¿Cuáles son los componentes de un sistema de tratamiento de agua estándar?
Sistemas de tratamiento de aguaSon equipos importantes para garantizar la seguridad del agua potable, la limpieza del agua industrial y la protección del medio ambiente. Ya sea agua doméstica, agua industrial o tratamiento de aguas residuales, los sistemas de tratamiento de agua desempeñan un papel vital en la purificación de la calidad del agua y la eliminación de contaminantes. Sin embargo, un sistema de tratamiento de agua no es un solo dispositivo, sino un sistema complejo que consta de múltiples partes y etapas.
Entonces, ¿cuáles son los componentes de un sistema de tratamiento de agua estándar? ¿Qué funciones desempeña cada una de estas partes? En este artículo, analizaremos este tema en detalle.
Componentes básicos de un sistema estándar de tratamiento de agua
Un sistema estándar de tratamiento de agua suele estar formado por una unidad de pretratamiento, una unidad de tratamiento principal, una unidad de postratamiento y equipos auxiliares. Estas partes trabajan juntas para garantizar que la calidad del agua cumpla con los estándares esperados. A continuación, se incluye una descripción detallada de cada parte:
1. Unidad de pretratamiento:
El pretratamiento es el primer punto de control del sistema de tratamiento de agua, cuyo objetivo es eliminar impurezas de partículas grandes, materia en suspensión, limo y algo de materia orgánica del agua para evitar que causen daños a las unidades de tratamiento posteriores. La unidad de pretratamiento generalmente incluye los siguientes equipos:
● Pantallas y rejillas: se utilizan para interceptar impurezas sólidas de mayor tamaño en el agua, como hojas, piedras, bolsas de plástico, etc.
● Desarenador: El sedimento en el agua se sedimenta por gravedad, reduciendo así la carga en las unidades de tratamiento posteriores.
● Dispositivo dosificador de coagulantes: al agregar coagulantes, las partículas finas en el agua se agregan en partículas más grandes, lo que es conveniente para el tratamiento de sedimentación o filtración posterior.
● Tanque de floculación: En el tanque de floculación, el coagulante agregado hace que las partículas floculen aún más, formando así flóculos más grandes, lo que favorece la sedimentación y la filtración.
2. Unidad central de tratamiento:
La unidad de tratamiento central es el corazón de todo el sistema de tratamiento de agua, que se encarga principalmente de eliminar contaminantes solubles, materia orgánica, bacterias, virus, etc. del agua. Esta parte suele incluir las siguientes tecnologías de tratamiento:
● Filtro de arena: Filtro que utiliza capas de arena para eliminar la materia suspendida y los floculantes del agua.
● Filtro de carbón activado: El carbón activado tiene una capacidad de adsorción muy fuerte y puede eliminar materia orgánica, cloro residual, olores y algunos metales pesados del agua.
● Dispositivo de ósmosis inversa: Elimina sales solubles, metales pesados, bacterias y virus en el agua a través de membranas de ósmosis inversa y se utiliza ampliamente en la purificación profunda del agua potable.
● Intercambiador de iones: se utiliza para eliminar los iones de dureza (iones de calcio y magnesio) del agua, reducir la dureza del agua y prevenir la formación de incrustaciones.
● Dispositivo de ultrafiltración: se utiliza para eliminar partículas diminutas, coloides, bacterias y algunos virus del agua.
3. Unidad de postratamiento:
Después de la purificación en la unidad de tratamiento central, la calidad del agua ha alcanzado un determinado estándar, pero para garantizar aún más la seguridad y la calidad del agua, la unidad de postratamiento aún necesita realizar un tratamiento final del agua. La unidad de postratamiento incluye:
● Desinfectante ultravioleta: utiliza la alta energía de los rayos ultravioleta para destruir la estructura del ADN de las bacterias y los virus en el agua para lograr el propósito de la desinfección.
● Generador de ozono: Al inyectar ozono en el agua, se oxida aún más la materia orgánica y se eliminan los microorganismos patógenos.
● Generador de dióxido de cloro: utilizado como desinfectante químico, tiene un fuerte efecto bactericida y no es fácil que forme subproductos de desinfección dañinos.
● Dispositivo de mineralización: agrega una cantidad adecuada de minerales al agua pura tratada para mejorar el sabor y proporcionar oligoelementos requeridos por el cuerpo humano.
