PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE – PTAP: FUNCIONAMIENTO Y TIPOS

El tratamiento de agua potable es realizado sobre aguas procedentes tanto de fuentes superficiales tales como ríos, lagunas, lagos y arroyos, como de aguas subterráneas y tiene como objetivo reducir y eliminar las concentraciones biológicas, físicas, químicas y radiológicas que sean nocivas para la salud presentes en el recurso, con la finalidad de obtener agua que pueda ser consumida por los seres humanos sin ningún tipo de restricción.

Calidad óptima del recurso hídrico destinada para el consumo humano.

¿Cómo funcionan las plantas de Tratamiento de Agua Potable?

A continuación, se describe el paso a paso del funcionamiento general de las PTAP desde la fase de captación del recurso en las fuentes hídricas, hasta el control final antes de la entrega del mismo a los consumidores:

• Captación del Recurso que se va a tratar: En este punto de captación, se emplea una reja que ayude a impedir el ingreso a la planta de elementos de gran tamaño como ramas, troncos, animales como peces, entre otros.

• Desarenador: Permite sedimentar las arenas que se encuentran suspendidas en el agua con el fin de evitar el daño de las bombas presentes en la planta.

• Bombeo de Baja: También conocidas como bombas de baja presión, las cuales toman el agua directamente de la fuente y envían el agua cruda a la cámara de mezcla.

• Cámara de mezcla: Zona donde se realiza la adición de productos químicos al recurso tales como coagulantes (sulfato de alúmina) y alcalinizantes (cal).

• Decantador: Posterior al tratamiento realizado en la cámara de mezcla, el recurso llega a una pileta donde se reposa, logrando que se depositen en el fondo las impurezas. Para acelerar esta operación, se adiciona en el agua coagulantes que atrapen dichas impurezas.

• Filtro: El agua decantada se transporta hasta un filtro donde pasa a través de varias capas de arena de distinto grosor, en este punto del tratamiento, el recurso se encuentra prácticamente potable.

• Desinfección: Para asegurar la calidad y la potabilidad del agua, se agrega al agua cloro, el cual elimina el exceso de bacterias y protege el recurso en el recorrido que este realice desde la planta de tratamiento hasta las viviendas donde será consumido.

Planta de Tratamiento Compacta con Tanque de Almacenamiento del recurso integrado.

Tipos de Plantas de Tratamiento de Agua Potable (PTAP)

Las plantas de tratamiento de agua potable (PTAP) son estructuras que tienen como objetivo principal realizar un tratamiento óptimo del recurso hídrico para que este sea apto para el consumo humano, para lograr este objetivo, se deben diseñar plantas de tratamiento acordes con la composición física, química y biológica del agua a tratar y así se tendrá conocimiento de los elementos que se deben abatir y cuales se deben adicionar para obtener un recurso eficiente para su consumo. Toda planta de tratamiento de agua que sea destinada para consumo humano, debe cumplir con unos principios básicos, los cuales son los siguientes:

• Tratamiento integrado del recurso, para producir el efecto esperado.

• Combinación de barreras múltiples, es decir, que se presenten diferentes etapas del proceso de potabilización en la PTAP para alcanzar bajas concentraciones que impliquen afectaciones en la salud humana.

• Tratamiento por objetivo, donde cada etapa del tratamiento maneja una meta específica relacionada con algún tipo de contaminante a eliminar.

En la actualidad, existe una variedad de Plantas de Tratamiento de Agua Potable (PTAP), las más empleadas Tanto en el sector urbano como en el sector rural son las siguientes:

Plantas de Tratamiento de Agua Potable Convencionales:

Son aquellas plantas donde cada uno de los procesos presentes en la potabilización se generan en estructuras diferentes, está conformada por canales, floculadores, sedimentadores y filtros, los tiempos de residencia del recurso son muy altos y generalmente este tipo de plantas son empleadas para abastecer del recurso a grandes ciudades y municipios.

Planta de tratamiento de Agua Potable convencional, donde cada una de los procesos se generan en estructuras diferentes.

Plantas de Tratamiento Compactas:

Son plantas potabilizadoras de agua donde los procesos de coagulación, floculación y sedimentación ocurren en una misma unidad para posteriormente enviar el agua ya tratada hacia los filtros, el tiempo de residencia del recurso en este tipo de plantas son bajos. Las plantas de tratamiento de agua potable (PTAP) compactas se pueden clasificar en varios tipos dependiendo de la necesidad que desee ser cubierta y el tipo de tratamiento que el recurso requiera.

