Los filtros horizontales de grava y arena son equipos cerrados que operan a presión para eliminar sólidos en suspensión, partículas y turbidez del agua. Funcionan mediante filtración en profundidad: el agua atraviesa un medio estratificado de grava y arena de distintos tamaños de grano, mientras las partículas de suciedad quedan atrapadas en los poros del lecho filtrante.
Estos filtros se utilizan en el tratamiento de agua potable, aguas residuales, agua de refrigeración, aguas de proceso y sistemas de reutilización. También pueden actuar como pretratamiento de tecnologías más sensibles, como la ultrafiltración y la ósmosis inversa.
Qué es un filtro horizontal de grava y arena
Un filtro de grava suele constar de depósitos filtrantes de acero o PRFV, presurizados o accionados por gravedad según la aplicación. En los modelos horizontales, el recipiente se dispone longitudinalmente, lo que permite adaptar el equipo a determinadas condiciones de espacio, caudal y distribución hidráulica.
Los sistemas de filtrado continuo de arena se utilizan en la industria metalúrgica como una de las etapas de tratamiento del agua de refrigeración. Esta agua, adecuadamente enfriada y desprovista de los sólidos en suspensión presentes en ella, puede reutilizarse aguas abajo del proceso, con un ahorro indiscutible por parte de las empresas usuarias.
Los filtros cerrados que operan a presión están diseñados para la eliminación de sólidos en suspensión, la reducción de la turbidez y, en función del medio filtrante empleado, la adsorción de contaminantes específicos. Estos equipos pueden instalarse tanto en líneas de proceso nuevas como en instalaciones existentes, gracias a su diseño compacto, robusto y adaptable.
Principio de funcionamiento: filtración en profundidad
La filtración se produce por la retención, tanto de materia orgánica como inorgánica, algas y partículas gruesas, en la capa de arena silícea que forma el denominado “lecho filtrante”, a través de la que se hace pasar el agua a filtrar.
El agua se distribuye uniformemente por la superficie y se canaliza a través del lecho filtrante. El mecanismo de filtración en profundidad garantiza la separación de las partículas en todo el medio filtrante. Esto aumenta la vida útil y la eficacia de la filtración.
Estos sistemas están diseñados para que el agua circule por su interior a velocidad muy reducida, para evitar que se creen canales preferentes, en cuyo caso, la filtración no se realizaría correctamente. Se trata de una filtración en profundidad, y está considerada como la de mayor eficacia entre todos los sistemas.
En comparación con otros sistemas de filtrado, son los que poseen la mayor superficie de filtración, resultando ideales para aguas muy contaminadas. La retención progresiva de las partículas a distintas profundidades del lecho permite aprovechar el volumen disponible del medio filtrante.
Estructura y componentes principales
Depósito filtrante horizontal
El recipiente a presión es la unidad donde se instalan los demás componentes del filtro de arena a presión. Generalmente, los recipientes a presión son principalmente verticales u horizontales y suelen estar fabricados en PRFV o acero inoxidable.
El cuerpo de los filtros suele ser de acero con algún revestimiento epoxi para protegerlo de la corrosión, son de fácil instalación y muy seguros. Todos nuestros filtros de arena se fabrican en acero inoxidable, PRFV o acero dulce.
El funcionamiento en sistema cerrado y bajo presión permite obtener un rendimiento elevado y un funcionamiento continuo y fiable. Los filtros horizontales y verticales pueden ajustarse a las condiciones hidráulicas, los caudales de diseño y los requisitos de calidad del agua o del gas a tratar.
Lecho filtrante
La capa superior consiste en grava fina, seguida de material más grueso y una capa portadora. Los tamaños de grano varían entre 0,4 y 8 mm.
El medio filtrante utilizado en los filtros de arena a presión está compuesto por numerosas capas de arena de distintos tamaños. La disposición suele tener las partículas de arena más grandes en la parte superior y las más finas en la inferior. Normalmente, los granos de arena empleados miden entre 0,6 y 1,2 mm.
Los filtros pueden configurarse con distintos lechos de filtración, seleccionados en función de la aplicación concreta y de las características del fluido, entre los que se incluyen filtros de arena, utilizados para la retención de sólidos en suspensión y la clarificación del agua; filtros de grava, empleados como soporte o en procesos de filtración gruesa; y filtros de antracita, que permiten una mayor capacidad de retención y ciclos de filtración más largos.
