1. Potabilización de Aguas
La potabilización es el proceso consistente en la eliminación de los sólidos
suspendidos, aglomeración, decantación de los coloides y desinfección de
organismos patógenos mediante la coagulación, el ablandamiento, la eliminación
de hierro y manganeso, la eliminación de olor y sabor, la sedimentación, la
filtración, el control de corrosión, la evaporación y la desinfección, todo ello
realizado en las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP). La
potabilización tiene por objetivo hacer el agua apta para su consumo.
Esquema de funcionamiento de ETAP
1. TOMA DEL RIO. Punto de captación de las aguas; REJA. Impide la
penetración de elementos de gran tamaño (ramas, troncos, peces, etc.).
2. DESARENADOR. Sedimenta arenas que van suspendidas para evitar
dañar las bombas.
3. BOMBEO DE BAJA (Bombas también llamadas de baja presión).
Toman el agua directamente de un río, lago o embalse, enviando el agua
cruda a la cámara de mezcla.
4. CAMARA DE MEZCLA. Donde se agrega al agua productos químicos. Los
principales son los coagulantes (sulfato de alúmina), alcalinizantes (cal).
5. DECANTADOR. El agua llega velozmente a una pileta muy amplia donde
se reposa, permitiendo que se depositen las impurezas en el fondo. Para
acelerar esta operación, se le agrega al agua coagulantes que atrapan las
impurezas formando pesados coágulos. El agua sale muy clarificada y junto
con la suciedad quedan gran parte de las bacterias que contenía.
6. FILTRO. El agua decantada llega hasta un filtro donde pasa a través de
sucesivas capas de arena de distinto grosor. Sale prácticamente potable.
7. DESINFECCIÓN. Para asegurar aún más la potabilidad del agua, se le
agrega cloro que elimina el exceso de bacterias y lo que es muy importante,
su desarrollo en el recorrido hasta las viviendas.
8. BOMBEO DE ALTA. Toma el agua del depósito de la ciudad.
9. DEPÓSITO. Desde donde se distribuye a toda la ciudad.
10. CONTROL FINAL. Antes de llegar al consumo, el agua es severamente
controlada por químicos expertos, que analizan muestras tomadas en
distintos lugares del sistema.
Potabilización del Agua
El tratamiento del recurso agua se puede dividir en dos categorías, según sea si
se trata de agua dulce que no ha sido utilizada para cubrir las necesidades del
hombre, o de agua que éste ha emitido como residuo después de usarla:
Tratamiento de aguas continentales de origen superficial o subterráneo.
Tratamiento de aguas residuales de origen doméstico o industrial.

2. El agua pura no se encuentra en forma natural porque está normalmente
contaminada por el aire y el suelo. Las impurezas pueden ser orgánicas y/o
inorgánicas ya sea disueltas, o en forma de material particulado. Estas impurezas
pueden provenir de la degradación biológica de sustancias orgánicas que
producen ácidos grasos, carbohidratos, aminoácidos e hidrocarburos; de
sustancias inorgánicas como metales tóxicos, material particulado como arcillas y
sedimentos y de microorganismos como bacterias, virus y protozoos.
Los contaminantes químicos corrientes son metales pesados como hierro,
manganeso, plomo, mercurio, arsénico, cobre, cinc, compuestos nitrogenados
tales como amoníaco, nitrito y nitrato, carbonato o bicarbonato de calcio y
magnesio, aniones como cloruro, fluoruro, sulfato y silicatos y las mencionadas,
sustancias orgánicas. Aparte de estas sustancias, existen otros contaminantes de
carácter antropogénico tales como cianuros, fenoles, cromo y detergentes.
Los contaminantes biológicos del agua y sus efectos se dan en la siguiente
tabla:
Microorganismo Nombre Enfermedad
Bacteria Salmonella tiphi tifus
Bacteria Vibrio cholerae cólera
Bacteria Shigellas disentería
Bacteria Grupo de salmonella gastroenteritis
Virus - hepatitis
Ameba Entamoeba hystolica disentería amébica
Lombriz Taenia saginata triquinosis
El agua para beber debe cumplir con una serie de requisitos de calidad física,
química y biológica. Desde el punto de vista físico el agua debe ser traslúcida,
con una turbiedad y color mínimo -según normas de las autoridades de Salud-,
inodora e insípida. Los requisitos de calidad química implican que el agua potable
no debe contener los siguientes elementos o compuestos en concentraciones
totales mayores que las indicadas en la tabla a continuación.
Expresado Límite máximo
Sustancia
como mg/l
Amoníaco N 0,25
Arsénico As 0,05
Cadmio Cd 0,01
Cianuro CN- 0,20
Cloruros CL- 250*

