Anar al contingut

Purificació d'aigua potable

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:Illustration of a typical drinking water treatment process-es.png
Procés típic de tractament d'aigua potable.

El procés de purificació d'aigua potable és una série de passos al com se somet l'aigua per a eliminar microorganismes i residus perillosos en la finalitat d'obtindre aigua de major purea i calitat consumible.

En 1827, es va establir el primer sistema efectiu utilisat per al tractament del aigua per al consum humà.

La purificació de l'aigua pot reduir la concentració de partícules, incloent partícules suspeses, paràsits, bactèries, algues, virus i foncs, aixina com reduir la concentració d'una série de matèries dissoltes i particuladas.

Les normes de calitat de l'aigua potable solen ser establides pels governs o per normes internacionals. Estes normes solen incloure concentracions mínimes i màximes de contaminants, en funció de l'us previst de l'aigua.

L'inspecció visual no pot determinar si l'aigua complix normes de calitat. Els procediments senzills, com l'ebullició o l'us d'un filtre domèstic de carbó activat no són suficients per a tractar tots els possibles contaminants que pot contindre l'aigua d'una font desconeguda. Inclús l'aigua natural de manantial -considerada segura a tots els efectes pràctics en el sigle XIX- deu analisar-se ara abans de determinar qué tipo de tractament, si és que es necessita. La Química i l'anàlisis microbiològic, encara que són cars, són l'única forma d'obtindre l'informació necessària per a decidir el método de depuració adequat.

Segons un informe de l'Organisació Mundial de la Salut (OMS) de 2007, 1100 millons de persones carixen d'accés a un suministrament millorat d'aigua potable; el 88% dels 4.000 millons de casos anuals de malaltia diarreica s'atribuïxen a l'aigua no apta per al consum i a un sanejament i higiene inadequats, mentres que 1,8 millons de persones moren cada any a causa de la malaltia diarreica. La OMS estima que el 94% d'estos casos de malalties diarreicas es poden previndre per mig de modificacions de l'entorn, inclós l'accés a l'aigua potable.[1] Unes tècniques senzilles per a tractar l'aigua en casa, com la cloración, els filtres i la desinfecció solar, i per a almagasenar-la en recipients segurs podrien salvar un gran número de vides cada any.[2] Reduir les morts per malalties transmeses per l'aigua és un dels principals objectius de salut pública en els països en desenroll.

Història

[editar | editar còdic]
Archiu:Jakob Ziegler 1799 Bemerkungen über gemeines Wasser detail.jpg
Dibuix d'un aparat per a estudiar l'anàlisis químic de les aigües minerals en un llibre de 1799.
Archiu:Rapid sand filter caps block 4 -es.png
Ilustració (vista en tall) d'un filtre ràpit d'arena per a purificació d'aigua

Els primers experiments sobre la filtració de l'aigua es varen realisar en el sigle XVII. Sir Francis Bacon va intentar desalinizar l'aigua de mar fent passar el cabal per un filtre d'arena. Encara que el seu experiment no va tindre èxit, va marcar l'inici d'un nou interés en este camp. Els pares de la microscopía, Antonie van Leeuwenhoek i Robert Hooke, varen utilisar el recent inventat microscopi per a observar per primera volta chicotetes partícules materials que yacer suspeses en l'aigua, assentant les bases per a la futura comprensió dels patógenos transmesos per l'aigua.[3]

Filtre d'arena

[editar | editar còdic]
Archiu:Snow-cholera-map-1.jpg
Mapa original de John Snow mostrant el clusters de casos de còlera en l'Epidèmia de Londres de 1854.

El primer us documentat de filtre d'arena per a purificar el suministrament d'aigua data de 1804, quan el propietari d'una blanquería en Paisley, Escòcia, John Gibb, va instalar un filtre experimental, venent el seu excedent no desijat al públic.[4] Este método va ser perfeccionat en les dos décades següents per ingeniers que treballaven per a companyies privades d'aigua, i va culminar en el primer suministrament públic d'aigua tractada del món, instalat per l'ingenier James Simpson per a la Chelsea Waterworks Company de Londres en 1829.[5] Esta instalació va proporcionar aigua filtrada a tots els residents de la zona, i el disseny de la ret va ser àmpliament copiat en tot el Regne Unit en les décades següents.

