7 Pasos Para Potabilizar el Agua
Hay siete pasos principales involucrados en el tratamiento de agua a gran escala para el suministro de agua municipal urbano
1. Cribado
Para proteger las unidades principales de una planta de tratamiento y ayudar a su funcionamiento eficiente, es necesario utilizar pantallas para eliminar los sólidos flotantes y suspendidos grandes presentes en el flujo de entrada. Estos materiales incluyen hojas, ramitas, papel, trapos y otros desechos que podrían obstruir el flujo a través de la planta o dañar el equipo. Hay pantallas gruesas y finas.
2. Aireación
Después de la cribado, el agua se airea (se suministra con aire) pasándola por una serie de pasos para tomar oxígeno del aire. Este proceso ayuda a expulsar gases solubles como el dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno (ambos ácidos, por lo que este proceso hace que el agua sea menos corrosiva) y expulsa cualquier compuesto orgánico gaseoso con un sabor indeseable al agua. La aireación también elimina el hierro o el manganeso mediante la oxidación de estas sustancias a su forma insoluble. El hierro y el manganeso pueden causar sabores peculiares y pueden manchar la ropa. Una vez en sus formas insolubles, estas sustancias pueden eliminarse por filtración.
En ciertos casos, el exceso de algas en el agua cruda puede provocar el crecimiento de algas que bloquean el filtro de arena más adelante en el proceso de tratamiento. En tales situaciones, la cloración se utiliza en lugar de, o además de, la aireación para matar las algas, denominada pre-cloración. Este proceso de tratamiento del agua se produce antes de las etapas principales en el tratamiento del agua. La pre-cloración también oxida los compuestos que causan sabor y olor.
3. Coagulación y floculación
Después de la aireación, se produce la coagulación para eliminar las partículas finas (de menos de 1 μm de tamaño) suspendidas en el agua. En este proceso, se agrega al agua un químico llamado coagulante (con una carga eléctrica positiva), que neutraliza la carga eléctrica negativa de las partículas finas. La adición del coagulante se lleva a cabo en un tanque de mezcla rápida donde un impulsor de alta velocidad dispersa rápidamente el coagulante.
Dado que sus cargas ahora están neutralizadas, las partículas finas se unen, formando partículas suaves y esponjosas llamadas 'flóculos'. Dos coagulantes comúnmente utilizados en el tratamiento del agua son el sulfato de aluminio y el cloruro férrico.
El siguiente paso es la floculación. Aquí, el agua se agita suavemente con paletas en una cuenca de floculación, y los flóculos entran en contacto entre sí para formar flóculos más grandes.
La cuenca de floculación a menudo tiene una serie de compartimentos con velocidades de mezcla decrecientes a medida que el agua avanza a través de la cuenca. Esta cámara compartimentada permite que se formen flóculos cada vez más grandes sin que las cuchillas mezcladoras los rompan.
4. Sedimentación
Una vez que se forman los flóculos grandes, es necesario asentarlos, y esto tiene lugar en un proceso llamado sedimentación (cuando las partículas caen al suelo de un tanque de sedimentación). El agua (después de la coagulación y floculación) se mantiene en el tanque durante varias horas para que se produzca la sedimentación. El material acumulado en el fondo del tanque se denomina lodo; Esto se retira para su eliminación.
5. Filtración
La filtración es el proceso en el que se separan los sólidos de un líquido. En el tratamiento de aguas, los sólidos que no se separan en el tanque de sedimentación se eliminan haciendo pasar el agua a través de lechos de arena y grava. Con un caudal de 4 a 8 metros cúbicos por metro cuadrado de superficie de filtro por hora, a menudo se utilizan filtros de gravedad rápida.
Cuando los filtros están llenos de sólidos atrapados, se lavan a contracorriente. En este proceso, el agua limpia y el aire se bombean de nuevo por el filtro para desalojar las impurezas atrapadas, y el agua que transporta la suciedad (lo que se conoce como retrolavado ) se bombea al sistema de alcantarillado, si lo hay. Alternativamente, puede descargarse de nuevo en el río de origen después de una etapa de asentamiento en un tanque de sedimentación para eliminar los sólidos.
6. Cloración
Después de la sedimentación, el agua se desinfecta para eliminar cualquier microorganismo patógeno restante. El desinfectante más utilizado (el producto químico utilizado para la desinfección) es el cloro, un líquido (como el hipoclorito de sodio, NaOCl) o un gas. Es relativamente barato y fácil de usar. Cuando se agrega cloro al agua, reacciona con cualquier contaminante presente, incluidos los microorganismos, durante un período de tiempo determinado, denominado tiempo de contacto. La cantidad de cloro que queda después de esto se denomina cloro residual. Este permanece en el agua a través del sistema de distribución, protegiéndola de cualquier microorganismo que pueda entrar en ella hasta que el agua llegue a los consumidores.
Las directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2003) sugieren un máximo de cloro residual de 5 mg l –1 de agua. El nivel mínimo de cloro residual debe ser de 0,5 mg l –1 de agua después de 30 minutos de tiempo de contacto (OMS, s.f.). Hay otras formas de desinfectar el agua (por ejemplo, utilizando el gas ozono o radiación ultravioleta). Sin embargo, estos no lo protegen de la contaminación microbiana después de que ha salido de la planta de tratamiento de agua. Después de la desinfección, el agua tratada se bombea al sistema de distribución.
7. Tratamiento complementario
Es posible que se necesite un tratamiento complementario en beneficio de la población. Uno de estos casos es la fluoración del agua, donde se agrega fluoruro al agua. La Organización Mundial de la Salud ha declarado que "la fluoración de los suministros de agua, siempre que sea posible, es la medida de salud pública más eficaz para la prevención de la caries dental. El nivel óptimo de flúor es de alrededor de 1 mg por litro de agua (1 mg l –1 ).