Distribución de entrada
El distribuidor superior es el principal responsable de dispersar uniformemente el agua de alimentación a lo largo del lecho filtrante. Un reparto uniforme evita zonas sobrecargadas y reduce el riesgo de que el agua forme recorridos preferenciales.
El filtro de arena a presión también está equipado con un distribuidor superior para una distribución uniforme del agua entrante a través de la sección del filtro. Las tuberías y válvulas frontales permiten controlar la entrada, la salida y las distintas fases de operación.
Sistema inferior de drenaje
Las boquillas filtrantes se sitúan en la parte inferior del filtro e impiden que el material filtrante se descargue mientras se drena el agua limpia.
La unidad de drenaje subterráneo es el sistema de recolección distribuido uniformemente en el fondo para cosechar el agua filtrada del lecho filtrante de arena. El sistema de drenaje inferior facilita la recolección uniforme del agua filtrada.
Válvulas, tuberías y control
Todos los filtros de arena se fabrican con válvulas y tuberías de revestimiento. El diseño contempla sistemas internos de distribución y recogida del fluido, conexiones embridadas, registros de inspección y sistemas de lavado por contracorriente, con o sin aporte de aire.
Los filtros pueden ser manuales o automáticos. Los sistemas de control automatizados permiten supervisar y ajustar continuamente los parámetros de funcionamiento para maximizar la eficacia y la vida útil.
Manómetro
Un manómetro de filtro es un medidor integrado en la mayoría de los filtros de arena a presión que muestra la presión presente en el filtro. El manómetro tiene un rango de lectura que va desde cero hasta, a menudo, 60 psi.
El manómetro ayuda al usuario a determinar el aumento o la disminución excesiva de la presión, sugiriendo así cuándo realizar un retrolavado. La acumulación de sólidos en suspensión en el medio filtrante provoca una caída de presión que puede remediarse mediante el retrolavado.
Fases del ciclo de filtración
Filtración normal
La filtración elimina partículas como arena, óxido o sustancias orgánicas. El agua de alimentación atraviesa el medio filtrante y las partículas quedan retenidas dentro de las capas de grava y arena.
Los filtros de arena a presión son una forma popular de eliminar la turbidez del agua. Las múltiples capas de arena presentan diferentes densidades y tamaños, de manera que el lecho puede retener partículas en distintos puntos de su profundidad.
Retrolavado
Tras un cierto tiempo de funcionamiento, el filtro se limpia invirtiendo el flujo de agua. De este modo se eliminan las partículas acumuladas en el lecho de grava.
La limpieza se realiza con la inversión del flujo de agua y, dados sus tamaños, se precisan altos volúmenes de agua para retrolavar, y a altas presiones porque la materia orgánica puede pegarse a la arena.
La presión de funcionamiento de los filtros de arena a presión suele situarse entre 30 y 100 psi, es decir, entre 2 y 6,8 bar. La caída de presión suele ser baja e insignificante, especialmente si se realiza un retrolavado periódico con prontitud.
Enjuague claro
El enjuague claro elimina la contaminación residual y prepara el filtro para el siguiente ciclo de filtración. Esta fase evita que parte de la suciedad desprendida durante el retrolavado pase inmediatamente al agua tratada.
El diseño de los sistemas de lavado por contracorriente permite la regeneración del lecho filtrante y la recuperación de su capacidad de filtración.
Tipos de filtros de grava y arena
Filtros horizontales y verticales
Los filtros horizontales presentan un recipiente dispuesto longitudinalmente y pueden resultar adecuados cuando la instalación requiere una configuración específica del espacio disponible. Los filtros verticales ocupan una superficie menor en planta, pero necesitan mayor altura libre.
Los recipientes a presión son principalmente verticales u horizontales y suelen estar fabricados en PRFV o acero inoxidable. La selección depende de las condiciones hidráulicas, el caudal, la disposición de la planta y los requisitos de mantenimiento.
Filtros de presión y filtros por gravedad
Los depósitos filtrantes pueden ser presurizados o accionados por gravedad según la aplicación. Los filtros a presión fuerzan el paso del agua de entrada a través de los lechos filtrantes de arena mediante una presión controlada.
