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• Manuel Reyes

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INTRODUCCIÓN Se denomina agua potable al agua "bebible" en el sentido que puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades. El término se aplica al agua que ha sido tratada para su consumo humano según unos estándares de calidad determinados por las autoridades locales e internacionales. Al proceso de conversión de agua común en agua potable se le denomina potabilización. Suele consistir en una remoción de los compuestos volátiles seguido de la precipitación de impurezas con floculantes, filtración y desinfección con cloro u ozono. El suministro de agua potable es un problema que ha ocupado al hombre desde la antigüedad. En algunas zonas se construían y construyen cisternas que recogen las aguas pluviales. Estos depósitos suelen ser subterráneos para que el agua se mantenga fresca y sin luz, la que favorecería el desarrollo de algas. En Europa se calcula con un gasto medio por habitante de entre 150 y 200 litros de agua potable al día, aunque se consumen como bebida tan sólo entre 2 y 3 litros. En muchos países el agua potable es un bien cada vez más escaso y se teme que puedan generarse conflictos bélicos por la posesión de sus fuentes. De acuerdo con datos suministrados por el Banco Mundial, el 45% de la población mundial carece de un acceso directo a los servicios de agua potable. En otras fuentes se habla de mil millones de personas sin acceso al servicio, en tanto dos mil quinientos millones no cuentan con servicio de purificación. En los países desarrollados los niños consumen de 30 a 50 veces más agua que en los países llamados en vías de desarrollo.

POTABILIZACIÓN La potabilización es un proceso que se lleva a cabo sobre cualquier agua para transformarla en agua potable y de esta manera hacerla absolutamente apta para el consumo humano. La potabilización, mayormente, se realiza sobre aguas originadas en manantiales naturales y en aguas subterráneas. En tanto, el agua potable es aquella agua que puede ser consumida por los seres humanos sin ningún tipo de restricción porque se encuentra absolutamente limpia de, por ejemplo, sólidos suspendidos, aglomeración, de coloides, de organismos patógenos, de hierro y manganeso, sedimentación y corrosión, entre otras cuestiones. Tal situación es posible gracias al proceso que se lleva a cabo en las plantas potabilizadoras destinadas para tal fin. El PH del agua potable debe encontrarse entre los 6,5 y los 8,5.

CAPTACIÓN El agua es bombeada de la fuente (ríos, diques, presas, etc.) a la planta. La captación de aguas subterráneas se efectúa por medio de pozos de bombeo o perforaciones

PRETRATAMIENTOS Antes de proceder al tratamiento de las aguas brutas, en busca de una calidad ajustada a las necesidades del usuario, estas aguas se someten, en general, a un pretratamiento que comprende un cierto número de operaciones físicas y mecánicas. Los pretratamientos tienen por objeto separar del agua la mayor cantidad posible de las materias que, por su naturaleza o tamaño, son motivo de problemas en los tratamientos posteriores. Las operaciones de pretratamiento pueden incluir las operaciones siguientes: — Desbaste — Desarenado

Desbaste Las operaciones de desbaste tienen como objetivo: — Proteger a la planta de tratamiento de la posible llegada intempestiva de grandes objetos capaces de provocar obstrucciones en las distintas unidades de la instalación. — Separar y evacuan fácilmente las materias voluminosas arrastradas por el agua bruta, que podrían disminuir la eficacia de los tratamientos siguientes, o complicar la realización de los mismos. La operación de desbaste se lleva a cabo exclusivamente a base de rejas, que retienen estos objetos, generalmente flotantes, cuya presencia se desea evitar. Pueden distinguirse:  

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Desbaste fino, de separación entre barrotes de la reja comprendida entre 3 y 10 mm. Desbaste medio, de separación entre barrotes de la reja comprendida entre 10 y 25 mm. Predesbaste, con una separación entre barrotes de 50 a l00 mm.

Desarenado El desarenado tiene por objeto extraer del agua bruta la grava, arena y partículas minerales más o menos finas, con el fin de evitar que se produzcan sedimentos en los canales y conducciones, para proteger las bombas y otros aparatos de la abrasión, así como para evitar sobrecargas en las siguientes fases de tratamiento. En el desarenado se pretende eliminar las partículas superiores a 200 micras. Las granulometrías inferiores

corresponden a los procesos de pre-decantación y decantación. Los desarenadores empleados en tratamientos de agua potable son generalmente rectangulares de tipo canal. Se trata simplemente de un canal donde la velocidad del agua se reduce, propiciando de esta forma la sedimentación de las partículas granulares. El proceso de desarenado, en aguas potables, se sitúa, frecuentemente, en la captación, siendo poco frecuente que se sitúe en la estación de tratamiento. La extracción de la arena se efectúa, por regla general, de forma automática, de alguna de las siguientes formas: — Por un conjunto de emulsores de aire — Por barrido, con cadenas sin fin o puente de rasquetas — Directamente por una bomba aspirante, montada sobre un puente móvil.

COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN-DECANTACIÓN La pequeña dimensión de las partículas coloidales presentes en el agua, así como la existencia de cargas negativas repartidas en su superficie, dan lugar a una gran estabilidad de las suspensiones coloidales. Así pues, las suspensiones coloidales no son capaces de sedimentar en un tiempo razonable. La capacidad para permanecer en suspensión durante un largo tiempo es función tanto del tamaño como del peso específico. La tabla siguiente pone de manifiesto la importancia del tamaño ya que en ella se indican los tiempos que unas esferas de densidad 2,65 gr/l necesitarían para sedimentar 30 cm. Se puede observar que las velocidades de sedimentación de la materia coloidal son tan lentas, que es prácticamente imposible separarla del agua por sedimentación.

Ante esta circunstancia, se hace necesario realizar las siguientes operaciones: 1º Desestabilizar las partículas coloidales especialmente por la neutralización de sus cargas fenómeno conocido con el nombre de coagulación. 2º Facilitar la unión entre partículas formando agregados de mayor volumen - flóculoscuya velocidad de sedimentación es más elevada. Este fenómeno de agregación de partículas se conoce con el nombre de floculación. 3º Conseguir la eliminación de las partículas floculadas. Cuando esta se produce por sedimentación, proceso se conoce con el nombre de decantación.

Coagulación La coagulación es la desestabilización de las partículas coloidales causadas por la adición de un reactivo químico llamado coagulante el cual, neutralizando sus cargas electrostáticas, hace que las partículas tiendan a unirse entre sí. COAGULANTES MAS COMUNES: - Sulfato de aluminio - Sulfato ferroso - Sulfato férrico - Cloruro férrico - Polihidróxido de aluminio La coagulación y la floculación tienen lugar en sucesivas etapas, de forma que una vez desestabilizadas las partículas, la colisión entre ellas permita el crecimiento de los microflóculos, apenas visibles a simple vista, hasta formar mayores flóculos. Al observar el agua que rodea a los microflóculos, esta debería estar clara, si esto no ocurre, lo más probable, es que todas las cargas de las partículas no han sido neutralizadas y por tanto la coagulación no se ha completado, en este caso será necesario añadir más coagulante.

Floculación La Floculación es el proceso que consiste en la aglomeración de las partículas desestabilizadas, para formar flóculos de un peso molecular lo suficientemente elevado para que sedimenten o floten. La reunión de estos flóculos pequeños en conglomerados mayores (floculación) se realiza con ayuda de polímeros polielectrolíticos, que permiten la decantación a velocidades altas de sedimentación. Debido a que la coagulación y la inmediata etapa de floculación ocurren muy rápidamente, en la práctica poco se distinguen. Decantación La misión de la de la decantación es eliminar partículas, ya sea por sedimentación o flotación, partículas que en el caso del tratamiento del agua pueden proceder de sustancias disueltas, que por la vía de la oxidación han pasado a insolubles ( es el caso del hierro y manganeso disueltos, que por oxidación pasan a su estado oxidado insoluble ) o por las propias partículas coloidales en suspensión existentes en el agua bruta, la mayoría de las cuales por coagulación -floculación han pasado a ser sedimentables. Otras sustancias disueltas pueden quedar adheridas o adsorbidas por los coágulos-flóculos y son eliminadas de esta forma.

