Desinfección en el tratamiento del agua
Cuando abrimos el grifo para obtener agua o hacer té o cocinar con el agua que bebemos, a menudo pasamos por alto el complejo proceso de tratamiento que hay detrás del agua. Los ingenieros de las plantas potabilizadoras se aseguran de que el agua esté limpia y sea segura, y una parte crucial de ese proceso es la desinfección.
¿Qué paso da la desinfección en el tratamiento del agua?
La desinfección es un paso clave en el proceso de tratamiento del agua que se utiliza para matar o eliminar microorganismos del agua con el fin de garantizar la seguridad del agua potable o industrial. Normalmente, la desinfección es el último paso del proceso de tratamiento del agua y su principal objetivo es matar o eliminar patógenos como bacterias, virus y parásitos del agua.
En un proceso típico de tratamiento del agua, la desinfección suele producirse tras los siguientes pasos:
- Pretratamiento: Las etapas de pretratamiento, como la coagulación, la floculación, la sedimentación y la filtración, suelen ser necesarias para eliminar los sólidos en suspensión y las partículas antes de que el agua pase a la etapa de desinfección.
- Depuración: Esta etapa implica un tratamiento químico para eliminar la materia orgánica, los olores, el color y otras impurezas del agua.
- Sedimentación: Algunas plantas de tratamiento de agua realizan la sedimentación antes de la desinfección para eliminar la turbidez, los sólidos en suspensión y los materiales coloidales del agua.
- Desinfección: Una vez que el agua ha sido pretratada y purificada, se suele añadir un desinfectante como cloro, hipoclorito, ozono, radiación UV, etc. para matar o eliminar los agentes patógenos del agua.
La elección del método de desinfección depende del uso y de las normas de calidad del agua. Los distintos métodos de desinfección tienen diferentes ventajas y limitaciones. Por ejemplo, el cloro es un desinfectante muy utilizado, pero puede producir subproductos que afecten a la calidad del agua. La desinfección ultravioleta es eficaz para eliminar bacterias y virus, pero no proporciona una desinfección duradera. Por lo tanto, las plantas de tratamiento de agua eligen el método de desinfección adecuado en función de los requisitos específicos y las condiciones de calidad del agua.
Métodos habituales de desinfección en el tratamiento del agua
La desinfección en el tratamiento del agua es un paso fundamental para garantizar que el agua sea segura para el consumo humano, ya que mata o inactiva microorganismos nocivos como bacterias, virus y parásitos. La desinfección suele seguir al tratamiento primario (por ejemplo, la sedimentación) y al secundario (por ejemplo, la filtración). Existen varios métodos habituales de desinfección en el tratamiento del agua:
Desinfección con cloro
El cloro gaseoso o los compuestos de cloro (por ejemplo, el hipoclorito sódico) se añaden al agua para eliminar bacterias, virus y otros agentes patógenos. El cloro es un desinfectante eficaz y ampliamente utilizado que puede emplearse en forma de gas o como solución líquida. El cloro suele suministrarse en forma de gas. El cloro gaseoso puede introducirse en un proceso de tratamiento del agua mediante un cartucho de cloro gaseoso o un generador de cloro gaseoso. El cloro gaseoso se disuelve en el agua y reacciona con los microorganismos presentes en ella. El ácido hipocloroso suele suministrarse en forma líquida. Puede inyectarse en el agua a través de un sistema de tuberías o una bomba (puede suministrarse mediante una bomba dosificadora de solenoide H) para desinfectar el hipoclorito líquido.
Esterilización por ozono
El ozono (O3) es un potente agente oxidante utilizado para desinfectar el agua. Es especialmente eficaz para eliminar sustancias de sabor y olor, así como para inactivar microorganismos. El ozono se produce in situ mediante un generador de ozono y luego se inyecta en el agua. El ozono suele suministrarse en forma de gas. El gas ozono se introduce en el agua a través de un sistema de inyección o un generador de ozono para desinfectar y oxidar la materia orgánica.
Desinfección ultravioleta (UV)
El uso de luz ultravioleta para desinfectar el agua impide que los microorganismos se reproduzcan al dañar su ADN. La desinfección UV no requiere productos químicos y es eficaz contra una amplia gama de patógenos. Los sistemas de desinfección UV incluyen lámparas UV, que matan los microorganismos mediante radiación UV. El agua fluye a través de estas lámparas y la luz UV es capaz de matar los microorganismos directamente en el agua sin necesidad de ningún medio químico.
Dióxido de cloro (CO2)
El dióxido de cloro (ClO2) es un desinfectante eficaz utilizado en algunas plantas de tratamiento de agua. Es especialmente útil para controlar sabores y olores, así como para inactivar algunos microorganismos. El dióxido de cloro líquido se almacena en forma líquida, normalmente en recipientes de goma o plástico, y luego se suministra al proceso de tratamiento del agua mediante un sistema de inyección o una bomba (bomba dosificadora mecánica HJ-Z). Esto puede lograrse mediante bombas de cloro líquido, bombas peristálticas y otros dispositivos de suministro.
