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Tratamiento de agua potable

El tratamiento de aguas y las plantas de tratamiento de agua son un conjunto de sistemas y operaciones unitarias de tipo físico, químico o biológico cuya finalidad es que a través de los equipamientos elimina o reduce la contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales, de abastecimiento, de proceso o residuales. La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las características adecuadas al uso que se les vaya a dar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de los procesos varía en función tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino final. Debido a que las mayores exigencias en lo referente a la calidad del agua se centran en su aplicación para el consumo humano y animal estos se organizan con frecuencia en tratamientos de potabilización y tratamientos de depuración de aguas residuales, aunque ambos comparten muchas operaciones.

Dentro de ellas tenemos:  Plantas de Tratamiento Convencional (Potabilizadoras).  Plantas de Tratamiento Compactas (Industrial).  Plantas de Tratamiento Modular (Potabilizadoras).  Plantas de Tratamiento de Agua Residual.

Plantas de (Potabilizadoras).

Tratamiento

Convencional

Es un sistema de tratamiento integrado que incluye todos los procesos para la obtención de agua potable, como los son: coagulación, mezcla rápida, floculación, sedimentación, clarificación, filtrado y desinfección. Dependiendo de las características del agua podemos obtener un sistema de filtración simple o doble el cual es recomendable cuando el agua tiene alto color o contenidos altos de hierro y manganeso. Cada planta se debe diseñar de acuerdo al análisis de agua y trazabilidad y se debe hacer con sistema modular que incorpore las etapas del tratamiento. Estas debe tener su tanque en acero o fibra de vidrio y contener lechos filtrantes para la grava, arena, antracita, carbón activado y/o resinas especializadas. Si el agua tiene alto contenido de hierro se requiere un tratamiento de oxidación previo hecho mediante torres de aireación o pre-cloración.

Plantas de Tratamiento Compactas (Industrial). Estas incorporan mejoras tecnológicas para todo el sistema de distribución de flujo y para el lavado de filtros el cual es hecho a través de agitación de aire. También cuenta con un sistema de floculación en medios porosos, innovaciones que mejoran la eficiencia de las planta y reducen el consumo de productos químicos.

Plantas de Tratamiento Modular (Potabilizadoras). La planta modular es un sistema integrado de tratamientos en varias etapas que incluye todos los procesos requeridos para obtener agua potable. Ocupan poco espacio y se pueden ampliar fácilmente añadiendo módulos de calrificación y de filtración. Adecuadas para: aguas de pozo profundo con alto contenido de color, hierro y manganeso; y muy eficientes con aguas de quebradas de montaña con parámetros que van de mediano a bajo contenido de sólidos en suspensión (SST) y con contenidos de color, que presentan picos pasajeros de alta turbiedad y color cuando hay lluvias fuertes. De acuerdo con las características del agua a tratar, se incorpora procesos de pre-aireación y oxidación, arenas especiales para eliminar hierro y manganeso o post-tratamiento con carbón activado cuando hay elementos orgánicos. Pueden operar por gravedad, sin necesidad de tener energía eléctrica disponible o pueden ser automatizadas para operación virtualmente autónoma. Las etapas del proceso de purificación del agua son: Pre tratamiento: Torre de aireación natural o forzada, preoxidación y/o dealcalinización.  Coagulación.  Mezcla rápida.  Clarificación por adsorción-neutralización ascendente en lechos porosos granulares.  Filtración descendente en lechos profundos.  Desinfección con cloro, UV u ozono. Ventajas de las plantas de tratamiento de agua modulares:  La clarificación por adsorción no requiere cal o soda para elevar el pH. Funciona bien a pH bajo.  Reducen el consumo de floculantes y polímeros al 10% de lo que consume una planta convencional o compacta.  Eliminan los tanques de sedimentación, lo cual da plantas de menor tamaño y peso.  Se pueden colocar normalmente sobre el tanque de almacenamiento, evitando tener que adquirir predios adicionales.  Menor costo de mano de obra para operación y supervisión.  Servicio de postventa y repuestos.  Menor costo inicial.  Modulares: Se puede aumentar el número de tanques cuando se requiera. Fáciles de ampliar/complementar.  Fáciles de automatizar, sistematizar y monitorear.  Versátiles.  Fáciles de mantener.  Calidad y larga vida.  Rapidez de instalación. 

Plantas de Tratamiento de Agua Residual. Estas plantas tratan aguas residuales que provienen de fuentes domésticas o industriales. Los tratamientos son físicos, químicos y biológicos y se clasifican en 3 etapas:

Tratamiento Residual Primario: Es la separación de sólidos mediante cribas y sedimentación. Puede involucrar o no la adición de floculantes y coagulantes. Tratamiento Residual Secundario: Es el tratamiento biológico de sólidos suspendidos y disueltos, en el cual se convierte la materia biológica en bio-masa sólida, por medio de bacterias. Tratamiento Residual Terciario: Lagunas, filtración, micro filtración, ósmosis inversa, desinfección. El efluente de las plantas de agua residual se re-inyecta al sub-suelo, se emplea como fertilizante o se vierte. Las autoridades ambientales establecen las condiciones que deben cumplir los vertimientos. Los sólidos biológicos son neutralizados para su descarga o reutilización. También existen las plantas de agua residual de Reactor Secuencial por Tandas (SBR) las cuales arrojan excelentes resultados. Este tipo de plantas residuales pueden requerir un menor volumen de tanques ya que los tiempos de residencia son más cortos.

PROCESOS 

El agua es bombeada a la planta de tratamiento desde el depósito o la corriente a través de [1] pantallas giratorias [2].

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Alum es agregado para causar floculación [3].

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Después de una mezcla rápida (20-40 minutos), el agua permanece en [4] la cuenca de sedimentación mientras se produce la sedimentación del floc (2-4 horas). El sedimento (lodo) se bombea desde el fondo de las piscinas y se almacena en lagunas de retención para secar.

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El proceso de ablandamiento [5] implica la adición de carbonato de sodio y cal hidratada para eliminar los iones de calcio y magnesio que son responsables de la dureza del agua. Este proceso toma un adicional de 2-4 horas.Por cada libra de sustancia química utilizada en el proceso de tratamiento, se eliminan dos libras.

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Después de un proceso de sedimentación adicional [6], se agrega dióxido de carbono para bajar el nivel de pH a aproximadamente 7,8. El agua se mantiene en una cuenca estabilizadora durante otras 2-4 horas.

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A continuación, el agua fluye a través de grandes filtros de arena rápidos de doble medio compuestos de capas de grava, arena y carbón antracita [8].

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La adición [9] de cloro para desinfectar el agua, el fluoruro para proteger los dientes y un inhibidor de la corrosión tienen lugar al final del proceso antes de que entre [10] grandes pozos de agua subterráneos que se mantendrán hasta que la comunidad lo necesite [11].

VENTAJAS 

Son utilizados como un pre y/o post tratamiento para obtener un agua con mayor biodegradabilidad.

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Menos costo inicial.

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Calidad y larga vida.

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Se puede colocar normalmente sobre el tanque de almacenamiento.

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Evita tener que adquirir tierras adicionales.