La pràctica del tractament de l'aigua pronte es va convertir en alguna cosa habitual i comuna, i les virtuts del sistema es varen fer palesos despuix de les investigacions del mege John Snow durant el brot de còlera de Broad Street de 1854. Snow es va mostrar escèptic en la llavors dominant teoria del miasma que afirmava que les malalties eren causades per "mals aires" nocius. Encara que la teoria dels germens de la malaltia encara no s'havia desenrollat, les observacions de Snow li varen dur a descartar la teoria imperant. El seu ensaig de 1855 Sobre el modo de comunicació del còlera va demostrar de forma concloent el paper del suministrament d'aigua en la propagació de l'epidèmia de còlera en el Soho,[6][7] en l'us d'un mapa de distribució de punts i proves estadístiques per a ilustrar la conexió entre la calitat de la font d'aigua i els casos de còlera. Les seues senyes varen convéncer al consell local per a que inutilisara la bomba d'aigua, lo que va posar fi ràpidament al brot.

La Metropolis Water Act va introduir la regulació de les empreses de suministrament d'aigua en Londres, incloent per primera volta normes mínimes de calitat de l'aigua. La Llei "establia disposicions per a assegurar el suministrament d'aigua pura i saludable a la metròpolis", i exigia que tota l'aigua fora "efectivament filtrada" a partir del 31 de decembre de 1855.[8] Açò va ser seguit per la llegislació per a l'inspecció obligatòria de la calitat de l'aigua, incloent anàlisis químics complets, en 1858. Esta llegislació va assentar un precedent mundial per a intervencions estatals de salut pública similars en tota Europa. Al mateix temps es va crear la Comissió Metropolitana d'Aigüeral, es va adoptar la filtració de l'aigua en tot el país i es varen establir noves prens d'aigua en el Támesis per damunt de l'Esclusa de Teddington. Els filtres automàtics a pressió, en els que l'aigua és forçada baix pressió a través del sistema de filtració, es varen innovar en 1899 en Anglaterra.[4]

Cloración de l'aigua

[editar | editar còdic]

John Snow va ser el primer en utilisar en èxit el clor per a desinfectar el suministrament d'aigua en el Soho que havia ajudat a propagar el brot de còlera. William Soper també va utilisar calç clorada per a tractar les aigües residuals produïdes pels pacients de febra tifoidea en 1879.

En un artícul publicat en 1894, Moritz Traube va propondre formalment l'adició de clorur de calç (hipoclorito de calcio) a l'aigua per a fer-la "lliure de germens". Atres dos investigadors varen confirmar les troballes de Traube i varen publicar els seus treballs en 1895.[9] Els primers intents d'implementar la cloración de l'aigua en una planta de tractament d'aigua es varen fer en 1893 en Hamburc, Alemània i en 1897 la ciutat de Maidstone, Anglaterra va ser la primera en tindre tot el seu suministrament d'aigua tractat en clor.[10] La cloración permanent de l'aigua va començar en 1905, quan un filtre d'arena llent defectuós i un suministrament d'aigua contaminat varen provocar una greu epidèmia de febra tifoidea en Lincoln, Anglaterra.[11] El doctor Alexander Cruickshank Houston va utilisar la cloración de l'aigua per a frenar l'epidèmia. La seua instalació alimentava una solució concentrada de clorur de calç a l'aigua que es tractava. La cloración del suministrament d'aigua va ajudar a detindre l'epidèmia i, com a precaució, la cloración es va mantindre fins a 1911, quan es va instituir un nou suministrament d'aigua.[12]

Archiu:Manual Control Chlorinator.jpg
Clorador de control manual per a la liqüefacció del clor per a la purificació de l'aigua, principis del sigle XX. De Chlorination of Water per Joseph Race, 1918

El primer us continuat del clor en Estats Units per a la desinfecció va tindre lloc en 1908 en l'embassament de Boonton (en el riu Rockaway), que servia de suministrament per a Jersey City, Nova Jersey.[13] La cloración es conseguia per mig de adició controlades de solucions diluïdes de clorur de calç (hipoclorito de calcio) en dosis de 0,2 a 0,35 ppm. El procés de tractament va ser concebut pel Dr. John L. Lleal i la planta d'cloración va ser dissenyada per George W. Fuller[14] En els anys següents, la desinfecció en clor utilisant clorur de calç es va instalar ràpidament en els sistemes d'aigua potable de tot lo món.[15]


La tècnica de purificació de l'aigua potable per mig de l'us de gas clor licuado comprimit va ser desenrollada per un oficial britànic del Servici Mèdic de l'Índia, Vincent B. Nesfield, en 1903. Segons el seu propi relat:

