Pasos de un proceso de purificación de agua para consumo humano

El abastecimiento de agua para uso y consumo humano con calidad adecuada es fundamental para prevenir la transmisión de enfermedades. Para lograrlo, se requiere establecer ciertos parámetros bacteriológicos, físicos, químicos y radioactivos.

En tal sentido, para asegurar y preservar la calidad del agua en los sistemas de abastecimiento desde la fuente natural hasta la entrega al consumidor, el agua se debe someter a tratamientos de purificación. Sin embargo, en muchas ocasiones puede presentarse contaminación cruzada por tuberías en mal estado o almacenamiento inapropiado en cisternas y tinacos, así como la adición de agua de pozo (subterránea) para complementar la demanda en algunos casos.

El proceso de purificación de agua consiste en un tratamiento físico y químico que tiene como objetivo eliminar contaminantes que podrían representar un riesgo, tales como: microorganismos, compuestos inorgánicos (sales, minerales, metales) y compuestos orgánicos (grasas, aceites, derivados del petróleo, plaguicidas, detergentes, fármacos, etc.).

Con el objetivo de establecer los límites permitidos de calidad y los tratamientos de purificación del agua para uso y consumo humano, en nuestro país nos regimos las normas establecidas por el Instituto Dominicano de la Calidad (INDOCAL). La NORDOM 64 es la que establece los parámetros del agua embotellada y apta para consumo humano y la NORDOM 1 establece los requisitos físicos, químicos y bacteriológicos que debe cumplir el agua para uso doméstico.

Es importante resaltar que el tratamiento de purificación siempre dependerá de los parámetros que sea necesario corregir en el agua que proviene del suministro público, por lo que se recomienda realizar análisis del agua previo a la determinación de un tratamiento específico.

Las etapas más comunes de un sistema de purificación de agua son las siguientes:

1. Desinfección: El cloro es el desinfectante más usado para reducir o eliminar los microorganismos, tales como bacterias y virus, que pueden estar presentes en el agua. La adición de cloro en el agua potable ha reducido en gran medida el riesgo de enfermedades transmitidas a través de ella, como la difteria, la fiebre tifoidea y el cólera. La cloración desinfecta el agua, pero no la purifica por completo.

2. Filtración con medios granulares: La filtración es el proceso de purificación que elimina los sólidos suspendidos en el agua. Los filtros que utilizan medios granulares, también se llaman de lecho profundo. Dependiendo del tipo de medio, pueden llegar a retener partículas con diámetros mayores a 1 micras, aunque típicamente solo retienen las mayores a 5 a 10 micras, que pueden estar presentes en el agua, como tierra, arena, limo y otras. Es necesario filtrar sedimentos en una de las primeras etapas del proceso de purificación a fin de eliminar partículas que podrían ensuciar u obstruir los equipos utilizados en las etapas posteriores. Los medios granulares más comunes son arena sílice, zeolita, antracita, granate o la combinación de algunos de ellos en lo que se denomina un lecho multimedia.Los filtros de medios granulares requieren retro-lavarse cuando el diferencial de presión entre la entrada y la salida alcanza los 10 psi.

3. Carbón activado granular (CAG): El carbón activado o carbón activo es carbón poroso que atrapa compuestos, principalmente orgánicos, presentes en un gas o en un líquido. Lo hace con tal efectividad, que es el purificante más utilizado por el ser humano.A la propiedad que tiene un sólido de adherir a sus paredes una molécula que fluye, se le llama “adsorción”. Al sólido se le llama “adsorbente” y a la molécula, “adsorbato”. El CAG es un excelente adsorbente de compuestos orgánicos que pueden ser tóxicos o producir color, olor o sabor al agua. Después de la filtración -que tiene por objeto retener sólidos presentes en un fluido-, no existe un sólo proceso de purificación con más aplicaciones que el carbón activado. Además, en esta etapa el CAG actúa como un agente reductor del cloro libre que lo convierte en ion cloruro (Cl–). Se recomienda realizar el cambio de CAG una vez por año.

4. Suavización/Ablandamiento: Se recomienda suavizar/ablandar el agua cuando se va a utilizar para consumo humano y tiene una dureza por encima de 500 mg/L. También se recomienda cuando no se va a osmotizar y su valor es tal que causa un sabor desagradable o que causa incrustación en los equipos por los que pasa el agua.La dureza total del agua es la suma de la concentración de varios iones metálicos divalentes en el agua, capaces de formar incrustaciones. Normalmente está formada casi en su totalidad por Ca+2 y Mg+2. Para fines prácticos se consideran solo estos dos cationes. Sin embargo, en nuestro país puede tener altas concentraciones de sal en vez de cal y magnesio. En estos casos, no se puede tratar con un ablandador.

5. Ósmosis Inversa (OI): En un equipo de osmosis inversa, al aplicar una presión suficientemente alta al agua, se le fuerza a pasar a través de una membrana porosa que rechaza a más del 99% de las sales. Esta tecnología implica que un porcentaje del agua que se alimenta al sistema se destine a rechazo para que arrastre las sales. A este flujo se le llama rechazo o concentrado. El porcentaje de agua rechazada depende de la calidad de agua a tratar. Dependiendo el caso, se diseñan equipos de múltiples membranas con arreglos en serie o paralelo.En el mercado existen diferentes tipos de membranas: alta productividad, alto rechazo, agua salobre, por mencionar algunas. Las diferencias en su diseño y en sus materiales de fabricación les otorgan capacidades diferentes tanto en flujo de operación, como en porcentaje de rechazo de sales.Las membranas pueden incrustarse con carbonatos, sílice, materia orgánica o microorganismos. Cuando esto sucede, pueden tratare in situ o enviarse a desincrustar mediante químicos adecuados para cada caso.

Previo a la entrada a la OI, se coloca un filtro de cartucho con la finalidad de retener partículas sólidas mayores a 1 micra, que no se hubieran logrado retener en los equipos anteriores o procedentes de los mismos. Es una última protección para la OI.

6. Ozono: En este punto del tratamiento, el agua ya está purificada y es apta para beber. Sin embargo, es necesario utilizar métodos de desinfección para proteger el agua contra contaminación bacteriana por fuentes externas posteriores a la OI.

7. Esterilizador luz ultravioleta UV: Como una última etapa de esterilización, como una segunda barrera de protección, se utiliza una lámpara de luz ultravioleta (UV) en la que el agua pasa a través de una cámara que integra una fuente de luz UV de la longitud de onda adecuada para impedir la reproducción y proliferación bacteriana o viral en caso de estar presente.

Dependiendo la marca, los bombillos de las lámparas UV tienen diferentes promedios de vida media, aunque en general es de 9000 horas.

Estas etapas pueden variar dependiendo de la calidad del agua a tratar y de la que desea obtenerse. Siempre es mejor acudir con un especialista en tratamiento de agua para brinde el soporte y diseñe el tratamiento más adecuado.