Resumen:
La elaboración del presente trabajo se realizó mediante una investigación documental de los procesos de filtración utilizados para el tratamiento de agua residual doméstica con el objetivo de disminuir el agua residual al alcantarillado público y con ello permitir su reutilización dentro de los hogares.
Se realiza una revisión de las estadísticas del agua en México en donde se exponen los datos del uso del agua y se explica la situación actual del agua potable en México, se establece el consumo de agua por persona y también se representa el desperdicio de esta.
Se explora de forma general los usos a los que es destinada el agua en el país y la explotación de los mantos acuíferos, su evolución y acciones realizadas por la Comisión Nacional de Agua para protegerlos, de igual manera la normatividad vigente aplicable al uso de agua potable, donde se especifica la calidad necesaria que debe cumplir el agua que será destinada para el uso y consumo humano, y los procesos permitidos en México para el tratamiento de agua y su potabilización, en los cuales se incluye el proceso de filtración como uno de los más relevantes.
Los procesos de tratamiento de agua residual se vuelven importantes, ya que a medida que se avanza en la lectura del presente trabajo nos damos cuenta que se están sobreexplotando más de 100 de los 653 acuíferos subterráneos del país y aunque solo un poco porcentaje es utilizado para el consumo de la población, tenemos la responsabilidad de ahorrar el recurso para poder garantizar un mejor futuro a las próximas generaciones; dentro de los sistemas de tratamiento de aguas residuales para reutilización de manera inmediata los más relevantes son los que utilizan el proceso de filtración por la alta eficacia que presentan.
La filtración es un proceso de separación que ha sido ampliamente investigado debido a su fácil implementación, operación, bajos costo de operación y construcción, sin mencionar que es uno de los métodos de tratamiento más antiguos utilizados por el hombre, desde la filtración con telas finas para retirar solidos suspendidos hasta la nanofiltración utilizando mallas que pueden filtrar algunos virus.
A pesar de que múltiples autores han investigado el proceso de filtración y se han elaborado diversos filtros con diferentes mecanismos de funcionamiento, en la actualidad no se han logrado establecer un modelo matemático para su diseño, por lo cual nos adentraremos en las investigaciones que se han realizado y observaremos algunos de los modelos propuestos por diversos autores. Estudiaremos los filtros más utilizados en el tratamiento de aguas residuales como son los filtros granulares y filtros de flujo tangencial, los primeros funcionan con el mecanismo más antiguos de la filtración que es el uso de medios porosos para realizar el proceso y los segundos mediante el uso de membranas de microfiltración; durante el desarrollo del presente trabajo analizaremos las ventajas y desventajas de cada uno, concluyendo con una propuesta de un sistema de filtrado que nos permita filtrar agua en una tasa de flujo de 1 m^3⁄h.