¿Cómo se potabilizan las aguas para el consumo humano?

En el presente artículo se pasa breve revista a los diferentes tipos de procesos que se utilizan en las estaciones de tratamiento de aguas potables.

 

[José Aguado Alonso. Grupo de Ingeniería Química y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos].

En la legislación española, los criterios sanitarios que deben cumplir las aguas de consumo humano y las instalaciones para su suministro son regulados por el Real Decreto 140/2003.

 

En dicho Real decreto se define el Agua de consumo humano como:

 

a) Todas aquellas aguas, ya sea en su estado original, ya sea después del tratamiento, utilizadas para beber, cocinar, preparar alimentos, higiene personal y para otros usos domésticos, sea cual fuere su origen e independientemente de que se suministren al consumidor a través de redes de distribución públicas o privadas, de cisternas, de depósitos públicos o privados

b) Todas aquellas aguas utilizadas en la industria alimentaria para fines de fabricación, tratamiento, conservación o comercialización de productos o sustancias destinadas al consumo humano, así como las utilizadas en la limpieza de las superficies, objetos y materiales que puedan estar en contacto con los alimentos.

c) Todas aquellas aguas suministradas para consumo humano como parte de una actividad comercial o pública, con independencia del volumen medio diario de agua suministrado.

 

El agua de consumo humano no debe contener ningún tipo de microorganismo, parásito o sustancia, en una cantidad o concentración que pueda suponer un riesgo para la salud humana. Para ello deberá cumplir unos requisitos de calidad y debe cumplir con los criterios especificados en el  anexo I, del citado Real Decreto en el que se detallan los valores paramétricos de tipo microbiológico y químico, que debe de cumplir un agua potable.

 

Salvo en determinadas ocasiones, las características del agua en los puntos de captación no cumplen los requisitos anteriormente comentados. Por ello, las aguas deben ser sometidas a una serie de tratamientos, de mayor o menor intensidad, dependiendo de la calidad de las aguas naturales, antes de ser distribuidas a los consumidores.  Estos procesos se llevan a cabo en instalaciones denominadas Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP)

 

De forma general en una ETAP el agua que se ha tomado del punto de captación (río, lago, pozo, etc.) se somete a la siguiente secuencia de operaciones:

 

  1. Pretratamiento
  2. Coagulación-floculación
  3. Decantación.
  4. Filtración
  5. Desinfección

 

A continuación se pasa breve revista a cada una de ellas

 

  1. Pretratamiento

La primera operación de pretratamiento consiste en la eliminación de los sólidos de gran tamaño que pueda contener el agua en punto de captación, por ejemplo hojas o ramas de árbol, piedras, etc.  Para ello, se utilizan rejas y/o tamices que retienen los sólidos.  Cuando el contenido en arenas y sólidos similares en suspensión es elevado, se emplean canales desarenadores en los que los sólidos sedimentan por gravedad.

 

A continuación, el agua suele someterse a un proceso de aireación, dejando caer el agua en una cascada, cuyo objetivo es incrementar la proporción de oxígeno disuelto, facilitando la depuración por medio de bacterias aerobias.

 

En el pretratamiento  es habitual incluir una oxidación primaria, por ejemplo con dióxido de cloro (ClO2), cuyo objetivo principal  es destruir las sustancias orgánicas precursoras de trihalometanos, actuando también como etapa de predesinfección.

 

  1. Coagulación-floculación

Antes entrar a la etapa de decantación, se ajusta el pH mediante la adición de ácidos (clorhídrico, sulfúrico) o de álcalis (hidróxido sódico, hidróxido cálcico) y se añaden al agua agentes coagulantes (sales de hierro o aluminio), que dan lugar a cationes multivalentes con cargas positivas que compensan la carga negativa de las partículas coloidales y por lo tanto eliminan las fuerzas de repulsión entre ellas, facilitando su coalescencia para dar lugar a partículas de mayor tamaño. Asimismo se añaden agentes floculantes (polielectrolitos) con el fin de aglutinar las partículas formadas en la coagulación para dar lugar a la formación de flóculos de mayor tamaño que se separan más fácilmente por decantación en la etapa posterior de decantación, al descender a mayor velocidad.

