En los procesos de tratamiento de agua, existen múltiples opciones que remueven materia orgánica, sólidos suspendidos, bacterias, metales y demás elementos.
Para la remoción del arsénico se debe prestar especial atención, ya que su eliminación deficiente traerá problemas en la salud.
¿Hervir el agua elimina el arsénico? No. Hervir el agua no elimina el arsénico. De hecho, puede aumentar su concentración. Esto se debe a que parte del agua se evapora, pero el arsénico (que es un elemento químico y no un germen) permanece, concentrándose en el líquido restante.
¿El cloro elimina el arsénico? No. No se debe intentar eliminar el arsénico usando cloro u otros desinfectantes. El arsénico es una sustancia química y no se puede «matar» como una bacteria o un virus, por lo que agregar cloro no hace que el agua sea segura para beber respecto a este contaminante.
¿Los filtros de jarra o de carbón activado estándar funcionan? Generalmente no. No se debe confiar en los filtros de carbón activado que normalmente se encuentran en las jarras de agua de uso doméstico o en los refrigeradores, ya que estos habitualmente no eliminan el arsénico.
Existen diversos métodos que son efectivos para la remoción del arsénico como la ósmosis inversa, electrocoagulación o la destilación para su remoción. Sin embargo, estas tecnologías requieren una alta demanda energética e infraestructura especializada que representa gastos adicionales. Incluso, se generan residuos líquidos peligrosos.
La solución que ofrece mayor número de ventajas para eliminar el arsénico en el agua es GEH, el medio filtrante fácil de utilizar adaptable a las condiciones existentes de las industrias.
Comparación de diversos métodos para la remoción del arsénico
Membranas de nanofiltración y ósmosis inversa
| Pros | Contras |
| ✅ Tecnología probada | ❌ No selectiva (elimina también minerales deseables) |
| ✅ Diseño modular y escalable | ❌ Requiere pretratamiento |
| ✅ Alta eficiencia de rechazo de Arsénico | ❌ Genera flujo de rechazo concentrado |
| ❌ Alto consumo energético | |
| ❌ Alta inversión y mantenimiento especializado |
Los métodos de membrana de nanofiltración y ósmosis inversa son tecnologías ampliamente probadas, modulares, escalables y presentan una alta eficiencia en la remoción del arsénico.
Sin embargo, su principal problema radica en que no son selectivas: eliminan prácticamente todo lo presente en el agua.
Esto genera flujos de rechazo altamente concentrados, un alto consumo energético y la necesidad de inversión y mantenimiento especializados.
Además, para producir la cantidad requerida de agua tratada, es necesario disponer entre un 40 y 50 % más de agua de alimentación.
Por lo anterior, esta tecnología puede resultar contraproducente cuando existen contaminantes presentes en concentraciones muy bajas, por ejemplo, del orden de 100 veces menores en proporción, que son los únicos parámetros fuera de norma.
En casos como el arsénico ligeramente por encima del límite permitido, resultaría poco razonable implementar tecnología de membranas.
Eliminación por hierro y manganeso
| Pros | Contras |
| ✅ Eliminación simultánea de arsénico sin proceso adicional | ❌ Eficiencia depende de relación Fe/As |
| ✅ Tecnología estándar en aguas subterráneas | ❌ No garantiza cumplimiento del límite normativo |
| ❌ Puede requerir etapa de pulido adicional |
La eliminación mediante hierro y manganeso suele presentarse, de manera general, en aguas de pozo tradicionales. Sin embargo, su efectividad depende en gran medida de la relación entre hierro y arsénico presente en el agua.
En algunos casos, este método no garantiza el cumplimiento de los límites normativos, por lo que puede requerirse una etapa adicional de pulimiento final.
En ese contexto, por ejemplo, el GEH podría representar una de las opciones más adecuadas para lograr la eliminación de estos contaminantes.
Floculación con hierro y aluminio
| Pros | Contras |
| ✅ Tecnología convencional ampliamente probada | ❌ Generación de lodos con As (manejo y disposición) |
| ✅ Remueve simultáneamente turbidez y otros contaminantes | ❌ Requiere infraestructura (mezcla, sedimentación, filtración) |
| ✅ Costo químico relativamente bajo | ❌ Mayor complejidad operativa |
| ❌ No ideal para plantas pequeñas |
Si bien la floculación utiliza tecnologías ya probadas, requieren químicos relativamente bajos y que también remueven turbidez y otros contaminantes, provocan un problema fundamental: generan lodos que contienen arsénico y que posteriormente deben ser dispuestos de manera adecuada.
Esto representa un problema subyacente en la eliminación de este compuesto.
Además, en muchos casos requieren infraestructura considerable, como sistemas de mezcla, tanques cementados y etapas de filtración, lo que hace que estas soluciones sean más grandes que otros sistemas que pueden instalarse para tratar este tipo de contaminantes.
A ello se suma que, en ocasiones, presentan una complejidad operativa mayor y, por lo tanto, no resultan ideales para plantas pequeñas.
Adsorción mediante hidróxido férrico
| Pros | Contras |
| ✅ Alta selectividad por arsénico | ❌ Vida útil depende de la calidad del agua (competencia iónica) |
| ✅ Operación simple (lecho fijo | ❌ Requiere reemplazo periódico del medio |
| ✅ Bajo mantenimiento | |
| ✅ Tecnología ampliamente implementada | |
| ✅ Manejo sencillo del residuo sólido |
El uso de adsorción del arsénico mediante hidróxido férrico es un proceso óptimo y sustentable.