Este tipo de plantas potabilizadoras, a diferencia de las plantas de tratamiento convencionales presentan ventajas como:

• Este tipo de plantas aseguran largos plazos de suministro del recurso donde no se requiere realizar tratamientos adicionales.

• El funcionamiento de estas plantas compactas es automático y no presenta riesgos operacionales ya que no requiere posteriores adiciones de cloro, dióxido de cloro o productos de ozono.

• Alta calidad del recurso hídrico destinado para consumo humano, libre de gérmenes y con altas concentraciones de oxígeno.
• Son menos susceptibles a las fluctuaciones en la calidad del agua de entrada.

• La desinfección que efectúan en el proceso de tratamiento del recurso se realiza por método de radiación ultravioleta, garantizando la eliminación de hasta el 99.9% de virus y bacterias.

Plantas De Tratamiento De Agua Con Sistema de Microfiltración:

Este tipo de PTAP es ideal para la potabilización de aguas que presentan partículas superiores a 5 micras, son plantas livianas fabricadas en fibra de vidrio que generan poco consumo eléctrico y químico, su instalación es sencilla haciendo este tipo de plantas ideales para ser instaladas en sectores rurales desde 25 hasta 4.000 habitantes, pueden purificar desde 250 hasta 30.000 litros de agua potable por hora.

Las ventajas que se pueden relacionar con el empleo de membranas de microfiltración en el tratamiento de agua potable son: El uso poca energía para realizar el tratamiento, la creación de una barrera absoluta para la remoción microorganismos lo que genera mayor reducción de agentes contaminantes de tipo biológico, menor requerimiento de concentraciones de cloro para la desinfección del recurso, reducción del uso de productos químicos para el tratamiento y menor espacio empleado para la instalación de la planta de tratamiento.

El método de filtración en este tipo de plantas sigue el principio de separación de partículas mediante el tamaño y distribución de los mismos; Según la membrana seleccionada, se podrán separar sólidos suspendidos de más de 0,45 tales como micrones, bacterias, quistes y muchos otros parásitos cuyo diámetro sea mayor que el del poro más grande de la membrana.

Planta de tratamiento de agua potable con sistema de microfiltración con capacidad de generación de 7.000 litros de agua potable por hora.

Plantas De Tratamiento De Agua Con Sistema de Ultrafiltración:

Estas plantas de tratamiento de agua adaptan sistemas de potabilización basados en procesos de ultrafiltración y microfiltración. Este tipo de PTAP puede recibir diversas fuentes de aguas tales como ríos, quebradas, lagunas, aguas lluvias, pozos subterráneos, entre otros.

La tecnología de ultrafiltración (UF) que emplea, se basa en el uso de membranas encargadas de retener partículas de hasta 0.01 micras que permiten reducir agentes biológicos microscópicos tales como bacterias, virus y coloides; este tipo de plantas son más completas con respecto a las de microfiltración, ya que proveen agua potable de mejor calidad y se especializan en el tratamiento de aguas con características más complejas siendo ideales para instalar en sectores que requieran agua de alta pureza como fábricas embotelladoras y envasadoras de agua, clínicas y restaurantes logrando purificar desde 800 hasta 20.000 litros de agua por hora.

El principio que maneja el tratamiento de agua potable mediante la ultrafiltración es la separación física, el tamaño de la membrana de filtración determina la reducción de sólidos disueltos, la turbidez y los microorganismos presentes en el recurso.

Las sustancias que tienen mayor tamaño que los poros de la membrana se retienen totalmente en la misma, mientras que materiales que son más pequeños que los poros de la membrana se retienen de manera parcial, siendo necesaria la construcción de una capa de rechazo en la membrana que permita eliminar las sustancias restantes en el recurso.

Las ventajas que presentan este tipo de plantas de tratamiento con sistemas de ultrafiltración son las siguientes:

• Generan altos volúmenes de agua potable por hora.

• No requiere adición de insumos químicos para el proceso de potabilización.

• Sencilla instalación del sistema.

• Plantas livianas fabricadas en fibra de vidrio, fácil de almacenar y transportar y de sencillo mantenimiento.

• Sistema totalmente sostenible de larga vida útil.

• Resistentes a los agentes químicos.

• Son neutras o presentan cargas negativas para evitar la absorción de los microorganismos presentes en el recurso.

Planta de tratamiento de agua potable con sistema de ultrafiltración con capacidad de generación de 1.000 litros de agua potable por hora.