Tratamiento del agua
Desinfección
Es una forma de asegurarse que el agua esté libre de patógenos (microorganismos riesgosos para la salud). Puede darse una desinfección química, solar o por ebullición. En la desinfección química, el mayor uso recae en el cloro, en sus distintas formas.
El cloro
El cloro (Cl) es usado extensamente en la desinfección del agua. Impide que las algas y los hongos proliferen en las tuberías y depósitos de almacenamiento ayudando a la potabilización del agua. Las reglamentaciones especifican valores máximos de concentración de cloro que varían según los niveles de acidez (pH) del agua (del orden de 1 mg/l para pH de 6.5 a 7, a 1.8 mg/l para pH de 8 a 9). En exceso, provoca irritaciones en el sistema respiratorio pudiendo producir quemaduras.
El cloro pertenece al grupo de los halógenos (junto con el flúor, bromo, yodo y ástato). En su estado natural de gas (amarillo verdoso), Cl2, no se le encuentra fácilmente, y se usa en la desinfección en la forma de hipoclorito de sodio, NaClO (como el blanqueador casero) o como dióxido de cloro, ClO2. También como cloramina (combinación de cloro y amoniaco).
Dióxido de cloro
Se trata de un biocida. Elimina bacterias, esporas, virus y otros patógenos. Se utiliza para desinfección en diversos sistemas de agua potable, incluyendo el lavado de alimentos.
La preocupación en el uso del cloro, incluyendo sus diversas formas de presentación, conduce a estudios de verificación sobre la formación de subproductos peligrosos como los trihalometanos. El clorito y el clorato son iones subproducto de la desinfección con dióxido de cloro.
Trihalometanos
- Son compuestos volátiles que se generan en el proceso de potabilización del agua, entre la materia orgánica aún no tratada y los compuestos del cloro. Son considerados peligrosos para la salud y aún carcinógenos, de ahí que se restringa fuertemente su presencia en el agua apta para consumo. Los trihalometanos totales corresponden a la suma de los cuatro elementos principales: el cloroformo, el bromodiclorometano, el dibromoclorometano y el bromoformo.
Anión
- Se trata de ión (átomo o molécula) con exceso de electrones (con carga eléctrica negativa). El ión clorato es un subproducto de la desinfección (por efecto de la luz o del agua sobre el dióxido de cloro). Con el catión potasio forma el clorato de potasio.
- El clorito es también otro ión subproducto de la desinfección, debilitando su efecto bactericida.
Tratamiento con ozono
Una molécula de oxígeno y un átomo libre de oxígeno forman una molécula de ozono, O3. La disociación de las moléculas se consigue bajo una fuerte descarga eléctrica. Se obtiene un oxidante superior al cloro, pues permite descomponer pesticidas, detergentes, trihalometanos. Igualmente actúa en la eliminación de microorganismos indeseables. De esta manera puede ser alterno o complementario al uso del cloro.
Uso de luz ultravioleta, UV
La luz ultravioleta ocupa una porción en el espectro electromagnético (rayos cósmicos-rayos gamma-rayos X-UV-luz visible-infrarrojo-micro ondas-ondas radiales) entre los rayos X y la luz visible (entre 100 y 400 nm en términos de longitud de onda).
Debido a que el agua es capaz de absorber energía radiante, el uso de UV es una alternativa de desinfección de agua ante el cloro y el ozono, sin el riesgo de subproductos dañinos. Las ondas cortas de la radiación ultravioleta destruyen el ADN de microorganismos y virus sin producir cambios en el agua tratada. El mercurio es usado como fuente de luz artificial UV. El cuarzo como cubierta.
Coagulación y floculación
Son procesos destinados a eliminar la presencia de sólidos en suspensión en el agua (que podrían conducir la formación de capas apropiadas como albergue de distintos patógenos).
El coagulante (como el alumbre o sulfato de aluminio) altera el comportamiento de las partículas que en suspensión tienden a repelerse unas a otras, para atraerse entre si y al coagulante.
El proceso de floculación sigue a la coagulación. El agua es agitada en forma suave facilitando el contacto de las partículas para formar otras mayores que puedan retirarse con mayor facilidad.
Filtración
El uso de filtros permite extraer sólidos en suspensión, patógenos y otros productos. Los hay de diferentes tipos, como el tamizado, la absorción en filtros de arena, la adsorción con granos de carbón activado, y los procesos bioquímicos.
Turbidez
- Corresponde a la pérdida de transparencia del agua ante la presencia de sólidos en suspensión (absorben más calor, disminuyen el contenido de oxígeno, y favorecen el desarrollo de microorganismos). No debe exceder 5 NTU (Unidades Nefelométricas de Turbidez, que miden el paso de la luz en una muestra de agua), y mejor, por debajo de 1 NTU.
Aeración
Corresponde al proceso de incorporación de oxígeno en el agua, lo cual puede lograrse en la agitación del agua o por su vaciado a otros depósitos. Permite eliminar sustancias volátiles como el sulfuro de hidrógeno, así como oxidar el hierro y el manganeso para formar precipitados que pueden eliminarse por la filtración o sedimentación.
Almacenamiento y sedimentación
A través del almacenamiento controlado del agua, patógenos y partículas se depositan al fondo. El agua en la parte superior se traslada a otro depósito y se repite el tratamiento. Así generalmente por tres veces, permitiendo la sedimentación cuando menos por un día.