La arena silícea y el carbón activo son dos de los medios filtrantes más utilizados en tratamiento de agua, y con frecuencia se plantean como si fueran opciones entre las que elegir. No lo son: hacen cosas distintas y, en la mayoría de instalaciones, trabajan en serie.
El filtro de arena
Un filtro de arena retiene sólidos en suspensión por vía física. El agua atraviesa el lecho y las partículas quedan atrapadas entre los granos: las de mayor tamaño en las capas superiores, las más finas a medida que el agua penetra en el lecho.
La granulometría y la altura del lecho se eligen según la carga de sólidos del agua de entrada y la velocidad de filtración de diseño. En instalaciones industriales es habitual el filtro multicapa: antracita en la parte superior, arena en la intermedia y granate en el fondo, con granulometría decreciente en el sentido del flujo para repartir la retención por todo el espesor.
Se sitúa al principio de la línea de tratamiento. Su función es entregar a las etapas siguientes un agua con la turbidez suficientemente baja como para que puedan trabajar.
El lavado a contracorriente
A medida que el lecho retiene sólidos, la pérdida de carga aumenta. Cuando alcanza el valor de consigna, el filtro entra en lavado: se invierte el sentido del flujo, el lecho se expande y el agua arrastra los sólidos retenidos hacia el desagüe.
La velocidad de lavado es un parámetro crítico. Insuficiente, el lecho no expande y no se limpia; excesiva, arrastra medio filtrante fuera del filtro. Tras el lavado se realiza un enjuague para reasentar el lecho antes de volver a servicio. En instalaciones automatizadas el ciclo se dispara por pérdida de carga, por volumen filtrado o por tiempo.
El filtro de carbón activo
El carbón activo no filtra por retención física, sino por adsorción. Su estructura porosa desarrolla una superficie específica muy elevada, y los compuestos disueltos quedan fijados sobre esa superficie.
Retiene lo que un filtro de arena deja pasar por definición, porque está disuelto y no en suspensión:
- Cloro libre y cloraminas.
- Compuestos orgánicos volátiles.
- Sustancias responsables del olor, el sabor y el color.
- Pesticidas y determinados compuestos orgánicos.
Se coloca después del filtro de arena. Si el agua llegara al carbón con sólidos en suspensión, estos colmatarían la superficie del lecho y anularían buena parte de la capacidad de adsorción.
La diferencia que importa
La distinción práctica es esta: la arena retira lo que está en suspensión, el carbón activo retira lo que está disuelto. Por eso una instalación completa lleva las dos etapas y en ese orden.
Hay además una diferencia de comportamiento en el tiempo. El lecho de arena se regenera con cada lavado y dura años. El carbón activo se agota: su capacidad de adsorción se consume y llega un momento en que hay que sustituirlo o regenerarlo. Ese momento se determina por el seguimiento de la calidad del agua a la salida, no por calendario.
Qué condiciona la vida del lecho
La duración y el rendimiento de ambos medios dependen de la carga de contaminantes del agua de entrada, del caudal y la velocidad de filtración, de la temperatura del agua y del régimen de lavados. Dos instalaciones con el mismo equipo y aguas distintas tienen ciclos de reposición completamente diferentes.
Puede consultar las granulometrías disponibles de arena y grava y de carbón activo, o escribirnos con el análisis de su agua.
