POTABILIZACIÓN Y DEPURACIÓN DEL AGUA



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 El agua potable es el agua que es apta para el consumo humano. La cloración (añadirle cloro al agua) es el nombre que se da al procedimiento más comúnmente usado para potabilizar el agua, utilizando el cloro o algunos de sus derivados como los hipocloritos de sodio, el de calcio o incluso el ozono. La Potabilización del Agua es un tratamiento Previo al Consumo y el agua que se potabiliza procede de los ríos, embalses, lagos, etc.

 El agua depurada procede del agua de los desagües de las viviendas y de la industrial (ya usada) y es el que, una vez tratada, sale de la depuradora, donde se le han eliminado los residuos contaminantes que lleva el agua para devolverla de nuevo a su medio natural en el mejor estado posible (ríos, pantanos, etc.).

 La mayor parte de las depuradoras tratan las aguas urbanas y domésticas, pero determinados sectores industriales han de tener su propia depuradora con procesos específicos para sus contaminantes, como es el caso de las farmacéuticas y las plantas químicas. La Depuración del Agua es un Tratamiento Posterior al Consumo.

potabilizacion y depuracion del agua

 La Directiva 91/271/CEE, sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas, establece que los Estados Miembros adopten las medidas necesarias para garantizar que las aguas residuales urbanas sean tratadas correctamente antes de su vertido. Deben tener colectores todas las aglomeraciones urbanas de más 2.000 habitantes. (excepto: Cuando no se justifique la instalación de un sistema colector, bien por no suponer ventaja alguna para el medio ambiente o bien porque su instalación implique un coste excesivo, se utilizarán sistemas individuales u otros sistemas adecuados que consigan un nivel igual de protección medioambiental).

 En España desde el año 2005, todas las aglomeraciones urbanas mayores de 2.000 habitantes-equivalentes deberán contar con sistemas de depuración de aguas residuales.

 El agua depurada NO es potable, aunque esté depurada, no es apta para el consumo humano.

 Ahora veamos los procesos de Potabilización y de Depuración del Agua, El acceso al Agua Potable y un Poco sobre la Historia de los Tratamientos del Agua.

Indice:

Potabilización del Agua

El Acceso al Agua Potable

Depuración del Agua

Historia Sobre los Tratamientos del Agua

Potabilización del Agua

 Para potabilizar el agua para beber, se llevan a cabo varios procesos para reducir la población microbiana y mantener a esa población en un nivel seguro. La potabilización es un tratamiento previo al consumo. En las grandes ciudades existen plantas potabilizadoras en las que el agua recibe un tratamiento adecuado y de las que sale el agua lista para ser consumida.

¿De donde procede el Agua para Potabilizarla? Este agua suele ser recogida o recibida de los ríos, lagos, embalses o aguas subterráneas, depende de la zona en la que nos encontremos.

 Los proceso que sigue este agua para potabilizarla son:

potabilizacion del agua

- Filtrado: . El primer paso en ese proceso es el filtrado o también llamado cribado, que elimina los residuos grandes como los palos y la basura del agua a tratar para para liberarla de las sustancias extrañas. Suelen ponerse varios filtros de diferentes tamaños para ir filtrandon los residuos sólidos por tamaños, de mayor a menor. Si el agua procede de aguas subterráneas este paso puede no ser necesario.

filtrado aguas residuales

- Coagulación: Los trabajadores de la planta de tratamiento agregan alumbre y otros productos químicos al agua, lo que hace que se formen pequeñas partículas pegajosas o flóculos. Estos flóculos atraen las partículas de suciedad, haciéndolas finalmente lo suficientemente pesadas para hundirse en el fondo del tanque de almacenamiento de agua. Este proceso de unir los flóculos se llama Floculación.

- Decantación: dejándola reposar un tiempo en grandes depósitos hasta conseguir que la arena y los flóculos formados se vaya al fondo. Mientras el agua se asienta en el depósito de decantación, el floc y la arena, partículas pesadas, se asienta en el fondo, donde permanecen allí hasta su eliminación.

 Con el fin de cumplir con los estándares aún más altos establecidos por las Agencias de Medio Ambiente, el agua tratada puede someterse a un proceso de filtración final utilizando lechos poco profundos de gravas (piedras de diferentes tamaños). Para las gravas se suele utilizar carbón, paja, etc. Este paso le da al agua una limpieza final antes de que se desinfecte y sea devuelta al río.

