under varying mobility rate

a) Diagrama de dispersión

Grafica 15: Diagrama de dispersión para la remoción de Manganeso Observed vs. Predicted Values

2**(4-0) design; MS Residual=.0013231 DV: [Mn] (mg/l) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 Observed Values 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 P re d icted V a lu es

La grafica nro. 15 muestra el grado de correlación de la variable dependiente en este caso la concentración residual de Manganeso, obtenida después del proceso de remoción propuesto y lo compara con los valores predichos por el software, como se puede observar los resultados experimentales se ajustan a la línea de tendencia, esto indica que los resultados son coherentes y señalan un patrón positivo en la experimentación, se ve que no están muy desviados ni alejados de la línea de tendencia por lo que respalda el diseño experimental y no sería necesario reajustar valores de las variables independientes.

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b) Diagrama de curva cerrada

El diagrama de curva cerrada o Pareto, nos precisa la prioridad de efectos producidos por la interrelación de las variables independientes (parámetros de remoción) sobre la concentración final de Manganeso. Como son 4 variables independientes de la misma manera que para arsénico residual, el software asignará códigos de números para representar la interrelación de dos variables independientes o su efecto de forma individual.

Variable Independiente Unidad Código STATISTICA 8.0 Parámetro de Remoción Dosis de KMnO4 mg/L 1 Dosis de Zeolita mg/L 2 Dosis de FeCl3 mg/L 3 Tiempo de Floculación/Adsorción min 4

Como se observa en la gráfica nro. 16 para reducir las concentraciones de Manganeso, el análisis estadístico muestra que las variables más importantes para lograr este fin, en orden de prioridad son:

Grafica 16: Diagrama de Pareto para la remoción de Manganeso Pareto Chart of Standardized Effects; Variable: [Mn] (mg/l)

2**(4-0) design; MS Residual=.0013231 DV: [Mn] (mg/l)

p=.05

Standardized Effect Estimate (Absolute Value) 2by4

2by3 (3)FeCl3 (mg/L) 1by4 1by2 (4)Tiempo Floc/Ads (min) 1by3 3by4 (2)Zeolita (mg/L) (1)KMnO4 (mg/L)

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Dosis de KMnO4 (mg/L), Dosis de Zeolita (mg/L) sin interacción alguna esto quiere decir que primeramente el manganeso presente en el agua cruda debe oxidarse y una vez oxidada será adsorbido por los poros de la superficie de la zeolita quedando retenidas sobre ellos. Que este fenómeno suceda de esta manera indica que el agua debe ser sometida primeramente a un pre tratamiento en este caso oxidación (KMnO4), asegurar el tiempo necesario de residencia posiblemente en un pre sedimentador y luego aplicar el adsorbente (zeolita)

Como también se puede observar, las otras variables ni sus interacciones tienen mayor efecto sobre la reducción del manganeso ya que no cruzan la línea de referencia por lo que se las considera insignificantes y sus efectos han sido descartados de la investigación.

c) Diagrama de superficies

Con los efectos identificados a consecuencia de la interrelación de las variables independientes de la gráfica de curva cerrada grafica nro. 16 sobre la concentración de Manganeso residual, se realizó las simulaciones con el software, para encontrar el valor óptimo de los parámetros de remoción de Manganeso influyentes. Primeramente, en la gráfica nro. 17 se simulo la relación de la dosis de Oxidante KMnO4 (mg/L) y Adsorbente Zeolita (mg/L).

Para poder armar la gráfica nro. 17, el software necesita mantener constantes el resto de variables independientes que no influyen en la remoción de manganeso, en este caso el Tiempo de Adsorción/Floculación (min) y Dosis de Coagulante FeCl3 (mg/L), como ya se ha optimizado estas dos variables para reducir la concentración de Arsénico residual (entre 0.002-0.004 ppm) en la simulación anterior, lo que se va hacer es mantenerlos constantes según lo concluido y ver el efecto de remoción de manganeso, como se aprecia en la siguiente tabla:

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Parámetro de Remoción Unidad Valor Estándar

Tiempo de

Adsorción/Floculación min 45

Dosis FeCl3 mg/L 40

Grafica 17: a) Diagrama de superficies para la remoción de Manganeso

Fitted Surface; Variable: [Mn] (mg/l)

2**(4-0) design; MS Residual=.0013231 DV: [Mn] (mg/l) > 0.45 < 0.45 < 0.4 < 0.35 < 0.3 < 0.25 < 0.2 < 0.15 < 0.1 < 0.05 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 KMnO4 (mg/L) 40 60 80 100 120 140 160 Z e o li ta (m g /L )

La grafica nro. 17, muestra las predicciones de la concentración de Arsénico residual; bajo la simulación del software. Se puede apreciar un conjunto de regiones de colores desde <0.05 hasta >0.45 mg/L de manganeso residual según la constitución de la gráfica, Oxidante KMnO4 (eje X) y Adsorbente Zeolita (eje Y), el objetivo es obtener bajo esta simulación valores de Manganeso residual menores a 0.4 mg/L como lo establece el Reglamento de calidad del agua de Consumo Humano DS 031-201-SA. (ver anexo 3)

Se puede observar que la curva toma como valor mínimo inicial en el eje Y 40 ppm de dosis de Zeolita, esto hace referencia que los valores mínimos de dosificación de Zeolita serán insultos, también se observa que el valor máximo es de 160 ppm pero que dosificarlos sin

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interacción de dosis de oxidante el agua tratada seguiría teniendo concentraciones de manganeso superiores a 0.4 ppm superando al valor establecido por la normativa. Entonces con el propósito de optimizar el consumo de zeolita como reactivo de tratamiento y al ver que no hay una diferencia marcada en cuanto a la remoción de manganeso se tomara una dosis de aplicación de Zeolita igual a 40 mg/L.

Para el caso de la dosificación de Zeolita, esta si es más determinante. Como se observa a dosis de 6.0 ppm la concentración residual de manganeso estaría bordeando 0.3 mg/L; dejarlo bajo esa dosificación, se estaría dando cumplimiento al marco legal, pero también se observa que, si se aplica 1 ppm adicional ósea 7.0 ppm de KMnO4 el panorama es diferente ya que la concentración residual de manganeso estaría entre valores <0.20 y >0.15 asegurando un mejor abatimiento de manganeso y una concentración residual bajo el marco normativo.

Grafica 18: Diagrama de superficie para la remoción de Manganeso Fitted Surface; Variable: [Mn] (mg/l)

2**(4-0) design; MS Residual=.0013231 DV: [Mn] (mg/l) > 0.4 < 0.4 < 0.35 < 0.3 < 0.25 < 0.2 < 0.15 < 0.1

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La grafica nro. 18, muestra el comportamiento de la concentración de Manganeso Residual, bajo la interrelación de las dosis de oxidante KMnO4 y Adsorbente Zeolita se concluye que remover la concentración de Manganeso a valores entre 0.15 y 0.20 mg/l, es necesario aplicar una dosis mínima de Zeolita igual a 40 ppm y una dosis de mínima de KMnO4 de 7 ppm.