Diferentes métodos de tratamiento de aguas residuales  

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07/04/2023
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El agua es un bien esencial necesario para la sostenibilidad del hombre y su entorno. Para proteger y garantizar la disponibilidad de agua dulce suficiente para uso y consumo humano, las aguas residuales deben ser tratadas antes de ser reutilizadas o vertidas.

Para tratar las aguas residuales y convertirlas en limpias, diferentes métodos de tratamiento de aguas residuales industriales se utilizarán. Los diferentes métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales utilizados para eliminar los contaminantes de las aguas residuales son los métodos físicos, mecánicos, biológicos y químicos.

A continuación se explica en detalle cada uno de estos métodos de tratamiento del agua.

Tratamiento y eliminación de aguas residuales

Tratamiento de aguas industriales
Fuente: iStock

El tratamiento y la eliminación de aguas residuales es el acto de tratar las aguas residuales (agua contaminada) generadas en cualquier zona residencial o industrial como subproducto. El tratamiento de aguas residuales implica los procesos y mecanismos que se utilizan para tratar el agua contaminada por actividades químicas o industriales.

La razón principal por la que se trata esta agua es para reciclar/reutilizar el agua, vertiéndola directamente al medio ambiente, o a un alcantarillado sanitario. Antes de iniciar plenamente el proceso de pretratamiento, es necesario llevar a cabo una evaluación y valoración del agua que se va a tratar. Esto ayudará a determinar la métodos de tratamiento de aguas residuales que se necesitan.

Métodos de tratamiento de aguas residuales

Hay cuatro diferentes métodos de tratamiento de aguas residualesy cada uno de estos métodos tiene un proceso de tratamiento diferente. Sin embargo, todo proceso de tratamiento debe comenzar con una valoración y una evaluación. Los cuatro métodos métodos de tratamiento de aguas industriales se explican a continuación:

1. Métodos físicos de tratamiento de aguas residuales

El tratamiento físico del agua implica el uso de métodos físicos para limpiar las aguas residuales. Este método implica procesos como la sedimentación, el cribado y el desnatado utilizados para eliminar los sólidos de las aguas residuales. Durante este proceso no se utilizan productos químicos. Algunas de las técnicas de este método son:

  • Sedimentación

La sedimentación es un proceso de tratamiento de aguas residuales en el que las partículas pesadas o insolubles se recogen y se separan de las aguas residuales. El agua se separa del material insoluble cuando éste se deposita en el fondo del agua.

  • Aireación

En este proceso, las aguas residuales se tratan aportándoles oxígeno mediante la circulación de aire. El oxígeno o el aire se añaden a las aguas residuales de varias formas, como aireación superficial, por pulverización o difusa. El proceso de aireación comienza inmediatamente después de que el oxígeno entre en contacto con el agua.

2. Métodos mecánicos de tratamiento de aguas residuales

La filtración mecánica para el tratamiento y la eliminación de aguas residuales es uno de los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales y puede conseguirse por cualquiera de los dos medios:

  • Tecnología de membranas cerámicas

La filtración mecánica para el tratamiento y la eliminación de aguas residuales es uno de los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales y se puede conseguir por cualquiera de los dos medios:

  • Tecnología de membranas cerámicas

El proceso de filtración por membrana cerámica consiste en el uso de membranas cerámicas instaladas en carcasas para filtrar las aguas residuales. El proceso de filtración se iniciará cuando el agua residual comience a moverse a través de las membranas. Una bomba de alimentación se encarga de proporcionar la presión necesaria para que el agua se mueva a través de la membrana cerámica.

  • Tecnología de filtros de arena

Esta tecnología existe desde hace más de 200 años. Es más aplicable cuando hay fluidos que fluyen hacia abajo impulsados por gravedad o presión. Un inconveniente de esta tecnología es que puede no proporcionar una desinfección adecuada. Los filtros de arena constan de una gran cantidad de arena de calidad especial en un gran depósito.