- Desinfección: para desinfectarla se suele añadir cloro u ozono, con el fin de destruir los microbios que podrían causarnos enfermedades, como el tifus o la gastroenteritis, entre otras muchas y además ayuda a mantener el agua limpia hasta su distribución. Si una instalación de tratamiento de agua usa agua subterránea como su única fuente de agua, la desinfección puede ser el único paso necesario para tratar el agua y potabilizarla. Una vez que se desinfecta, el agua potabilizada se asienta en el tanque o reservorio cerrado hasta que fluye a través de tuberías a hogares y negocios para su consumo.

- Almacenamiento: en depósitos para su distribución.

 Una vez potabilizada deben hacerse las pruebas de calidad del agua. Las pruebas ayudan a garantizar que el proceso de tratamiento de agua ha dado como resultado un producto que cumple con las pautas y normas gubernamentales de la calidad del agua. El análisis del agua implica buscar varios tipos de contaminantes, incluidos niveles peligrosos de contaminantes orgánicos, inorgánicos, microbianos y/o radioactivos.

 OJO Los métodos domésticos habituales, como hervir agua o usar un filtro de carbón activado, pueden eliminar algunos contaminantes del agua. Aunque esos métodos son populares porque se pueden usar de manera amplia y económica, a menudo no eliminan contaminantes más peligrosos.

El Acceso al Agua Potable

 No todas las personas tienen acceso a agua potable. Según un informe de 2017 de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de las Naciones Unidas (ONU ), 2.100 millones de personas carecen de acceso a un consumo seguro y confiable de suministro de agua a domicilio. El 88% de los cuatro mil millones de casos anuales de diarrea reportados en todo el mundo se han atribuido a la falta de agua potable sanitaria. Cada año, aproximadamente 525.000 niños menores de cinco años mueren a causa de la diarrea, la segunda causa de muerte, y 1,7 millones se enferman de enfermedades diarreicas causadas por el agua no segura, junto con un saneamiento e higiene inadecuados.

Depuración del Agua

 Las aguas que salen por los desagües de nuestros hogares se denominan aguas residuales y están cargadas de sustancias contaminantes. por lo que no se pueden devolver a los ríos en ese estado, ya que producirían un mayor deterioro de la calidad del agua, aguas abajo de su vertido, provocando incluso la muerte de los seres vivos acuáticos. Por eso, antes de proceder a su vertido, han de pasar por un proceso de depuración en las llamadas "EDAR" Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales.

¿De donde procede el Agua para Depurarla? Procede de cualquier desagüe de aguas residuales, ya sea a nivel doméstico o industrial o de cualquier agua que ya ha sido utilizada.

 El tratamiento implica una serie de procedimientos más complejos que los necesarios para la potabilización del agua porque el volumen de materia orgánica y la variedad de microorganismos son mucho mayores. En las grandes ciudades se eliminan los sólidos, grasas, residuos orgánicos y microbios que contiene el agua.

 En esta página vamos hablar sobre el tratamiento de las aguas para su depuración. Si quieres saber todo sobre las aguas residuales, qué son, cómo se clasifican, que componentes tienen y su problema, te recomendamos el siguiente enlace: Aguas Residuales, Servidas y Grises.

Los Pasos de la Depuración del Agua

 Veamos el esquema y la explicación de cada paso.

depuracion del agua

1º) Se filtra el agua residual por varios filtros de diferentes tamaños.

2º) Se deja decantar en un tanque decantador para que la arena (más pesada que el agua) se deposite en el fondo.

3º) Se quitan las grasas, aceites, espumas y demás materiales flotantes más ligeros que el agua. Para obtener las grasas, aceites y demás productos flotantes se agita el agua insuflando aire hasta que se produzcan burbujas con estos productos que después se retiran, por ejemplo mediante palas.

4º) Después de desengrasar el agua, se vuelve a decantar para que los lodos restantes vayan al fondo.

