Conoce la purificación de agua mediante lecho filtrante

Una de las técnicas más utilizadas para la purificación del agua es la filtración de arena. Esta técnica se ha utilizado desde hace siglos y aún se conoce como uno de los mejores métodos para el tratamiento del agua.

Los avances tecnológicos en el tratamiento de aguas han permitido desarrollar nuevos procesos para filtrar la mayor cantidad de contaminantes, con el fin de garantizar la seguridad ante el consumo de agua.

Hoy, en el blog de Pochteca hablaremos sobre la purificación del agua mediante un lecho filtrante: en qué consiste, el proceso a seguir, los beneficios y los materiales que se utilizan para llevarlo a cabo.

¿Qué es el filtrado con lecho de arena?

La técnica de filtro de lecho profundo o lecho filtrante se utiliza para eliminar la materia en suspensión, así como partículas flotantes y hundibles en el agua.

En estos sistemas, el agua fluye de forma vertical a través de un fino lecho de arena de sílice y/o de grava, de modo que las partículas se absorban o encapsulen en el lecho. El agua filtrada fluye a través del filtro en la dirección opuesta.

Posteriormente, la materia contaminada se separa y fluye con el agua de enjuague.

En general, se puede encontrar dos tipos de filtros:

• Filtros continuos. Donde los fluidos se dirigen hacia arriba. En estos, la arena contaminada se elimina, se enjuaga y se puede reutilizar de forma continua y sin interrumpir el proceso de filtración.
• Filtros discontinuos. Donde los fluidos se dirigen hacia abajo. En estos, los líquidos fluyen hacia abajo, se detienen y se realiza el enjuague de la arena en dirección opuesta.

Ahora bien, existen dos funciones de filtro de arena:

• Filtración superficial. También conocida como filtración en la superficie, implica recoger las partículas contaminantes sobre el lecho filtrante. Dichas partículas forman un bulto macro poroso, que puede recolectar nuevas partículas de forma efectiva.
• Filtración profunda. También conocido como filtración en profundidad, involucra partículas más pequeñas, que están unidas por adsorción a las partículas de la arena, por lo que son más difíciles de recolectar.

Materiales para el filtrado de lecho

Materiales porosos como la arena sílica, la antracita y la zeolita son muy utilizados para la filtración de agua y se usan en diferentes tamaños y alturas de cama. En general, entre más grueso es el medio filtrante, tiene un mayor tiempo de filtrado entre los retrolavados.

Los filtros monocapa suelen hacerse con arena sílica o volcánica, y en algunos casos se coloca una subcapa de grava. Por su parte, en filtros multicapa se utilizan capas de diferentes tamaños y materiales como antracita, arena de sílice y granate para obtener un ensuciamiento progresivo y homogéneo del lecho.

En algunos filtros se utiliza carbón activado, el cual por sí mismo no es un filtro, sino un agente bacteriostático que se usa para eliminar bacterias.

En general, los filtros de arena son los más utilizados para la filtración de agua con carga baja o media de contaminantes, y que requieren una retención de partículas de hasta 20 micras de tamaño.

Las partículas que se encuentran suspendidas en el agua son retenidas al pasar por el lecho filtrante de arena, y cuando el filtro se llena de impurezas se puede lavar a contracorriente.

Consideraciones para el diseño de equipos de lecho filtrante

Material granular

Los materiales granulados más utilizados son la arena sílica, la arena volcánica, el granate y la antracita.

Como mencionamos, el carbón activado también se utiliza en los mismos sistemas, pero actúa como deodorizante y bactericida.

Granulometría

El tamaño de las partículas y la uniformidad en los tamaños son factores a considerar para el tamaño de los filtros, así como la forma de los granos; por ejemplo, se pueden usar granos redondos como arena cantera o material triturado.

Condiciones del agua a tratar

Al diseñar un sistema de lecho filtrante se debe considerar el tipo y condiciones del agua a tratar, como los sólidos en suspensión, tamaño y distribución de las partículas, además de considerar si se realizará otro tratamiento de agua alternativo, como la floculación, ya que se debe conocer la consistencia y tamaño de los flóculos.

Velocidad de filtración

Este punto se relaciona con la velocidad a la que fluye el caudal del agua a filtrar, la cual suele ser de entre 4 m/h y 50 m/h.

Aplicaciones del filtrado de agua con lecho filtrante

Los filtros con lecho de arena se utilizan en sectores y procesos en los que se debe eliminar la materia suspendida en el agua, como:

• Tratamiento de agua de albercas
• Tratamiento de aguas subterráneas, residuales o industriales
• Producción de agua de refrigeración
• Filtración en tratamientos con carbón activado y membranas
• Sistemas de purificación y potabilización del agua
• Precipitación y sedimentación de metales
• Purificación de aguas para agricultura y horticultura

Ventajas de la purificación de agua con lecho filtrante

Los filtros con lecho de arena son sistemas simples, que pueden usarse en varias etapas de la purificación del agua, es decir, como pretratamiento, filtración de flujos o como filtro de pulidor.

Además, son sistemas reutilizables, en los que no siempre es necesario agregar productos químicos para mejorar su rendimiento.

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