4. Equipo auxiliar:
Aunque los equipos auxiliares no participan directamente en el proceso de tratamiento del agua, desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento del funcionamiento estable del sistema y en el control de la calidad del agua. Los equipos auxiliares incluyen:
● Instrumento de monitoreo de la calidad del agua: monitoreo en tiempo real del valor de pH, turbidez, contenido de cloro residual, conductividad y otros indicadores en el agua para garantizar el efecto del tratamiento.
● Medidor de flujo: monitorea el flujo de entrada y salida delsistema de tratamiento de aguapara garantizar que el sistema funcione bajo la carga diseñada.
● Manómetro: monitorea la presión de cada unidad de tratamiento para evitar daños en el equipo debido a una presión anormal.
● Bombas y válvulas: garantizan el flujo normal de agua en el sistema de tratamiento y ajustan el flujo y la dirección según sea necesario.
¿Cuál es el flujo de trabajo de un sistema de tratamiento de agua estándar?
Las distintas partes del sistema de tratamiento de agua están estrechamente conectadas en secuencia para completar el proceso de purificación de agua en conjunto. El siguiente es un flujo de trabajo típico de un sistema de tratamiento de agua:
1. Entrada de agua:
El agua de origen (que puede ser de río, de lago, subterránea, de mar, etc.) entra primero en la unidad de pretratamiento. Después de una filtración preliminar mediante tamices, rejillas, etc., se eliminan las impurezas de partículas grandes y se purifica inicialmente la calidad del agua.
2. Coagulación y sedimentación:
El agua ingresa al tanque de coagulación y, luego de agregar el coagulante, forma partículas más grandes mediante la floculación. Luego, el agua ingresa al tanque de sedimentación, donde los flóculos se asientan por gravedad y el agua limpia fluye a la siguiente unidad de tratamiento.
3. Filtración y adsorción:
El agua después de la sedimentación ingresa al filtro de arena y al filtro de carbón activado para eliminar aún más la materia suspendida restante, la materia orgánica y el olor. En este punto, la mayoría de los contaminantes del agua se han eliminado.
4. Tratamiento profundo:
El agua que ha pasado por la unidad de tratamiento central se tratará mediante ósmosis inversa o ultrafiltración. El dispositivo de ósmosis inversa elimina las sales y los microorganismos del agua, y el dispositivo de ultrafiltración elimina las partículas diminutas y los patógenos restantes. Este proceso puede garantizar que la calidad del agua cumpla con los estándares más altos.
5. Desinfección y postratamiento:
El agua se trata mediante desinfección ultravioleta o generador de ozono para garantizar la eliminación completa de todos los microorganismos y bacterias. Si es necesario, el agua también se puede complementar con minerales mediante el dispositivo de mineralización.
6. Producción y seguimiento de agua:
El agua tratada se analiza mediante instrumentos de control de calidad del agua para garantizar que cumple con los estándares. Finalmente, después de ser controlada por bombas y válvulas, el agua purificada fluye al tanque de almacenamiento de agua o se suministra directamente a los usuarios.
Diferencias en la configuración de los sistemas de tratamiento de agua en diferentes escenarios de aplicación
Aunque los sistemas de tratamiento de agua estándar tienen componentes y procesos de tratamiento básicos, la configuración del sistema y la selección del proceso variarán en diferentes escenarios de aplicación.
El objetivo de los sistemas de tratamiento de agua potable es eliminar microorganismos, materia orgánica, metales pesados y otras sustancias nocivas para garantizar que la calidad del agua sea segura, inodora y rica en minerales adecuados. Por lo tanto, los sistemas de tratamiento de agua potable suelen utilizar dispositivos de ósmosis inversa de alta eficiencia, filtros de carbón activado y equipos de desinfección ultravioleta.
Los sistemas de tratamiento de agua industrial deben ajustarse según las diferentes necesidades industriales. Por ejemplo, el agua de caldera requiere baja dureza y pocas impurezas, por lo que el sistema se centrará en ablandadores y dispositivos de ósmosis inversa. Para el tratamiento del agua de refrigeración, el sistema debe centrarse en la corrosión y la antical, y puede utilizar sistemas de circulación y tratamiento químico específicos.
La configuración de los sistemas de tratamiento de aguas residuales depende principalmente de las características de calidad del agua y de los estándares de descarga. En términos generales, los sistemas de tratamiento de aguas residuales deben tener funciones como desodorización, desnitrificación y eliminación de fósforo, y cumplir con los requisitos de descarga mediante una combinación de tratamiento biológico, tratamiento químico y tratamiento físico.
