Una planta potabilizadora, como ya hemos visto, incluye un conjunto de procesos que transforman agua captada de un sistema natural (río, lago, embalse, agua subterránea o incluso el mar) en agua apta para consumo humano. Como los procesos involucrados varían de forma importante según la fuente de agua que debemos potabilizar, en este caso explicaremos el funcionamiento de una planta con agua proveniente de un río, lago o embalse. A diferencia de estos sistemas, el agua subterránea no suele requerir tantos procesos de tratamiento (aunque a veces necesite remoción de hierro, manganeso, arsénico u otros minerales) y el agua de mar sólo se utiliza en ciertos lugares puntuales donde la escasez de agua dulce es muy importante. Dado su alto contenido de sal, generalmente se recurre a la ósmosis inversa como forma de potabilización.

El agua dulce proveniente de un río, lago o embalse, si bien presenta ciertas variaciones según las características naturales del cuerpo de agua, generalmente cuenta con los mismos componentes a extraer para lograr su potabilización:

• Sólidos de gran tamaño, como ramas o plantas acuáticas;
• Material particulado “medio”, como ser arenas o pequeñas piedras;
• Material particulado “fino”, particularmente sedimentos arrastrados por el cuerpo de agua;
• Materia orgánica, generada por los organismos acuáticos;
• Bacterias y otros microorganismos potencialmente patogénicos;
• Además, puede ser necesaria una corrección del pH (acidez o basicidad).

Una planta potabilizadora compacta puede servir para poblaciones relativamente pequeñas, de hasta 3000 o 4000 personas. En la imagen de arriba se puede ver un ejemplo de este tipo de plantas, fabricadas por Bioingepro. Por otro lado, para ciudades se necesitan grandes obras civiles y procesos más optimizados para minimizar costos de inversión y operativos. Un ejemplo de esto es la planta presentada a continuación:

Sin embargo, sin importar el tamaño de la planta potabilizadora, los procesos involucrados son muy similares. A continuación se presentan los más importantes

1. Captación de agua: es el primer paso para obtener agua potable, y en muchos casos puede representar un desafío técnico. Para lograr el mismo, se instalan grandes bombas que permitan extraer agua en cantidades suficientes para abastecer a la población de destino. Es importante tener en cuenta las fluctuaciones de nivel propias del medio acuático, para garantizar el abastecimiento durante todo el año. En este lugar, también, se suelen instalar rejas que impiden el paso de grandes sólidos.

2. Desarenado: dado que las aguas superficiales traen consigo partículas como arena o pequeñas piedras, es importante removerlas rápidamente para evitar daño en equipos o estructuras. Este proceso se aplica especialmente en plantas potabilizadoras de grandes dimensiones, donde cada proceso debe ser optimizado para un correcto funcionamiento global. Los tipos de desarenador más habituales son los rectangulares (en los cuales el agua se aquieta y las arenas caen por peso propio al fondo, desde donde son removidas) y los tipo vórtex, en los cuales se emplea la fuerza centrífuga para separar los sólidos de mayor tamaño.

3. Coagulación/floculación: las partículas más pequeñas (sedimentos, arcillas) tienen características coloidales, con cargas eléctricas superficiales, lo que hace difícil su decantación. Por lo tanto, para eliminarlas, es importante agruparlas, con la finalidad de que formen aglomerados de mayor tamaño y puedan sedimentar. Para lograr esto, el primer paso consiste en la adición de un coagulante, producto químico que rompe las fuerzas electrostáticas repulsivas y permite que las partículas se agrupen, con una mezcla moderada. Algunos ejemplos de coagulantes son el PAC y el sulfato de aluminio. El segundo paso es la floculación, en el cual se adiciona otro producto químico (un floculante) que presenta largas cadenas moleculares que capturan a las partículas individuales y forman conglomerados de mayor tamaño (flocs), que permiten su fácil sedimentación. En este proceso, el mezclado debe ser suave para permitir la acción del producto químico pero evitar la ruptura de los flocs. Los floculantes suelen ser polielectrolitos, los cuales pueden ser catiónicos o aniónicos y de alto o bajo peso molecular.

4. Sedimentación: Una vez formados los flocs, se ingresa a una zona de quietud donde los aglomerados de partículas pueden caer por diferencia de densidad, quedando así el agua clarificada. Esto puede hacerse mediante los conocidos “Sedimentadores Lamella” o de placas, que reducen significativamente la superficie requerida para lograr este proceso.

5. Filtración: Para asegurar la remoción completa de partículas o compuestos indeseados, especialmente de pequeño tamaño, se suele emplear una etapa de filtración con manto de arena, a veces en combinación con otros medios como la antracita o el carbón activado. Las partículas quedan atrapadas en los intersticios existentes entre las partículas de arena, logrando una efectiva filtración. Estos filtros generalmente deben ser retrolavados de forma periódica para liberar las partículas capturadas y prolongar la vida útil del sistema.

6. Desinfección y corrección de pH: involucra básicamente la eliminación de bacterias y otros microorganismos potencialmente patogénicos. Su remoción se logra mediante la adición de cloro, tal como se ve en la siguiente imagen. En algunas plantas modernas, también puede emplearse desinfección por luz UV u ozono. El agua desinfectada ya es apta para su consumo, aunque en ocasiones es necesaria una corrección de pH para garantizar los valores requeridos por las autoridades sanitarias correspondientes.

7. Almacenamiento y distribución: una vez finalizado el tratamiento del agua, se suele emplear una cisterna enterrada o tanque elevado que almacene una cantidad importante de agua para su posterior distribución a la población. Este almacenamiento es particularmente importante ante situaciones de contingencia como falta de energía eléctrica. Un tanque elevado permite el suministro de agua durante varias horas sin necesidad de equipos eléctricos.

En Bioingepro somos especialistas en el diseño, construcción, operación y mantenimiento de plantas potabilizadoras. En caso de tener alguna consulta o requerir una cotización, no duden en contactarnos.