Estación de Tratamiento de Agua Potable

Definición

  • f. Conjunto de reservorios y estructuras donde el agua bruta recibe diferentes tratamientos para alcanzar la calidad de agua potable.

Se la denomina también por las siglas: ETAP.

Descripción Ampliada

 
Esquema de Potabilización del Agua - Fuente: Aquapurificación

Planta especializada donde el agua recibe tratamientos de:

  • Coagulación,
  • Floculación y
  • Sedimentación,

Pretratamientos esenciales para muchos sistemas de purificación de agua, especialmente los de filtración.

Constitución de la planta de tratamiento

La constitución de la planta dependerá de dos factores:

  1. Las características iniciales del agua a tratar ( salinidad, turbiedad, dureza, características biológicas, etc. )
  2. Las características finales del agua a tratar, es decir, el uso al cual se destine la misma.

Estará conformada por los siguientes elementos:

  1. Dosificador de Floculante
  2. Decantador de Láminas
  3. Equipo de Filtración
  4. Bomba de Fangos
  5. Dosificador de Cloro

Coagulación

Durante la coagulación se aglomeran entre sí a los sólidos en suspensión para formar cuerpos de mayor tamaño a fin de que los procesos de filtración física puedan eliminarlos con mayor facilidad. La eliminación de particulas por medio de estos métodos vuelve mucho más eficaces los procesos de filtración. El proceso por lo general continúa con la separación por gravedad (sedimentación o flotación) y luego por la filtración.

Los coagulantes químicos, tales como sales de hierro, sales de aluminio o polímeros, se agregan al agua para volver fácil la adherencia entre las partículas. Los coagulantes funcionan creando una reacción química y eliminando las cargas negativas que causan que las partículas se repelan entre sí.2222

Floculación

Después de la coagulación, la mezcla coagulante-agua fuente se agita lentamente en un proceso denominado floculación. Este agitado del agua induce a que las partículas choquen entre sí y se aglutinen para formar grumos o "flóculos" que se pueden eliminar más fácilmente.

El proceso requiere el conocimiento químico de las características del agua fuente para asegurarse del uso de una mezcla eficaz de coagulante.

Filtrado

La eficacia máxima de la coagulación y floculación se determina además mediante la eficiencia en el proceso de filtrado con el cual estén combinados.

Requisitos del Tratamiento de Potabilización

Para potabilizar el agua, pueden usarse diferentes tecnologías, no obstante ello, todas deben cumplir con los siguientes puntos:

  1. Combinación de barreras múltiples (diferentes etapas del proceso de potabilización) para alcanzar bajas condiciones de riesgo,
  2. Tratamiento integrado para producir el efecto requerido,
  3. Tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento sirve para eliminar y/o neutralizar algún tipo de contaminante específico).

En caso que el volumen de almacenamiento de agua potabilizada no sea considerable, se diseña una planta cuya capacidad sea mayor que la demanda máxima diaria. Además, una planta de tratamiento debe operar en forma permanente, aún con alguno de sus componentes en mantenimiento; por eso es necesario como mínimo dos unidades para cada proceso de la planta.

Tecnologías de Tratamiento del Agua

Flotación con aire disuelto

La flotación con aire disuelto es una forma de tecnología coagulación-floculación que se utiliza como pretratamiento.

El uso de esta técnica previo a la filtración de agua reduce las obstrucciones que causan problemas de mantenimiento de la filtración corriente abajo.

La flotación con aire disuelto está especialmente indicada para la eliminación de algas, colores no deseados, y partículas más ligeras que se resisten la sedimentación del agua de fuente tratada.

Este proceso no es eficiente con aguas de elevada turbidez ya que las partículas más pesadas, como el limo y la arcilla, no llegan a flotar hasta la superficie con facilidad.

La flotación con aire disuelto es una alternativa para la sedimentación. Ésta realiza la tarea de forzar a los grumos del contaminante hacia la superficie en lugar de permitir que se asienten en el fondo.

Floculación-Cloración

Este método incorpora la coagulación - floculación seguida por la cloración ha sido desarrollado como tecnología especialmente en los países en vías de desarrollo.

El proceso utiliza un paquete pequeño de sulfato ferroso en polvo (un floculante de uso frecuente) e hipoclorito de calcio (un desinfectante de uso frecuente). Un usuario abre el paquete, añade el contenido a una cubeta abierta que contiene aproximadamente 10 litros de agua, agita la mezcla durante 5 minutos, permite que los sólidos se asienten en el fondo, cuela el agua con un paño de algodón y la trasiega a otro recipiente, y espera 20 minutos para que el cloro desinfecte el agua.

La combinación de eliminación de partículas y desinfección produce la eliminación de bacterias, virus y protozoos, incluso en aguas con alta turbidez, con suma eficacia. Gracias a esta tecnología, se han reducido significativamente las enfermedades diarreicas en varias regiones. Por otra parte, el proceso de floculación ayuda a eliminar el arsénico; sin embargo, estos sistemas no compiten con los modernos tratamientos centralizados de alta calidad.

Ablandamiento con cal

El ablandamiento con cal se utiliza para ablandar el agua, es decir, eliminar las sales minerales de calcio y magnesio. Además se eliminan toxinas perjudiciales como el arsénico y el radón. Aunque no existe opiniones consensuadas, algunos estudios han sugerido que el ablandamiento del agua con cal es eficaz para eliminar la Giardia.

Las aguas duras son responsables de muchos problemas. Una forma sencilla de reconocerlas es ver que impide que el jabón haga espuma. Por otra parte, estas aguas generan problemas en las tuberías, calderas y calentadores de agua caliente porque causan incrustaciones ("scale").

Para evitar tales inconvenientes, muchas instalaciones de tratamiento usan el ablandamiento con cal para ablandar aguas duras para el uso del consumidor.

Antes de usar el ablandamiento con cal, se debe determinar la química necesaria para el ablandamiento. Ésta es una tarea relativamente fácil para las fuentes de agua subterránea, las cuales permanecen más constantes en su composición. Sin embargo en las aguas superficiales, existen fluctuaciones en la calidad y quizá requieran cambios frecuentes en la mezcla química de ablandamiento.

El tratamiento consiste en agregar al agua cal y algunas veces carbonato de sodio cuando ésta ingresa en un clarificador por contacto de sólidos combinados. Esto eleva el pH (es decir, aumenta la alcalinidad) y provoca la precipitación del carbonato cálcico. Luego el pH del efluente del clarificador se vuelve a reducir, y el agua se filtra entonces a través de un filtro con medios granulares.

Es importante aclarar que este sistema debe ser supervisados por operadores técnicos capacitados (al igual que los anteriores), ya que el método de ablandamiento con cal no es económico en sistemas pequeños.

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