FILTRACIÓN Es el proceso mediante el cual el agua es separada de la materia en suspensión haciéndola pasar a través de una sustancia porosa. Este material poroso es generalmente arena. La filtración se realiza ingresando el agua sedimentada o decantada por encima del filtro. Por gravedad el agua pasa a través de sucesivas capas de arena de distinto grosor las cuales retienen las impurezas o turbiedad residual que queda en la etapa de decantación. Hay dos clases de filtros de arena: los de acción lenta y los de acción rápida, y estos se dividen en filtros de superficie libre y filtros de presión. En los filtros lentos el agua pasa por gravedad a través de la arena a baja velocidad, la separación de los materiales sólidos se efectúa al pasar el agua por los poros de la capa filtrante y adherirse las partículas a los granos de arena. En los filtros rápidos con superficie libre el agua desciende por gravedad a través de la arena a una velocidad mayor. Es imprescindible el tratamiento con coagulantes para sacar la mayor cantidad de partículas en suspensión. Se emplea para obtener una mayor clarificación y generalmente Se aplica después de la sedimentación. La filtración más usual se realiza con un lecho arenoso de unos 100 por 50 metros y 30 centímetros de profundidad. La función principal de un filtro es la de eliminar materias en suspensión; pueden retener ciertas bacterias, quistes etc., pero por si solos no garantizan la potabilidad del agua. Los filtros de presión son recipientes cerrados, casi siempre cilíndricos, que contiene material filtrante a través del cual se fuerza el paso de agua por presión, no por gravedad. Una vez que el filtro colmató su capacidad de limpieza, se lava ingresando agua limpia desde la parte inferior del filtro hacia arriba, esto hace que la suciedad retenida en la arena, se despegue de la misma.

DESINFECCIÓN La desinfección del agua consiste en la exterminación de las bacterias patógenas que pueda contener. En el proceso, se destruirán también los colibacilos y se reducirá considerablemente la cantidad de otras bacterias. Sin embargo, no se obtendrá ordinariamente la esterilización completa, aunque ni siquiera es necesaria. Es el proceso por el cual se destruyen los agentes microbianos, por medio de productos químicos como: Hipoclorito de Sodio, Hipoclorito de calcio, Dióxido de cloro, ozono etc. Rayos ultravioleta. - Por medio de una lámpara de cuarzo llena de vapor de mercurio, se pueden producir rayos ultravioleta. Estos rayos matan a las bacterias, desintegrándolas. Las lámparas ultravioleta para uso germicida están diseñadas para generar radiación en la zona del espectro que produce daños en los ácidos nucleicos de los microorganismos y protozoos, lo cual inhibe la reproducción de los organismos. Su empleo es muy limitado, ya que se necesita de un aparato especial que requiere energía eléctrica para su funcionamiento. Su efectividad es muy reducida en aguas turbias.

Ozono. - Es un oxidante poderoso de impurezas inorgánicas y orgánicas. No deja olor, pero sí sabor, aunque no desagradable. Es difícil regular su aplicación. Además, tiene la ventaja de no formar trihalometanos como el cloro. El ozono en contacto con sustancias oxidables se descompone rápidamente en oxígeno naciente y oxígeno diatómico inactivo. El primero destruye la materia orgánica. El ozono es ampliamente usado en tratamientos de agua en Europa, en particular en Francia, donde muchos municipios lo utilizan para desinfectar el agua potable pública. En Estados Unidos y Canadá, a excepción de las ciudades de Montreal y Los Ángeles, la desinfección con ozono se limita a unas cuantas plantas pequeñas. Las desventajas del ozono son: que no se puede transportar con facilidad y por ende se debe generar localmente. No proporciona un residuo como las cloraminas como protección contra la infección en los sistemas de distribución. Es muy costoso. Yodo. Muy buen desinfectante, necesita un tiempo de contacto de media hora. Es muy costoso para emplearse en abastecimientos públicos. Plata. En forma coloidal o iónica es bastante efectiva; no da sabor ni olor al agua, tiene una acción residual muy conveniente. Su efectividad disminuye con la presencia de ciertas substancias, como cloruros, que se encuentran a veces en exceso en el agua. Cloro. - El cloro es EFECTIVAMENTE el elemento más importante que existe para la desinfección del agua. Se suele usar en una dosis de 0,0001% que destruye todos los microbios en cuatro minutos. Además, se usa para: 1. Eliminar olores y sabores. 2. Decolorar. 3. Ayudar a evitar la formación de algas. 4. Ayudar a quitar el hierro y manganeso. 5. Ayudar a la coagulación de materias orgánicas

ALMACENAMIENTO El agua tratada se acumula en cisternas y tanques elevados desde donde es distribuida por red a los domicilios. Una planta de tratamiento nunca satisface en directo la demanda, trabaja constantemente y almacena en caso de que las demandas futuras sean enormes, esto es que el diseño de la planta de Tratamiento de Agua nunca debe ser igual a la demanda actual, sino por el contrario se debe preparar para crecimientos futuros programados, ya sea de capacidad instalada mayor y/o modular.

BIBLIOGRAFÍA: http://www.sistemamid.com/panel/uploads/biblioteca/1/13/32/894.pdf http://www.definicionabc.com/medio-ambiente/potabilizacion.php https://ambientaling.files.wordpress.com/2010/03/tema33.pdf http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:45471/componente45469.pdf