El funcionamiento en sistema cerrado y bajo presión permite obtener un rendimiento elevado y un funcionamiento continuo y fiable. Los filtros por gravedad se emplean cuando la configuración hidráulica permite hacer pasar el agua por el lecho sin utilizar un recipiente presurizado.
Filtros simples y filtros múltiples
Un filtro puede funcionar como unidad única o como parte de un conjunto múltiple. El agua para el retrolavado debe proceder de otro filtro, por lo que se recomienda instalar al menos dos filtros.
La configuración múltiple permite mantener la continuidad del servicio durante determinadas operaciones de limpieza y facilita la disponibilidad de agua filtrada para el retrolavado.
Filtros continuos y filtros por ciclos
Los filtros continuos de arena combinan la eficacia de la filtración de arena con su funcionamiento continuo. Gracias a su funcionamiento continuo, el lecho filtrante del sistema se encuentra siempre en óptimas condiciones de regeneración.
La modularidad del sistema permite ampliar el sistema incluso después de la construcción. Esta característica resulta especialmente importante cuando se trabaja en sistemas existentes.
Filtros según el medio filtrante
Los filtros pueden configurarse con arena, grava, antracita, carbón o elementos plásticos. Los filtros de carbón están indicados para la eliminación de compuestos orgánicos, cloro, olores y sabores, mientras que los filtros de elementos plásticos se utilizan en aplicaciones específicas que requieren medios filtrantes sintéticos de alta durabilidad.
En las piscinas se emplean principalmente arena de sílice o vidrio filtrante; también puede utilizarse zeolita. La arena de sílice o sílex es el material tradicional y más económico, mientras que el cristal filtrante o vidrio reciclado mejora la eficiencia del filtrado, reduce el mantenimiento, necesita menos lavados y tiene mayor durabilidad que la arena convencional.
La zeolita ofrece una mejor capacidad de filtrado que la arena, pero su precio también es más alto. Es ideal para quienes buscan mayor calidad sin cambiar de tecnología.
Materiales de fabricación
Los filtros soplados son de polietileno, ligeros y económicos. Su uso ha disminuido en instalaciones modernas.
Los filtros inyectados también están en desuso, principalmente en piscinas pequeñas o desmontables. Los filtros laminados de poliéster ofrecen alta resistencia y durabilidad y son los más comunes en piscinas privadas por su buena relación calidad-precio.
Los filtros bobinados de poliéster tienen un uso más extendido en piscinas comunitarias o públicas, gracias a su gran resistencia y capacidad de trabajo continuo. En instalaciones industriales también pueden emplearse acero inoxidable, acero dulce o acero protegido mediante revestimiento epoxi.
Diseño hidráulico y criterios de dimensionamiento
Calidad del agua de alimentación
La configuración del agua de alimentación es uno de los factores principales del diseño. Aspectos vitales de un filtro de arena a presión, como el tamaño de los gránulos de arena utilizados, determinan la idoneidad del sistema para aguas de alimentación específicas.
Una vez que se conoce la composición y concentración del agua de alimentación, es posible definir el equipo de filtración necesario. Deben considerarse la turbidez, la concentración de sólidos, la presencia de materia orgánica, algas, material fibroso y sales insolubles.
Calidad de agua requerida
La calidad del agua filtrada obtenida de distintos filtros de arena a presión varía ocasionalmente. Comunicar la calidad de agua filtrada deseada garantizará que el sistema esté personalizado para generar la calidad de agua especificada.
Los filtros de arena a presión no constituyen un sistema integral de tratamiento de agua capaz de eliminar prácticamente todos los contaminantes presentes en el agua. Por ello, a menudo se utilizan sistemas de apoyo con filtros de arena a presión para un tratamiento integral del agua.
Caudal y capacidad de producción
El tamaño y el caudal del filtro deben estar en consonancia con las necesidades de producción proyectadas. El tamaño del filtro debe ajustarse al volumen de agua que se desea tratar y al caudal de la bomba.
En las piscinas, como recomendación general, es mejor sobredimensionar ligeramente el filtro, lo que reduce el esfuerzo de trabajo, alarga su vida útil y mejora el rendimiento del sistema de filtración.
