El documento describe los sistemas actuales de monitoreo de agua y las oportunidades para mejorarlos mediante el uso de sensores en línea e in situ. Actualmente, el monitoreo se realiza principalmente mediante análisis de laboratorio que tardan horas. Los nuevos sistemas permitirían medir múltiples parámetros de forma continua y automática, como DQO, metales pesados y cloro, lo que permitiría una detección temprana de problemas y una mejor gestión del agua.

1. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Control de agua en Tiempo real
Oportunidades
Cecilia Jiménez, Directora del GTQ

2. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
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

3. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Sistemas actuales control de aguas
Inline
In situ

4. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Sistemas actuales control de aguas
Análisis en Control in situ
LABORATORIO SONDA
• Parámetros estándar • Limitado a unos cuantos
• Transporte de la muestra • Problemas de fouling
• Número de medidas limitado • Dificultades de mantenimiento
• Duración del proceso de análisis • Medidas uniparametricas
• No mide en continuo • Calibración poco frecuente
• Costes elevados
Resultados en tiempo real

5. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Sistemas de medida GTQ – Online/Atline
Inline
In situ

6. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Sistemas de medida GTQ – Online/Atline
Resultados en tiempo casi real
Sensor dura mas tiempo
Auto calibración/acondicionamiento del sensor
Multi análisis
Sistemas portátiles
Calidad de medida “in situ”
Lectura inmediata de resultados
Tratamiento de la muestra en el sistema
Medida en continuo
Sistemas instalables en líneas
Señal de salida compatible

7. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Sistemas de medida GTQ – TIPOS DE SENSORES
Sensores
pH, Ca 2+, K+, Na+, NH4
Conductividad
ORP
Sistemas multisense
DQO
Oxigeno disuelto
Cloro disuelto
Metales Cu2+, Ni2+, Pb2+,
Microorganismos
Biosensores

8. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Depuradora
Entrada Tratamiento Salida
pH, CE, T NH4‐NO3, Na+, O2 TDS, NH4, PO4,
DQO, DBO
Inline
In situ

9. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Depuradora: medida de DQO
Entrada Tratamiento Salida
pH, CE, T NH4‐NO3, Na+, O2 TDS, NH4, PO4,
DQO, DBO
Procedimiento
1. Toma de muestra
Método lento resultado al cabo de hs 2. Digestión de la MO muestra
Uso de reactivos peligrosos (dicromato K2Cr2O7) 150ºC, 2 h
Residuos tóxicos 3. Determinación mediante
colorimetria/titracion de Cr 3+

10. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Depuradora: medida de DQO
Sensor de Demanda Electroquímica de Oxigeno (EOD)
• Microelectrodo + Material compuesto con catalizador Estimación de
la DQO en la
• Medida amperométrica en medio básico entrada de la
depuradora
250
DQO EOD Relacion
Muestra (ppm O2) (ppm O2) DQO/DEO
200
1 870 96 9,1
150
DEO
2 1290 158 8,2
100
y = 0,1318x - 11,557
3 1573 200 7,9
50 R² = 0,9949
4 568 68 8,4
0
500 1000 1500 2000 5 1829 228 8,0
DQO

11. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Depuradora: sistemas de alarma
Medidas en muestras de entrada/salida a una depuradora
pH
Conductividad
ORP
EOD= DQO
Valores en minutos
Errores < 10 % comparados con métodos estándar
1.7% error
Valores máximos de DQO establecido por la legislación
Toma de decisiones rápidas: ¿río o colector? pH ISFET
pH nominal
pH sortida
10
9
8
7
6
5
4
3
2 pH salida depuradora
1
0
S07 S08 S09 S14 S15 S16 S21 S23

12. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Potabilizadora: medida de Metales pesados
Entrada Ozonización Salida
Turbidez, NH4, Turbidez, pH, ORP, Al Analítica completa
Metales pesados (Cu2+, Ni2+)
Procedimiento
1. Toma de muestra
2. Tratamiento de la muestra (filtracion)
3. Determinación mediante ICP‐MS
Procedimiento lento resultado en hs
Equipo costoso

13. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Potabilizadora: medida de Metales pesados (Cu)
Sensor: UMEA + nanoparticulas de oro R.E
Muestra ICP-AES/ µM Sensor/ µM %
Técnica: voltamperometria por
1 35.22 34.94 (2.81) 0.80
redisuolución anodica
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
5.0µm
5 23.78 23.50 (2.99) 1.19
Respuesta
en min

14. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Potabilizadora: medida Cl2
Ventajas
Sensor: microlectrodo amperométrico • Medidas en tiempo real de Cl2
Técnica voltamperometria ‐cronoamperometria • Sistema de flujo continuo:
contaminación del sensor menor
• Tratamiento de la muestra
2,4
Medida de cloro libre en piscinas 2,2
Developed FIA system / (mg/l) FC
2,0
Waste
1,8
Injection 1,6
Sample valve
1,4
Conditioning
1,2
solution
1,0
Carrier 0,8
solution Flow cell
0,6 synthetic samples
Peristaltic 0,4
real sample
pump
0,2
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
DPD standard method / (mg/l) FC

15. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Aguas superficiales: Sistemas actuales
Sistemas de control y alarma en rios/lagos/aguas marinas
Sondas actuales: • Tamaño
Temperatura • Consumo energético
pH, cond, ORP • Calibración, mantenimiento ex‐situ
Oxigeno disuelto
NH4, NO3
Clorofila (ópticos)

16. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Aguas superficiales: Sistemas multiparámetricos in situ
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
100
90
80
70
Current / nA
60
50
40
30
20
10
0
0 20 40 60 80 100
[Cu] / μM

17. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
DEMOSTRACIÓN: Sistema de alarma de DQO
• Sistema fluidico
• Sensor de DEO
• Proceso de muestreo automático
• Obtención de los resultados

18. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
DEMOSTRACIÓN: Sistema de alarma de DQO
• Sistema fluidico
• Sensor de DEO
• Proceso de muestreo automático
• Obtención de los resultados
• Sistema de medida portátil
• Medida en continuo at‐line
• Resultado en mins.

19. Control del agua en tiempo real
Oportunidades
Gracias por su atención
Control de agua en Tiempo real
Oportunidades
Cecilia Jiménez, Directora del GTQ