Esterilización con cloramina
La cloramina es una combinación de cloro y amoníaco que se utiliza como desinfectante en algunos sistemas de tratamiento del agua. Proporciona una desinfección residual más duradera que el cloro libre. Las cloraminas suelen suministrarse en forma líquida y están compuestas principalmente por un compuesto de cloro y amoníaco. Las cloraminas líquidas pueden prepararse mezclando cloro y amoníaco y disolviéndolos después en agua para formar. Esta mezcla puede añadirse al agua mediante una bomba o un sistema de inyección.
Desinfección a base de oxígeno
Los desinfectantes oxidantes como los peróxidos, el ácido peracético y el peróxido de hidrógeno pueden utilizarse para matar microorganismos y eliminar ciertos organismos del agua. Suelen suministrarse en forma líquida.
Cuando se bombean desinfectantes en el tratamiento del agua, las bombas dosificadoras suelen ser una de las opciones más adecuadas, especialmente cuando se requiere un control preciso de la dosificación del desinfectante. A continuación se muestra una tabla para dividir diferentes desinfectantes en combinaciones con los materiales de bomba dosificadora correspondientes:
| Desinfectante | Material de la Bomba Dosificadora |
| Gas de Cloro (Cl2) | Aleaciones de cobre, acero inoxidable, plásticos, etc. |
| Hipoclorito de Sodio (NaClO) | Acero inoxidable, plásticos, etc. |
| Dióxido de Cloro (ClO2) | Acero inoxidable, materiales resistentes a la corrosión, etc. |
| Cloramina | Acero inoxidable, plásticos, materiales resistentes a la corrosión, etc. |
| Peróxido de Hidrógeno (H2O2) | Materiales resistentes a la corrosión, bombas especialmente diseñadas. |
Bombas para diferentes desinfectantes
Es importante señalar que el proceso de desinfección debe supervisarse cuidadosamente para garantizar que se aplica la dosis correcta de desinfectante y que el agua es potable, al tiempo que se minimiza la generación de subproductos de desinfección nocivos (DBP), que pueden ser preocupantes en algunos casos. Las instalaciones de tratamiento del agua controlan y ajustan continuamente el proceso de desinfección para cumplir las normas de seguridad y calidad.
El papel de la desinfección en el tratamiento del agua
El papel de la desinfección en el tratamiento del agua es muy importante, principalmente para garantizar la seguridad y la higiene del agua potable o industrial. A continuación se describen las principales funciones de la desinfección en el tratamiento del agua:
- Eliminación de patógenos: El proceso de desinfección mata o elimina eficazmente del agua una amplia gama de patógenos, como bacterias, virus, parásitos y otros microorganismos. Esto ayuda a prevenir enfermedades transmitidas por el agua, como el cólera, el paludismo y las infecciones intestinales.
- Protege la salud pública: al eliminar los patógenos, la desinfección protege a las personas de los patógenos transmitidos por el agua, manteniendo así la salud pública y previniendo brotes.
- Elimina olores y sabores: algunas fuentes de agua pueden contener olores y sabores indeseables, y la desinfección puede ayudar a eliminar o reducir estos olores y sabores, haciendo el agua más apetecible y potable.
- Prolonga la vida útil del agua: la desinfección prolonga la vida útil del agua potable durante su almacenamiento y distribución y reduce el crecimiento de microorganismos en el agua, garantizando así que el agua potable siga siendo segura hasta que se suministra a los usuarios.
- Evita la contaminación de las tuberías: El agua puede viajar por las tuberías durante largos periodos de tiempo antes de ser entregada a los usuarios, y la desinfección ayuda a prevenir la contaminación microbiana dentro de la tubería, garantizando que los usuarios tengan acceso a una fuente de agua segura.
- Cumple los requisitos legales: En la mayoría de los países, la ley exige que el agua potable se desinfecte adecuadamente para garantizar que cumple las normas de higiene.
Tecnología de desinfección avanzada
Aunque los métodos tradicionales de desinfección, como la cloración y el tratamiento ultravioleta, son muy utilizados, los avances tecnológicos han permitido desarrollar técnicas de desinfección más sofisticadas. He aquí algunos ejemplos:
- Procesos avanzados de oxidación (AOP): Los POA implican el uso de agentes oxidantes fuertes, como el ozono y el peróxido de hidrógeno, en combinación con la luz ultravioleta u otros catalizadores. Estos procesos son eficaces para eliminar del agua compuestos orgánicos persistentes y agentes patógenos, y resultan especialmente útiles para tratar la contaminación de las aguas residuales y subterráneas.
- Electrocloración: Este método innovador genera cloro gaseoso haciendo pasar una corriente eléctrica a través de una solución de salmuera. La electrocloración es una forma sostenible y eficaz de generar cloro gaseoso sin necesidad de manipular y transportar cloro gaseoso o cloro líquido.
Resumen
La desinfección en el tratamiento del agua es un paso fundamental para garantizar que el agua que utilizamos sea segura y esté libre de microorganismos nocivos. Los avances tecnológicos y una mejor comprensión de los retos asociados a la desinfección están contribuyendo a mejorar la eficacia, la seguridad y la sostenibilidad de los procesos de tratamiento del agua.
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