Distribución del flujo
La distribución uniforme del agua de entrada y la recogida homogénea del agua filtrada son condiciones esenciales para aprovechar todo el lecho. El distribuidor superior, el sistema inferior de drenaje y las boquillas filtrantes deben trabajar de forma coordinada.
La circulación a velocidad muy reducida evita que se creen canales preferentes. Cuando aparecen canales preferenciales, una parte del lecho deja de utilizarse correctamente y la filtración no se realiza de forma uniforme.
Caída de presión y presión de servicio
Normalmente, los filtros de arena a presión funcionan a una presión de operación de 30 a 100 psi, de 2 a 6,8 bar. La caída de presión aumenta conforme se acumulan sólidos en suspensión en el medio filtrante.
En los sistemas de riego, se recomienda realizar la limpieza manual como mínimo una vez por semana, o antes si el manómetro instalado a la salida del filtro indica una caída de presión superior a los 0,5-0,7 bar.
Especificaciones de referencia
| Diámetro | Dimensión | Fluir | Motor | Bomba/cabezal |
|---|---|---|---|---|
| 1 millón | 1500*1100*1900 | 9 m3/h | 7,5 kW | 50M3/32M |
| 1,2 millones | 1700*1200*1950 | 11 m3/h | 7,5 kW | 50M3/32M |
| 1,5 millones | 2000*1600*1950 | 13 m3/h | 7,5 kW | 60M3/32M |
| 1,8 millones | 2300*2150*2000 | 20 m3/h | 11 kW | 80M3 |
| 1M DOS TANQUES | 2500*1200*1950 | 13 m3/h | 7,5 kW | 50M3/32M |
| DOS TANQUES 2M | 4500*2100*2100 | 25-40 m3/h | 11 kW | 80M3 |
| 1,2 m | 1400*1400*1950 | 11 m3/h | NO |
Las especificaciones concretas deben relacionarse con el caudal requerido, la calidad del agua de entrada, la calidad de salida, el espacio disponible y el sistema de lavado. Los filtros pueden diseñarse en diversos tamaños y operarse de forma automática o manual.
Contaminantes que pueden eliminarse
La eficacia de los filtros de arena a presión se demuestra por su capacidad para reducir la turbidez y los sólidos en suspensión. En esencia, un filtro de arena a presión puede reducir la concentración de materia en suspensión en el agua de alimentación a menos de 5 ppm.
- Sales insolubles.
- Algas y patógenos.
- Turbiedad.
- Materia orgánica.
- Arena.
- Óxido.
- Residuos.
- Material fibroso, cuando el sistema está correctamente dimensionado.
La productividad en el tratamiento de agua oscila entre 90 y 99,91 %, y la principal causa de esta diferencia es la integración de una tecnología complementaria, como la coagulación y/o la floculación.
Los filtros de arena a presión se utilizan como sistemas de apoyo o en combinación con sistemas complementarios porque no están diseñados para eliminar por sí solos prácticamente todos los contaminantes presentes en el agua.
Aplicaciones principales
Tratamiento de agua potable
En el contexto de la depuración del agua potable, el filtro continuo de arena se sitúa entre las primeras etapas del tratamiento. Tras el muestreo, decantación y clarificación-floculación, la filtración con arena permite retener las partículas sólidas más finas que no se depositaron en las fases anteriores del tratamiento.
Al mismo tiempo, los filtros continuos de arena permiten optimizar las fases posteriores, especialmente la ozonización. Los filtros de grava también se utilizan para eliminar sólidos en suspensión y sedimentos del agua destinada a la producción de agua potable.
Tratamiento de aguas superficiales
El agua superficial requiere tratamiento para eliminar las impurezas antes de poder usarse. La filtración con arena ha sido siempre el sistema más extendido para la eliminación de sólidos en suspensión.
Los filtros horizontales y verticales pueden instalarse en plantas de producción próximas a masas de agua superficiales para clarificar el recurso antes de incorporarlo al ciclo productivo.
Tratamiento terciario de aguas residuales
Los filtros de grava son una solución clásica y eficaz para la filtración terciaria de aguas residuales, tanto civiles como industriales. En las plantas de tratamiento, se instalan aguas abajo de la sedimentación secundaria como etapa de acabado.
