Una ETAP o Estación de Tratamiento de Agua Potable es una industria en la que el agua bruta (materia prima) es sometida a una serie de procesos para obtener agua potable (producto o materia elaborada), un agua con garantía sanitaria y con una calidad comprendida dentro de los parámetros marcados por el Real Decreto 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. En dicho proceso, como en todo proceso industrial, se generan una serie de residuos que en este caso serán lodos o fangos. Dichos lodos a su vez serán sometidos a una serie de procesos para su estabilización.

Por ello en toda ETAP encontraremos dos líneas de producción:

1. Una línea de agua.- encargada de la transformación del agua bruta en agua potable.
2. Una línea de fangos.- encargada de transformar unos fangos inestables, obtenidos como residuo de la línea de agua, en fangos estables.

Descripción textual alternativa.

En este epígrafe nos centraremos en la Línea de Agua, no obstante cuando tratemos las EDAR veremos con mayor detenimiento la Línea de Fangos, lo que nos servirá como ilustración al proceso que aquí se produce.

Para conseguir un agua potable a partir de un agua bruta deberemos eliminar todos o al menos en su gran mayoría, los contaminantes del agua como son las partículas en suspensión, los compuestos orgánicos e inorgánicos disueltos y los microorganismos.

Para llevarlo a cabo podríamos resumir que en una ETAP se llevan a cabo una serie de tratamientos de:

• Clarificación.- procesos destinados a eliminar las partículas disueltas y en suspensión del agua, ya sean estas orgánicas o inorgánicas.
  
  • Coagulación
  • Floculación
  • Decantación
  • Filtrado
• Desinfección.- procesos destinados a la destrucción o in-activación de los microorganismos perjudiciales, patógenos o molestos.
  • Pre-oxidación
  • Desinfección final

Una Línea de Agua al uso tendría una serie de tratamientos encadenados que dependerán de las características del agua bruta a tratar. La secuencia más habitual es:

1. Pre-tratamiento.- Tratamiento inicial, que en la mayoría de los casos se reduce a un desbaste inicial para eliminar ramas, hojas o cualquier otra materia de cierto tamaño que transporta el agua bruta. Pero no sólo podemos encontrarnos una reja de desbaste inicial, también podemos encontrarnos los siguientes procesos:
   •  Desbaste.- eliminación de bastos u objetos voluminosos que arrastra el agua. Se realiza mediante rejas. Su función es evitar obstrucciones y deposiciones, evitar atascos y aumentar el rendimiento de los tratamientos posteriores. Tenemos rejas:
     
     • verticales, horizontales, inclinadas o curvas
     • de paso fino (< 1,5 cm), medio (de 1,5 a 5 cm) y grueso (de 5 cm a 15 cm)
     • de limpieza manual o automática 
   • Tamizado.-  proceso por el cual se eliminan residuos sólidos que arrastra el agua y que han pasado por las rejas del desbaste. En este caso en vez de rejas se interpone en el paso del agua un tamiz o "colador". Tenemos tamices:
     • de paso fino (microtamizado < 100 micras) o de paso grueso (macrotamizado > 0,2 mm)
     • estáticos, giratorios o de superficies móviles.
   • Desarenado.- proceso por el cual se ralentiza la velocidad de conducción del agua por debajo de los límites de precipitación de las arenas con el fin de evitar sedimentaciones en tratamientos posteriores y así proteger maquinaria como las bombas. Tenemos desarenadores:
     • de flujo horizontal
     • de flujo vertical
     • de flujo inducido
   • Desengrasado.- proceso por el cual se eliminan grasas, aceites, espumas y demás materiales flotantes más ligeros que el agua, que pueden perjudicar tratamientos posteriores. Los sistemas más empleados para el desengrasado son:
     • la decantación flotación
     • la emulsión mediante aireación
2. Pre-oxidación.- Proceso que no aparece en todas las ETAP, principalmente en aquellas en las que el agua bruta presenta cantidades importantes de materia que pueda oxidarse, ya sea esta materia orgánica o inorgánica. Para ello se introduce un agente químico oxidante que actúa sobre esta materia eliminándola, mejorando así el rendimiento de los procesos posteriores. Los oxidante más habituales son:
   • Cloro (Cl₂) y sus derivados como el hipoclorito sódico (NaClO)
   • Ozono (O₃)
   • Permanganato potásico (KMnO₄)
   • Peróxido de hidrógeno "agua oxigenada" (H₂O₂)
3. Coagulación.- Proceso por el cual se añade al agua bruta un producto coagulante que desestabiliza y agrega las partículas en suspensión coloidal presentes en el agua.
4. Floculación.- Proceso por el cual se añade al agua un producto floculante que acelera la agregación de partículas desestabilizadas en la coagulación, formándose flóculos que al aumentar su masa puedan precipitar en el siguiente proceso.     

   

5. Decantación.- Proceso en el cual los flóculos anteriormente formados precipitan al fondo de unos tanques de decantación para su posterior retirada propiciando así una clarificación efectiva del agua. Podemos distinguir entre:
   • decantadores primarios y secundarios
   • decantadores de flujo vertical, flujo horizontal o flujo lamelar.
   • decantadores sin dispositivos de recogida, con rasquetas de arrastre, con aspiración en continuo
   • decantadores estáticos o dinámicos.
6. Filtración.- proceso físico por el cual el fluido pasa a través de un medio más o menos poroso en el cual se retienen los flóculos que no hayan podido decantar, permitiendo el paso del agua totalmente clarificada.  Podemos distinguir entre:
   • filtración convencional (> de 10 micras), microfiltración (entre 0,1 y 10 micras), ultrafiltración (entre 0,001 y 0,1 micras) y ósmosis inversa (entre 0,001 y 0,0001 micras)
   • filtración por gravedad, por presión, por vacío o por centrifugación.
   • filtración de flujo constante o variable
   • filtración en superficie, en profundidad o tangencial
   • filtración lenta o rápida 

     

7. Neutralización.- En algunos casos se deberá corregir la acidez del agua mediante reactivos químicos para evitar la corrosión de las tuberías. Este es un tratamiento que no se da en todas las ETAP.
8. Desinfección final.- proceso en el cual mediante la adición de reactivos, se consigue eliminar los microorganismos que hayan podido sobrevivir a los procesos anteriores obteniendo así una garantía sanitaria que perdure durante todo el recorrido de distribución del agua por la red de suministro. Los desinfectantes más habituales son:
   • Cloro (Cl₂) y sus derivados como el dióxido de cloro (ClO₂)
   • Ozono (O₃)
   • Permanganato potásico (KMnO₄)
   • Radiacción ultravioleta (UV)
9. Tanque de almacenamiento.- una vez terminado todo el proceso el agua potabilizada se almacena en un tanque a la espera de su expedición a la red.