Question

Un flujo de agua residual entra a un río de la manera que aparece en el gráfico. La concentración de sodio CS, A en el cuerpo hídrico en el punto A, es de 9 mg/l, y el caudal QA = 25 m3/s de agua en el río. La concentración del sodio CS, W en el agua residual es de 300 mg/l, y el caudal QW = 10 m3/s.

a) Determine la concentración del sodio en el punto B, asumiendo que ocurre una mezcla completa.
b) Si el Límite máximo permisible para aguas de consumo humano y uso doméstico que únicamente requieran desinfección, es de 200 mg/l, indique si en el punto B se cumple o no con esta reglamentación (TULAS, 2002), y
c) ¿Qué pasará si en época de estiaje disminuye el caudal del río al 10%?

Answer 1

Solución:

Parte a):

C S B x Q S B = C S, A  x  QA + C S, W x Q W       …… (1)

Cálculo del Caudal en Punto B:

C S B = Q A + Q W = (25 + 10) m/s = 35 m/s

Reemplazando en ecuación (1):

C S B x 35 m/s = 9 mg/l x 25 m/s + (300 mg/l x 10 m/s)  

Despejando la concentración de sodio C S B:

C S B = [(9 mg/l x 25 m/s) + (300 mg/l x 10 m/s)] / 35 m/s = 92.14 mg/l

Cálculo de concentración de sodio en el punto B:

C S B = 92.14 mg/l,  Respuesta de parte a)

Respuesta de Parte b): Considerando que C S B = 92.14 mg/l < 200 mg/l, se cumple

Parte c), en época de estiaje con QA al 10%:

C S B x Q S B = C S, A  x  10 % QA + C S, W x Q W       …… (2)

Cálculo del Caudal en Punto B en época seca (falta de lluvias):

C S B = Q A + Q W = (2,5 + 10) m/s = 12,5 m/s

Reemplazando en ecuación (2):

C S B x 28 m/s = 9 mg/l x 2,5 m/s + (300 mg/l x 10 m/s) 

Despejando la concentración de sodio C S B:

C S B = [(9 mg/l x 2,5 m/s) + (300 mg/l x 10 m/s)] / 12,5 m/s = 241.80 mg/l

Respuesta de Parte c): 241,80 mg/l > 200 mg/l, no cumple.