Filtración
La filtración desempeña un papel crucial en la eliminación de impurezas y en la producción de agua potable de alta calidad.
AGUAS
5/1/20243 min read
DEFINICIÓN
Este proceso físico-químico (¡sí químico también!), ampliamente utilizado en el tratamiento convencional del agua de abastecimiento, opera mediante la percolación del agua a través de un medio granular, garantizando la producción de agua filtrada con características estéticas adecuadas para el consumo humano.
MECANISMOS
La filtración no es solo un proceso físico; es una combinación intrincada de procesos físicos y químicos. Comprender los mecanismos involucrados en la eliminación de impurezas es fundamental para optimizar la eficiencia de este proceso. Actualmente, identificamos al menos dos mecanismos distintos:
Mecanismos de adherencia: caracterizan las fuerzas superficiales entre las partículas y los granos del medio filtrante;
Mecanismos de transporte: incluyen la sedimentación, interceptación y difusión browniana, en los cuales las partículas son transportadas hacia la superficie del medio filtrante.
FACTORES DE DISEÑO
La eficacia de la eliminación de partículas coloidales durante la filtración depende de varios factores, principalmente la tasa de filtración, el diámetro del medio filtrante y la altura del material filtrante. Además, las partículas en el medio filtrante suelen tener carga eléctrica negativa, lo que requiere que se desestabilicen para garantizar su remoción efectiva.
Esta fase del proceso, predominantemente química, destaca la importancia de la etapa de coagulación para asegurar la eficacia de la filtración.
CLASIFICACIÓN
Los filtros pueden clasificarse según varios criterios, incluyendo:
Proceso de filtración: convencional, directa o en línea;
Dirección del flujo: descendente o ascendente;
Tasa de filtración: filtros lentos (2 a 6 m³/m².dia), filtros rápidos (120 a 360 m³/m².dia) o rápidos de alta tasa (400 a 600 m³/m².dia
MATERIAL FILTRANTE
Los materiales más comúnmente utilizados como medios filtrantes incluyen arena, antracita y carbón activado granular (CAG). La eficiencia de los filtros está directamente relacionada con la calidad de la filtración y las características del medio filtrante.
EFICIENCIA Y RETROLAVADO
Los intervalos de operación de los filtros varían según su eficiencia y las condiciones de pretratamiento. Es esencial monitorear regularmente la turbidez del agua filtrada para garantizar la calidad deseada.
Para filtros bien operados y sometidos a condiciones de pretratamiento adecuado, los valores de turbidez suelen ser generalmente inferiores a 0,2 UNT, pudiendo ser incluso inferiores a 0,1 UNT. Esta eficiencia suele mantenerse desde las 20 hasta las 40 horas de operación continua.
Cuando se produce un aumento en la pérdida de carga o en la turbidez, es necesario interrumpir la operación del filtro y proceder a su lavado.
El método de lavado debe garantizar la remoción efectiva de las partículas depositadas en los granos del medio filtrante, manteniendo así la eficiencia del sistema de filtración. La comprensión detallada de estos procesos y mecanismos es esencial para garantizar el suministro de agua potable segura y de alta calidad en los sistemas de abastecimiento de agua.
El retrolavado es ascendente, es decir, tiene una dirección opuesta al flujo de filtración, para poder remover adecuadamente las partículas coloidales retenidas en el medio filtrante. Su dimensionamiento debe tener en cuenta la tasa mínima para la remoción del material coloidal y la expansión del medio filtrante, sin la pérdida del mismo.
CONCLUSIÓN
La filtración desempeña un papel crucial en el tratamiento del agua, garantizando la eliminación de impurezas y la producción de agua potable de alta calidad. Al comprender los mecanismos físicos y químicos involucrados, junto con los factores de diseño y la selección de materiales adecuados, podemos optimizar la eficiencia de este proceso esencial. La clasificación de los filtros y el mantenimiento adecuado, incluido el lavado inverso, son fundamentales para garantizar la continuidad de la operación eficiente. Comprender estos procesos y aplicar las mejores prácticas es esencial para proporcionar agua potable segura y de alta calidad en los sistemas de abastecimiento de agua, promoviendo así la salud pública y el bienestar de la comunidad.