Las leyes en materia de depuración y tratamiento de aguas residuales, tanto civiles como industriales, son cada día más estrictas. En consecuencia, los límites de vertido a los cuerpos receptores son más restringidos, y las plantas están cada vez más equipadas con sistemas de tratamiento terciario.
La eficacia de la arena en comparación con otros medios filtrantes hace que en este contexto se opte a menudo por el filtro continuo de arena. A esto se suman la modularidad y la simplicidad de instalación, características importantes cuando se trabaja en sistemas existentes.
Agua de refrigeración
Los filtros de grava se utilizan en sistemas de agua de refrigeración para proteger los sistemas situados aguas abajo, como los intercambiadores de calor.
Los sistemas de filtrado continuo de arena se utilizan en la industria metalúrgica como una de las etapas de tratamiento del agua de refrigeración. Esta agua, adecuadamente enfriada y desprovista de los sólidos en suspensión presentes en ella, puede reutilizarse aguas abajo del proceso.
Agua de proceso y reutilización
Los filtros de grava se utilizan para el tratamiento de aguas de proceso y el reciclado de agua. Su función principal es proteger los equipos posteriores frente a impurezas gruesas y sólidos en suspensión.
La filtración de arena puede integrarse en proyectos industriales donde se necesita reutilizar el agua después de una etapa de clarificación y separación de partículas.
Pretratamiento de ósmosis inversa
Los filtros de arena a presión se utilizan como pretratamiento de sistemas de ósmosis inversa. Su función es reducir la carga de sólidos y turbidez que llegaría a las membranas.
La protección de la ósmosis inversa mediante filtración previa reduce la exposición de las membranas a impurezas gruesas y contribuye a mantener su funcionamiento.
Sistemas de ultrafiltración por membranas
Los sistemas de ultrafiltración por membrana requieren aguas residuales lo más libres posible de sólidos en suspensión y/o material fibroso. Las membranas son un soporte eficaz pero extremadamente delicado; si están expuestas a la suciedad reducen drásticamente su eficacia.
Los sólidos en suspensión y el material fibroso tienden a depositarse en las membranas, acelerando la incrustación. Para contener este fenómeno, resulta apropiado tratar el agua, antes de la fase de ultrafiltración, con filtración con arena.
Los filtros con modo de funcionamiento continuo evitan la contaminación de las membranas, prolongando su vida y eficacia. Esto permite una mayor vida útil del sistema.
Plantas de carbón activado
Los sistemas de tratamiento con carbón activado permiten eliminar el cloro, el ozono, los tensioactivos iónicos, los disolventes, los pesticidas y los microcontaminantes orgánicos presentes en el agua, eliminando también los olores y sabores desagradables.
Los filtros de arena, instalados antes de la fase de carbón activado, permiten mejorar las características de las aguas residuales que entran en la fase de tratamiento con carbón activado. El agua más limpia que entra en esta fase permite que el carbón activado se regenere en intervalos de tiempo más largos.
Riego agrícola
La elección de un buen sistema de filtrado es de gran importancia para lograr un buen funcionamiento de los sistemas de riego de los cultivos. Los filtros de arena son especialmente útiles cuando el agua contiene materia orgánica, algas y partículas gruesas.
Es imprescindible colocar aguas abajo del filtro de arena otro filtro, ya sea de malla o de anillas, a modo de seguridad, que proteja la red de riego en caso de rotura de los colectores, ya que en ese caso parte de la arena del lecho filtrante podría salir del filtro.
Piscinas
Los filtros de arena a presión son los sistemas de tratamiento de agua más utilizados para piscinas. Son recipientes cerrados compuestos por distintas capas de arena, grava y, en algunos casos, vidrio.
Se utilizan principalmente para filtrar los sólidos en suspensión, los residuos y la turbidez acumulados en el agua de la piscina. El agua de la piscina se impulsa a través del medio filtrante a una presión de 30-100 psi y se recoge a través de los laterales.
Los filtros de arena para piscina facilitan la reutilización del agua, mejorando su calidad. Son rentables, eficaces y fáciles de usar.
