Tratamientos avanzados de oxidación como sistemas de afino en la depuración de agua en estaciones de tratamiento de agua potable

La necesidad de eliminar determinadas sustancias como la geosmina que afectan a la calidad del agua para su uso doméstico, posibilita la aplicación de procesos de oxidación avanzada en las estaciones de tratamiento de agua potable. El Canal de Isabel II, con una mayoría de sus plantas operando con procesos de ozonización, ha mostrado la viabilidad de sistemas combinados de ozono con peróxido de hidrógeno y peróxido de hidrógeno con radiación ultravioleta para aumentar la eficacia del proceso de ozonización en la eliminación de estas sustancias. Dichos resultados abren la puerta también a otros posibles tratamientos de fotocatálisis heterogénea.

[Grupo de Ingeniería Química y Ambiental. URJC]

La depuración de agua en estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) se lleva a cabo habitualmente mediante la integración diferentes tecnologías de coagulación-floculación, filtración, adsorción con carbón activo y cloración. En la Figura 1 se adjunta un esquema general de una ETAP. Estos tratamientos aseguran la depuración del agua hasta los requisitos de calidad física, química y biológica exigidos por la normativa vigente. Desde el punto de vista físico, el agua debe ser traslúcida, con una turbidez y color mínimo, inodora e insípida. Desde el punto de vista químico-biológico, el agua no puede contener sustancias orgánicas procedentes de la degradación biológica (ácidos grasos, carbohidratos, aminoácidos e hidrocarburos), ni sustancias inorgánicas (metales tóxicos disueltos), ni microorganismos como bacterias, virus y protozoos.

 Figura 1. Esquema general de los procesos de tratamiento de una ETAP

Dentro de los requisitos de calidad, el olor y el sabor, han sido dos parámetros que en ocasiones se ven afectados por la presencia de diferentes sustancias aromáticas como la geosmina, que aportan un olor y un sabor poco placenteros y muy perceptibles por el ser humano a concentraciones muy bajas del orden de unos cientos de nanogramos litro. La geosmina, se sabe que es producida por diversas clases de microorganismos, como las cianobacterias y actinobacterias, y su fuerte olor se asocia con el denominado olor a tierra húmeda que aparece en algunos lugares cuando llueve después de un largo período de sequía. La presencia de este compuesto no se considera una amenaza hacia la salud pública en la concentración a la que se encuentra, pero su olor y sabor son un grave problema que afecta a la percepción del ciudadano sobre la calidad del agua.

La eliminación de este compuesto en las ETAP se está llevando a cabo fundamentalmente mediante tratamientos basados en membranas, ozonización o adsorción con carbón activo granulado. Gran parte de las ETAP del Canal de Isabel II están empleando la combinación de ozonización y adsorción en carbón activo. En la actualidad, están tratando de mejorar la eficacia de la ozonización mediante la combinación de ozono con peróxido de hidrógeno (O3/H2O2) o su sustitución con procesos de radiación ultravioleta con peróxido de hidrógeno (UV/H2O2). El incremento de la eficacia de este tipo de procesos de oxidación avanzada, además de aumentar la eliminación de sustancias como la geosmina, permitiría alargar el tiempo de uso del carbón activo como etapa final de tratamiento, y con ello evitar los inconvenientes asociados a su regeneración.

El estudio realizado a nivel de investigación de la influencia de diferentes aspectos cruciales en estos procesos de O3/H2O2 y UV/H2O2, como las dosis de ozono, peróxido de hidrógeno, radiación, y la naturaleza de la radiación (254 nm y 185 + 254 nm), han revelado resultados muy interesantes para su posible implantación en la línea de tratamientos de una ETAP. El proceso de O3/H2O2 ha logrado reducciones de geosmina superiores al 80% con dosis medias-altas (2-3,5 mg/L de ozono; 2,5-5 mg/L de H2O2). El proceso de UV/H2O2 también ha alcanzado valores similares de eliminación de geosmina operando con dosis elevadas de radiación (3600 mJ/cm2 y l de 185 + 254 nm). La viabilidad de estos procesos resulta evidente para la eliminación de geosmina y el alargamiento de la vida útil del carbón activo granulado que se emplea como etapa posterior para asegurar la eliminación total de la geosmina residual y de otras posibles sustancias, así como la neutralización del exceso de peróxido no consumido. También resulta destacable del estudio, que no parece producirse la transformación de geosmina en otros subproductos de mayor toxicidad, aspecto debatido en la aplicación de muchos procesos de oxidación avanzada, como refleja la detección de biomasa en el lecho posterior de carbón activo granulado.

La Red Madrileña de Tratamientos Avanzados para Aguas Residuales con Contaminantes no Biodegradables (REMTAVARES), quiere poner de manifiesto el increíble potencial y versatilidad de estas tecnologías para la solución múltiples escenarios de contaminación en aguas residuales de diferente índole, como es el caso de procesos de afino en las ETAP para la eliminación de sustancias que afectan a los requisitos de calidad del agua. Por otra parte, desde la perspectiva de la versatilidad, se debe destacar también la posible aplicación de otras tecnologías catalíticas como la fotocatálisis heteogénea con óxido de titanio o con catalizadores de hierro inmovilizados (foto-Fenton) a partir de estudios particularizados que permitan optimizar las condiciones de operación y valorar sus costes de operación.

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Comentarios

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Dichos resultados abren la puerta también a otros posibles tratamientos de fotocatálisis heterogénea.

interesante. ¿han detectado disminucion de las cloraminas y clorocarbonos toxicos derivados de la cloracion con este tratamiento? saludos
José Francisco Pérez Carmona
INGENIERO DE MINAS C 2355 CE
Plaza de La Constitución
Centro Comercial Tago-Mago, local 56
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S/C de Tenerife

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