Purificación y tratamiento del agua

La naturaleza limpia el agua

El ciclo del agua es el método natural de purificación por excelencia. En la naturaleza, la radiación solar calienta y evapora el agua de las superficies de los océanos y cursos de agua, logrando que los minerales y otras sustancias disueltas queden atrás. El vapor de agua sube y se condensa formando las nubes que, sometidas a cambios de temperatura, se precipitan y caen en forma de agua lluvia, nieve o granizo. El agua se incorpora al suelo, bien sea aumentando las aguas superficiales o infiltrándose hasta lugares profundos, para convertirse en agua subterráneas.

La purificación natural del agua se basa en:
• La evaporación seguida de la condensación que elimina casi todas las sustancias disueltas en el agua. Pero este proceso solo es efectivo cuando el aire está libre de gases contaminantes.
• La acción bacteriana que transforma los contaminantes orgánicos disueltos en el agua en compuestos sencillos que pueden degradarse (biodegradación).
• La filtración, a través de la arena y grava, que elimina la mayor parte de la materia en suspensión en el agua.

Depuración del agua

La presencia de una sustancia extraña en el agua, no es sinónimo de contaminación. Solo pueden llegar a serlo si la concentración en que se encuentra altera la calidad del agua, en forma tal que esta no cumpla con los requerimientos de calidad para el uso previsto.
Con el fin de controlar y reducir el impacto ambiental de las descargas de aguas solucionadas, se han construido centrales especializadas, llamadas plantas de tratamientos de aguas. Las primeras plantas de tratamiento se crearon para extraer los residuos fecales de las aguas. Sin embargo, la aparición de nuevos contaminantes impulsó la aplicación de tecnologías más avanzadas, donde la Química ha sido protagonista.

Potabilización del agua

En las plantas de potabilización se recibe el agua desde el curso de un río, se somete a un proceso de filtración y tratamiento y se distribuye a los hogares e industrias.
En el proceso de potabilización se distinguen los siguientes pasos:

Tamizado: Consiste en impedir el paso tanto de objetos sólidos, poniendo una gran malla metálica en la toma de agua.

Tratamiento previo con cloro: Se agrega cloro al agua. Este poderoso desinfectante mata los microorganismos que producen enfermedades, como la fiebre tifoidea, hepatitis y el cólera.

Coagulación o floculación: Se agregan al agua ciertos productos químicos que logran retirar la suciedad y otras partículas sólidas en suspensión. Estos productos son el sulfato de aluminio Al2(SO4)3 y el hidróxido de calcio Ca(OH)2 que, al ser vertidas en el agua, reaccionan entre sí y forman hidróxido de alumnio Al(OH)3, que es una sustancia pegajosa, parecida a la gelatina y que atrapa las partículas suspendidas en el agua.

Sedimentación: Proceso en el cual las partículas y suciedad atrapadas en la coagulación, caen en el fondo de los estanques, por acción de la gravedad.

Filtración: Se retiran gran parte de las impurezas que se mantienen todavía en el agua después de la coagulación y de la sedimentación por medio de un filtro de arena y piedras.

Tratamiento final con cloro: Se agrega cloro por última vez. Se ajusta la concentración de cloro (hipoclorito de sodio NaClO) para proteger el agua de la contaminación por bacterias.

Ela agua obtenida así es apta para el consumo humano. Contiene disueltas, en proporciones adecuadas, sales y otras sustancias útiles para el buen funcionamiento del organismo. También, se encuentra libre de bacterias y otros microorganismos patógenos. Todas estas características hacen del agua potable un líquido inodoro e incoloro, pero no insípido, ya que las sustancias disueltas le confieren un sabor agradable.

Planta de tratamiento de aguas contaminadas

Las aguas contaminadas son sometidas a tres tipos de tratamiento:

• El tratamiento primario consiste en la remoción de la materia orgánica particulada desde las aguas servidas o industriales, a través de un proceso de coagulación y sedimentación, donde los materiales contaminantes precipitan al fondo del agua. Esta operación deja libre al agua de un 35% de los contaminantes.

• El tratamiento secundario se tratan las aguas obtenidas del primer tratamiento, haciéndolas pasar a través de un tanque de aireación. Esta operación proporciona aire al agua de tal forma que ciertos microorganismos aeróbicos (que utilizan oxígeno) puedan descomponer la materia orgánica remanente y la transformen en dióxido de carbono CO2 y vapor de agua H2O. Una vez que los microorganismos y los residuos de materia orgánica parcialmente descompuesta se ubican fuera del tanque de sedimentación, regresan nuevamente al tanque de aireación donde son reutilizados.

• El tratamiento terciario consiste en un proceso químico que remueve del agua los contaminantes tóxicos, tanto orgánicos como inorgánicos que no fueron eliminados en las etapas anteriores, dejando el agua en un estado de 98% de pureza. Este tratamiento no siempre es aplicado debido a su alto costo.

En el presente, es imprescindible que los países cuenten con plantas de tratamiento que limpien el agua ya utilizada, antes de ser liberada a los cursos de agua naturales.