Ventajas de los filtros horizontales de grava y arena
Alta eficacia de filtración
La filtración en profundidad es adecuada para una amplia gama de tamaños de partículas. La retención se produce a través de todo el espesor del lecho, no solamente en su superficie.
Los filtros de arena presentan una elevada capacidad de eliminación de turbidez y materia en suspensión. La concentración de elementos suspendidos puede reducirse a menos de 5 ppm en condiciones de funcionamiento adecuadas.
Robustez y durabilidad
Los filtros tienen una construcción robusta y pueden fabricarse en acero inoxidable, PRFV o acero dulce. El cuerpo de acero puede incorporar un revestimiento epoxi para protegerlo de la corrosión.
La robustez del recipiente, la ausencia de elementos filtrantes desechables y la posibilidad de regenerar el lecho mediante retrolavado favorecen una larga vida útil.
Bajo mantenimiento
El mantenimiento se basa principalmente en el control de la presión, los retrolavados, los enjuagues y la reposición periódica del medio filtrante. La operación resulta sencilla cuando el sistema está correctamente dimensionado.
La arena deberá sustituirse en el plazo de 2-3 años o antes si las condiciones de trabajo realizado por el filtro así lo aconsejan, y siempre y cuando la suciedad no desaparezca con las operaciones de contralavado.
En piscinas, la arena de sílice o sílex se recomienda cambiarla cada 3-4 años, ya que con el tiempo se apelmaza y pierde capacidad de filtración. El intervalo real depende de la calidad del agua, la frecuencia de uso y las condiciones de operación.
Eficiencia energética
Los filtros de arena a presión presentan una ligera caída de presión y pueden funcionar con eficiencia energética cuando se combinan con una bomba adecuada. La caída de presión aumenta principalmente cuando el lecho se carga de sólidos.
Flexibilidad
Los equipos pueden operar como filtros únicos o múltiples, de forma manual o automática, en posición horizontal o vertical y con diferentes medios filtrantes.
Son diversos en tamaño, material de construcción y capacidades de producción. La modularidad permite adaptar la solución a operaciones de pequeña y gran escala.
Limitaciones y aspectos que deben preverse
Los filtros de arena a presión no eliminan por sí solos todos los contaminantes presentes en el agua. En proyectos integrales suelen combinarse con coagulación, esterilización, aireación, carbón activado, filtración por membrana u otras tecnologías.
Dados sus tamaños, los filtros de arena precisan altos volúmenes de agua para retrolavar y altas presiones cuando la materia orgánica se adhiere a la arena. Por esta razón, el diseño debe incluir una fuente de agua de lavado y una gestión adecuada del agua residual generada.
Dadas las dimensiones de estos filtros, se requiere disponer de una superficie suficiente para alojarlos. En una instalación horizontal también deben reservarse espacios para las conexiones, los registros de inspección, las válvulas y las operaciones de mantenimiento.
En los sistemas de riego, un filtro de seguridad de malla o de anillas aguas abajo protege la red si se produce una rotura de los colectores y parte de la arena del lecho filtrante sale del filtro.
Automatización y optimización del proceso
Los sistemas de control automatizados permiten supervisar y ajustar continuamente los parámetros de funcionamiento para maximizar la eficacia y la vida útil. El retrolavado puede activarse según el tiempo de operación o el aumento de la pérdida de carga.
La combinación con otros sistemas de filtración, como el carbón activo o la filtración por membrana, puede aumentar aún más el rendimiento de la limpieza. La filtración de arena protege los medios posteriores y puede alargar los intervalos de regeneración o limpieza.
En proyectos integrales de tratamiento de agua, los filtros de arena a presión se utilizan principalmente en combinación con tecnologías como la coagulación, la esterilización y la aireación. Esto mejora la calidad del agua de salida generada y permite satisfacer las demandas de diversas industrias.
Operación, limpieza y mantenimiento
Control durante la filtración
Durante la filtración deben observarse la presión de entrada y salida, el caudal, la turbidez del agua tratada y el estado de las válvulas. El manómetro permite detectar el aumento excesivo de presión y determinar cuándo es necesario limpiar el lecho.
Una caída de presión superior a los 0,5-0,7 bar en la salida del filtro indica que puede ser necesario realizar un retrolavado en los sistemas de riego. En otros procesos, el criterio debe establecerse de acuerdo con las condiciones de diseño y la calidad del agua.
