Su socio de confianza para plantas de tratamiento de aguas fluviales - desde hace más de 25 años

Un sistema moderno de tratamiento de agua fluvial consta de varias etapas de proceso coordinadas entre sí. El objetivo es tratar el agua bruta procedente de ríos, lagos, embalses u otras masas de agua superficiales de tal manera que se reduzcan de forma fiable las partículas en suspensión, la turbidez, las sustancias orgánicas, los microorganismos, los compuestos que causan olores y sabores, así como otros componentes indeseados.

En ALMAWATECH se utiliza para ello una cadena de procesos de varias etapas:

Floculación y descarbonatación ALMA BHU LHPS → ALMA BHU OXI Ozonización → Desacidificación → Filtración multicapa ALMA BHU MMF → Filtración con carbón activo ALMA BHU AKF → ALMA OXI Desinfección con rayos UV

La ALMA BHU LHPS se encarga de la precipitación, la floculación, la sedimentación y el espesamiento de lodos. En esta etapa se eliminan, mediante precipitación y descarbonatación, los sólidos, la turbidez y las sustancias coloidales, así como —dependiendo del agua bruta y de la dosificación de productos químicos— componentes como el fósforo, los metales o los agentes de dureza. A continuación, se lleva a cabo una ozonización con el sistema ALMA BHU OXI para el tratamiento oxidativo de los componentes orgánicos del agua. Tras la estabilización del pH, el agua pasa por el filtración multicapa ALMA BHU MMF y, a continuación, se somete a filtración de carbón activo ALMA BHU AKF se elimina además de sustancias orgánicas disueltas y de sustancias traza adsorbibles. Por último, una desinfección UV ALMA OXI garantiza la seguridad microbiológica.

Esta combinación resulta especialmente adecuada para las aguas superficiales, ya que la calidad del agua de los ríos puede variar considerablemente según la estación del año. La lluvia, las crecidas, el crecimiento de algas, los períodos de sequía o los aportes procedentes de la cuenca hidrográfica influyen en la turbidez, los sólidos en suspensión, la carga orgánica y la microbiología. Por lo tanto, un sistema robusto de tratamiento del agua de río no solo debe estar diseñado para un funcionamiento normal, sino que también debe funcionar de forma estable ante cambios en la calidad del agua bruta.

Las aguas fluviales y superficiales son aguas brutas dinámicas. A diferencia de las aguas subterráneas, cuya composición suele ser relativamente constante, la calidad de los ríos y los lagos varía a lo largo del año, en algunos casos de forma considerable. En caso de lluvias torrenciales o crecidas, la turbidez y la carga de partículas en suspensión pueden aumentar considerablemente. En verano, las temperaturas más elevadas, el crecimiento de algas y la actividad biológica pueden influir en la calidad del agua. Asimismo, las sustancias orgánicas, los oligoelementos o los microorganismos pueden variar con el tiempo.

Los retos típicos del tratamiento del agua de río son:

• variaciones en la turbidez y en las cargas de partículas en suspensión,
• partículas coloidales,
• Algas y contaminación biológica,
• sustancias orgánicas naturales,
• Aromas y saborizantes,
• Sustancias en trazas y microcontaminantes,
• las fluctuaciones de temperatura,
• valores de pH y capacidades de acidez variables,
• cambios estacionales en la calidad del agua bruta.

Por eso, en el caso del agua de río, por lo general no basta con una sola etapa de tratamiento. Aunque la filtración por sí sola retendría las partículas, no trataría de forma adecuada las sustancias orgánicas disueltas, los componentes coloidales ni los riesgos microbiológicos. Por ello, un sistema moderno de tratamiento de aguas superficiales combina procesos físico-químicos, oxidación, filtración, adsorción y desinfección.

La cadena de procesos debe diseñarse de tal forma que cada etapa proteja y alivie la carga de la siguiente. La ALMA BHU LHPS reduce en primer lugar la carga de sólidos y de sustancias que enturbian el agua. La ozonización ALMA BHU OXI oxida los componentes orgánicos del agua. La ALMA BHU MMF elimina las partículas y los flóculos restantes. La ALMA BHU AKF se encarga de la adsorción de las sustancias orgánicas disueltas. La desinfección UV ALMA OXI garantiza la seguridad microbiológica del agua.

