y realizar la búsqueda de sistemas de monitoreo de la calidad en el mercado. A partir de los resultados obtenidos en los tres sectores hidráulicos pilotos se extrapolarán los resultados al resto de sectores de la ciudad de Valencia.

[EN] Access to safe and adequate quantities of drinking water is one of the rights recognized by the UN and WHO. In fact, it is explicitly stated in Sustainable Development Goal 6, Clean Water and Sanitation, to which this masters thesis aligns. While this goal is considered achieved in the European Union, there have been some issues related to water quality in certain cases. The implementation of leak control systems through sectorization results in the appearance of dead-end branches where water can remain for long periods without much movement. The high-water residence times in these areas favor the disappearance of disinfectants, the formation of disinfection byproducts, and the growth of biofilm. Under these conditions, the branches are more susceptible to non-compliance in water quality monitoring. In addition to the disinfection treatments applied in the plants, there are other strategies that allow for the improvement of drinking water quality at the points of consumption, which will be studied in this work. In the case of the city of Valencia, there is a precedent in the Safranar sector. In a previous work, a recent study was conducted in this sector to improve the organoleptic properties of drinking water. The study uses a quality model to predict the behavior of chlorine and trihalomethanes in the network. This precedent will be used as a basis for calibrating a quality model based on residence times for the analysis of water quality. To analyze the improvement strategies, the work will follow the following parts: In the first instance, the pilot sectors to work on will be studied and selected. Next, for each of these sectors, calibrated hydraulic models will be developed and subsequently the quality model. In this phase, the issue of consumption allocation and its impact on the quality model will be addressed. Then, potential points for improving quality through scheduled water purging will be determined. Finally, the proposed solutions will be quantified economically, taking into account the water savings of the analyzed alternatives. The objective of this masters thesis is to review operational alternatives for improving disinfectant residuals and to search for quality monitoring systems in the market. Based on the results obtained in the three hydraulic pilot sectors, the results will be extrapolated to the rest of the sectors in the city of Valencia.