Por Gary Battenberg
En la Parte 1 de esta serie, analizamos la definición y una breve historia de la filtración y la importancia de eliminar sólidos grandes, partículas y turbidez de una fuente de agua con separadores de arena, trampas de sedimentos y filtros de pantalla, que se utilizan para mejorar la claridad. y estética antes de hervir el agua para asegurar la potabilidad para beber y cocinar. En la Parte 2, veremos los puntos más finos de la filtración, la clarificación relativa y la remediación de la eliminación de sedimentos, olores y colores.
Como se mencionó anteriormente, una evaluación precisa de los problemas descritos por el cliente es importante no solo para obtener opciones de tratamiento efectivas sino, aún más importante, para determinar el nivel de participación de su distribuidor de tratamiento de agua con respecto a la solución completa de este tipo de problemas. Algunos estados exigen una certificación cuando se accede directamente al pozo para cualquier cosa relacionada con la bomba, la tubería de descarga y la carcasa. Si este es el caso de su negocio, es mejor ponerse en contacto con una empresa calificada donde se requiera el servicio de fondo de pozo, especialmente cuando el pozo produce arena o sedimentos pesados.
Ahora que sabemos cómo y por qué eliminar las partículas grandes de una fuente de agua problemática, analicemos la clarificación del agua donde hay turbidez, olor y color. Cada una de estas condiciones puede requerir al menos un tipo de medio de filtración o hasta tres para problemas graves. La turbidez puede requerir solo un medio filtrante de lecho único fabricado específicamente para sedimentos/turbiedad ligeros. Este tipo de medio filtrante solo requiere un retrolavado periódico para eliminar los sedimentos acumulados. Hay varios tipos de medios para elegir, pero se debe tener cuidado al seleccionar un medio filtrante para un filtro de retrolavado.
Consideraciones sobre el caudal y la presión de la bomba
Primero, determine la tasa de flujo de la bomba a 30 PSI (207 kpa) para diámetros de tanque entre 6 y 10 pulgadas (154 – 254 mm) y 40 PSI (276 kpa) para diámetros de tanque entre 12 y 16 pulgadas (304-406 mm). Precaución: No exceda la velocidad de la bomba para el retrolavado, que determinará el diámetro máximo del tanque. Observe detenidamente el caudal de retrolavado recomendado para el medio seleccionado. Muchos medios de filtración promedian entre 8 y 12 gpm por pie cuadrado (ft²); sin embargo, hay algunos que requieren hasta 20-30 gpm/ft² para levantar y reclasificar de manera efectiva los medios para una eliminación óptima de sedimentos/turbidez.
Por último, preste mucha atención a la expansión del lecho de medios requerida por los fabricantes, que suele ser del 30 por ciento de la profundidad del lecho, pero para algunos medios, los requisitos de expansión del lecho de retrolavado pueden llegar al 50-70 por ciento. Es importante tener esto en cuenta al seleccionar la altura del tanque. Cuando un tanque alto de 10 x 40 pulgadas (254 x 1016 mm) con un pie cúbico (ft³) de medio filtrante es suficiente para una expansión del lecho del 50 por ciento, no es suficiente para una expansión del lecho del 70 por ciento.
Ejemplo: Un pie cúbico de medio en un tanque de 10 pulgadas de diámetro requiere 22 pulgadas (559 mm) de profundidad de lecho. Un subsuelo de 76 mm (3 pulgadas) (grava o granate) aumentaría la profundidad del lecho a 635 mm (25 pulgadas). Con una expansión del lecho del 50 por ciento, que es de 11 pulgadas (22 X 0.50 = 33); eso significa que el tanque debería tener un mínimo de 36 pulgadas (914 mm) de alto para acomodar el levantamiento. Por lo tanto, se recomienda un tanque de 40 o 44 pulgadas de altura para evitar la pérdida de medios por el drenaje sin exceder la altura de la cubierta lateral. Con una expansión del lecho del 70 por ciento, la misma carga de medios requeriría 15.4 pulgadas (391 mm) de elevación (22 X 0,.70 = 37.4), lo que requeriría un tanque de 44 o 47 pulgadas de altura al tener en cuenta las 3 pulgadas debajo del lecho.