La ALMA BHU LHPS es la etapa central de pretratamiento físico-químico en el tratamiento de aguas fluviales y superficiales. Combina la coagulación, la floculación, la sedimentación lamelar y el espesamiento de lodos en una unidad de reactor compacta. El proceso sirve para separar sólidos, turbidez, partículas coloidales y sustancias precipitables presentes en el agua. Dependiendo de la composición del agua bruta y de la dosificación de productos químicos, el ALMA BHU LHPS también puede utilizarse para la descarbonatación, la eliminación de fósforo o la reducción de determinados metales.

En un primer paso, se añade al agua bruta un agente de precipitación o coagulación. De este modo, se desestabilizan las partículas más finas y las sustancias coloidales. Sin tratamiento químico, estas partículas suelen ser tan pequeñas y estar distribuidas de forma tan estable que no se sedimentan bien ni se pueden filtrar de manera eficaz. La coagulación da lugar a la formación de los primeros microflóculos.

En la zona de floculación, estos microflóculos se transforman, con la ayuda de coadyuvantes de floculación y lodos de contacto reciclados, en flóculos más grandes, más densos y que se sedimentan fácilmente. La hidráulica del reactor está diseñada de tal manera que los flóculos puedan crecer sin ser destruidos por fuerzas de cizallamiento excesivas.

A continuación, se lleva a cabo la separación de sólidos mediante sedimentación lamelar. Los flóculos formados se depositan en el fondo y se recogen en el espesador de lodos integrado. Una parte del lodo espesado se devuelve a la etapa de floculación como lodo de contacto. De este modo, se mejora la formación de flóculos y la estabilidad del proceso, especialmente cuando la calidad del agua bruta es variable.

La precipitación, la floculación y la sedimentación constituyen la base para un tratamiento estable del agua de río. Muchos de los componentes indeseables presentes en el agua bruta se encuentran en forma de partículas finas, sustancias coloidales o compuestos disueltos. Estos no pueden eliminarse de forma suficiente mediante la simple filtración.

En la precipitación se dosifican productos químicos adecuados para transformar los componentes disueltos o coloidales en compuestos poco solubles. En la coagulación, las partículas se desestabilizan, de modo que puedan aglutinarse formando microflóculos. En la floculación posterior, estos microflóculos crecen hasta convertirse en macroflóculos más grandes, que pueden sedimentarse de forma fiable.

La descarbonatación puede utilizarse, según su diseño, para reducir la dureza carbonatada o el exceso de dióxido de carbono y los agentes de dureza. Esto resulta especialmente relevante cuando se pretende estabilizar la calidad del agua para los procesos posteriores o reducir los depósitos en las tuberías y los componentes de la instalación.

La sedimentación en láminas separa posteriormente los copos formados del agua. Las láminas inclinadas aumentan considerablemente la superficie efectiva de sedimentación. De este modo, es posible tratar grandes caudales en una superficie relativamente pequeña. Los sólidos se deslizan a lo largo de las láminas hacia la zona de lodos, mientras que el agua clarificada continúa su recorrido.

Esta etapa es decisiva, ya que alivia considerablemente la carga de los procesos posteriores. Cuanto mejor se eliminen los sólidos, la turbidez y las sustancias precipitables en el ALMA BHU LHPS, más estable será el funcionamiento de la ozonización ALMA BHU OXI, el ALMA BHU MMF, el ALMA BHU AKF y la desinfección UV ALMA OXI.

La ozonización ALMA BHU OXI es una etapa de tratamiento oxidativo en el tratamiento del agua de río. El ozono es un potente oxidante capaz de alterar químicamente los componentes orgánicos del agua, reducir los microorganismos y potenciar las etapas posteriores de tratamiento biológico o por adsorción.

En la cadena de procesos descrita, el ozono se utiliza en dos puntos. Se puede recurrir a una ozonización previa para la desinfección antes de la precipitación. La ozonización principal tiene lugar después del ALMA BHU LHPS como etapa de oxidación en húmedo. El objetivo de la ozonización principal no es necesariamente la mineralización completa de las sustancias orgánicas. Más bien, se pretende modificar por vía oxidativa los componentes orgánicos del agua que son difícilmente biodegradables o persistentes, de modo que puedan eliminarse más fácilmente en las etapas de filtración posteriores.

Esto es especialmente importante porque el agua de los ríos suele contener sustancias orgánicas naturales, compuestos que provocan olores y sabores, o trazas de sustancias orgánicas. Mediante la ozonización con el sistema ALMA BHU OXI, estas sustancias pueden descomponerse o transformarse parcialmente. De este modo, mejora la biodisponibilidad de determinados compuestos orgánicos y el sistema ALMA BHU AKF, situado en la fase posterior del proceso, puede funcionar de forma más eficiente.