3. Método biológico de tratamiento de aguas residuales

Se trata del uso de procesos biológicos para tratar las aguas residuales. En esta etapa, se descompone la materia orgánica como aceites, residuos humanos, jabón y alimentos presentes en las aguas residuales. El método de tratamiento de aguas residuales por procesos biológicos se divide en tres categorías:

  • Proceso aeróbico

Aquí, la materia orgánica de las aguas residuales es descompuesta por bacterias y convertida en dióxido de carbono. Para descomponer la materia orgánica de las aguas residuales se necesita oxígeno y el uso de microorganismos aerobios (hongos y bacterias). El proceso aeróbico tiene lugar en un reactor de lodos activados donde las aguas residuales se mezclan con una gran cantidad de organismos aeróbicos.

  • Proceso anaeróbico

En esta etapa, se utiliza la fermentación para descomponer la materia orgánica de las aguas residuales en lugar del oxígeno. Los microorganismos (bacterias anaerobias) utilizados en este proceso no necesitan oxígeno para descomponer la materia orgánica. Los residuos se fermentan a una temperatura específica utilizando la fermentación.

  • Compostaje

En esta etapa, el tratamiento se lleva a cabo mezclando las aguas residuales con serrín o cualquier otra fuente de carbono. El compostaje es uno de los métodos más utilizados para tratar los lodos y transformarlos en un producto útil que puede utilizarse para enriquecer los nutrientes del suelo.

4. Métodos químicos de tratamiento de aguas residuales

Existen diferentes procesos de tratamiento químico, pero los más comunes son la neutralización química, la adsorción, la precipitación, la desinfección y el intercambio iónico. Aunque los procesos de tratamiento químico enumerados anteriormente difieren, una similitud común que tienen es que la sustancia se ve afectada por la alteración de factores extraños.

  • Neutralización

Se trata del uso de ácido o alcalino para controlar y mantener el nivel de pH de las aguas residuales en torno a 7. Si el agua carece de la acidez suficiente, se le añadirá un ácido para obtener el nivel de pH requerido. Asimismo, si el agua carece de suficiente alcalinidad, se le añadirá una base para obtener el nivel de pH requerido.

  • Adsorción

Este método químico de tratamiento de aguas residuales industriales es un proceso mediante el cual se utilizan adsorbentes para eliminar moléculas solubles de las aguas residuales. Diversos materiales orgánicos, como compuestos tóxicos y detergentes, pueden eliminarse por adsorción. Para obtener resultados eficaces, el adsorbente debe activarse antes de su uso.

  • Precipitación

El proceso de precipitación química implica el uso de un ácido o un álcali para eliminar los inorgánicos disueltos en las aguas residuales. Este método se consigue alterando la temperatura o inyectando productos químicos. A continuación, el precipitado puede eliminarse por flotación o sedimentación.

  • Desinfección

Se trata de un proceso de tratamiento químico en el que las aguas residuales se tratan mediante desinfección seleccionada para inspeccionar o inactivar los agentes patógenos (virus, microbios y protozoos) presentes en las aguas residuales. El objetivo principal de este proceso es proteger la calidad microbiana de las aguas residuales.

  • Intercambio iónico

El objetivo principal del proceso de tratamiento químico es el ablandamiento. Este proceso se conoce como reacción reversible porque un ion cargado se sustituye por otro ion de carga similar. En otras palabras, los cationes polivalentes se sustituyen por sodio.

Métodos avanzados de tratamiento de aguas residuales

Gracias a los avances tecnológicos, se han descubierto varios métodos únicos de tratamiento del agua. Éstos son algunos de los métodos avanzados de tratamiento de aguas residuales que se han descubierto:

1. Desalinización

Tratamiento y desalinización del agua
Fuente: IntechOpen

Las plantas de desalinización utilizan procesos de destilación flash multietapa y ósmosis inversa para convertir el agua del océano en agua limpia y dulce. Los procesos hacen que el agua sea segura para el uso y el consumo humano al eliminar la sal del agua.