No hay que pasar por alto la altura del tanque
Aquí puede surgir una pregunta con respecto a los tanques más cortos para estos filtros, dado que la mayoría de los filtros están preparados con un tanque de 54 pulgadas (1372 mm) de alto. Muchos fabricantes o ensambladores estandarizarán en un tamaño de tanque porque las economías de escala significan un mejor precio en cantidades de un tamaño. Cuando se usa una carga de medios de 1.5 ft³, el tanque de 54 pulgadas tendrá una profundidad de cama de 33 pulgadas y con el lecho inferior, una profundidad total de lecho de 36 pulgadas. Esto deja un área de francobordo en el tanque de 18 pulgadas, que proporciona la expansión del lecho requerida. No es aconsejable usar este tanque para carga media de pies cúbicos. Esto crearía una profundidad libre de 29 pulgadas, lo que requeriría una elevación mucho mayor para que los sedimentos viajen hacia y desde el drenaje del filtro.
Por lo tanto, es posible que no se eliminen los sedimentos más pesados o los trozos de torta de filtración. Con el tiempo, la acumulación de sedimentos residuales disminuirá la eficiencia del filtro para producir agua clara para el servicio. Piense un poco en el tamaño del tanque y hable con su proveedor o fabricante para obtener sus recomendaciones y sea específico en el tipo de medio que se especifica. Esto es especialmente importante donde las temperaturas del agua son más cálidas, así que sea diligente en obtener las características del agua necesarias para garantizar un diseño de filtro preciso.
Remediación de olores
El agua potable agradable es aquella que es clara, incolora e inodora. Cuando se detecta incluso un ligero olor, uno se siente tentado a buscar una alternativa como agua embotellada u otra bebida preenvasada para satisfacer su sed. El olor en el agua puede ser causado por muchos problemas y controlar el problema puede no ser tan simple como instalar un filtro de carbón activado. El sabor y el olor del cloro se eliminan fácilmente con carbón y generalmente duran muchos años cuando el filtro se instala en el punto de entrada.
Los filtros varían en tamaño desde un filtro de cartucho único hasta un filtro de retrolavado automático. Muchos servicios públicos de agua en nuestro país usan cloro y/o cloramina para mantener la potabilidad bacteriana y biológica para el consumidor. Sin embargo, estos pueden tener un efecto negativo sobre el sabor del agua potable, café y té, jugos y similares. El carbono ha sido durante mucho tiempo el caballo de batalla de nuestra industria para eliminar los sabores y olores desagradables del agua de manera efectiva.
El olor en el agua puede ser causado por el gas de sulfuro de hidrógeno, que se caracteriza por un olor a huevo podrido. Curiosamente, es el olor lo que la gente rechaza, en lugar del sabor y el olor a sulfuro de hidrógeno es uno al que uno nunca se acostumbra porque ofende constantemente los receptores olfativos en la cavidad nasal y envía una señal al cerebro de que el olor es desagradable. Aquellas personas en la industria de tratamiento de agua que brindan servicios de tratamiento en sus mercados pueden relacionarse con este hecho.
El carbón activado solo no es una buena opción para eliminar el sulfuro de hidrógeno porque los sitios de adsorción se ensucian rápidamente y el olor regresa en muy poco tiempo. Sin embargo, el desarrollo de carbones catalíticos ha hecho posible un filtro de lecho único, mientras que anteriormente se usaba una bomba dosificadora para inyectar cloro o peróxido de hidrógeno en la corriente de agua para oxidar el gas de sulfuro de hidrógeno y convertirlo en azufre elemental, que luego se filtraba con carbón activado. Este proceso generalmente requería un tanque de contacto grande para proporcionar suficiente tiempo de residencia para que el cloro oxidara completamente el sulfuro de hidrógeno antes de ingresar al filtro de carbón para declorar y filtrar el azufre.
Los filtros oxidantes, como el de arena verde de manganeso, se han utilizado durante varios años y aún se especifican para tratar aguas turbulentas que contienen hierro, manganeso y sulfuro de hidrógeno. Las bacterias de hierro y manganeso se pueden oxidar y filtrar de manera efectiva para producir agua limpia para usos domésticos y comerciales. Además, se ha demostrado que la Greensand (arena verde) de manganeso elimina o reduce el arsénico y el radio de las fuentes de agua subterránea donde hay suficiente hierro para facilitar la captura de estos contaminantes. Tenga en cuenta las normas regionales de descarga de desechos al utilizar cualquier tecnología para la remediación de contaminantes de nivel uno. La Greensand Plus desarrollado más recientemente no requiere permanganato de potasio para la regeneración, pero exhibe todos los beneficios del Greensand original, además de tener temperaturas de funcionamiento más altas.
Remediación del color
El color en el agua es un problema regional en las aguas subterráneas, especialmente donde los árboles de coníferas son las especies de crecimiento dominante o hay vegetación en descomposición. Por lo general, el agua subterránea tendrá un matiz de amarillo claro a color té que es indicativo de taninos. El color en el agua también puede provenir de materia orgánica disuelta o materia mineral disuelta. El color no se elimina mediante filtración mecánica porque es completamente soluble y, por lo tanto, requiere filtración por adsorción, como carbón u otro medio de eliminación de color especializado.