3. Cobre Cu 1,0*
Compuestos fenólicos Fenol 0,002
Cromo hexavalente Cr 0,05
Detergente SAAM 0,50
Flúor F- 1,5
Hierro Fe 0,3*
Magnesio Mg 125
Manganeso Mn 0,10*
Mercurio Hg 0,001
Nitratos N 10*
Nitritos N 1,0
Plomo Pb 0,05
Residuos sólidos filtrables - 1000*
Selenio Se 0,01
Sulfatos SO42- 250*
Cinc Zn 5,0*
* El ministerio de Salud puede aceptar un contenido mayor de estas sustancias.
Para asegurar la salud de la población, al agua potable se le exige que no
contenga microorganismos patógenos. Como no es práctico examinar todos
éstos, se recurre a examinar bacterias del grupo coliforme, indicativa de la
contaminación de animales y de la bacteria Escherichia coli, indicativa de
contaminación fecal.
Cantidad
Coliformes
NMP/100mL
totales <5
fecales <5
NMP: número más probable.
Muchas de estas impurezas, incluyendo los microorganismos patógenos, los
ácidos húmicos que son corrientemente responsables del color, los ácidos fúlvicos
y los complejos arcilla-metal están en el rango del tamaño coloidal: 1 nm a 10 µm
(1 namómetro = 10-9m; 1 micrómetro = 10-6m). Los coloides son partículas de
tamaño intermedio entre las moléculas y las partículas suspendidas que tarde o
temprano decantan por efecto de la gravedad. Es decir el estado coloidal está
entre las soluciones y las suspensiones que terminan precipitando. Aunque las
partículas coloidales son muy pequeñas, son lo suficientemente grandes como
para dispersar la luz (efecto Tyndall) por lo que estas partículas comunican
aspecto turbio u opaco al agua, a menos que estén muy diluidas. La mayoría de
los coloides están cargados negativamente, por lo que en agua son estables
debido a la repulsión electrostática entre estas partículas invisibles. Esta repulsión

4. sobrepasa las fuerzas de atracción de van der Waals, por lo que no se aglomeran
y por lo tanto no precipitan.
El objetivo para obtener un agua limpia y sana, potable, de un agua natural, es
remover los sólidos suspendidos, aglomerar y decantar los coloides y desinfectarla
de organismos patógenos.
El agua natural, cruda o impura, puede provenir de ríos, lagos, embalses o de
fuentes subterráneas. El tratamiento de estas aguas suele constar de varias
etapas. En el caso de aducción superficial, el tratamiento comprende las etapas
de filtración gruesa, sedimentación mediante el proceso físico´químico de
coagulación-floculación, filtración por arena y desinfección. Después de la
filtración gruesa a través de rejas y mallas donde quedan piedras, ramas y otras
impurezas que flotan o se arrastran, el agua se deja reposar en estanques
desarenadores en los cuales se asienta la arena fina y otras partículas pequeñas.
Luego el agua se hace pasar a otros estanques en los cuales coagulan las
partículas muy finas, como las arcillas coloidales, mediante la adición de sulfato de
aluminio o cloruro o sulfato férrico, sales que producen la aglomeración de los
coloides con formación de agregados coloidales, o flóculos que pueden decantar
debido a su mayor tamaño y peso.
La coagulación implica tres etapas: adición de coagulante, desestabilización de la
partícula coloidal y formación de flóculos. La adición de sales coagulantes como
las ya dichas sulfato de aluminio, sulfato férrico o cloruro férrico, produce cationes
poliméricos tales como [Al13O4(OH)24]7+ y [Fe3(OH)4]5+ cuyas cargas positivas
neutralizan las cargas negativas de los coloides, permitiendo que las partículas se
unan formando aglomerados pequeños denominados flóculos.
La reunión de estos flóculos pequeños en conglomerados mayores (floculación)
se realiza con ayuda de polímeros polielectrolíticos, que permiten la decantación a
velocidades altas de sedimentación. Debido a que la coagulación y la inmediata
etapa de floculación ocurren muy rápidamente, en la práctica poco se distinguen.
Las dosis de coagulantes son mayores a 0,03 milimoles/litro como Fe y mayores
a 0,05 mmol/L como Al y el pH más cercano al neutro, es el más adecuado. Los
polielectrolitos más usuales son las poliacrilamidas con grupos carboxilato.
Una vez decantados y filtrados los flóculos, a través de arena, el agua se
somete a desinfección. El principal desinfectante que se emplea es el cloro. La
disolución de este gas en agua a 25°C y 1 atmósfera de presión es
aproximadamente 7g/L. Cuando el cloro se disuelve en agua, reacciona con ésta

