La potabilización del agua es el proceso por el cual se trata el agua para que pueda ser consumida por el ser humano sin que presente un riesgo para su salud. Se refiere tanto a beber como a preparar alimentos.
El agua se hace potable mediante procesos físicos, químicos y biológicos que eliminan impurezas, microorganismos y sustancias nocivas, convirtiéndola en segura para el consumo humano. El tratamiento se realiza principalmente en plantas potabilizadoras o Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP), donde el agua natural se transforma en un recurso seguro para beber, cocinar y abastecer a los municipios.
Flujograma del proceso de potabilización del agua
Captación → Canalización → Pretratamiento → Coagulación → Floculación → Decantación → Filtración → Desinfección → Cloración → Análisis y control de calidad → Distribución
Las etapas se realizan de forma encadenada dentro de una planta potabilizadora. Dependiendo de la fuente y de la calidad inicial del agua, pueden incorporarse tratamientos adicionales, como la corrección del pH, la alcalinización, la eliminación de sales, la reducción de metales pesados o la desalinización.
¿Qué es la potabilización del agua?
La potabilización consiste principalmente en eliminar sustancias que resultan tóxicas para las personas, como el cromo, el plomo o el zinc, así como algas, arenas o las bacterias y virus que pueden estar presentes en el agua. En definitiva, se busca eliminar cualquier potencial riesgo para la salud de las personas.
El agua potable o agua para el consumo humano es el agua que puede ser consumida para beber o preparar alimentos sin poner en peligro la salud. Para que el agua se convierta en potable debe recibir un tratamiento que siga una serie de estándares y cumpla los criterios determinados por las autoridades locales, nacionales e internacionales.
El agua potable debe ser incolora, inodora e insípida y cumplir con la reglamentación vigente de cada país. La resolución de posibles riesgos microbiológicos, químicos y radiológicos es fundamental para garantizar la seguridad del agua.
¿Dónde se potabiliza el agua?
El agua se potabiliza en las plantas potabilizadoras, conocidas técnicamente como Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP). Son infraestructuras diseñadas para tratar grandes volúmenes de agua y asegurar su calidad antes de enviarla a la red de distribución.
Una planta de tratamiento de agua potable capta el agua de su fuente natural y la somete a diferentes procesos: pretratamiento, coagulación, decantación, filtración, desinfección y análisis final antes de distribuirla a la población.
La fuente del agua y la complejidad del tratamiento
Los procesos de potabilización pueden variar en función de la fuente de agua. El agua superficial de ríos y lagos requiere mayor tratamiento por la cantidad de sedimentos y materia orgánica que puede contener.
El agua subterránea de pozos y manantiales suele ser más pura, pero puede contener sales o minerales que deben corregirse. En el caso de la potabilización del agua subterránea que proviene de pozos, el único tratamiento que requiere generalmente es la cloración, debido a que el agua suele ser más pura a grandes profundidades.
El agua de mar necesita desalinización, un proceso más costoso y complejo. En zonas con escasez de recursos hídricos, especialmente en zonas costeras, se puede obtener agua potable mediante ósmosis inversa o destilación.
| Fuente de agua | Características del tratamiento |
|---|---|
| Ríos y lagos | Requiere mayor tratamiento por la presencia de sedimentos y materia orgánica. |
| Pozos y manantiales | Suele ser más pura, pero puede contener sales o minerales. |
| Agua de mar | Necesita desalinización mediante ósmosis inversa o destilación. |
Etapas del proceso de potabilización
1. Captación del agua
La primera etapa consiste en captar el agua de su fuente natural, que puede ser un río, un lago, un embalse, un pozo o un manantial. El agua proveniente de los ríos requiere un proceso más completo porque está expuesta a la incorporación de materiales y microorganismos.
La captación conduce el agua hacia la planta potabilizadora mediante distintos sistemas. Si el agua se transporta por gravedad, se utiliza la aducción, ya que la fuente abastecedora está a un nivel más elevado que la planta. Si la fuente se encuentra a un nivel más bajo, el transporte se realiza mediante bombas y se denomina impulsión.
