Existen muchos tipos de tecnologías de tratamiento de agua. Según diferentes principios de tratamiento y escenarios de aplicación, se pueden dividir sistemáticamente en categorías como pretratamiento, tratamiento convencional, tratamiento avanzado y utilización de recursos. La siguiente es una tabla comparativa de las tecnologías de tratamiento de agua representativas y más utilizadas y sus escenarios aplicables, compilada en función de las principales prácticas de ingeniería y las tendencias de desarrollo de la industria:
Clasificación de tecnologías de tratamiento de agua y tabla comparativa de escenarios aplicables
Mesa
Categoría de tecnología|Proceso/tecnología típicos|Principio Básico|Principales escenarios de aplicación|Ventajas y limitaciones
1. Tecnologías de pretratamiento|Rejas, cribas, desarenadores|Intercepción mecánica de grandes sólidos en suspensión o eliminación por gravedad de partículas de arena inorgánicas|Entrada de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, tratamiento-frontal de aguas residuales industriales|Estructura simple, funcionamiento estable|Sólo puede eliminar impurezas gruesas, no puede tratar contaminantes disueltos.
Coagulación y sedimentación|Agregar coagulantes para desestabilizar las partículas coloidales y agregarlas en flóculos antes de sedimentar|Depuración de agua potable, tratamiento primario de aguas residuales industriales|Bajo costo, efecto significativo|Muy afectado por las fluctuaciones en la calidad del agua y la alta producción de lodos.
Tecnología de flotación por aire|Utilizando microburbujas para adherirse a partículas hidrófobas, haciendo que floten y se separen|Aguas residuales aceitosas, fuentes de agua con abundantes algas, eliminación de sólidos ligeros en suspensión|Alta eficiencia de eliminación de contaminantes de baja-densidad|Alto consumo de energía, requiere un sistema de aire disuelto presurizado.
2. Tecnologías de Tratamiento Biológico|Proceso de Lodos Activados (A/O, A²/O)|Utiliza microorganismos suspendidos para degradar la materia orgánica, logrando la eliminación de nitrógeno y fósforo|Proceso convencional en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales|Tecnología madura, excelente efecto de eliminación de nitrógeno y fósforo.
Altamente dependiente de fuentes de carbono, requiriendo fuentes de carbono externas como el acetato de sodio |
MBR (Biorreactor de Membrana)|La separación por membranas reemplaza los tanques de sedimentación secundarios, logrando una separación eficiente de sólidos-líquidos|Adecuado para áreas de descarga de alto-estándar y proyectos de reutilización de agua recuperada|Excelente calidad del efluente (hasta Clase A o superior)
Alto riesgo de contaminación de la membrana, altos costos de operación y mantenimiento
Reactor anaeróbico UASB/IC|Los microorganismos anaeróbicos descomponen la materia orgánica en alta-concentración y producen biogás|Adecuado para aguas residuales orgánicas de alta-concentración procedentes de industrias de procesamiento de alimentos, cervecería y farmacéutica|Ahorro energético-y energía reciclable (CH₄)
Arranque-lento, sensible a sustancias tóxicas
Proceso de biopelícula (Biofiltro, MBBR)|Los microorganismos se adhieren a la superficie de un portador para formar una biopelícula que degrada los contaminantes|Plantas de tratamiento de aguas residuales-a pequeña escala, tratamiento de aguas residuales industriales|Alta resistencia a cargas de choque, baja producción de lodos
Portador propenso a obstruirse, requiere mantenimiento regular
Tecnologías de tratamiento avanzadas|Ozono-Carbón activado biológico (O₃-BAC)|El ozono oxida la materia orgánica recalcitrante, el carbón activado la adsorbe y favorece la biodegradación|Tratamiento avanzado de fuentes de agua potable ligeramente contaminadas|Elimina eficazmente olores y trazas de materia orgánica.
Altos costos operativos, requiere control de los subproductos de la desinfección.
Ultrafiltración (UF)|Utiliza el tamaño de los poros de la membrana para retener coloides, bacterias y otras moléculas grandes|Purificación de agua potable, pretratamiento MBR, protección de aguas recuperadas|Barrera física, efluente estable y seguro.
Ineficaz contra contaminantes iónicos, requiere combinación con otros procesos
Ósmosis inversa (RO)|La alta presión impulsa las moléculas de agua a través de una membrana semi-permeable, reteniendo iones y moléculas pequeñas|Desalinización de agua de mar, agua ultrapura de grado-electrónico, vertido industrial cero|Tasa de desalinización de hasta el 99% o más
Alto consumo de energía, difícil tratamiento del concentrado.