Aplicación de la herramienta EPANET 2 toolkit para la modelación del destino y transporte de cloro residual en redes de distribución de agua como herramienta de mejoramiento operacional

Abstract

Se han desarrollado modelos aplicados por medio de EPANET para predecir el comportamiento de sustancias como el cloro que afecta la calidad del agua. Así también la EPANET 2 toolkit es una librería dinámica que personaliza el motor computacional de EPANET, ajustando la programación hidráulica y de calidad de agua. En este trabajo se presenta la aplicación de la herramienta EPANET 2 toolkit para la modelación del destino y transporte de cloro residual bajo diferentes escenarios de operación en la red AUACACT de Ciudad Bolívar en la ciudad de Bogotá. Se determinaron los puntos críticos de cloro residual, se generaron escenarios mejorados y se obtuvo la dosis mínima de aplicación de cloro a la entrada de la red para obtener un cloro residual de 0.3 mg/L en todos los nodos. En los escenarios con menores kb y kw se encontró un 5% de puntos críticos y un 21% donde kb y kw eran mayores. El mejoramiento hidráulico no afectó la cantidad de cloro residual para el cumplimiento de la norma, la reinyección ni tampoco las dosis mínimas de aplicación de cloro en todos los escenarios de operación. La reinyección no contribuyó a que los nodos ubicados en las “colas” cumplieran con la cantidad mínima de cloro residual que exige la norma. La eliminación de las “colas” reduce los puntos críticos de la red significativamente desde un 19% y hasta un 100% en los diferentes escenarios de operación, así como también logra que la reinyección elimine la totalidad de los puntos críticos de la red. Al generar un escenario operacional donde falla una válvula impacta en un aumento del 19% la dosis mínima de cloro con los mayores kb y kw e incluso hasta en un 200% cuando se aumentan los kb y kw dentro del mismo escenario. (Texto tomado de la fuente)

Applied models have been developed through EPANET to predict the behavior of substances such as chlorine that affect water quality. Likewise, the EPANET 2 toolkit is a dynamic library that customizes the EPANET computational engine, adjusting the hydraulic and water quality programming. This paper presents the application of the EPANET 2 toolkit for modeling the fate and transport of residual chlorine under different operating scenarios in the AUACACT network of Ciudad Bolívar in the city of Bogotá. The critical points of residual chlorine were determined, improved scenarios were generated and the minimum dose of chlorine application at the entrance of the network was obtained to obtain a residual chlorine of 0.3 mg/L in all the nodes. In the scenarios with lower kb and kw, 5% of critical points were found and 21% where kb and kw were higher. The hydraulic improvement did not affect the amount of residual chlorine for compliance with the standard, the reinjection either the minimum doses of chlorine application in all operating scenarios. The reinjection did not contribute to the nodes located in the "bottoms" ot acomplish with the minimum amount of residual chlorine required by the standard. The elimination of the "bottoms" significantly reduces the critical points of the network from 19% to 100% in the different operating scenarios, as well as achieving that the reinjection eliminates all the critical points of the network. When generating an operating scenario where a valve fails, the minimum dose of chlorine is increased by 19% with the highest kb and kw and even up to 200% when the kb and kw are increased within the same scenario.