 

  1. Decantacion 

En esta etapa los flóculos formados por la acción de los agentes coagulantes y floculantes sedimentan en tanques de forma circular o rectangular, obteniéndose por la parte superior el agua clarificada y extrayéndose por el fondo una corriente de lodos que contienen los flóculos sólidos.

 

Una variante es la denominada decantación lastrada, en la que se utilizan partículas de arena para incrementar el peso y tamaño de los flóculos,  aumentando la velocidad a la que decantan en el seno del agua y reduciendo sensiblemente el tiempo necesario para la decantación.

 

  1. Filtración

El agua sobrenadante de la etapa de decantación, se somete a  una etapa de filtración, la cual consiste en hacer pasar el agua, que todavía contiene materias en suspensión no separadas en la decantación, a través de un lecho filtrante que permite el paso del líquido pero no el de las partículas sólidas, las cuales quedan retenidas en el medio filtrante.

Los  medios filtrantes más utilizados son la arena y el carbón activo granular. En el caso de utilizar este último material filtrante, además de la retención de las partículas sólidas, se producirá la eliminación por adsorción de sustancias orgánicas, evitando la existencia de olores y sabores en el agua filtrada. También existen otros tipos de lechos como es el caso de membranas filtrantes que pueden ser de plástico o de metal.

 

  1. Desinfección 

La etapa final del proceso de potabilización de aguas de consumo humano es siempre la desinfección.  Se trata de la etapa de mayor importancia ya que ha de garantizar la eliminación de microorganismos patógenos que son responsables de gran número de enfermedades (tifus, cólera, hepatitis, gastroenteritis, salmonelosis, etc.). En algunos casos de plantas de potabilización  muy sencillas, la desinfección es la única etapa del proceso.

 

La desinfección puede conseguirse mediante tratamiento con productos químicos o mediante aplicación de radiación.

 

La cloración es el procedimiento químico mas utilizado para desinfectar el agua, consistente en utilizar cloro o alguno de sus derivados, como los hipocloritos de sodio o de calcio. La utilización de cloro presenta la gran ventaja de su bajo coste, pero puede dar lugar a la formación de subproductos de carácter peligroso, como los halometanos. En la actualidad la mayoría de las plantas potabilizadoras en España utilizan hipoclorito sódico como agente desinfectante. La concentración de hipoclorito suele ser del 5%, lo que equivale a añadir una gota por cada litro de agua.

 

El Dióxido de Cloro (ClO2) es un gas que se obtiene mezclando cloro con clorito sódico. Es relativamente inestable por lo que normalmente se genera en el lugar de aplicación. El dióxido de cloro presenta la ventaja de no originar subproductos de la desinfección peligrosos como los trihalometanos.

 

El Ozono (O3) constituye la tercera alternativa química para la desinfección de aguas potables, tras el cloro y el dióxido de cloro. La aplicación de ozono también requiere de aplicación “in situ” debido a su inestabilidad. El poder de desinfección del ozono es 3.000 veces superior al del cloro y tampoco presenta problemas de originar trihalometanos. Sin embargo presenta el inconveniente de su mayor coste y de que su efectividad desaparece a los 30 minutos, mientras el cloro permanece durante 72 horas, tiempo suficiente para que el agua llegue desde la red de abastecimiento a los hogares de la ciudad y sea consumida.

El agua a purificar se envía mediante una bomba bajo una lámpara de rayos ultravioletas que son los que desnaturalizan el ADN de los elementos patógenos que resultan dañinos para la vida humana.

 

La radiación ultravioleta (UV) es la porción del espectro electromagnético que se encuentra entre los rayos X y la luz visible, en el intervalo de longitudes de onda de 100-400 nm.  La radiación UVconstituye una alternativa al uso del cloro y ozono en muchas aplicaciones de tratamiento de aguas potables. El agua se hace circular mediante una bomba bajo una lámpara de rayos ultravioleta que desnaturalizan el ADN de los microorganismos patógenos. De esta forma la radiación  UV provoca una desinfección efectiva sin originar  subproductos de desinfección problemáticos, como ocurre en el caso del cloro y sus derivados.

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Comentarios

Isabel, en notiweb ha salido esta noticia, por si te interesa.

PacoF.

Necesito un Sistema de instalacion para escuelas de 20 , 50 hasta 100 estudiantes niños lo menos costoso posible y simple de instalar.