5. para formar ácido hipocloroso (HOCl):
CI2 + H2O HOCI + H++CI-
A su vez el ácido hipocloroso se disocia parcialmente:
HOCI H++ CIO-
De todas estas especies que se generan por reacción con agua, sólo el ClO- y
HOCl son bactericidas, por lo que para cualquier tratamiento de desinfección es
preciso operar a un pH que permita la máxima concentración de estas especies.
El agua desinfectada se filtra y debe quedar al menos con 0,2 mg/L de cloro
residual para prevenirla de contaminación biológica en el camino de la planta al
consumidor.
El siguiente esquema muestra el tratamiento para la potabilización de aguas
crudas.
DIAGRAMA DEL PROCESO DE POTABILIZACION

6. PROCESO:
1. Dosificación de productos químicos
2. Medidor parshall (mezcla rápida)
3. Sistema de abastecimiento
4. Presedimentación
5. Caja de mezcla
6. Filtración
7. Desinfección
8. Almacenamiento
9. Bombeo a la ciudad
CRIBADO:
Retención de sólidos flotantes como hierbas acuáticas, basura, madera, etc., a la
entrada de la planta.
DOSIFICACIÓN:
El pimer punto de dosificación de productos químicos se lleva a cabo en el canal
alimentador antes del punto de medición, adicionando polímero o sulfato de
aluminio para iniciar el proceso de Coagulación-Floculación.
PRESEDIMENTACIÓN:

7. Se cuenta con 2 tanques presedimentadores, con una capacidad de 43,000 m³ c/u
con un tiempo de retención de 10 horas, trabajando en paralelo teniendo como
principales funciones la de almacenamiento y sedimentación de sólidos.
CAJA DE MEZCLA:
Este elemento proporciona un flujo equitativo a los módulos de filtración, así como
una buena mezcla de los productos químicos que se deseen dosificar (según
requiera el tratamiento).
FILTRACIÓN:
El medio filtrante consta de antracita y gravas de soporte. El retrolavado de filtros
se lleva a cabo con flujo proveniente de las unidades y un vertedor, el cual
proporciona la carga necesaria para realizar el proceso.
DESINFECCIÓN:
En este proceso se eliminan por completo todas las bacterias patógenas que
pudiera traer el agua y que causan enfermedades al hombre, como la amiba de
vida libre. Para desinfectar se emplea el cloro, mundialmente utilizado por su alto
poder germicida, fácil manejo y seguridad.
REGULACIÓN:
El propósito de los tanques de almacenamiento y regulación de agua potabilizada,
es el de proveer el tiempo de contacto del cloro para la desinfección y contar con
volumen disponible para cubrir altas demandas.
BOMBEO A LA RED:
Catorce equipos verticales y cuatro horizontales de bombeo disponibles para
suministrar la energía necesaria, en forma de presión, para hacer llegar el agua
potabilizada a cada uno de los usuarios en la red de distribución.
OTROS EJEMPLOS DE PLANTAS POTABILIZADORAS