6º) Se inyectan en al agua unas bacterias (microbios) que digieren (se comen) la materia orgánica presente. Este proceso se conoce como "digestión anaeróbica". Para producirlo hay que inyectar oxígeno, pues estas bacterias solo actúan en presencia del oxígeno. Con este tratamiento se logra unos rendimientos de eliminación de la materia orgánica de hasta un 90 %. El proceso da lugar a la formación de nuevos microorganismos llamado fango biológico. Estos fangos espesados se someten a un proceso biológico en ausencia de oxígeno, a una temperatura de 35ºC, mediante el cual la mitad de la materia orgánica que contienen se transforma en biogás o gas metano. Este gas que se produce puede quemarse como combustible para operar la planta de tratamiento.

7º) Se desinfecta con cloro u ozono, como ya vimos en la potabilización. Para atacar algunos compuestos y con el fin de acelerar el tiempo de reacción, en ocasiones puede hacerse necesario combinar el Ozono con rayos ultravioleta o con ultra sonido, siendo variables las cantidades de Ozono requeridas para tratar un determinado tipo de compuestos, así como el tiempo de contacto necesario.

8º) Ahora este agua ya se puede verter al río o usarse para el riego de jardines, campos de golf o para el lavado de las calles.

9º) Los fangos obtenidos al final de la depuración se someten a un proceso de secado (quitarles el agua). Los lodos secados se utilizan para hacer abonos, para ser quemados o enterrado en vertederos pero siempre por un gestor autorizado.

 A continuación puedes ver un esquema de las aguas residuales domésticas y cómo se clasifican.

aguas servidas

 Las aguas grises son mucho más fáciles de reutilizar que las negras, las negras hay que depurarlas obligatoriamente. Fíjate un ejemplo de reutilización de las aguas grises domésticas:

reutilizacion de las aguas residuales
Historia sobre los Tratamientos del Agua

 En los escritos del griego antiguo y sánscrito (India) que datan del año 2000 antes de Cristo (aC) , se recomendaron métodos de tratamiento del agua.

 La gente de atrás sabía que el calentamiento del agua podría potabilizarla, y también se educaron en la filtración de arena y grava y la ebullición. El motivo principal para tratar el agua fue el mejor sabor del agua potable, porque la gente aún no podía distinguir entre el agua sucia y la limpia. La turbidez fue la principal fuerza impulsora entre los primeros tratamientos de agua. No se sabía mucho sobre microorganismos o contaminantes químicos.

 Después de 1500 antes de Cristo, los egipcios descubrieron por primera vez el principio de la coagulación. Aplicaron el alumbre químico para el asentamiento de partículas en suspensión. Fotos de esta técnica de purificación fueron encontradas en la pared de la tumba de Amenophis II y Ramses II.

 500 aC., Hipócrates descubrió los poderes curativos del agua. Inventó la práctica de tamizar el agua y obtuvo el primer filtro de bolsa, que se denominó "manga hipocrática". El propósito principal de la bolsa era atrapar sedimentos que causaban malos sabores u olores.

 En el 300-200 aC, Roma construyó sus primeros acueductos. Arquímedes inventó su tornillo de agua.

 Filtrar el agua hirviendo a través de arena y grava y luego dejar que se enfríe fue otro método de tratamiento común del agua.

 Durante la Edad Media ( 500-1500 dC ), el suministro de agua ya no era tan sofisticado como antes. Estos siglos también fueron conocidos como la Edad Oscura, debido a la falta de innovaciones y experimentos científicos.

 Después de la caída del Imperio Romano, las fuerzas enemigas destruyeron muchos acueductos, y ya no se construyeron más. El futuro para el tratamiento del agua era incierto.

 La historia del tratamiento de agua continuó en 1627 cuando Sir Francis Bacon comenzó a experimentar con la desalinización de agua de mar. Intentó eliminar las partículas de sal mediante una forma poco sofisticada de filtración de arena. No funcionó exactamente, pero allanó el camino para una mayor experimentación de otros científicos.

 La experimentación de dos fabricantes de gafas holandeses experimentados con la ampliación de objetos llevó al descubrimiento del microscopio por Antonie van Leeuwenhoek en la década de 1670. Él molió y pulió las lentes y por lo tanto logró un mayor aumento. La invención permitió a los científicos observar pequeñas partículas en el agua. En 1676 , Van Leeuwenhoek observó por primera vez microorganismos acuáticos.

