Determinación estadística de la influencia de los parámetros del control de calidad del agua potable de los municipios de Floridablanca, Girón y Bucaramanga

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Drinking water is essential for human beings and due to this, the companies that supply this resource must maintain control over the physicochemical and microbiological characteristics after a purification process. The results of the physicochemical and microbiological analyzes for the case of Colombia, are compared with the maximum permissible limits established in resolution 2115 of 2007, which additionally with the calculation of the drinking water quality risk index (IRCA) allows to establish a criterion of quality of the treated water. This work intends to determine, through statistical tools, the influence of the parameters analyzed in drinking water and its correlation with the IRCA; having as main purpose, to know the dynamics of these variables. According to the descriptive statistical analysis, it was found that for the three municipalities the chlorine residual and pH parameters showed a low coefficient of variation (<10%) and hardness, in Bucaramanga and Floridablanca, while the parameters color, heterotrophic count, aluminum and iron had a high coefficient of variation (>30%). On the other hand, in the linear regression model, the variables chlorides, sulphates, aluminum hardness and alkalinity had a positive correlation for the three municipalities with a correlation coefficient between 0.50 and 0.90. The principal component analysis significantly reduced the dimensionality of the parameters evaluated in the study, indicating that turbidity is the major correlation parameter of the IRCA. The model failed to determine significantly the quality of the treated water. The goodness of fit only explained 48% (Bucaramanga) and 52% (Floridablanca and Girón) with respect to the calculation of the IRCA, which requires implementing or completing the model with other types of data analysis techniques to determine a greater relationship with IRCA and its purpose.

El agua potable es indispensable para el ser humano y debido a esto, las empresas que suministran este recurso deben mantener un control sobre las características fisicoquímicas y microbiológicas después de un proceso de potabilización. Los resultados de los análisis fisicoquímicos y microbiológicos para el caso de Colombia, son comparados con los límites máximos permisibles establecidos en la resolución 2115 de 2007, que adicionalmente con el cálculo del índice de riesgo de calidad del agua potable (IRCA) permite establecer un criterio de calidad del agua tratada. Este trabajo pretende, determinar a través de herramientas estadísticas la influencia de los parámetros analizados en el agua potable y su correlación con el IRCA; teniendo como principal propósito, conocer la dinámica de estas variables. De acuerdo al análisis estadístico descriptivo se halló que para los tres municipios los parámetros cloro residual y pH presentaron un coeficiente de variación cv bajo (<10%) y dureza, en Bucaramanga y Floridablanca, mientras que los parámetros color, recuento de heterótrofos, aluminio y hierro tuvieron un coeficiente de variación alto (>30%). Por otra parte, en el modelo de regresión lineal, las variables cloruros, sulfatos, dureza aluminio y alcalinidad tuvieron una correlación positiva para los tres municipios con un coeficiente de correlación entre 0,50 y 0,90. El análisis de componentes principales redujo significativamente la dimensionalidad de los parámetros evaluados en el estudio, indicando que la turbiedad es el parámetro de correlación mayor el IRCA. El modelo no logró determinar significativamente la calidad del agua tratada. La bondad de ajuste solo explicó un 48% (Bucaramanga) y 52% (Floridablanca y Girón) con respecto al cálculo del IRCA, lo que requiere implementar o completar el modelo con otro tipo de técnicas de análisis de datos para determinar una mayor relación con el IRCA y su finalidad.

Pregrado

Microbiólogo Industrial

TABLA DE CONTENIDO. RESUMEN. .................................................................................................................................. 15 INTRODUCCIÓN. ....................................................................................................................... 19 1.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ................................................................................. 21 1.1. Descripción del Problema ............................................................................................. 21 1.2. Delimitación del problema. ........................................................................................... 23 2.JUSTIFICACIÓN. ..................................................................................................................... 24 3.OBJETIVOS. ............................................................................................................................. 25 3.1. Objetivo General. .......................................................................................................... 25 3.2. Objetivos Específicos.................................................................................................... 25 4.ALCANCE Y LIMITACIONES. .............................................................................................. 26 5.MARCO REFERENCIAL. ........................................................................................................ 27 5.1. Estado del Arte. ............................................................................................................. 27 5.2. Marco teórico. ............................................................................................................... 30 5.2.1. Agua Potable ........................................................................................... 30 5.2.2. Contaminación del agua .......................................................................... 32 5.2.3. Plantas de Tratamiento .................................................................................................. 36 5.2.4. Control de Procesos. ..................................................................................................... 37 5.2.5. La estadística una herramienta en el control de procesos ............................................. 40 5.2.5.1. Métodos estadísticos ............................................................................... 40 5.3. Marco Conceptual ......................................................................................................... 43 5.4. Marco Legal .................................................................................................................. 46 6.DISEÑO METODOLÓGICO DE LA INVESTIGACIÓN ....................................................... 47 7.RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................................... 51 7.1. Estudio exploratorio de los datos suministrados del municipio de Bucaramanga ........ 51 7.1.1. Análisis Estadístico descriptivo de Bucaramanga .................................. 51 7.1.2. Análisis Estadístico Multivariante de Bucaramanga. ............................. 58 7.2. Estudio exploratorio descriptivo de los datos suministrados del municipio de Floridablanca............................................................................................................................. 64 7.2.1. Análisis Estadístico descriptivo de Floridablanca. ................................. 64 7.2.2. Análisis Estadístico Multivariante para Floridablanca ........................... 69 7.3. Estudio exploratorio descriptivo de los datos suministrados del municipio de Girón .. 74 7.3.1. Análisis Estadístico descriptivo .............................................................. 75 7.3.2. Análisis Estadístico Multivariante. ......................................................... 79 7.3.2.1. Modelo de regresión lineal - Coeficiente de correlación PEARSON ..... 79 7.4. Evaluación de las variables mediante el Modelo estadístico de Calidad de Agua. ...... 84 7.4.1. Modelo estadístico para la ciudad de Bucaramanga ............................... 84 7.4.2. Modelo estadístico para la ciudad de Floridablanca ............................... 87 7.4.3. Modelo estadístico para la ciudad de Girón. ........................................... 90 8.CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 93 9.RECOMENDACIONES ............................................................................................................ 94 10.BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 95 11.ANEXOS. .............................................................................................................................. 101

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