2. Pretratamiento
En el pretratamiento se eliminan los sólidos de gran tamaño, como ramas, piedras, suciedad y otros objetos. Para ello se colocan rejas al principio de la tubería de captación, que retienen los elementos voluminosos y protegen las instalaciones.
Las rejas también evitan que se cuelen ramas y grandes objetos, además de proteger a los peces que puedan ser absorbidos por el sistema. Después, el agua pasa por rejas más pequeñas y filtros desarenadores, donde se eliminan las partículas de tamaño medio.
Con la ayuda de un desarenador se separa la arena del agua para evitar que pueda dañar las bombas de la planta potabilizadora. Los materiales retenidos se colocan en contenedores para su reciclaje o gestión correspondiente.
En esta etapa también puede llevarse a cabo una predesinfección para destruir algunas sustancias orgánicas y reducir la presencia inicial de determinados microorganismos.
3. Coagulación
La coagulación es una etapa química destinada a desestabilizar las partículas que permanecen suspendidas o disueltas en el agua. Las bombas de baja presión transportan el agua a una cámara de mezcla, donde se incorporan los componentes necesarios para la potabilización.
Durante la coagulación se añaden sustancias químicas con carga positiva al agua. Estas cargas positivas neutralizan las cargas negativas de la suciedad y de otras partículas disueltas, que pueden estar compuestas de grava, arena, limo, bacterias o arcilla.
Los coagulantes pueden ser orgánicos o inorgánicos. También se ajusta el pH añadiendo ácidos y agentes coagulantes, ya que las condiciones químicas del agua influyen en la eficacia del tratamiento.
4. Floculación
Después de la coagulación se produce la floculación. Las partículas se fusionan con los compuestos químicos y forman partículas más grandes llamadas flóculos.
En este punto, el objetivo es eliminar partículas sólidas de tamaño mediano o pequeño, como arena, polvo o partículas de tierra. Al estar agrupadas en flóculos, las partículas son más sencillas de eliminar durante la decantación.
En algunos tratamientos se añade un polímero al agua para que aumenten el tamaño y la resistencia de las partículas fusionadas y no vuelvan a desintegrarse. La floculación también se utiliza para filtrar aguas pluviales y tratar aguas residuales en plantas de tratamiento.
5. Decantación
El agua pasa a grandes depósitos llamados decantadores, donde los flóculos formados en las etapas anteriores se separan mediante la gravedad. A medida que los flóculos aumentan de tamaño, su peso los empuja paulatinamente hacia el fondo del depósito.
La decantación se lleva a cabo dejando el agua en grandes estanques para que los residuos flotantes queden en la superficie y las partículas más pesadas bajen al fondo por su propio peso. Los sedimentos nocivos más densos se depositan en el fondo y se eliminan posteriormente.
El agua decantada pasa a la siguiente fase más limpia, aunque todavía contiene partículas pequeñas que apenas se ven a simple vista y deben ser retenidas mediante filtración.
6. Filtración
El agua decantada de la superficie pasa a través de un medio poroso que elimina los sedimentos menos densos y termina de retener las impurezas. Los filtros pueden estar formados por arena, grava o carbón activado.
Durante el filtrado, el agua atraviesa filtros de diferentes tamaños y materiales. Estos filtros retienen partículas disueltas o suspendidas, gérmenes, polvo, agentes químicos, parásitos, bacterias, virus y malos olores.
Existen filtros abiertos y por gravedad, así como filtros cerrados y a presión. También pueden emplearse filtros lentos, filtros rápidos y medios porosos granulares con flujo ascendente, descendente o mixto.
La filtración reduce gran parte de la turbidez y retiene las partículas que no fueron eliminadas durante la coagulación, la floculación y la decantación. En determinados procesos, la filtración mediante arena puede eliminar hasta un 95 % de los microorganismos.
7. Desinfección del agua
Aunque el agua esté completamente limpia, todavía puede contener bacterias, virus y otros microorganismos. Por este motivo, se aplican tratamientos de desinfección destinados a eliminar los agentes patógenos.
La desinfección suele realizarse mediante cloro, ozono o radiación ultravioleta. También pueden utilizarse otros agentes químicos, agentes físicos, medios mecánicos y radiación.