Retrolavado periódico
El retrolavado invierte el sentido de circulación del agua y desprende las partículas acumuladas en el medio filtrante. La duración y el caudal de esta fase deben permitir limpiar el lecho sin arrastrar el material filtrante.
El agua para el retrolavado debe proceder de otro filtro, por lo que se recomienda instalar al menos dos filtros cuando la continuidad del proceso sea importante.
Reposición del medio filtrante
La sustitución de la arena es necesaria cuando el contralavado ya no elimina la suciedad, cuando el material se apelmaza o cuando se deteriora la capacidad de filtración. La arena deberá sustituirse en el plazo de 2-3 años en determinadas instalaciones, mientras que en piscinas se recomienda cambiarla cada 3-4 años.
El cristal filtrante presenta mayor durabilidad que la arena convencional y necesita menos lavados. La zeolita ofrece una capacidad de filtrado superior, aunque con un precio más alto.
Combinación con otros sistemas de tratamiento
Los filtros de arena a presión se emplean en proyectos integrales junto con coagulación, esterilización y aireación. También pueden combinarse con filtros de antracita, carbón activado, membranas de ultrafiltración y ósmosis inversa.
Los filtros de antracita permiten una mayor capacidad de retención y ciclos de filtración más largos. Los filtros de carbón están indicados para la eliminación de compuestos orgánicos, cloro, olores y sabores.
La filtración de arena antes del carbón activado reduce la carga de sólidos que llega al material adsorbente. La filtración previa a membranas reduce la deposición de sólidos y material fibroso sobre las superficies de separación.
En las instalaciones de riego, se recomienda colocar aguas abajo del filtro de arena otro filtro de malla o de anillas como protección adicional de la red.
Cómo seleccionar un filtro horizontal de grava y arena
- Definir la composición y la concentración del agua de alimentación.
- Determinar la calidad de agua filtrada requerida.
- Establecer el caudal instantáneo y la capacidad de producción prevista.
- Seleccionar la granulometría y la combinación de medios filtrantes.
- Comprobar la presión de operación y la pérdida de carga admisible.
- Prever el volumen y la presión necesarios para el retrolavado.
- Comprobar el espacio disponible para el recipiente horizontal, las tuberías y el mantenimiento.
- Decidir si el funcionamiento será manual o automático.
- Definir la necesidad de filtros múltiples para mantener la continuidad del servicio.
- Evaluar la necesidad de combinar el filtro con coagulación, carbón activado, ultrafiltración u ósmosis inversa.
Los filtros de arena a presión suelen fabricarse a medida para satisfacer las necesidades específicas de cada aplicación. Por ello, es fundamental comprender de antemano la aplicación prevista y los distintos tipos de filtros de arena a presión.
El tamaño y el caudal del filtro deben estar en consonancia con las necesidades de producción proyectadas. Comunicar la calidad de agua filtrada deseada permite configurar el sistema para generar la calidad de agua especificada.
Aplicaciones por sector
| Sector | Función principal |
|---|---|
| Agua potable | Eliminación de sólidos en suspensión y sedimentos. |
| Aguas residuales | Reducción de la turbidez después de etapas biológicas o químicas. |
| Agua superficial | Clarificación antes del uso industrial o potable. |
| Agua de refrigeración | Protección de intercambiadores de calor y reutilización del agua. |
| Ósmosis inversa | Pretratamiento y reducción de sólidos en suspensión. |
| Ultrafiltración | Protección de las membranas frente a suciedad y material fibroso. |
| Carbón activado | Reducción de sólidos antes de la adsorción de contaminantes. |
| Riego | Retención de materia orgánica, algas y partículas gruesas. |
| Piscinas | Filtración de residuos, turbidez y sólidos en suspensión. |
Los filtros horizontales de grava y arena son una tecnología probada, robusta y flexible para la separación de sólidos y la reducción de turbidez. Su funcionamiento mediante filtración en profundidad, la posibilidad de utilizar distintos medios filtrantes y la adaptación a configuraciones manuales, automáticas, horizontales, verticales, simples o múltiples permiten integrarlos en numerosas líneas de tratamiento de agua y aguas residuales.
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