INDUSTRIAS AGUA INDUSTRIA DE AGUA Y TRATAMIENTO DE AGUA
INDUSTRIAS AGUA INDUSTRIA DE AGUA Y TRATAMIENTO DE AGUA
Tratamiento de agua residual.
Las aguas residuales se generan como consecuencia de actividades humanas, como residuos municipales, agrícola o industrial, las cuales pueden tener concentraciones considerables de materia orgánica, residuos industriales, detergentes, grasas, residuos agro ganaderos, sustancias toxicas, entre otros.
El tratamiento del agua residual está regulado por las leyes ambientales y es obligatorio su cumplimiento para el retorno de aguas con las características requeridas por la naturaleza para su desecho en ríos y lagunas.
Este tipo de aguas, puede ser tratada de forma local donde se producen como por ejemplo, las aguas grises que se tratan y reutilizan directamente en el origen que las produce, además se pueden hacer tratamientos primarios mediante la instalación de procesos de limpieza primarios , mientras que en lugares con altas densidades de población el método para tratarlas, consiste en captar las aguas residuales mediante la red de alcantarillado para ser llevadas a las plantas de tratamiento de la ciudad.
El tratamiento de aguas residuales incluye una serie de procesos físico–químicos y biológicos que tienen como objetivo, eliminar las concentraciones de contaminantes presentes en el recurso para que este pueda ser reutilizado.
Tratamiento de agua residual
Tratamiento de agua residual.
Pretratamiento
Se llama pretratamiento porque es la antesala del tratamiento de depuración que las aguas residuales recibirán. Este proceso cumple las funciones de regular y medir el caudal de agua que ingresa a la planta. Además, en este tratamiento se remueven los sólidos flotantes de gran tamaño, la arena y la grasa presentes en las aguas negras.
Estos agentes indeseables son eliminados mediante un proceso de filtración, siendo este indispensable para el correcto desarrollo de esta etapa. En este proceso, el agua residual es preparada para facilitar dicho tratamiento. Esto con el fin de resguardar la instalación y evitar daños a los equipos usados en las distintas operaciones y procesos que conforman el sistema de tratamiento.
Tratamiento primario
El objetivo de este tratamiento es la eliminación de los sólidos en suspensión. Este se realiza por medio de un proceso de sedimentación simple por gravedad o asistida por sustancias químicas. El agua residual es depositada en grandes estanques decantadores y queda retenida allí de 1 a 2 horas.
Este tratamiento consiste en un conjunto de métodos físicos-químicos que son aplicados con el fin de reducir el nivel de contaminación y del contenido de partículas en suspensión del agua. Estas partículas en suspensión pueden ser flotantes o sedimentables. Dependiendo del objetivo que se quiera lograr se emplea un sistema de filtro o flotación.
Entre los métodos usados en este primer tratamiento de depuración de aguas residuales están:
Sedimentación
Es el proceso por el cual las partículas se hunden al fondo debido a la acción de la gravedad. Se pueden eliminar los sólidos que el agua contiene hasta un 40%. Este proceso es realizado en unos estanques llamados decantadores.
Flotación
Radica en retirar las grasas, espumas y aceites que se encuentran en la capa superficial del agua debido a la baja densidad que estos tienen. Asimismo, se pueden eliminar partículas de baja densidad, para esto se inyectan burbujas de aire lo que facilita su ascensión. Con este método pueden eliminarse hasta un 75% de las partículas suspendidas. Este proceso se lleva a cabo en otros tanques llamados flotadores por aire disuelto.
Neutralización
Radica en la normalización del pH, en otras palabras, ajustarlo al valor del agua que es típicamente en el rango de 6-8,5. En el caso de aguas residuales ácidas (pH bajo) como aquellas que contienen metales pesados se le agregan sustancias alcalinas (pH alto) para aumentar el pH del agua. En aguas residuales alcalinas, por el contrario, suele usarse CO2 para que disminuya el pH del agua hasta los valores normales.
Tratamiento secundario
Los objetivos principales de esta etapa es eliminar la materia orgánica en estado coloidal y en disolución a través de un proceso de oxidación de naturaleza biológica. También, la degradación de sustancias del contenido biológico presente en el agua residual causado por desechos humanos.
Dentro de este tratamiento se llevan a cabo diversos procesos aeróbicos y anaeróbicos.
