Introducción
En Ibera Colombia S.A.S., el tratamiento de matrices hídricas complejas es el núcleo de nuestra especialidad. En nuestro reciente proyecto en la ciudad de Cartagena, asumimos el reto de diseñar, construir y poner en marcha una Planta de Tratamiento de Agua Potable (PTAP) con una capacidad de procesamiento de 4 L/s (aproximadamente 345 m³/día). El objetivo principal de este sistema es captar agua superficial de un lago con características salobres y transformarla en un recurso hídrico totalmente seguro y apto para el consumo humano, cumpliendo a cabalidad con los estrictos parámetros exigidos por la Resolución 2115 de 2007.
Análisis del problema
El diagnóstico inicial del afluente captado reveló una matriz de alta complejidad técnica que imposibilitaba el uso exclusivo de filtración convencional. Los análisis de laboratorio arrojaron los siguientes parámetros críticos:
- Sólidos Disueltos Totales (SDT): 2025 mg/L, acompañados de una conductividad inicial de 3250 µS/cm.
- Dureza Total: 800 mg/L y Cloruros: 400 mg/L, lo que confiere al agua un alto potencial incrustante y corrosivo.
- Carga Particulada y Biológica: Turbidez de 15 NTU y presencia de Coliformes Totales (200 UFC/100 mL).
Esta combinación de alta carga salina, turbidez y riesgo microbiológico exige un enfoque dual: un pretratamiento robusto para abatir los sólidos y la biomasa, seguido de una barrera de separación iónica para remover los sólidos disueltos y garantizar la inocuidad del efluente.
Solución técnica
La ingeniería de Ibera Colombia S.A.S. implementó un tren de tratamiento secuencial de alta eficiencia, protegiendo el núcleo de separación por membranas (sistema de ósmosis inversa) y optimizando la calidad final del agua.
Diagrama de Flujo de Proceso: [Captación en Lago] ➔ [Pre-cloración] ➔ [Coagulación Físico-Química] ➔ [Clarificador Lamelar] ➔ [Filtración Multimedios] ➔ [Ósmosis Inversa] ➔ [Remineralización]
Fases del Proceso Operativo:
- Fase I: Captación y Oxidación Inicial: El agua cruda es impulsada desde el lago hacia el sistema, donde recibe una dosificación controlada de cloro. Esta pre-cloración actúa como un choque oxidante crucial para inactivar los 200 UFC/100 mL de coliformes totales y evitar la proliferación de biomasa en las etapas subsecuentes del tratamiento.
- Fase II: Desestabilización Físico-Química: El afluente ingresa a una etapa de mezcla donde se dosifica un coagulante específico. Este reactivo desestabiliza las cargas eléctricas de las partículas coloidales responsables de los 15 NTU de turbidez, promoviendo la formación de flóculos de mayor densidad.
- Fase III: Clarificación de Alta Tasa: El flujo floculado ingresa a un clarificador de paneles lamelares. La geometría de las lamelas multiplica el área de sedimentación efectiva, permitiendo una precipitación rápida y eficiente de los sólidos suspendidos, entregando un agua sobrenadante clarificada.
- Fase IV: Pulimiento por Filtración Multimedios: El efluente clarificado atraviesa un lecho filtrante de múltiples densidades. Esta unidad retiene cualquier traza de material particulado remanente, garantizando un Índice de Densidad de Sedimentos (SDI) óptimo. El sistema cuenta con válvulas para ejecutar ciclos de retrolavado, expandiendo el lecho y purgando los sólidos retenidos sin comprometer la operación continua. (Nota operativa: Previo a la siguiente fase, se asegura la neutralización del cloro residual para proteger las membranas poliméricas).
- Fase V: Separación por Ósmosis Inversa: Antes de ingresar el agua a las membranas se realiza una neutralización del cloro residual para proteger las membranas de ósmosis inversa. El agua pretratada es presurizada mediante bombas centrífugas de alta presión, forzándola a través de membranas semipermeables. En esta barrera absoluta, el flujo se divide en dos corrientes: el rechazo (que concentra la dureza de 800 mg/L, los cloruros y los SDT) y el permeado (agua purificada, desmineralizada y libre de patógenos).
- Fase VI: Post-tratamiento y Acondicionamiento: Dado que el permeado de la ósmosis inversa posee una pureza extrema y un carácter agresivo, se somete a un sistema de remineralización. Esto ajusta el equilibrio carbónico y el pH, aportando los iones necesarios para estabilizar el agua y conferirle las propiedades organolépticas exigidas para el consumo humano.
Ventajas de la tecnología empleada
El diseño integral de esta PTAP aporta beneficios sustanciales a la operación:
- Resiliencia ante Cargas Híbridas: La combinación del clarificador lamelar con la filtración multimedios maneja con holgura los picos de turbidez del lago, evitando el ensuciamiento prematuro (fouling) de las membranas.
- Alta Eficiencia de Remoción Salina: La tecnología de Ósmosis Inversa es el único método práctico a esta escala para abatir SDT superiores a 2000 mg/L y durezas extremas, logrando un rechazo iónico que garantiza el cumplimiento de los límites máximos permisibles de la normativa.
- Seguridad Sanitaria Absoluta: La sinergia entre la pre-cloración y la exclusión por tamaño de poro de la ósmosis inversa proporciona una doble barrera infranqueable contra cualquier riesgo biológico.
- Diseño Compacto: El uso de paneles lamelares reduce drásticamente la huella civil requerida para la sedimentación, optimizando el espacio físico de la planta en Cartagena.
Conclusiones
La exitosa puesta en marcha de la PTAP en Cartagena reafirma la capacidad técnica de Ibera Colombia S.A.S. para transformar fuentes hídricas marginales y salobres en agua potable de primera calidad. Mediante una selección rigurosa de operaciones unitarias —desde la clarificación lamelar hasta la separación avanzada por membranas de ósmosis inversa— hemos logrado procesar 4 L/s de un afluente complejo, entregando un efluente final seguro, equilibrado y en total cumplimiento con la Resolución 2115 de 2007. Este proyecto es un testimonio de cómo la ingeniería de Ibera Colombia aplicada garantiza la sostenibilidad y la salud pública, incluso frente a condiciones hídricas adversas.
