Filtracion de Solidos Suspendidos

02/10/2002
Con la gran variedad de productos de filtración disponibles, no es sencillo determinar la efectividad de cada uno. Cada medio filtrante o sistema puede involucrar procesos diferentes, por lo que es importante la selección del filtro apropiado para cada aplicación. Este artículo pretende proporcionar un conocimiento básico de este importante componente de la ciencia del tratamiento de agua. Se entiende por filtración al proceso de remoción de materia suspendida en el agua mediante su paso a través de un material poroso, pudiendo este estar compactado en un filtro, o presente como un medio dentro de un recipiente. Esos "recipientes" pueden ser carcazas, y estar fabricadas en plástico, fibra de vidrio, acero inoxidable, acero al carbón, materiales compuestos o-en el caso de sistemas grandes-incluso pueden ser construidos en concreto. La materia en suspensión-sólidos suspendidos-está compuesta principalmente por partículas o flóculos de tierra, arena y sedimentos, pero también incluye organismos vivientes como algas, bacterias, virus y protozoarios. Para poder remover este tipo de contaminantes se requiere del uso de filtros de agua, los cuales podemos clasificar muy generalmente en tres tipos. Filtros de gravedad El primer tipo de filtración, y el más antiguo, es conocido tradicionalmente como filtro asistido por gravedad. En su expresión más sencilla, es básicamente una cisterna con su parte superior abierta que contiene agua, un medio filtrante granular, y accesorios en su parte inferior que permiten recolectar el agua filtrada. Debido a las dimensiones que requieren estos filtros, normalmente se construyen en concreto u hormigón. Los filtros de arena lentos son una variación de los filtros asistidos por gravedad, la estructura física de ambos es similar, pero los filtros lentos de arena utilizan procesos biológicos, además de los físicos para remover del agua partículas suspendidas. Filtros de presión El segundo tipo de filtración se conoce como filtración a presión, ya que utiliza unidades cerradas por las cuales se circula agua con la presión generada por una columna de agua, un grupo de bombeo u otra fuente de presión. Ejemplos típicos de estas unidades son los filtros de piscina. Existen en diversos tamaños, y pueden ser fabricados en una amplia variedad de materiales, como fibra de vidrio, acero al carbón, acero galvanizado o acero inoxidable. Dentro de esta categoría, los filtros difieren en su función y modo de operación, ya que pueden ser de operación manual o automática. El nivel de automatización básicamente se refiere a la manera en que se realizan los retrolavados o mantenimiento del filtro, el mismo que en su forma más sencilla requiere que la unidad sea completamente desarmada, y luego sea rellenada con material nuevo. Normalmente se utiliza en filtros cuyo lecho cumple una función específica como corrección de pH, liberación de anti-incrustante o de algún desinfectante en base a demanda. Luego tenemos filtros semi-automáticos, que disponen de una válvula en la parte superior, la cual al ser cambiada de posición redirige los flujos dentro de la unidad, fluidizando y suspendiendo el lecho, de manera que los sedimentos atrapados dentro del mismo sean removidos y enviados al drenaje. Normalmente disponen de varias opciones como lavado, drenaje, servicio, "bypass" (los modelos más complejos pueden llegar a tener hasta siete funciones en su módulo de control). Por ultimo, los filtros de operación automática utilizan desde sencillas turbinas para iniciar los lavados en base a la cantidad de agua producida, hasta las unidades controladas por computadoras (PLC* o controlador lógico programable) y que monitorean constantemente los parámetros de calidad del agua producida. Uno de los aspectos más interesantes de los filtros que utilizan medios o lechos, es la variedad que existe de los mismos. Filtros sencillos El tercer tipo de filtros representa los cartuchos o elementos que se instalan en los portafiltros, y que son de fácil mantenimiento y operación. Estos pueden ir desde 10 hasta 40 pulgadas de longitud, y pueden proveer una buena filtración, incluso en niveles muy bajos de micronaje. El tipo de materiales con los que se construye este tipo de filtros también es muy variado. Otros métodos de remoción La filtración es normalmente el paso final en el proceso de remoción de sólidos, que dependiendo de cuál sea la fuente del agua, puede incluir etapas de pretratamiento como coagulación, floculación y sedimentación. Estas etapas dependen del tipo de partículas que se encuentren dentro del agua. Esas partículas que hacen que el agua se vea turbia u oscura, normalmente tienen una carga eléctrica negativa en su superficie. Esta carga hace que las partículas se repelen entre sí, de manera que permanezcan en suspención, en vez de agruparse y asentarse. El efecto del coagulante es neutralizar la carga negativa de las partículas en suspensión (desestabilizar las partículas). Para que el coagulante tenga efecto, es necesario proveer de una agitación suave al agua, de manera que provoquemos que las partículas pequeñas ya coaguladas colisionen con otras partículas similares, produciendo así un flóculo cada vez mayor, que será más fácil de asentar o filtrar. Una vez que el coagulante ha sido inyectado y el flóculo formado, se podrá utilizar un sedimentador, cuyo propósito es remover la mayor cantidad de flóculos y otros materiales suspendidos antes de que el agua llegue a los filtros. Tamizar lo real La manera más fácil de visualizar un filtro, es comparándolo con y no se agrupen o sedimenten. Este tipo de sedimento es fácil de determinar, cuando al tomar una muestra de agua y dejarla en un recipiente se puede observar que no se asienta la turbiedad en el fondo. Los filtros que utilizan un medio granular, no removerán eficazmente la materia fina suspendida, a menos que se utilice un pretratamiento de floculación. Sin este, el filtro funcionará solamente como una malla que retendrá las partículas gruesas, mientras las partículas finas se escurrirán y atravesarán al filtro sin ser removidas. Es necesario entonces, añadir un agente coagulante como sulfato de aluminio, el cual después de una mezcla rápida, forma un flóculo, generalmente en forma de un precipitado gelatinoso que tiene la apariencia de un copo de nieve hasta de 1 milímetro de diámetro y que conforme se desplaza en el agua tiende a atrapar a las partículas más pequeñas suspendidas en el agua. Calcita Es un compuesto natural de carbonato de calcio (CaCO3), el cual se disuelve en proporción al pH presente en el agua. Una vez que el agua es neutralizada, es decir, que su pH ha sido corregido, el medio deja de disolverse. Conforme se disuelve, también incrementa los niveles de dureza. La cantidad de calcita requerida para nivelar el pH de determinado tipo de agua esta ligado a la presencia del CO2 en la misma. KDF55® y KDF85® Es el nombre comercial de una aleación especial de cobre y zinc, la cual utiliza el potencial de oxidación y reducción (redox) para la remoción de cloro y metales pesados del agua. Tambien, dada su naturaleza, se le considera como un medio bacteriostático, el cual inhibe el desarrollo de microorganismos dentro del medio. Trabaja mejor dentro de un pH entre 6.5 y 8.5. Macrolita® Es el nombre comercial de un medio de cerámica propietari
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