Tras la ozonización, el ozono residual debe gestionarse de forma segura. En la cadena de procesos descrita, la eliminación del ozono residual se lleva a cabo mediante equipos ALMA OXI UV, antes de que el agua pase a la filtración multicapa. Además, se realizan mediciones del ozono residual y se utilizan dispositivos de detección de gases para garantizar un funcionamiento seguro de la instalación.

Tras la precipitación, la floculación, la sedimentación y la ozonización, puede ser necesario ajustar el pH. La desacidificación sirve para fijar el exceso de dióxido de carbono y ajustar el valor del pH del agua tratada a un rango estable y adecuado para las etapas posteriores del tratamiento.

En la cadena de procesos descrita, la adición de solución de hidróxido de sodio en la entrada de la unidad ALMA BHU MMF se realiza en función del valor de pH medido. En determinados modos de funcionamiento, el punto de dosificación también puede trasladarse antes de la unidad ALMA BHU AKF. Además, puede preverse una medición del pH tras la filtración con carbón activo para volver a comprobar la desacidificación y, en caso necesario, realizar una corrección adicional.

La estabilización del pH es importante por varias razones. Por un lado, el valor del pH influye en la eficacia de los procesos físico-químicos. Por otro lado, un valor de pH inadecuado puede favorecer la corrosión, la formación de depósitos o fallos en las etapas posteriores de filtración y desinfección. Un valor de pH estable también es relevante para la filtración con carbón activo y para el uso posterior del agua como agua potable, de proceso o industrial.

Por lo tanto, la desacidificación no es una etapa aislada, sino un componente importante del sistema en su conjunto. Garantiza que el agua se acondicione de forma controlada tras el tratamiento oxidativo y que las etapas de filtrado posteriores puedan funcionar en condiciones estables.

El filtración multicapa ALMA BHU MMF es la filtración mecánica fina dentro del proceso de tratamiento del agua de río. Se utiliza tras la precipitación, la floculación, la sedimentación, la ozonización y la desacidificación para eliminar del agua las partículas restantes, los flóculos residuales, la turbidez y las sustancias filtrables.

El agua atraviesa el lecho filtrante de arriba abajo. El lecho filtrante suele estar compuesto por varias capas: antracita como capa filtrante superior, arena fina como capa filtrante subyacente y grava de soporte para estabilizar el lecho filtrante. Esta combinación permite una auténtica filtración en profundidad. Las partículas más gruesas quedan retenidas principalmente en la capa superior de antracita, mientras que las partículas más finas se depositan más abajo, en el lecho de arena.

El ALMA BHU MMF cumple varias funciones a la vez. Mejora la calidad del agua clara, reduce la turbidez y protege las etapas posteriores del proceso, como el ALMA BHU AKF o la desinfección UV del ALMA OXI, frente a la entrada de partículas. Es especialmente importante mantener una calidad estable del filtrado, ya que las partículas pueden reducir la eficacia de la desinfección UV y sobrecargar innecesariamente los filtros de carbón activo.

El retrolavado del ALMA BHU MMF se realiza automáticamente en función de un intervalo de tiempo o del aumento de la presión diferencial. Para ello, se utilizan aire y agua en pasos separados con el fin de eliminar los sólidos retenidos en el lecho filtrante sin alterar de forma permanente la estructura de las capas. La lógica de retrolavado está diseñada para evitar pérdidas de material filtrante y recuperar una calidad estable del filtrado tras el retrolavado.

El sistema de filtración de carbón activo ALMA BHU AKF se encarga del tratamiento posterior del agua que ya ha sido purificada mecánicamente. Mientras que los sistemas ALMA BHU LHPS y ALMA BHU MMF eliminan principalmente sólidos, turbidez, sustancias coloidales y flóculos residuales, el sistema ALMA BHU AKF sirve para la adsorción de sustancias orgánicas disueltas.

El carbón activo posee una superficie interna muy extensa y es capaz de fijar en su superficie los componentes orgánicos presentes en el agua. Por ello, el ALMA BHU AKF resulta especialmente adecuado para reducir los compuestos que causan olores y sabores, los compuestos orgánicos disueltos, las sustancias traza adsorbibles y determinados microcontaminantes. Las sustancias que pueden eliminarse y en qué medida depende de las propiedades de dichas sustancias, de la calidad del agua bruta, del pretratamiento, del tiempo de contacto y de las propiedades del carbón activo.

