El tratamiento físico consistiría en someter al agua a decantación, natural o acelerada con agentes de floculación y posteriormente a filtración, mediante lechos filtrantes de arena o de carbón. Las aguas poco turbias pueden ser sometidas directamente a filtración sin la necesidad de pasar por la decantación.
- El tratamiento químico se lleva a cabo por tal de mejorar los caracteres químicos del agua y consiste en efectuar la decantación con una cantidad conveniente de calcio, por tal de reducir la dureza temporal o carbónica, seguida de un control final del PH.
-El tratamiento bacteriológico se realiza generalmente por oxidación, ya sea directa o con gas cloro debidamente regulado. La posibilidad de dejar en el agua una pequeña dosis de cloro libre, garantiza su total potabilidad bacteriológica al llegar a los consumidores, aunque en la red de distribución pueda haber puntos de contaminación. Por tal de evitar el gusto desagradable del cloro, hoy en día se estudia la posibilidad de la ozonización.
En estos tratamientos, los procesos más usados son:
1.- FILTRACIÓN o filtraje:
Desde objetos tales como ramas de árbol, hasta partículas cualesquiera. Y la filtración propiamente dicha que se lleva a cabo mediante filtros de arena.
2.- FLOCULACIÓN:
Se realiza a fin de eliminar las partículas en suspensión coloidal. Para facilitar este proceso se añade una pequeña cantidad de sulfato de aluminio o de cloruro férrico en medio ligeramente básico. Estas sustancias provocan la precipitación de los hidróxidos correspondientes y que por sí mismas no sedimentarían:
Al2(SO4)3 + H2O -----> Al(OH)3 depositan en el fondo
FeCl3 + H2O -----> Fe(OH)3
3.- ELIMINACIÓN DE SALES DISUELTAS:
También llamada ablandamiento del agua y que consiste en la eliminación de los iones Ca y Mg por precipitación o por intercambio iónico, añadiendo carbonato de sodio para cambiar los iones calcio o magnesio por iones sodio. Esta reacción,
CaSiO4 + Na2CO3 -----> CaCO3 + Na2SO4
va seguida de una filtración para separar los precipitados formados.
4.- ESTERILIZACIÓN:
Se realiza mediante cloración, hasta alcanzar concentraciones de cloro de 0'1 a 0'2 ppm (partes por millón) ya que concentraciones superiores a 0'4 ppm comunican sabor al agua. La esterilización puede efectuarse también mediante ozono (O3) o radiaciones ultravioletas, para eliminar bacterias o sustancias nocivas.
EN LA PLANTA:
Agua turbia y con partículas grandes en suspensión:
1. Captación: El proceso comienza con la captación del agua del río, que se lleva a cabo mediante unas rejas de captación(1) de unos 8mm, suficiente para que entre bastante caudal pero no tierra ni grandes cuerpos en suspensión.
2. Precloración(3,5): se le añade cloro al agua para eliminar amoníaco y para evitar la formación de algas. El cloro se encuentra en unos tanques en estado líquido, mediante unas resistencias pasa a gas y entonces se le añade al agua.
3. Cámaras desarenadoras(9): al agrandar la sección de paso del agua, ésta pierde velocidad y esto permite que la arena y las partículas más grandes se depositen.
Como el agua ya no contiene arena se puede bombear más fácilmente(11), llegando por su propio desnivel a:
4. Cámara de mezcla: el agua está turbia y para depositar las partículas (muy pequeñas) que le dan tono opaco, se sigue el proceso de floculación, ya comentado antes.
-adición sulfato de aluminio(12)
-adición cloruro de hierro(14)
5. Decantadores: los correspondientes hidróxidos que se han formado se sedimentan en los decantadores(21), quedando el agua sin turbiedad.
Agua no turbia pero tampoco cristalina:
6. Filtros de arena(23): después de los procesos de floculación y sedimentación, el agua acaba su proceso de aclaración pasando a través de un lecho de arena de unos 60 cm de espesor, de manera que pierda las pequeñas partículas en suspensión que le queden.
No hay que olvidar, la Galería de Control de filtros(25), donde encontramos una serie de controladores de la presión que sirven para saber como están los filtros de llenos.