Se'm va ocórrer que el gas de clor podria ser satisfactori... si es trobaven els mijos adequats per a utilisar-ho.... La següent qüestió important era cóm fer que el gas fora portàtil. Açò podria conseguir-se de dos maneres: Licuándolo i almagasenant-ho en recipients de ferro revestits de plom, en una chorrada en un canal capilar molt fi i proveïts d'una aixeta o una tapa de roll. S'obri l'aixeta i s'introduïx la botella en la cantitat d'aigua necessària. El clor burbujea i en dèu o quinze minuts l'aigua és absolutament segura. Este método seria útil a gran escala, com per als carros d'aigua de servici.[16]

El major de l'eixèrcit nortamericà Carl Rogers Darnall, professor de química de l'Escola de Medicina de l'Eixèrcit, va fer la primera demostració pràctica en 1910. Poc despuix, el major William J. L. Lyster del Departament Mèdic de l'Eixèrcit va utilisar una solució d'hipoclorito de calcio en una bossa de lli per a tractar l'aigua. Durant moltes décades, el método de Lyster va seguir sent l'estàndart per a les forces terrestres nortamericanes en el camp i en els campaments, implementat en la forma de la coneguda Bossa Lyster (també deletreada com a Bossa Lister). La bossa estava feta de lona i podia contindre 36 galons d'aigua. Era porosa i se sostenia en cordes, purificant l'aigua en l'ajuda d'una solució de hipoclorito de calcio. Cada bossa tenia una aixeta adossada, que s'utilisava per a descarregar l'aigua per a les proves, aixina com per a dispensar-la per al seu us. Açò es va convertir en la base dels sistemes actuals de purificació de l'aigua municipal.[17]

Métodos per a purificar l'aigua

[editar | editar còdic]

És el procediment primari de desinfecció del aigua en el que s'ampren composts. Té acció germicida que elimina algunes bactèries, verdets i algues; ademés de que manté un equilibri de la població de microorganismes patógenos que pogueren trobar-se en l'aigua. Açò nos permet erradicar la major cantitat de bactèries per a previndre la transmissió de malalties. Es té que hervir l'aigua 15 o 20 minuts

Filtració a través de llit intern

[editar | editar còdic]

És un sistema de filtrat que atrapa les partícules de major tamany suspeses en l'aigua, quedant en les distintes capes d'arena que guarden distinta gruixa.

Filtració a través de carbó activat

[editar | editar còdic]

La filtració per mig de carbó activat s'ampra en el tractament d'aigua, degut a que posseïx una gran capacitat d'absorció de diversos elements. Les seues aplicacions més beneficioses tenen que vore en la reducció del sabor i olor a clor, sediment i composts orgànics.[18] Ademés, és utilisat per a la filtració en equips d'òsmosis inversa.

Este tipo de filtració s'ampra per a depuracions d'aigua subterrànea, purificació del cabal final de les estacions de tractament d'aigua potable, decoloraciones de l'aigua, depuració d'aigua per a piscines i refinament d'aigües residuals tractades entre uns atres.

El seu funcionament és molt simple: consistix en introduir l'aigua per la part superior d'una columna que conté el carbó actiu per a que, per mig de l'acció de la gravetat o d'una pressió artificial, circule cap a avall i es recupere a través d'un sistema de drenage inferior.

Filtració per mig de cartuchos

[editar | editar còdic]
Archiu:Filtro pulidor.jpg
Filtre pulidor

És l'últim pas de l'aigua per a conseguir el seu poliment físic. És l'aigua que passa a través d'un dispositiu que conté paper filtre, en la capacitat de retindre algun possible residu suspés en l'aigua d'un tamany aproximat de fins a 0.22 micras, encara que en les plantes purificadoras el filtrat típic és de 5 micras. Quan el cartuig s'embruta per l'excés de matèria suspesa, solament es canvia per un atre o be pot llavar-se i reutilisar-se per al seu consum.

Suavización de l'aigua

[editar | editar còdic]

Suavizador i és per a llevar-li la durea a l'aigua (contingut alt en sals). En este filtre s'usen resines que retenen el calcio, sodi i magnesi i poden ser naturals o creades artificialment, els sòlits en suspensió (sales) que queden surant per damunt de la resina es drenan i que es dirigixen al drenage.

