PROCESOS DE ABLANDAMIENTO

ó SUAVIZACIÓN

Sujey Guadalupe Castellanos ReyesAbril 15, 2013

Tratamiento de aguasMtro. Raúl Magdaleno

¿QUÉ ES EL ABLANDAMIENTO DEL AGUA?

El ablandamiento del agua tiene como objetivo eliminar los iones que hacen a un

agua dura, (carbonatos de Ca y Mg. También ,aunque en menor cantidad, iones de

Sr, Fe y Mn).

Los dos métodos generales para el ablandamiento del agua que se practican en una planta, son el de “precipitación” y

el de “permutación iónica”.

PRECIPITACIÓNDonde se utiliza solamente cal(hidróxido de calcio), o cal y carbonato de sodio (sosa calcinada), o cal y dióxido de carbono, para hacer que precipiten el calcio y el magnesio en forma de compuestos insolubles.

PERMUTACIÓN IÓNICADonde se filtra el agua a través de una arena especial llamada zeolita natural, “arena verde” o “glauconita”, o a través de zeolitas sintéticas.

ABLANDAMIENTO CON CAL Y SOSA CALCINADA

Como su nombre lo dice este proceso consiste en aplicar estas sustancias al agua cruda. La cal reacciona con los bicarbonatos solubles de calcio y de magnesio, que son los que causan la “dureza de carbonatos”, formando carbonato de calcio e hidróxido de magnesio que son insolubles.

Ca (HCO3)2 + Ca (OH) 2 → 2CaCO 3 + 2H2OMg (HCO3)2 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + MgCO3 + 2H2OMgCO3 + Ca(OH) 2 → Mg(OH) 2 + CaCO3

La sosa calcinada reacciona con los compuestos solubles no carbonatos de calcio y de magnesio, precipitando compuestos insolubles de calcio y de magnesio, pero dejando en solución a los compuestos de sodio que no consumen jabón.

2NaCO3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + Na2CO3 + 2H2O

Puede agregarse dióxido de carbono al agua antes de la filtración, con el propósito de disolver cualquier cantidad de carbonato de calcio que no se haya sedimentado, evitándose así su depósito sobre los granos

de arena del filtro o en la tubería del sistema de distribución.

CO2 + Ca(OH) 2 → CaCO3 + H2O

Las operaciones físicas son similares a las del proceso convencional de coagulación- sedimentación-filtración que se emplea para remover las

bacterias y la turbiedad.

Cuando se tienen grandes concentraciones de magnesio, se debe agregar suficiente cal para elevar el pH hasta 10.5 cuando menos, que es punto máximo de precipitación del hidróxido de magnesio, continuándose con la coagulación y sedimentación convencionales.

Entonces se agrega el dióxido de carbono para bajar el pH hasta 9.5 aproximadamente, ocurriendo en este punto la máxima precipitación del carbonato de calcio seguida de una coagulación y sedimentación secundarias.

Finalmente se agrega más dióxido de carbono para disolver el carbonato de calcio que haya quedado en suspensión.

Un control satisfactorio del proceso depende de un proceder adecuado en la operación, de aplicar las cantidades correctas de reactivos, lo cual a su vez está basado en análisis de laboratorios continuos y cuidadosos.

ABLANDAMIENTO CON ZEOLITAS

Remueve del agua los iones de calcio y magnesio y los reemplaza por otros iones usualmente de sodio, que no causa “dureza”. Es obvio que cuando todo el sodio de la zeolita ha sido usado, el filtro de zeolita ya no tiene capacidad para ablandar el agua y debe ser regenerado.Esto se hace pasando una solución de sal común a través de los lechos del filtro, para reponer el contenido de sodio de la zeolita.

Las zeolitas naturales o “arenas verdes”, tienen capacidad para eliminar solamente de 7000 a 12000 gramos de dureza por metro cúbico de zeolita, mientras que las zeolitas manufacturadas o sintéticas tienen capacidades de 20 000 a 60 000 gramos por metro cúbico. La selección final depende de las características del agua, de las condiciones locales, de los costos, etc.

Las zeolitas se colocan en las unidades de filtración, donde el agua dura se puede filtrar desde una sola vez hasta varias. El espesor de la capa de zeolitas varía desde 60 cm hasta 1.80m.

Sabiendo la dureza del agua que se está tratando, el volumen en metros cúbicos de zeolita contenida en la unidad ablandadora, y su capacidad ablandadora por metro cúbico, puede calcularse el volumen de agua que puede ablandarse hasta una dureza de cero.

BIBLIOGRAFÍA

Manual de tratamiento de aguasDepartamento de sanidad del estado de Nueva York

Editorial Limusa. Noriega editores

628.3MAN1964