2. Filtrado de arsénico Sono

Eliminación del arsénico
Fuente: ScienceDirect

El filtrado de arsénico Sono es una tecnología de filtrado diseñada para absorber el agua subterránea, filtrar el arsénico y hacerla segura para el consumo humano. Este filtro es popular en algunas partes de los países asiáticos donde no es fácil conseguir agua potable limpia y segura. El nombre del hombre que desarrolló esta tecnología de filtrado es Profesor Abdul Hussam.

3. LifeStraw

LifeStraw
Fuente: Pinterest

Se trata de un método avanzado de tratamiento de aguas residuales que elimina los contaminantes a medida que el agua pasa por él y la hace segura para el consumo humano. Permite a los usuarios beber fácilmente de un lago o arroyo; igual que beberían con una pajita normal.

4. Tecnología de filtración por membrana

Membranas cerámicas subnano
Fuente: Aisladores NGK

La tecnología de filtración por membrana es bastante diferente del proceso de tratamiento del agua Sono filter y LifeStraw. En la tecnología de filtración por membrana, se utiliza un sistema de membranas de baja o alta presión para eliminar los contaminantes y las toxinas del agua mediante varios procesos como la microfiltración, la nanofiltración, la ultrafiltración y la ósmosis inversa.

5. Tecnología de irradiación ultravioleta

Ventajas de los sistemas de desinfección UV
Fuente: Alfaa UV

La tecnología de irradiación ultravioleta es una métodos de tratamiento de aguas residuales industriales que eliminan los contaminantes del agua mediante luz ultravioleta. Esta tecnología elimina los contaminantes y purifica el agua, el aire y las superficies utilizando la radiación electromagnética de alta energía del espectro.

Importancia de las válvulas utilizadas en los métodos de tratamiento de aguas residuales industriales

En este proceso de tratamiento del agua se utilizan diversas válvulas, cada una de las cuales desempeña una función única. Válvulas utilizadas en métodos de tratamiento de aguas industriales desempeñan un papel fundamental en el control de la temperatura y el caudal de las aguas residuales. A continuación se describen algunas de las válvulas más importantes utilizadas en los métodos de tratamiento de aguas residuales industriales:

  • Válvula de bola industrial
Válvula de bola
Fuente: Dombor

Una válvula de bola industrial ayuda a regular el caudal y la presión bloqueando y permitiendo el paso del agua. El fluido pasa cuando la bola abre la válvula, y deja de pasar cuando la bola cierra la válvula.

  • Válvula de mariposa
Válvula de mariposa
Fuente: Dombor

Esta válvula utiliza una aleta circular diferente para cerrar y abrir una tubería. Se utiliza sobre todo en plantas e instalaciones de procesamiento para controlar y detener el flujo de fluidos.

  • Válvula de tapón
Válvula de tapón
Fuente: Dombor

La válvula de obturador utiliza sistemas hidráulicos para garantizar el flujo suave y eficaz del caudal de fluido. Además de iniciar y detener el flujo de fluido, también puede utilizarse para desviar servicios.

Válvula de compuerta
Fuente: Pinterest

La función principal de la válvula de compuerta es detener o abrir completamente el flujo de aguas residuales mediante la liberación y elevación de un componente conocido como barrera de placa en la corriente de flujo.

  • Válvula de retención
válvula de retención elevadora 01
Fuente:Válvula Dombor Chcek

La función principal de esta válvula en una planta de tratamiento de aguas industriales es permitir el paso unidireccional de las aguas residuales evitando el reflujo.

  • Válvula de globo
Válvula de globo
Fuente: Dombor

Una válvula de globo, también conocida como válvula de mariposa, ayuda a controlar el caudal de una tubería. Se utilizan para detener y regular el movimiento del líquido a través del conducto.

  • Válvula solenoide
Electroválvula
Fuente: Pinterest

Las electroválvulas se utilizan principalmente cuando es necesario controlar automáticamente el flujo de fluidos. Se activan eléctricamente para permitir o cortar el flujo de fluido.

Las válvulas son necesarias para que una planta de tratamiento de aguas residuales funcione de forma eficaz, fiable y segura. El uso de válvulas válvula de bola industrial y otras válvulas es esencial para obtener un rendimiento excelente en los sistemas de tratamiento de aguas.

Conclusión

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