Uso de las purgas programadas como herramienta para la mejora de la calidad del agua en la red de agua potable de la ciudad de Valencia

Abstract

[EN] Access to an adequate quantity and quality of drinking water is one of the rights recognized by the United Nations (UN) and the World Health Organization (WHO). In fact, it is explicitly outlined in Sustainable Development Goal 6 (SDG 6), Clean Water and Sanitation. While in the European Union, this goal is considered achieved, there have been issues related to water quality. The implementation of pressure management strategies to control leakages by defining district metering areas leads to dead-end branches where water can remain stagnant for a long time with minimal movement. Large residence times of water in these areas contribute to the decay of disinfectants, the formation of disinfection by-products, and the growth of biofilm. Under these conditions, branches are more susceptible to non-compliance with water quality monitoring. In addition to disinfection treatments applied in plants, there are other strategies to improve the quality of drinking water at consumption points, which will be studied in this work. One of these strategies is the use of water flushing that allow renewal of water at stagnation points. These flushes involve water loss which, in a water-deficient country such as Spain, must be minimized. This study compares three methods to determine the minimum volume of flushed water needed to maintain a quality target at acceptable levels. The results show that the combination of a traditional method based on the improvement gradient, combined with a heuristic method such as Simulated Annealing, can be a good option to achieve this goal.

[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. 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 la desaparición del desinfectante, la formación de subproductos de la desinfección y el crecimiento de biopelícula. En estas condiciones, los ramales son más susceptibles 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. Una de estas estrategias es la utilización de purgas controladas de agua que permitan la renovación en los puntos de estancamiento. Estas purgas implican una pérdida de agua que, en un país con déficit como es el caso español, deben reducirse al máximo. En este trabajo se comparan tres métodos para determinar el volumen mínimo de agua de purga necesario para mantener un objetivo de calidad en niveles aceptables. Los resultados muestran que la combinación de un método tradicional basado en el gradiente de mejora, combinado con un método heurístico como es el Simulated Annealing puede ser una buena opción para alcanzar este objetivo.