Métodos para Purificar el Agua: Filtrado, Cloro, Pastillas, Rayos UV y Ozono
La potabilización del agua es esencial para garantizar que el agua que consumimos sea segura. Existen diversos métodos para purificar el agua, y cada uno ofrece soluciones específicas para eliminar contaminantes y microorganismos. Los principales métodos utilizados incluyen el filtrado, el uso de cloro, pastillas potabilizadoras, rayos UV y ozono. En este artículo, exploramos cómo funciona cada uno de ellos, con especial énfasis en la filtración.
Filtrado: Una Barrera Eficaz Contra los Contaminantes
El filtrado de agua es uno de los métodos más eficaces y comunes para eliminar microorganismos y partículas no deseadas. Este método actúa como una barrera física que retiene los contaminantes sin destruirlos, permitiendo que solo el agua limpia pase a través del sistema.
Un filtro de agua está compuesto por millones de pequeños poros que permiten el paso de líquidos, pero bloquean partículas más grandes, como bacterias y otros agentes contaminantes. Los diferentes tipos de filtros están diseñados para cumplir propósitos específicos, y están hechos de materiales como asbesto, diatomeas, porcelana, vidrio sinterizado, celulosa, o arcilla.
Tipos de Filtros para Potabilizar el Agua
Existen varios tipos de filtros de agua utilizados en la purificación. Cada uno de ellos está fabricado con materiales distintos y cumple una función particular:
- Filtro Seitz: Hecho de almohadilla de asbesto, ideal para retener partículas sólidas.
- Filtro Berkefeld: Compuesto por tierra de diatomeas, ampliamente utilizado en la purificación doméstica.
- Filtro Chamberland-Pasteur: Fabricado en porcelana, es efectivo para eliminar bacterias.
- Filtro de vidrio sinterizado: Compuesto por discos de vidrio, útil en aplicaciones industriales.
- Filtro de membrana: Hecho de celulosa, es común en laboratorios y sistemas de filtración avanzada.
- Filtro HEPA: Elaborado con fibra de vidrio de borosilicato, se utiliza en entornos donde se requiere alta pureza del aire.
- Filtro de vela: Fabricado con arcilla o barro, es ideal para el uso en zonas rurales.
Otros Métodos de Potabilización
Además de la filtración, existen otros métodos populares y efectivos para la potabilización del agua:
- Cloro: Un potente desinfectante que elimina bacterias y otros microorganismos patógenos.
- Pastillas potabilizadoras: Comprimidos fáciles de usar que liberan agentes desinfectantes en el agua.
- Rayos UV: Utilizan luz ultravioleta para destruir los patógenos presentes en el agua, como virus y bacterias.
- Ozono: Este gas natural tiene un fuerte poder desinfectante y elimina eficazmente contaminantes químicos y biológicos.
La potabilización del agua es un proceso vital para garantizar su seguridad. Métodos como el filtrado, el uso de cloro, pastillas potabilizadoras, rayos UV y ozono proporcionan soluciones eficaces para eliminar contaminantes. Elegir el método adecuado dependerá de la situación y los recursos disponibles, pero es fundamental que siempre se utilice agua purificada para proteger la salud.
Filtración por membrana
En los laboratorios de biología, la filtración por membrana es muy utilizada para depurar los líquidos. Los principales componentes del filtro de membrana son los polímeros de alta resistencia a la tracción, como el acetato de celulosa, el nitrato de celulosa o la polisulfona.
El filtro de membrana también se conoce como filtro molecular o biológico. Un filtro de membrana tiene un grosor de 150 μm y contiene millones de poros microscópicos. El diámetro de estos poros es uniforme. En base al requerimiento se ajusta el tamaño de estos poros, durante el proceso de polimerización.
El filtro de membrana más ampliamente aceptado (usado por las botellas filtrantes) posee un tamaño de poro de 0,22 μm y 0,45 μm.
Los contaminantes que son más grandes que el tamaño de los poros quedan atrapados en la superficie del filtro de membrana, así es como filtran los líquidos.
Si las partículas presentes en el líquido son más grandes que el poro, podemos atrapar las partículas en el filtro de membrana. Mientras que los contaminantes químicos (debido a su pequeño tamaño molecular) pasarán a través de la membrana.
La calidad del agua resultante de un proceso de filtración va a depender del tamaño del poro del sistema de filtración. Así tenemos:
Distintos tipos de filtración por membrana
Existen principalmente cuatro tipos de filtros de membrana. Estos filtros se clasifican en función de su tamaño de poro. En el siguiente cuadro presentamos las características de los distintos tipos de filtros :
METODO | TAMAÑO DE PORO | USOS |
Microfiltración | 0.1 μm a 10 μm | En la planta de tratamiento de agua, se utiliza para separar patógenos como los protozoos Cryptosporidium y Giardia lamblia, etc. En la industria, se utiliza para la esterilización en frío de bebidas y productos farmacéuticos. Básicamente elimina bacterias y otras suspensiones no deseadas de líquidos como jugos, vino y cerveza en particular. También se utiliza para la refinación de petróleo. Elimina partículas de los gases de combustión. |
Ultrafiltración | 0.1 μm to 0.01 μm. | Está diseñado para eliminar proteínas, endotoxinas, virus y sílice. Generalmente, retiene aquellos sólidos y solutos en suspensión que poseen un alto peso molecular y pasa aquellos solutos que tienen un bajo peso molecular como el agua. La UF se utiliza para la producción de agua potable. Elimina las partículas y macromoléculas del agua cruda. En las industrias lácteas, se utiliza para la producción de concentración de proteína. Durante el procesamiento del suero de queso, obtiene el concentrado de proteína de suero (WPC) y el permeado rico en lactosa. Separa los efluentes de la planta de pulpa de papel. Utilizado en la producción de queso. Ayuda en la eliminación de bacterias de la leche. También se utiliza en plantas de tratamiento de aguas residuales. |
Nanofiltración | 0.001 μm to 0.01 μm | En las industrias de química y farmacéutica, se utiliza para la recuperación y gestión de disolventes no térmicos, intercambio de disolventes a temperatura ambiente. En la química del petróleo y del petróleo, se utiliza para eliminar los componentes del alquitrán en la alimentación y para la purificación de condensados de gas. En Química a Granel, se utiliza para el pulido del Producto, y para la Recuperación Continua de catalizadores homogéneos. En las industrias de Aceites Esenciales Naturales, se utiliza para el Fraccionamiento de extractos crudos y para el Enriquecimiento de compuestos naturales Separaciones Suaves. En la industria de la Medicina, se utiliza para extraer los aminoácidos y lípidos de la sangre y otros cultivos celulares. |
Ósmosis inversa (OI) | 0.0001 μm to 0.001 | Puede retener todas las moléculas excepto el agua. Requiere presión osmótica debido al pequeño tamaño de los poros. En los hogares, se utiliza en los sistemas de purificación de agua potable. También se utiliza en la unidad de desalinización con energía solar para producir agua potable a partir de agua salada. Se utiliza en la unidad de purificación de agua por ósmosis inversa (ROWPU), que es una planta de tratamiento de agua autónoma. También se utiliza para depurar el agua de lluvia que se recoge de los desagües pluviales. En las centrales eléctricas, se utiliza para eliminar los minerales del agua de la caldera. RO también se utiliza para producir agua desionizada. |
En el caso de las botellas con filtro de agua, el diámetro del poro alcanza normalmente 0,2 micras (μm), por lo tanto no son efectivos para partículas ó patógenos que sean menores de esta tamaño, como lo son los virus.
En las siguientes ilustraciones se puede apreciar gráficamente cómo funcionan los filtros.