7. Bombeamiento intermedio: la incorporación de nuevas fases en el tratamiento del agua tales como la ozonización y la filtración con carbón activo, pertenecientes a la ampliación de 1992, hacen indispensable un bombeamiento intermedio para que el agua pueda recorrer todas las nuevas fases y llegar hasta los depósitos de agua tratada.
Para bombear se utilizan 4 Caracoles de Arquímedes(28), con una capacidad de elevación de 2 m3/segundo cada uno.
Agua clara pero con disoluciones detergentes y orgánicas:
8. Instalación de ozonización(32,33): en la Planta no hay tanques que contengan ozono, sino que tienen que producirlo ellos: cogen aire de la atmósfera, lo secan y le transmiten una diferencia de potencial de unos 12000 V para que las moléculas de O2 se separen y en unirse se obtengan moléculas de ozono (O3), que se concentrará en el aire en un 4,5%. Posteriormente este ozono se suelta en el agua donde reacciona rápidamente destruyendo los componentes orgánicos.
9. Filtros de carbón activo(37): el carbón activo, que actúa de forma parecida a los filtros del tabaco, tiene la capacidad de coger partículas de tamaños muy pequeños, tales como las sustancias orgánicas o los detergentes.
Destacar que este carbón se regenera con bastante frecuencia en los llamados hornos de regeneración(45), de modo que se recupera casi el 90% del carbón usado, que se renovará pasados 3 años.
10. Postcloración: el agua ya está completamente limpia, pero para su total potabilidad y sobretodo por seguridad, se hace una última cloración, de manera que llegue en perfectas condiciones a los usuarios.
A partir de aquí, el agua ya está en perfectas condiciones para su consumo en las ciudades o zonas industriales, pero antes de que podamos hacer uso de este recurso tan valioso, el agua ha de llegar hasta nosotros.
Es por eso, que al salir de la Planta potabilizadora, el agua es bombeada para su posterior almacenaje en los llamados depósitos de servicio. Estos depósitos están situados a determinadas alturas, las suficientes para que el agua, siguiendo el principio de los basos comunicantes, llegue a todas las casas.
Esquema de una estación de tratamiento de agua y de la red de suministro de la misma:
Aquí vemos como el agua después de haber sido tratada, es bombeada y enviada a un depósito donde es almacenada para su posterior distribución y utilización.
Después de su utilización, este agua, antes de ser devuelta a la naturaleza debe depurarse, porque de otro modo la calidad del agua iría empobreciendo con el tiempo.
Así es como pasamos a otro de los procesos que sigue el agua, que es el que se conoce con el nombre de Depuración de aguas residuales, que podemos definir como el conjunto de operaciones a que son sometidas las aguas residuales para eliminar impurezas, antes de verterlas al medio ambiente (ríos, mares,…). Este proceso comprende:
1.- Eliminación de materias gruesas por rastrillado.
2.- Eliminación de arenas.
3.- Eliminación de espumas.
4.- Sedimentación en balsas decantadoras para la separación de los lodos.
Los lodos se degradan mediante fermentación y pueden ser empleados para elaborar abonos.
Los gases desprendidos se queman, pudiéndose utilizar como combustibles.
Posteriormente y para finalizar ya, el agua puede ser devuelta a la naturaleza, de donde el hombre volverá a abastecerse una vez más, creando así una especie de ciclo que nunca acaba.
De forma más esquemática y aclaradora, podríamos decir que dicho ciclo, al que podemos dar el nombre de Ciclo de utilización del agua, es el siguiente:
De forma resumida, el ciclo consta de las siguientes partes:
1.- Captación de los recursos hidráulicos existentes en la naturaleza.
2.- Tratamiento del agua en función del uso posterior.
3.- Sistema de almacenaje y distribución de la misma a los puntos de consumo (red de distribución y depósitos).
4.- Uso de agua.
5.- Sistema de recogida del agua utilizada (red de alcantarillado).
6.-Depuración del agua residual en función del medio receptor y del tipo de vertidos.
7.- Vertido final a los cauces o masas de agua naturales.