Estos materiales son altamente selectivos hacia el arsénico, de hecho, este principio es similar al que se utiliza en procesos de remoción por floculación, donde se busca formar hidróxido de hierro para favorecer la captura del arsénico.
Su operación es relativamente simple, ya que el material se coloca en un lecho fijo de bajo mantenimiento. Únicamente se requieren retrolavados periódicos para controlar la pérdida de carga.
Además, su implementación es sencilla, pues puede integrarse fácilmente a sistemas de tratamiento existentes, sin requerir grandes modificaciones en la infraestructura.
Otro aspecto favorable es el manejo de los residuos sólidos una vez que el arsénico ha sido retenido. Solamente es necesario disponer del material adsorbente agotado, en vez de gestionar grandes volúmenes de lodos con partículas u otros compuestos, como suele ocurrir en procesos de floculación.
Sus únicas desventajas son la dependencia de la calidad del agua de alimentación y la necesidad de realizar reemplazos periódicos del medio adsorbente.
Otros adsorbentes (TiO2, La, Zr, etc)
| Pros | Contras |
| ✅ Alta capacidad en pruebas de laboratorio (algunos materiales) | ❌ Experiencia práctica limitada |
| ❌ Resultados de laboratorio no siempre replicables | |
| ❌ Costos variables y a veces elevados | |
| ❌ Riesgo potencial de lixiviación de metales | |
| ❌ Reemplazo periódico del medio |
Presentan una alta capacidad en pruebas de laboratorio; sin embargo, la experiencia práctica aún es limitada.
Por lo tanto, los resultados de laboratorio no siempre son replicables en condiciones reales.
En algunos casos, estos materiales pueden resultar muy costosos o, para las cantidades requeridas, los tiempos de entrega o fabricación son relativamente largos, lo que puede volverlos inviables a escala industrial.
Asimismo, pueden existir riesgos potenciales de liberación de otros metales y, al tratarse también de medios adsorbentes, requieren un reemplazo periódico.
Remoción segura y eficiente del arsénico.
GEH es un medio adsorbente de alto rendimiento fabricado a base de hidróxido férrico sintético puro. Se presenta como un material granular seco con una alta porosidad y una enorme área superficial interna de aproximadamente 300 m²/g, lo que le otorga una capacidad de carga superior para atrapar contaminantes.
El mecanismo de acción es la adsorción química. El agua contaminada pasa a través de un lecho fijo de GEH. El arsénico se adhiere a la superficie del material mediante la formación de complejos superficiales internos. De esta manera, nuestra solución actúa selectivamente sobre oxoaniones peligrosos sin alterar las propiedades naturales del agua tratada.
Esta tecnología es escalable, desde pequeños cartuchos para punto de uso hasta grandes plantas municipales que tratan millones de litros. Se ha implementado con éxito en condiciones difíciles similares a las de México, como en el norte de Chile (donde hay alto contenido de arsénico y silicatos) y en plantas potabilizadoras en India y el Reino Unido.
Si quieres conocer más sobre este medio filtrante y cómo eliminar el arsénico en el agua de manera segura y sin modificación de la infraestructura existente de tu planta, contáctanos para una asesoría personalizada.
Bibliografía
- Del Razo, L. M., Ledón, J. M., & Velasco, M. N. (Eds.). (2021). Hacia el cumplimiento del Derecho Humano al Agua. Arsénico y fluoruro en agua: riesgos y perspectivas desde la sociedad civil y la academia en México. Ciudad de México: Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geofísica.
- Alarcón Herrera, M. T., Martín Domínguez, A., & Martín Domínguez, I. R. (Coords.). (2013). Flúor y arsénico en agua de consumo humano, retos y perspectivas. Chihuahua, México: Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV) / Red Temática del Agua CONACYT. ISBN: 978-607-8272-11-2.
- Mendoza-Cano, O., Sánchez-Piña, R. A., Barrón-Quintana, J., Cuevas-Arellano, H. B., Escalante-Minakata, P., & Solano-Barajas, R. (2017). Riesgos potenciales de salud por consumo de agua con arsénico en Colima, México. Salud Pública de México, 59(1), 34-40.
- Munguía-Lara, A., Hernández Martínez, J. L., & Martínez Villegas, N. V. (s.f.). Arsénico en el agua potable en México. División de Geociencias Aplicadas, IPICYT.
- Núñez Benítez, J., Ortiz Hernández, L. E., Font Cisteró, X., & Viladevall Sole, M. (2010). Arsénico en aguas de uso potable y control de calidad de las aguas subterráneas en Zimapán, Hidalgo; México. En XV Congreso Peruano de Geología. Resúmenes Extendidos (pp. 96-100). Sociedad Geológica del Perú.
- Escudero Lourdes, C. (s.f.). Arsénico… un asesino lento y silencioso. Ciencia y Desarrollo, CONACYT.
- López Honorato, E., Navarro Tovar, G., Valdés Pech, M., Barroso Flores, J., & Sierra Álvarez, R. (s.f.). ¿Arsénico en agua potable? / Tecnologías para eliminar el arsénico del agua. Ciencia y Desarrollo, CONACYT.
- Fernández-Luqueño, F., Valerio-Rodríguez, M. F., & López-Valdez, F. (s.f.). ¿Es posible limpiar sitios contaminados con arsénico? Ciencia y Desarrollo, CONACYT. (Fuente: CyD 4.pdf)
- Mapa de arsénico en México y notas sobre estados afectados. Ciencia y Desarrollo, CONACYT.
- Oregon Health Authority. (2021). Arsénico. Publicación SP OHA 8329.
- Fertilab. (s.f.). El Arsénico en las Aguas de Riego.