Filtración de Agua: Eficiencia y Aplicaciones de Filtros Lentos y Rápidos

Filtros Lentos: Características y Rendimiento

Los filtros lentos son una tecnología de tratamiento de agua conocida por su simplicidad y alta eficacia en la purificación. A continuación, se detallan sus principales inconvenientes y ventajas.

Inconvenientes de los Filtros Lentos

• Caudal pequeño: Operan con un caudal reducido (2 a 5 m³/m²·día) para asegurar el correcto funcionamiento de la capa biológica (schmutzdecke). Esto implica que ocupan una gran superficie.
• Sensibilidad a la turbiedad: No deben operar con aguas cuya turbiedad sea superior a 20-30 NTU. Esporádicamente, se pueden aceptar picos de 50 a 100 NTU.
• Vulnerabilidad: Son sensibles a un desarrollo fuerte de plancton, que puede producir atascamiento superficial, y a las bajas temperaturas (a veces es necesaria su cubrición para protegerlos).
• Dificultad de limpieza: La limpieza es un proceso laborioso que requiere procedimientos mecánicos y abundante mano de obra, dejando el filtro fuera de servicio durante varios días.
• Pérdida de lecho: En cada limpieza, se pierde una parte del lecho filtrante.
• Pérdida de agua filtrada: Se pierde agua filtrada hasta que se forma la nueva capa biológica.
• Necesidad de múltiples filtros: Para asegurar un suministro continuo, es necesaria la instalación de más de un filtro.

Ventajas de los Filtros Lentos

• Alta calidad del agua: Producen agua de muy alta calidad y logran un elevado grado de eliminación de contaminación bacteriológica.
• Bajo coste: Presentan un bajo coste de construcción y pocos requisitos de complementos electromecánicos.
• Mantenimiento sencillo: Su mantenimiento, explotación y control son sencillos.
• Bajas pérdidas de agua: Generan pocas pérdidas de agua durante su operación.
• Sin instalaciones de lavado: No requieren instalaciones complejas para el lavado.

Filtros Rápidos: Operación y Eficiencia

Los filtros rápidos representan otra categoría fundamental en el tratamiento de agua, caracterizados por su mayor capacidad de procesamiento y procesos físicos predominantes.

Funcionamiento de los Filtros Rápidos

En los filtros rápidos, los procesos de filtración son exclusivamente de tipo físico y ocurren en todo el volumen del lecho filtrante. Sus componentes clave incluyen:

• Un lecho de material filtrante.
• Un sistema de recogida de agua filtrada.
• Una cámara de fondo vacía y una losa con orificios que permiten el paso de agua, pero no de arena.
• Boquillas con pequeñas ranuras en la cabeza que soportan directamente la arena (no es necesaria la capa de grava), con una densidad de 35-55 unidades/m².
• Un canal central para la recogida de agua de lavado.
• Un sistema de distribución inferior para el aire y el agua de contralavado.

Limpieza de los Filtros Rápidos

La suciedad retenida en los filtros rápidos se elimina mediante lavado en contracorriente (con aire y agua). El procedimiento es el siguiente:

1. Primeramente, se baja el nivel de agua hasta un punto ligeramente inferior al borde de la canaleta.
2. Posteriormente, se realiza el lavado con agua y/o con aire.
3. El agua de lavado se recoge en canaletas situadas sobre el lecho filtrante.

Carreras de los Filtros Rápidos

La "carrera" de un filtro rápido es el tiempo transcurrido entre dos lavados sucesivos. A diferencia de los filtros lentos, no requieren un periodo de maduración. Es crucial limpiar todo el volumen del filtro, ya que la suciedad no se concentra solo en la superficie. En cada lavado, se recupera la capacidad inicial de filtración.

Operaciones de Lavado en Filtros Rápidos

El proceso de lavado se compone de varias fases:

• Aire en contracorriente: Se aplica aire a una velocidad de 50 m/h durante 30-60 segundos. El aire esponja el filtro y desprende la suciedad.
• Agua en contracorriente (simultánea con aire): Se aplica agua a una velocidad de 5-10 m/h durante 3-6 minutos. Se aplica simultáneamente con el aire para arrastrar la suciedad.
• Solo agua en contracorriente (aclarado final): Se aplica solo agua a una velocidad de 15-20 m/h durante 7-15 minutos. Esta es la fase de aclarado final.

Ventajas de los Filtros Rápidos

• Mayor caudal: Permiten tratar un mayor caudal de agua.
• Menor superficie: Requieren menos superficie para su instalación.
• Menor coste de construcción: Generalmente, su coste de construcción es menor.
• Menor tiempo de parada: El tiempo de parada para limpieza es menor.
• Limpieza automatizable: El proceso de limpieza puede ser automatizado.

Inconvenientes de los Filtros Rápidos

• Pretratamiento riguroso: Requieren agua cuidadosamente pretratada.
• Menor afinamiento: Ofrecen un menor grado de afinamiento en la filtración.
• Sin garantía microbiológica: No garantizan la retención completa de microorganismos.
• Mayor consumo de agua: Implican un mayor consumo de agua de lavado.