En el concepto ALMA BHU, el ALMA BHU AKF sustituye al ALMA BHU MMF. Esto tiene sentido desde el punto de vista técnico, ya que la filtración multicapa reduce la carga de partículas y protege el carbón activo de la entrada de sólidos. De este modo, el carbón activo puede funcionar de forma más eficiente y se prolonga su vida útil.

Los filtros de carbón activo tienen un diseño estructural e hidráulico similar al de los filtros multicapa, aunque cuentan con un lecho filtrante de una sola capa formado por gránulos de carbón activo. Antes del ALMA BHU AKF se puede instalar un sistema de saturación de oxígeno para garantizar unas condiciones estables en la entrada a la filtración de carbón activo.

El orden de las etapas del proceso es fundamental para la eficiencia, la seguridad operativa y la rentabilidad de todo el tratamiento del agua de río. Cada etapa desempeña una función concreta y protege a la etapa siguiente.

La ALMA BHU LHPS elimina en primer lugar los sólidos, la turbidez, las sustancias coloidales y los componentes precipitables. De este modo, se alivia la carga de la ozonización y se prepara el agua para el tratamiento oxidativo. El ozonización ALMA BHU OXI transforma los componentes orgánicos del agua y puede mejorar la eliminabilidad biológica o por adsorción en las etapas posteriores. La desacidificación estabiliza el valor del pH y crea las condiciones adecuadas para las etapas de filtración posteriores.

La ALMA BHU MMF elimina a continuación las partículas restantes, los copos residuales y la turbidez. De este modo, protege el ALMA BHU AKF, que reduce las sustancias orgánicas disueltas y las trazas adsorbibles. El tratamiento final con rayos UV sirve para garantizar la seguridad microbiológica del agua tratada.

Este orden es especialmente importante, ya que una secuencia incorrecta puede aumentar los costes de explotación y reducir la eficacia de cada una de las etapas. Por ejemplo, si la filtración con carbón activo se aplicara demasiado pronto en el proceso, podría verse innecesariamente saturada por partículas y restos de floculantes. Si la desinfección UV ALMA OXI se llevara a cabo antes de que se hubiera eliminado suficientemente la turbidez, las partículas podrían mermar el efecto desinfectante.

Por lo tanto, una secuencia de procesos adecuada garantiza que el agua se estabilice, se decante, se someta a un tratamiento oxidativo, se filtre, se depure por adsorción y, por último, se desinfecte, paso a paso.

Las sustancias que pueden eliminarse dependen siempre de la calidad del agua en bruto, del diseño de las etapas del proceso y de la calidad del agua final deseada. No obstante, un tratamiento de varias etapas del agua de río puede reducir una amplia gama de componentes.

La ALMA BHU LHPS elimina principalmente sustancias en suspensión, turbidez, partículas coloidales, flóculos, componentes ligados a partículas, así como sustancias separables mediante precipitación. Dependiendo de la dosificación de productos químicos y del control del proceso, también puede contribuir a la eliminación de fósforo, la reducción de metales y la descarbonización.

La ozonización ALMA BHU OXI oxida los componentes orgánicos del agua, reduce determinados olores y sabores, y puede facilitar el tratamiento posterior, ya sea biológico o por adsorción. La desacidificación estabiliza el valor del pH y mejora las condiciones de funcionamiento de las etapas posteriores.

La ALMA BHU MMF elimina las partículas restantes, los copos residuales, la turbidez y las sustancias filtrables. Por ello, constituye una barrera importante antes de la filtración con carbón activo y la desinfección UV. El ALMA BHU AKF reduce las sustancias orgánicas disueltas, los oligoelementos adsorbibles, los compuestos responsables del olor y el sabor, así como determinados microcontaminantes. El tratamiento final tratamiento UV ALMA OXI sirve para inactivar los microorganismos.

Las sustancias y los parámetros típicos a los que se hace referencia son:

• Sustancias en suspensión,
• turbiedades,
• partículas coloidales,
• Algas y componentes de las algas,
• sustancias orgánicas naturales,
• sustancias colorantes,
• Aromas y saborizantes,
• Compuestos de fósforo,
• metales ligados a partículas,
• Dureza carbonatada o agentes de dureza en el contexto de la descarbonatación,
• oligoelementos orgánicos,
• micropoluentes,
• Microorganismos.

Para un diseño resistente, son fundamentales los análisis del agua bruta, las fluctuaciones estacionales, la calidad del agua objetivo, el caudal y los requisitos de redundancia.