Comisión Nacional del Agua - Conagua

• Una graduación adecuada para permitir un lavado eficiente (poco dispersa)
Como medio se utiliza arena, antracita, tierra de diatomeas, perlita y carbón activado
en polvo o granulado, Un filtro se puede rellenar con un sólo tipo de medio o una
combinación de éstos. El medio más común empleado es la arena de sílice y para
filtros duales, arena con antracita. Se emplea carbón activado como medio filtrante
cuando se pretende no sólo eliminar los sólidos en suspensión, sino también remover
los materiales disueltos por adsorción.
También el medio filtrante ideal para los filtros granulares profundos debe ser de un
tamaño tal que retenga una gran cantidad de sólidos suspendidos y pueda limpiarse
fácilmente por retrolavado. Estos prerrequisitos no son compatibles y debe llegarse a
un equilibrio. Una arena muy fina permite obtener un efluente de excelente calidad
pero impide la penetración de sólidos en el lecho; con lo cual se desaprovecha la
capacidad de almacenaje del medio granular. Las arenas más gruesas dan tiempos
más largos de funcionamiento, menor calidad del efluente y mayor facilidad de
lavado, aunque para ello se requiere un mayor caudal de agua de lavado para
expandir el medio y transportar los sólidos, que se internan a una mayor profundidad
en el medio, hasta el sistema de desagüe.
Un medio filtrante es definido en función de su tamaño efectivo y el coeficiente de
uniformidad que se determinan mediante el análisis granulométrico (Anexo A.4). El
primero, tamaño efectivo, corresponde al percentil del 10% en una distribución de
tamaños medida a través de un sistema de cribas. Significa que el 10% de los granos
del material son menores a este valor. El coeficiente de uniformidad es la relación
entre el tamaño que corresponde al percentil 60 con el del percentil 10. Los valores
usuales en la escuela americana son de 0.4 a 0.55 mm de tamaño efectivo para la
arena con coeficientes de uniformidad de 1.3 a 1.7. Las alturas del lecho oscilan
entre 0.5 y 1,5 m. En la escuela europea, se usa arena de 0.8 a 1.2 mm de tamaño
efectivo con coeficiente uniformidad de 1.4 a 1.5 y alturas de 0.8 a 1.8 m.
Los filtros duales generalmente combinan antracita (carbón muy duro) con arena. La
antracita tiene un coeficiente de uniformidad (CU) de 0.9 a 1.1. Los espesores en
ambos casos son de 0.30 m. En este caso la antracita interesa por que tiene un
volumen de poros libres 20 % superior al de la arena por lo que actúa como un
almacén de flóculos. Los filtros de medio triple se acercan mucho más a un
comportamiento ideal pero las complicaciones para su operación hace que sean
poco recomendables. Durante el lavado existe una mezcla parcial de los medios en
la interfase, que en ocasiones promueven el taponamiento del filtro en esta zona por
los propios granos de la arena.
La American Water Works Association ha establecido valores estándares para estos
materiales. La profundidad del lecho es una función del tamaño del medio y por lo
general sigue la siguiente relación.
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