Tratamiento de aguas: importancia, técnicas y recursos empleados
El agua es un recurso natural no renovable y vital tanto para la vida humana como para las actividades industriales que de ella derivan. Al ser un recurso finito, el agua que se utiliza en las empresas, fábricas e incluso en el consumo de la población debe ser tratada para eliminar los contaminantes y volver a usarse para las diferentes aplicaciones.
Hoy en el blog de Pochteca te contaremos sobre los tratamientos de agua, qué son, porqué son importantes, las técnicas más utilizadas y los insumos que se utilizan para tener agua de buena calidad.
¿Qué es el tratamiento de aguas?
Los tratamientos de agua son procesos físicos, químicos, biológicos para eliminar los componentes dañinos de las aguas residuales para mejorar la calidad del agua residual, eliminando los contaminantes o dejándolos a un nivel óptimo para utilizarla en diferentes aplicaciones.
¿Qué son las aguas residuales?
Las aguas residuales son cualquier tipo de agua que ha sido afectada por sustancias tóxicas como materia orgánica, desechos, pesticidas, metales pesados, entre otras. Estas aguas pueden haber sido utilizadas en los hogares, en comercios, actividades agrícolas, ganaderas, industriales, aguas pluviales y subterráneas.
Los tipos de aguas residuales son:
Urbanas. También conocidas como aguas residuales domésticas, contienen desechos orgánicos, detergentes, jabones, grasas y sólidos provenientes de las actividades de las viviendas, comercios e instalaciones públicas o privadas. Estas aguas se descargan en los sistemas de alcantarillado o son vertidas directamente en el medio ambiente; sin embargo, pueden mezclarse con aguas negras o grises, por lo que tienen niveles muy altos de contaminantes y bacterias.
Industriales. Son las aguas que se generan en los procesos industriales, como las vertidas en actividades manufactureras. Dependiendo de su origen pueden estar contaminadas con sólidos en suspensión de tamaño variable, como nitrógeno, aceites, grasas, fósforo, cloruros, sulfatos, arsénico, cadmio, mercurio, plomo, zinc, entre otros elementos.
Estas aguas suelen tratarse y reutilizarse para las actividades industriales y es indispensable su tratamiento antes de verterse a la red pública ya que contienen grandes cantidades de bacterias como la salmonella.
Los procesos de tratamiento de agua varían dependiendo de las características del agua residual, así como del destino que se le dará.
Importancia de los tratamientos de aguas
Del total de agua que hay en la Tierra solo el 2,5% es dulce, y de ese porcentaje solo el 0,4% es apta para el consumo humano. Los procesos de tratamiento de aguas residuales son importantes para tener acceso a agua potable sin riesgo a la exposición a los componentes tóxicos.
En los últimos años, reutilizar las aguas residuales se ha convertido en la mejor alternativa para disminuir los problemas de escasez de agua al que millones de personas se enfrentan a diario.
Se estima que más del 40% de la población mundial tiene dificultades para acceder al agua, y que esta cifra aumentará debido al calentamiento global.
Por otro lado, más del 80 % de las aguas residuales se vierten en ríos o en el mar sin tratamiento, lo que contamina otros afluentes provocando daños en las especies marinas.
Tipos de tratamiento de agua
A continuación, mencionaremos los métodos más importantes para tratar el agua:
Tratamientos físicos
Estos tratamientos consisten en técnicas para la separación física de los sólidos que se encuentran en el agua mediante fenómenos físicos como la gravedad, la fuerza centrífuga, la cohesión o retención.
Algunos son la sedimentación, la flotación, la coagulación, el desengrasado, el desbaste de sólidos, el desarenado, la evaporación, la adsorción, la ósmosis inversa, la nanofiltración y la ultrafiltración.
Por ejemplo, el filtro de carbón activado se utiliza para atrapar los residuos orgánicos e inorgánicos disueltos en el agua, así como los residuos de cloro en los sistemas de ósmosis inversa.
