Procesos de oxidación avanzada en agua potable: guía técnica para eliminar contaminantes emergentes en PTAP modernas
El nuevo reto de la potabilización moderna
El tratamiento de agua potable ha evolucionado significativamente en las últimas décadas; sin embargo, la aparición de contaminantes emergentes ha puesto en evidencia las limitaciones de los procesos convencionales. Compuestos como fármacos, hormonas, pesticidas, subproductos industriales y sustancias perfluoroalquiladas (PFAS) pueden estar presentes en concentraciones muy bajas, pero con efectos potenciales sobre la salud humana.
En este escenario, los procesos de oxidación avanzada en agua potable (POA) se han convertido en una de las tecnologías más prometedoras para complementar y reforzar los esquemas tradicionales de potabilización. Su principal ventaja es la capacidad de degradar compuestos orgánicos refractarios, en lugar de simplemente transferirlos de fase o concentrarlos.
Para los ingenieros químicos y de procesos, los POA representan un salto tecnológico hacia PTAP más seguras, resilientes y alineadas con regulaciones futuras. En este artículo describiremos los fundamentos teóricos de los POA, así como sus principales tecnologías, cómo eliminan los contaminantes y algunos casos industriales de uso de los POA
Tabla de Contenidos
- ✔Fundamentos teóricos de los procesos de oxidación avanzada
- ✔Principales tecnologías POA aplicadas a agua potable
- ✔Eliminación de contaminantes emergentes en agua potable
- ✔Integración de POA en plantas de tratamiento de agua potable
- ✔Comparación técnica: POA vs tecnologías convencionales y avanzadas
Fundamentos teóricos de los procesos de oxidación avanzada
Los procesos de oxidación avanzada se definen como un conjunto de tecnologías capaces de generar in situ especies oxidantes altamente reactivas, principalmente el radical hidroxilo (•OH).
El papel del radical hidroxilo
El radical hidroxilo presenta un potencial de oxidación aproximado de 2,8 V, superior al de oxidantes tradicionales como el cloro u ozono. Esta característica le permite:
- Oxidar compuestos orgánicos complejos y aromáticos
- Romper enlaces C–C, C–N y C–O
- Convertir contaminantes refractarios en productos más simples o mineralizarlos completamente
La reacción del •OH es rápida y poco selectiva, lo que resulta ideal para la eliminación de una amplia gama de contaminantes emergentes en agua potable.
Principales tecnologías POA aplicadas a agua potable
Existen múltiples configuraciones de procesos de oxidación avanzada. La selección depende de la calidad del agua, los contaminantes objetivo y las condiciones operativas de la PTAP.
Tecnologías POA más utilizadas
| Tecnología POA | Mecanismo principal | Contaminantes objetivo | Aplicación en PTAP |
|---|---|---|---|
| Ozono (O₃) | Oxidación directa e indirecta | Olores, sabor, microcontaminantes | Preoxidación y pulido |
| O₃ / H₂O₂ | Generación intensiva de •OH | Fármacos, pesticidas | Tratamiento avanzado |
| UV / H₂O₂ | Fotólisis y radicales •OH | Disruptores endocrinos | Etapa terciaria |
| Fotocatálisis | Activación superficial | Orgánicos persistentes | Aplicaciones específicas |
Tendencia clave: combinación de POA con membranas para maximizar la seguridad sanitaria.
Eliminación de contaminantes emergentes en agua potable
Uno de los principales motores de búsqueda relacionados con POA es la eliminación de contaminantes emergentes en agua potable.
Contaminantes comúnmente tratados con POA
- Fármacos y metabolitos
- Hormonas y disruptores endocrinos
- Pesticidas y herbicidas
- Compuestos aromáticos y solventes
- PFAS y microcontaminantes industriales
Los POA permiten reducir significativamente la concentración de estos compuestos, mejorando la calidad del agua sin generar subproductos clorados persistentes.
Integración de POA en plantas de tratamiento de agua potable
Desde el punto de vista del diseño de procesos, los POA no suelen operar como tratamiento único, sino como etapas complementarias.
Ubicación típica de los POA en una PTAP
- Preoxidación para mejorar coagulación y eliminar olor/sabor
- Tratamiento intermedio para degradar microcontaminantes
- Etapa terciaria de pulido antes de la desinfección final
La integración adecuada permite optimizar costos y maximizar la eficiencia global del sistema.
Ventajas y limitaciones de los procesos de oxidación avanzada
Ventajas técnicas
- Alta eficiencia frente a contaminantes refractarios
- Mejora del sabor y olor del agua potable
- Reducción de riesgos sanitarios a largo plazo
- Complemento ideal a membranas y filtración avanzada
Limitaciones y desafíos
- Consumo energético moderado a alto
- Requerimientos de control operacional
- Posible formación de subproductos intermedios
- Costos de inversión superiores a procesos convencionales
Un diseño adecuado y un control riguroso minimizan estos desafíos.
Casos de aplicación industrial de POA en agua potable
Caso 1: Ozono para control de sabor y olor
Una PTAP europea incorporó ozonización como etapa de preoxidación, logrando una mejora significativa en la aceptabilidad organoléptica del agua y reducción de compuestos aromáticos.
Caso 2: UV/H₂O₂ para contaminantes emergentes
En una planta urbana, la combinación UV/H₂O₂ permitió reducir concentraciones de fármacos por debajo de límites de detección, cumpliendo normativas sanitarias emergentes.
Caso 3: POA + membranas
La integración de POA con ultrafiltración y nanofiltración ha demostrado ser una estrategia eficaz para producir agua potable de alta calidad a partir de fuentes complejas.
Comparación técnica: POA vs tecnologías convencionales y avanzadas
| Tecnología | Mecanismo principal | Contaminantes objetivo | Ventajas clave | Limitaciones |
|---|---|---|---|---|
| Procesos de oxidación avanzada (POA) | Oxidación radicalaria (•OH) | Fármacos, pesticidas, PFAS | Alta eficacia, degradación real | Consumo energético |
| Carbón activado (GAC/PAC) | Adsorción | Orgánicos y olor/sabor | Tecnología madura | Saturación, residuos |
| Membranas (NF/OI) | Separación física | Sales y microcontaminantes | Alta calidad de agua | Concentrado, fouling |
| Cloración avanzada | Oxidación selectiva | Patógenos | Bajo costo | Subproductos |
Conclusión técnica: los POA no reemplazan completamente a otras tecnologías, sino que las complementan estratégicamente.
Podemos concluir entonces que los procesos de oxidación avanzada en agua potable representan una de las tecnologías más relevantes para enfrentar el desafío de los contaminantes emergentes. Su capacidad de degradación real, combinada con una integración inteligente con membranas y procesos convencionales, los posiciona como una solución clave para el diseño de PTAP modernas, seguras y resilientes.
Para los ingenieros químicos, dominar los fundamentos, las tecnologías POA y sus criterios de integración es una competencia estratégica que marcará la diferencia en la próxima década del sector agua.
Procesos de oxidación avanzada en agua potable: tecnologías POA clave para PTAP modernas © 2026 by Ing. Bulmaro Noguera is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
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