Òsmosis inversa

[editar | editar còdic]

És coneguda com a ultra purificació en la qual es fa passar a l'aigua a altes pressions a través d'una membrana semipermeable que separa l'aigua més alta en sals i l'aigua baixa en sals.

La funció de la membrana semipermeable és llevar la major part dels sòlits dissolts totals d'un 95% a un 99% i el 99% de totes les bactèries. L'aigua passa a través de la membrana a alta pressió de tal modo que les impurees ixen per darrere, deixant fluir i continuar en el seu procés a l'aigua més pura.

De ser necessari es torna a polir l'aigua físicament en un filtre que continga un cartuig en capacitat de retindre fins a una micra o menys.

Llum ultravioleta

[editar | editar còdic]
Archiu:Lámpara de luz ultravioleta.jpg
Llàntia de llum ultravioleta

La llum ultravioleta s'usa per a matar a bactèries, puix gràcies a l'espectre que té és possible aplegar a exterminar-les esterilisant aixina l'aigua.Este procés es pot realisar usant els rajos ultravioleta en l'aigua d'una manera d'acció natural

Ozonificación d'aigua

[editar | editar còdic]
Archiu:Generador de ozono.jpg
Generador d'ozon

S'ampra en acabant de que l'aigua ha passat pels rajos ultravioleta; és un gas que s'injecta a l'aigua de la forma més directa possible en combinació en l'aire que, en tindre contacte en l'aigua, porta a terme l'oxidació dels composts orgànics i inorgànics d'esta, destruint-los i evitant la formació d'algues i putrefacció de l'aigua.

L'efectivitat de la desinfecció per mig d'ozon té que vore en la cantitat amprada d'est i en el temps en contacte en l'aigua.


Referències

[editar | editar còdic]
  1. (2007) La lluita contra les malalties transmeses per l'aigua en les llars, Organisació Mundial de la Salut. ISBN 978-92-4-159522-3.
  2. (2005) Aigua per a la vida: Making it Happen, Organisació Mundial de la Salut i UNICEF. ISBN 978-92-4-156293-5.
  3. «L'us del microscopi en l'història dels filtres d'aigua». Història dels filtres d'aigua.
  4. 4,0 4,1 pdf «Filtració dels suministraments d'aigua».Organisació Mundial de la Salut.
  5. History of the Chelsea Waterworks. ucla.edu
  6. (2007) aneu=t1exE1cfKXIC&pg=PA87 Conceptes i pràctica de la medicina humanitària, Springer, p. 87. ISBN 978-0-387-72264-1.
  7. Bazin, Hervé (2008). aneu=NSHXLkgFBBQC&pg=PA290 L'histoire dones vaccinations, John Libbey Eurotext, p. 290.
  8. An Act to make better Provision respecting the Supply of Water to the Metropolis, (15 & 16 Vict. C.84)
  9. (1901) Public Water-Supplies: Requirements, Resources, and the Construction of Works, 1st edició, New York: John Wiley & Sons, p. 493.
  10. “Epidèmia de tifus en Maidstone” . Journal of the Sanitary Institute.
  11. «¿Un milacre per a la salut pública?».
  12. Reece, R.J. (1907). "Informe sobre l'epidèmia de febra entérica en la ciutat de Lincoln, 1904-5". En Thirty-Fifth Annual Report of the Local Government Board, 1905-6: Suplement que conté l'Informe de l'Oficial Mege per a 1905-6. Londres:Local Government Board.
  13. Lleal, John L. (1909). "La planta d'esterilisació de la companyia de suministrament d'aigua de Jersey City en Boonton, N.J.". Proceedings American Water Works Association. pp. 100-9.
  14. Fuller, George W. (1909). "Descripció del procés i la planta de la Jersey City Water Supply Company per a l'esterilisació de l'aigua de l'embassament de Boonton". Proceedings AWWA. pp. 110-34.
  15. Hazen, Allen. (1916). Clean Water and How to Get It. New York:Wiley. p. 102.
  16. Nesfield, V. B. (1902). “Un método químic per a esterilisar l'aigua sense afectar a la seua potabilidad”. Public Health 15: 601-3. doi:10.1016/s0033-3506(02)80142-1.
  17. «Desinfecció de l'aigua en una bossa Lyster - Malalties contagioses i sanejament en el camp».
  18. «Aigua purificada: procés de purificació i propietats» (en és). Fundació Aquae. Consultat el 2023-04-20.