Tratamientos químicos
Estos tratamientos consisten en el uso de productos químicos para la desinfección del agua, la neutralización de los contaminantes o para provocar reacciones que garanticen el éxito de los tratamientos físicos como la adsorción, la coagulación, la floculación o el intercambio iónico.
El cloro es uno de los químicos más utilizados para la desinfección del agua, eliminando bacterias de forma eficaz. Sin embargo, es indispensable utilizarlo en la dosis correcta para evitar la formación de subproductos tóxicos.
Tratamientos biológicos
Los tratamientos biológicos son los más complejos ya que se utilizan bacterias, algas, protozoarios y otros microorganismos que se alimentan de las sustancias biodegradables que se alimentan de los nutrientes de las aguas residuales y los transforman en sólidos sedimentables. Los procesos utilizados son lechos bacterianos, el lagunaje, biodiscos, sistemas de filtración al suelo, fangos activos, entre otros.
Etapas en el tratamiento de agua
El tratamiento de agua consta de las siguientes etapas:
- Son procesos para eliminar los materiales en suspensión que provocan problemas en las plantas de tratamiento de agua.
- Tratamiento primario. Se utilizan procesos fisicoquímicos para remover productos orgánicos e inorgánicos.
- Tratamiento secundario. Se utilizan procesos biológicos para eliminar materia orgánica disuelta en el agua.
- Tratamiento terciario. Se utiliza para remover materia inorgánica y recalcitrantes.
- Desinfección. Es un proceso en el que se eliminan los microorganismos nocivos para la salud.
Potabilización del agua
El tratamiento para potabilizar el agua se lleva a cabo en una planta potabilizadora. El proceso puede variar dependiendo de las condiciones naturales del agua; por ejemplo, si el agua proviene de un río o un lago se realiza la separación de los componentes tóxicos, la precipitación de impurezas, filtrado y desinfección.
Si el agua contiene sales o metales pesados, el proceso es más complejo y costoso, al igual que cuando se desaliniza el agua lo que es frecuente en zonas costeras y con escasez de recursos hídricos. Los procesos para potabilizar el agua son:
Proceso tradicional de potabilización
Pretratamiento. Consiste en la filtración del agua para separar los residuos.
- Coagulación/floculación. Consiste en el uso de productos químicos para formar flóculos con los residuos pequeños para eliminarlos en la siguiente etapa.
- Decantación. Mediante la fuerza de gravedad se separan las partículas suspendidas y sedimentadas.
- Filtración. El agua decantada se pasa por un medio poroso como un filtro de carbón activado o arena para eliminar los sedimentos menos densos e impurezas.
- Desinfección. Se utilizan productos químicos como el cloro, ozono o rayos ultravioletas para eliminar bacterias o virus y garantizar que el agua es apta para el consumo.
- Análisis. La etapa final de la potabilización es analizar el agua para garantizar que sea incolora, inodora e insípida y que cumple con la reglamentación vigente y los parámetros de la planta potabilizadora.
Desalinización del agua
La desalinización o desalación es un proceso para potabilizar el agua de mar para suministrar a la población que tiene limitaciones de acceso al agua dulce. Los más comunes son:
- Ósmosis inversa. Es el sistema de desalinización más utilizado, consiste en la aplicación de presión en una solución de agua salada y hacerla pasar a través de una membrana semipermeable que deja pasar el agua, pero no las sales disueltas.
- Destilación. Consiste en calentar el agua hasta que se evapore y condensarla para obtener agua dulce.
- Congelación. Consiste en pulverizar el agua de mar en una cámara de refrigeración a baja presión para que se formen cristales de hielo sobre la salmuera y después separarlos para obtener agua dulce.
- Electrodiálisis. Es un proceso de separación electroquímica para mover los iones a través de unas membranas de intercambio iónico selectivas que se usan para eliminar la sal.
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