La cloración es el método más utilizado porque es una tecnología bien establecida y porque el cloro residual prolonga el efecto desinfectante en el agua. La irradiación con rayos ultravioletas y la aplicación de ozono también permiten eliminar agentes patógenos, especialmente en aguas subterráneas o manantiales naturales.
El ozono puede ser más costoso y tiene el inconveniente de que su efecto se evapora en una media hora. El cloro, por su parte, es un compuesto tóxico, corrosivo e inestable a altas concentraciones, por lo que deben respetarse las indicaciones y obligaciones de las autoridades sanitarias.
8. Cloración y protección durante la distribución
Una vez desinfectada, el agua es apta para el consumo, pero todavía debe protegerse durante el trayecto desde la planta potabilizadora hasta los grifos. La red de tuberías puede recorrer largas distancias y necesita una protección que evite una nueva contaminación.
Para garantizar la potabilidad durante el transporte se añade una cantidad pequeña de cloro, de unos 0,2-0,5 mg/l. El agua con esta cantidad de cloro no es perjudicial para la salud y mantiene su potabilidad desde que sale de la planta hasta que llega a los hogares.
9. Corrección del pH y alcalinización
Durante el tratamiento, el uso de coagulantes puede hacer que el agua se vuelva ácida. Por ello puede ser necesario añadir cal para corregir sus características y convertirla en apta para el consumo.
El pH del agua potable debe estar entre 6,5 y 9,5. La corrección del pH forma parte del control de los parámetros químicos exigidos para considerar potable el agua.
10. Análisis y control de calidad
Una vez finalizadas las etapas de tratamiento en la ETAP, se realizan diversos análisis del agua para confirmar el éxito del procedimiento. Antes de ser distribuida, el agua pasa por controles exhaustivos que verifican que cumple con todas las normativas de calidad.
Solo después de comprobar que el tratamiento ha sido correcto se envía el agua a la red de distribución. Para confirmar que el agua es potable debe ser inodora, incolora e insípida, además de satisfacer los controles de calidad establecidos.
Las medidas de seguridad del agua potable están definidas por estándares nacionales o locales de calidad del agua de consumo. Las guías de la Organización Mundial de la Salud proporcionan bases para el desarrollo de estándares nacionales que garantizan la salubridad del agua potable.
Distribución hasta los hogares
Una vez finalizada la potabilización, el agua se lleva a las estaciones de bombeo, desde donde se distribuye mediante una red de tuberías. Solo entonces es enviada a la red de distribución para llegar a los grifos.
La cloración residual permite mantener la seguridad del agua durante los largos trayectos de tuberías desde la planta potabilizadora hasta los hogares.
Control de la potabilidad y riesgos del agua
La calidad del agua potable preocupa tanto en los países desarrollados como en los países en vías de desarrollo por su repercusión en la salud de la población. Los agentes infecciosos, los productos químicos tóxicos y la contaminación radiológica son factores de riesgo relacionados con el agua contaminada.
La inspección visual puede mostrar si el agua está limpia o turbia, si contiene partículas flotando o depositadas en el fondo y si presenta olores extraños. Sin embargo, el aspecto, el olor y el sabor no bastan para confirmar que el agua es segura.
Si se duda de la pureza del agua, es necesario analizarla. Los kits de evaluación pueden medir el cloro, los nitratos y nitritos, minerales como el hierro, el cobre y el plomo, además de la dureza del agua.
Un laboratorio certificado puede realizar análisis de control, análisis de grifo o análisis completos. Este análisis es más certero que el de un kit de evaluación y permite determinar los parámetros que deben estudiarse según las características del agua.
Potabilización de aguas con sales, metales pesados y agua de mar
Cuando el agua contiene sales o metales pesados, el tratamiento es mucho más complicado y costoso por el riesgo que suponen estos elementos. En estos casos pueden ser necesarios procesos específicos para reducir o eliminar los componentes disueltos.
La desalinización del agua de mar emplea habitualmente técnicas de ósmosis inversa o destilación. La ósmosis inversa utiliza membranas capaces de separar las sales y otros componentes del agua, pero requiere una infraestructura compleja y un consumo energético elevado.
Potabilización y tratamiento de aguas residuales
Un agua que ya ha sido utilizada en actividades domésticas, industriales o ganaderas pasa a llamarse agua residual porque contiene residuos como grasas, detergentes, plaguicidas y residuos industriales que han deteriorado drásticamente su calidad.
