Filtro de arena

Los tres métodos se utilizan ampliamente en la industria del agua en todo el mundo.[5]​ : 302–303 Además, suelen utilizarse para purificar el fluido más que para capturar los sólidos como material valioso.Esto puede ocurrir si al adherirse al grano de arena la partícula pierde carga superficial y se vuelve atractiva para las partículas adicionales o lo contrario y se mantiene la carga superficial repeliendo más partículas del grano de arena.Las unidades alimentadas por gravedad se utilizan en la purificación del agua, especialmente del agua potable, y estos filtros han encontrado un amplio uso en los países en desarrollo (filtros de arena lentos).El agua bruta pretratada entra en la cámara de filtrado por la parte superior, fluye a través del medio filtrante y el efluente se drena a través del sistema de drenaje en la parte inferior.Las grandes plantas de proceso tienen también un sistema implementado para distribuir uniformemente el agua bruta al filtro.Una distribución típica de los granos sale debido al retrolavado frecuente.Dos procesos que influyen en la funcionalidad de un filtro son la maduración y la regeneración.El tiempo de retrolavado viene determinado por el valor de turbidez detrás del filtro, que no debe superar un umbral establecido, o por la pérdida de carga a través del medio filtrante, que tampoco debe superar un valor determinado.Esto está relacionado con el rendimiento máximo que se comenta a continuación.Aumenta a medida que se capturan las partículas sólidas en el lecho.Las partículas sólidas no se capturan de manera uniforme con la profundidad, sino que se capturan más en la parte superior del lecho y el gradiente de concentración decae exponencialmente.En un lecho alimentado por gravedad, cuando la presión disponible es constante, el caudal disminuye.La profundidad recomendada y habitual del filtro es de 0,9 a 1,5 metros.Sin embargo, este proceso también puede realizarse bajo el agua, dependiendo de cada sistema.Los filtros lentos de arena son una buena opción para las operaciones de presupuesto limitado, ya que la filtración no utiliza ningún producto químico y requiere poca o ninguna asistencia mecánica.La antracita es un material más duro y menos volátil que otros carbones.La ilmenita y el granate son más pesados que la arena.El granate está formado por varios minerales, lo que provoca un color rojo cambiante.Estos materiales pueden utilizarse tanto solos como combinados con otros medios.Una disposición muy común para estos filtros es la compuesta por: antracita en la parte superior, arena y granate, con un soporte de grava en el fondo.Los trimedia suelen tener granate o ilmenita en la capa inferior, arena en el medio y antracita en la superior.Los filtros de arena lentos se raspan (véase más arriba), mientras que los filtros de arena rápidos se lavan a contracorriente o a presión para eliminar el flóculo.Además, su sencillez facilita la automatización de los procesos, por lo que requieren menos intervención humana.Sin embargo, a pesar de estas limitaciones, ofrecen muchas más capacidades y por eso se utilizan ampliamente en la industria.Además, los residuos del retrolavado deben tratarse o desecharse adecuadamente.