Aeróbicos
Son realizados en presencia de oxígeno, siendo indispensable introducirlo en los tanques donde se encuentran las aguas residuales. Durante esta etapa sucede parte de la degradación de la materia orgánica, de la cual se desprende CO2 y agua. También ocurre la eliminación de los productos nitrógeno altamente tóxico, en una reacción denominada nitrificación se transforma en nitrato. Por su parte, el nitrato, a pesar de ya no ser tóxico, es una forma asimilable del nitrógeno. Este podría causar una propagación de algas, así como el enriquecimiento en nutrientes de las aguas en el medio receptor. Mediante la desnitrificación este es convertido en nitrógeno y es liberado a la atmósfera.
Anaeróbicos
Son realizados en ausencia del oxígeno. Durante este proceso suceden reacciones fermentativas donde la materia orgánica es transformada en energía, dióxido de carbono y metano. Algunos de los métodos aerobios y anaerobios de depuración de aguas residuales son:
Lodos activos
Este proceso aeróbico consiste en agregar grumos o flóculos de materia orgánica con microorganismos al agua residual y constantemente infiltrar oxígeno para producir las reacciones.
Filtros verdes
Son cultivos que son regados con aguas residuales, por tener la capacidad de absorber sus compuestos.
Lechos bacterianos
Es un proceso aeróbico, que consiste en unos soportes donde están los microorganismos. El agua residual es echada en pocas cantidades para mantener así las condiciones aeróbicas.
Digestión anaeróbica
Es un proceso anaeróbico que es realizado en tanques completamente cerrados. Se usan principalmente bacterias que producen metano y ácido cuando degradan la materia orgánica.
Tratamiento terciario
Esta es la etapa final del tratamiento de aguas residuales. En ella se realizan una serie de procesos, entre ellos la eliminación de agentes patógenos como bacterias fecales y de los nutrientes. Estos procesos aumentan a estándares requeridos la calidad del agua para ser descargada en mares, ríos, lagos y demás cuencas hidrográficas.
A continuación, se describirán los diferentes procesos que se realizan en el tratamiento de aguas residuales con el objetivo de reducir y eliminar las concentraciones de materia disuelta presente en las mismas:
Precipitación
La precipitación consiste en la sustracción de la sustancia disuelta presente en el agua, por medio de la adición de reactivos que formen un compuesto insoluble con el mismo, facilitando así su remoción por cualquiera de los métodos de eliminación de la materia en suspensión. El reactivo más frecuente para realizar este procedimiento es el Ca2+ ya que este compuesto posee características coagulantes, lo que provoca el uso de este compuesto en tratamiento de aguas residuales tanto urbanas como industriales.
Filtración
Esta tecnología se utiliza principalmente para remover sólidos suspendidos de los suministros de agua mediante materiales porosos. Estos sólidos pueden consistir de suciedad, cieno u otras partículas que puedan interferir con el uso intencionado del agua o una tecnología de tratamiento corriente abajo.
Procesos Electroquímicos
Los procesos electroquímicos, como su nombre lo indica, se basan en el uso de técnicas electroquímicas, donde se una corriente eléctrica mediante un electrolito pasa a través del agua residual, generando reacciones de oxidación – reducción tanto en el cátodo como en el ánodo. La ventaja principal de este método es la ausencia del uso de reactivos y que este método controla el potencial del electrodo, permitiendo seleccionar la reacción electroquímica dominante que el recurso requiere para su tratamiento.
Intercambio Iónico
El intercambio iónico emplea un material, conocido como resinas de intercambio iónico, el cual retiene de manera selectiva sobre su superficie los iones disueltos en el agua residual, los mantiene temporalmente unidos a la superficie, y los cede frente a una disolución regenerante. Habitualmente se emplea el intercambio iónico para eliminar sales cuando estas se encuentran en bajas concentraciones, siendo usual su aplicación para la desmineralización y el ablandamiento de aguas, así como la retención de determinados productos químicos y la desmineralización de jarabes de azúcar.
Desinfección
El uso de desinfectantes en el tratamiento de aguas residuales busca producir agua libre de patógenos u organismos vivos que puedan contaminar las fuentes hídricas, evitar la producción de subproductos indeseables de la desinfección y mantener la calidad bacteriológica en la red conducción posterior. Algunos de estos métodos son: