Filtros Rápidos: Clasificación Completa y Funcionamiento en Tratamiento de Agua

Clasificación de los Filtros Rápidos para Tratamiento de Agua

Los filtros rápidos son componentes esenciales en los sistemas de tratamiento de agua, utilizados para eliminar partículas suspendidas y mejorar la calidad del agua. Su clasificación se basa en diversos criterios, incluyendo la presión aplicada, el tipo de material filtrante y otras configuraciones específicas.

1. Por Presión Aplicada

Esta clasificación distingue los filtros según el régimen de presión bajo el cual operan.

• Filtros Abiertos

  Están abiertos a la atmósfera y el agua circula por gravedad. Son comunes en plantas de tratamiento de gran escala. La pérdida de carga típica oscila entre 1 y 1,5 m.c.a.

• Filtros Cerrados

  Consisten en recipientes cerrados (metálicos o plásticos) en cuyo interior se colocan los materiales filtrantes. Funcionan haciendo circular el agua a presión, lo que permite su instalación en línea con sistemas presurizados. Pueden colocarse de forma horizontal o vertical. Existen tamaños estandarizados con diámetros de 2,8, 3,6 y 4 m. La pérdida de carga puede variar de 1 a 4 m.c.a.

2. Según el Tipo de Material Filtrante

La composición del lecho filtrante es crucial para la eficiencia de la filtración.

• Filtros Monocapa

  El lecho filtrante está formado por un solo material, como sílice, basalto, antracita o granate. Son más sencillos en diseño y operación.

• Filtros Multicapa

  El lecho filtrante está formado por varios materiales de granulometría y densidad diferentes, dispuestos en capas. La colocación de los materiales sigue un principio específico: el más denso y con menor granulometría se coloca en el fondo del filtro, y el de menor densidad y mayor granulometría en la parte superior. Las partículas de gran tamaño a retener se quedan en la capa superior, mientras que las más finas la atraviesan y quedan retenidas en la inferior. Durante el contralavado, el mineral de mayor tamaño y baja densidad se mantiene en la capa superior, y el de menor tamaño y mayor densidad conserva su posición en la parte inferior del filtro. El tiempo entre contralavados es generalmente mayor en un filtro multicapa, optimizando la operación.

3. Otros Tipos de Filtros Rápidos

Existen configuraciones especializadas que ofrecen ventajas particulares en ciertos contextos.

• Filtración Ascendente con Lavado Continuo

  En este sistema, el agua a filtrar se introduce en la parte inferior del filtro y fluye de forma ascendente a través del lecho de arena. Una característica distintiva es que el filtro se limpia de forma continua mientras está en funcionamiento. Este diseño permite efectuar la coagulación, floculación y separación directamente en el mismo filtro, lo que elimina la necesidad de tanques de mezcla, floculación y agua de contralavado. Esto resulta en una reducción del volumen de equipos necesarios en un 85%. La formación de flóculos es más fácil debido al contacto continuo entre los flóculos y el agua. Además, se reduce la dosificación de reactivos en un 50% y el tiempo de reacción para la coagulación-floculación a 2-5 minutos.

  Características Técnicas:

  • Velocidad de Filtración (vF): 8,5 – 12 m/h
  • Altura del lecho: 1 – 2 m
  • Granulometría: 0,6 mm

  Ventajas e Inconvenientes:

  • Ventajas:
    • Mejor resultado en filtración de contacto que los filtros descendentes.
    • Eficiencia no influenciada por el tamaño del flóculo.
    • No usa agua de lavado para la limpieza (se pierde un 10% en otros sistemas).
    • No existen boquillas ni falso fondo, simplificando el diseño.
  • Inconvenientes:
    • Lecho filtrante muy profundo; esto aumenta los costos de construcción.
    • El primer filtrado puede ser muy turbio.
    • No puede usarse sin decantación previa porque los flóculos se escapan y atascan el filtro.

• Filtros de Gravedad con Puente Móvil

  Estos filtros están divididos horizontalmente en celdas independientes. Cada celda es retrolavada por un puente móvil ensamblado en la parte superior, mientras que las otras celdas permanecen en servicio, asegurando una operación continua.