 En el siglo XVIII se aplicaron los primeros filtros de agua para aplicación doméstica. Estos fueron hechos de lana, esponja y carbón. En 1804 la primera planta de tratamiento de agua municipal real diseñada por Robert Thom se construyó en Escocia. El tratamiento del agua se basó en la filtración lenta de arena. Unos tres años después, se instalaron las primeras tuberías de agua. Se sugirió que todas las personas deberían tener acceso a agua potable segura, pero llevaría un poco más de tiempo antes de que esto se llevara a la práctica en la mayoría de los países.

 En 1854 se descubrió que una epidemia de cólera se propagó a través del agua. El brote pareció menos severo en las áreas donde se instalaron filtros de arena. El científico británico John Snow descubrió que la causa directa del brote fue la contaminación de las bombas de agua por aguas residuales. Aplicó Cloro para potabilizar el agua, y esto allanó el camino para la desinfección del agua.

 Como el agua en la bomba que había probado olía normal, finalmente se llegó a la conclusión de que el buen sabor y el olor por sí solos no garantizan un agua potable segura. Este descubrimiento llevó a los gobiernos a comenzar a instalar filtros de agua municipales (filtros de arena y cloración) y, por lo tanto, a la primera regulación gubernamental del agua pública.

 En la década de 1890 América comenzó a construir grandes filtros de arena para proteger la salud pública. Estos resultaron ser un éxito. En lugar de una lenta filtración de arena, ahora se aplicó una rápida filtración de arena. La capacidad del filtro se mejoró al limpiarlo con un potente vapor a chorro. Posteriormente, el Dr. Fuller descubrió que la rápida filtración con arena funcionaba mucho mejor cuando estaba precedida por técnicas de coagulación y sedimentación. Mientras tanto, enfermedades transmitidas por el agua como el cólera y la fiebre tifoidea se volvieron cada vez menos comunes a medida que la cloración del agua ganó terreno en todo el mundo.

 Pero la victoria obtenida por la invención de la cloración no duró mucho. Después de algún tiempo se descubrieron los efectos negativos de este elemento. El cloro se vaporiza mucho más rápido que el agua, y estaba relacionado con el agravamiento y la causa de la enfermedad respiratoria. Los expertos en agua comenzaron a buscar desinfectantes alternativos para el agua. En 1902, el hipoclorito de calcio y el cloruro férrico se mezclaron en un suministro de agua potable en Bélgica, lo que resultó tanto en la coagulación como en la desinfección.

 En 1906, el ozono se aplicó por primera vez como desinfectante en Francia. Además, la gente comenzó a instalar filtros de agua domésticos y filtros de ducha para evitar los efectos negativos del cloro en el agua.

 En 1903 El ablandamiento del agua se inventó como una técnica para la desalinización del agua. Los cationes se eliminaron del agua al intercambiarlos por sodio u otros cationes, en intercambiadores de iones.

 Finalmente, a partir de 1914 se implementaron estándares de agua potable para el suministro de agua potable en el tráfico público, sobre la base del crecimiento de coliformes. No sería hasta la década de 1940 cuando se aplicaran al agua potable municipal. En 1972 se aprobó la Ley de Agua Limpia en los Estados Unidos. En 1974 se formuló la Ley de Agua Potable Segura (SDWA). El principio general en el mundo desarrollado ahora era que toda persona tenía derecho al agua potable segura.

 A partir de 1970, los problemas de salud pública pasaron de ser enfermedades transmitidas por el agua causadas por microorganismos causantes de enfermedades, a la contaminación antropogénica del agua, como residuos de plaguicidas y fangos industriales y productos químicos orgánicos. La regulación ahora se centró en los desechos industriales y la contaminación industrial del agua, y se adaptaron las plantas de tratamiento de agua. Se aplicaron técnicas como la aireación, floculación y adsorción de carbono activa. En la década de 1980, el desarrollo de membranas se agregó para la ósmosis inversa a la lista de tratamientos. Las evaluaciones de riesgo se habilitaron después de 1990.

 La experimentación de tratamiento de agua en la actualidad se centra principalmente en los productos de desinfección. Un ejemplo es la formación de trihalometano (THM) a partir de la desinfección con cloro. Estos orgánicos estaban vinculados al cáncer. El plomo también se convirtió en una preocupación después de que se descubrió que se corroe por las tuberías de agua. El alto nivel de pH del agua desinfectada favorecía la corrosión. Hoy en día, otros materiales han reemplazado las viejas tuberías de agua de plomo.



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