Especificando su metodologia , equipos etc.

Hola andrea,

Tenemos equipos de potabilización para pequeños colectivos como el que me planteas. Especificamente para eliminra bacterias, virus al mismotiempo que olores, sabores y sedimentos.

mandame un mail y seguimos hablando si te parece interesante.

un saludo,

José

Requiero una plantaq de tratamientompara un acueducto de 250 socios.cuanto me cuest?

Actualmente estoy en montaje de una planta de envasado de agua en Colombia, me parecio formidable el articulo, ademas que veo que mi planta de tratamiento cumple con todos los requisitos, te agradeceria si en el futuro ampliaras mas sobre los temas de potabilidad del agua o los cuidados a tener despues del envasado. Muchos Exitos

Hola,me interesamucho este articulo.quiero crear una planta de purificaion de agua para el consumo humano en la ciudad de malabo(Guine Ecuatorial)es una ciudad de 300 mil habitantes y tengo la intencion de crar una planta de agua potable en esa ciudad.diganme que material necesito para conseguir una calidad buena ,muy buena de agua de beber.les sere muy agradecido

Buenos dias estoy interesado sobre la decantacion lastrada,tenemos un decantador al que le vendria bien un poco de ayuda.si me podeis ampliar la informacion lo agradezaria

el articulo esta muy interesante y claro, me gusta la forma de sustentacion, sencilla y puntual de cada proceso. me seria d egran utilidad: que cantidad, en cuanto a quimicos se debe utilizar si para el proceso de potabilizacion utilizo solo estos. gracias

esta informacion me sirvio de mucho

hola lei el articulo y me intereso mucho y en muchas cosas tienen razon

ehhh es largo si es para copiar en una tarea aparte explique paara que entiendadn los niñ{opas

ehh me gustaia que pongan todo a cerca del agua sobre la contaminacion sobre como hacer para potabilizarla en casa como cuidarla etc espero que pongas esta info

hola hize un pozo en el patio de mi casa de tres metros de profundidad, vierte agua a un metro,el agua es muy limpia, pero tiene un olor y sabor particular, quisiera saber como tratarla para poder utilizarla para consumo humano y doméstico,Gracias

es mucho yo quiero algo corto

hola, cerca a mi casa pasa un canal de regadío, como puedo lograr potabilizar el agua que de tal manera pueda utilizarlo para el consumo, alguna maquina

Hola Tengo unpozo hace 14 anos es agua es Clara nö tiene Olor yme gustaria hacerlo potable que Mae recomiendas? Gracias in saludo

Estimado Sr

Somos una emopresa que nosotros en Ecuador llamamos grande y nuestro consumo de agua mensual ronda los 60.000 dolares por mes .hemos hecho pozos y tenemos agua pero el agua es soluble osea contiene mucha sal y elk olor y sabor son malos que podemos hacer ademas le informo estamos pegados a un rio con bastante corriente de agaua que equipo nos recomienda para poder bajar el costo por consumo de agua que tenemos y ccon las opciones a la mano que contamos
Saludos
Roberto fioree

MUY BUENA INFORMACION

Hola, estoy interesada en tener un proceso de decantación vivo en un lugar muy alejado donde sólo pasa un río muy turbio y me gustaría a pro echar esa agua para potabilizarla
Saludos
Ivone

Saludos ,tengo un tanque de agua de Mil litros y necesito saber cuanta cantidad de cloro puedo ponerle para el consumo humano ? claro la que es de beber la estoy filtrando con carbon activo, me gustaria tu recomendación de la cantidad de cloro o por litro de agua cuanto cloro ? gracias .

Buenísima Información.

Gracias por el Aporte

Soy un inesperto en el tema del agua, y a su vez pretendo introducirme en la venta de desclacificadores y en agua hidrogenada. Mi zona o provincia es Asturias.
recorriendo la Wed he encontrado madrimasd. Y recorriendo sus comentarios creo que pueda aprender lo suficiente para poder defenderme y tener conocimientos de lo que es el agua.
Espero que con Uds. en este blogs me pueda comunicar , aprender y conocer algunas materias sobre el agua.
Un saludo: Fco. Javier Sirvente.

Muy buena informacion

Interesante artículo, felicidades. Gracias por compartir, un saludo.

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