Los taninos se pueden eliminar del agua con carbón activado si el valor del pH es inferior a 5. Sin embargo, un pH bajo suele ser corrosivo y se requiere un ajuste del pH para llevar el agua a una condición básica que no destruya las tuberías y los accesorios. Cuando el pH está por encima de 6, la resina de intercambio aniónico suele ser el método elegido para eliminar los taninos. Es importante tener en cuenta que cuando el tanino está presente en un suministro de agua, es el primer contaminante que debe eliminarse cuando se incluyen pasos de tratamiento aguas abajo en el conjunto de equipos.
El tanino es “la mosca en el ungüento” proverbial en el tratamiento del agua y, si al no tratarse, eventualmente ensuciará otros medios de filtración debido a la ligera característica similar al aceite que recubre otros medios y los hace no funcionales. Si no está seguro de si el tanino está presente en el agua o no tiene un kit de prueba, espolvoree un poco de pimienta negra en un vaso que contenga el agua. Si la pimienta migra hacia el perímetro exterior de la copa, es un buen indicio de la presencia de taninos. Además, el tanino puede ser claro y no visible, y el pimentón es un buen recurso para ayudar a determinar qué puede haber en el agua. Sin embargo, si se encuentra en una región donde el tanino es un problema, sea profesional y obtenga un buen kit de prueba de tanino. Cuando se va a eliminar el color del agua y la eliminación resulta muy difícil, se requiere un análisis del agua para determinar qué es lo que une el color y evita que se elimine. Puede tomar varios intentos con diferentes técnicas de tratamiento para establecer un proceso de remediación consistente. Cuando se enfrente a estas dificultades, comuníquese con un laboratorio de análisis de agua y obtenga sus capacidades de análisis y el precio de sus servicios.
Conclusión
En la Parte 3 de esta serie, veremos los diferentes tipos de medios de filtración que se usan comúnmente en nuestra industria y por qué las características hidráulicas y de temperatura del agua subterránea son críticas para un rendimiento de filtración consistente y confiable. Manténganse al tanto.
Acerca del autor
Gary Battenberg es gerente principal de desarrollo comercial de Argonide Corporation. Anteriormente, fue Gerente Técnico del Departamento de Tratamiento de Agua de Dan Wood Company. Antes de eso, Battenberg fue especialista en apoyo técnico y diseño de sistemas en Parker Hannifin Corporation. Sus casi cuatro décadas de experiencia en la industria del agua incluyen un historial probado y exitoso en las áreas de ventas, servicio, diseño y fabricación de sistemas de tratamiento de agua. La base tecnológica de Battenberg cubre las tecnologías de filtración mecánica y adsortiva, intercambio de iones, esterilización UV, ósmosis inversa y ozono. Ha trabajado en las áreas de tratamiento de agua doméstica, comercial, industrial, de alta pureza y esterilizada. Autor colaborador de la revista WC&P International y miembro de su Comité de Revisión Técnica desde 2008, Battenberg fue votado como una de las 50 personas más influyentes de la revista en la industria del tratamiento de agua en 2009. Se le puede contactar por correo electrónico a [email protected] o por teléfono (407) 488-7203
Ahora que sabemos cómo y por qué eliminar las partículas grandes de una fuente de agua problemática, analicemos la clarificación del agua donde hay turbidez, olor y color.
Acerca del Autor
El Sr. Gary Battenberg es gerente principal de desarrollo comercial de Argonide Corporation. Anteriormente, fue Gerente Técnico del Departamento de Tratamiento de Agua de Dan Wood Company. Antes de eso, el Sr. Battenberg fue especialista en diseño de sistemas y apoyo técnico en Parker Hannifin Corporation. Sus casi cuatro décadas de experiencia en la industria del agua incluyen un historial probado y exitoso en las áreas de ventas, servicio, diseño y fabricación de sistemas de tratamiento de agua. La base tecnológica de Battenberg cubre las tecnologías de filtración mecánica y adsorbente, intercambio iónico, esterilización UV, ósmosis inversa y ozono. Ha trabajado en las áreas de tratamiento de agua doméstica, comercial, industrial, de alta pureza y esterilizada. Como autor colaborador de la revista WC&P International y miembro de su Comité de Revisión Técnica desde 2008, Battenberg fue elegido como una de las 50 personas más influyentes de la revista en la industria del tratamiento de agua en 2009. Puede ser contactado por correo electrónico a [email protected] o por teléfono (407) 488-7203.