Mediante una estación depuradora se puede devolver al agua una calidad suficiente para que vuelva a ser utilizada. Dependiendo de la calidad con la que se recibe el agua, se precisarán más o menos tratamientos, aunque los esenciales suelen ser coagulación y floculación, decantación, filtración y desinfección.
En las aguas residuales, las partículas suspendidas se desestabilizan mediante la coagulación y la floculación, normalmente con la adición de productos químicos como sulfato de alúmina y polielectrolitos. La decantación permite separar los residuos flotantes de las partículas más pesadas que bajan al fondo.
Después de la decantación, el agua atraviesa de manera forzada un medio poroso, generalmente de arena o carbón activo, para retener las partículas sólidas. Con este proceso se elimina gran parte de la turbidez y de las partículas que no fueron retenidas en la fase de coagulación-floculación.
La potabilización de aguas residuales urbanas es el proceso más costoso, ya que implica tratamientos rigurosos para garantizar la calidad del agua. Sus posibles usos incluyen la reutilización en agricultura, fines municipales y recreativos, transporte y lavado, refrigeración industrial, producción de biomasa y potabilización.
La reutilización de las aguas residuales favorece el mantenimiento de los recursos hídricos, reduce la contaminación y permite aprovechar los elementos nutritivos del agua depurada.
Tecnologías nuevas para potabilizar el agua
La potabilización del agua afronta nuevos contaminantes, como los microplásticos y las sustancias procedentes de la industria farmacéutica. Los microplásticos son partículas de tamaño ínfimo que pueden acabar en la dieta humana a través del consumo de fauna marina.
Ya existen tecnologías experimentales capaces de filtrar microplásticos. Otra de las tecnologías prometedoras es la de los filtros de membrana, que ofrecen una capacidad de filtración muy elevada.
Algunas tecnologías imitan los mecanismos naturales de filtración de los organismos. Un ejemplo es el uso de aquaporinas, proteínas que permiten a las plantas absorber la humedad del suelo y a los riñones humanos filtrar 170 litros de fluido al día.
Las aquaporinas desarrolladas para el tratamiento del agua también se han empleado en la Estación Espacial Internacional. Estos filtros de membrana pueden utilizarse tanto en instalaciones terrestres como en sistemas de tratamiento avanzados.
Potabilización y energías renovables
Tanto las ETAP como las plantas desalinizadoras afrontan el desafío de utilizar una energía eléctrica lo más ecológica y renovable posible. La relación entre potabilización del agua y energía es clave para que este proceso sea social, económico y ambientalmente sostenible.
Una planta desalinizadora tiene un alto consumo eléctrico y necesita soluciones energéticas que incorporen fuentes renovables para mejorar el rendimiento de los procesos, reducir los costes y disminuir el impacto ambiental.
La escasez de agua, el crecimiento de la población, la expansión urbana, la desertificación y las sequías hacen que la gestión sostenible del agua sea cada vez más importante. También es necesario impulsar la reutilización del agua y mejorar la eficiencia de las infraestructuras hidráulicas.
Importancia del acceso al agua potable
El agua potable es un recurso esencial para la vida y la salud de las personas. Solo el 0,4 % del agua del planeta es apta para el consumo humano, por lo que es fundamental invertir en su potabilización y en una gestión sostenible de los recursos hídricos.
Según la ONU, 2.200 millones de personas carecen de acceso a servicios de agua potable gestionados de forma segura y más de la mitad de la población, 4 200 millones de personas, carece de servicios de saneamiento gestionados de forma segura.
La potabilización gana importancia como capacidad estratégica para el futuro de la humanidad debido al aumento de la población, la urbanización, el calentamiento planetario, la desertificación y las sequías. También se relaciona con el Objetivo de Desarrollo Sostenible número 6, que promueve el acceso universal al agua de calidad y al saneamiento.
La potabilización del agua es clave en la lucha contra la desigualdad y la pobreza. Asegurar el acceso diario a una fuente de agua potable es fundamental para proteger la salud, mejorar el bienestar y garantizar un recurso básico para la población.
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