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Magazine AGUAS Latinoamérica | El magazine de los líderes del agua
PAPELES TÉCNICOS Y CASOS DE ESTUDIO
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INTERNATIONAL
BENEFICIOS DEL USO DE UN ANTIINCRUSTANTE ESPECÍFICO PARA SULFATO CÁLCICO Autores/Authors: Nuria Peña García (Responsable Asistencia Técnica/Laboratorio, Genesys Membrane Products, S.L. npena@genesysro.es) , Raúl Díaz (Asesor de Aplicaciones, Genesys Membrane Products, S.L. rdiaz@genesysro.es), Fernando del Vigo (Director Técnico, Genesys Membrane Products, S.L. fvigo@genesysro.es), David Golding (Business Development Manager Middle East, Genesys International Ltd.), Stephen Chesters (Managing Director, Genesys International, Ltd). Resumen:
INTRODUCCIÓN
Un factor limitante en la eficiencia de la operación de las membranas de ósmosis es la tasa de conversión que puede llegar a alcanzarse en el tratamiento de agua salobre. Una alta tasa de conversión provoca un aumento en la concentración de sales en el agua de rechazo y, si se excede el producto de solubilidad de algunas de las especies, puede resultar en la precipitación de las mismas y la formación de incrustaciones. Este potencial de incrustación es especialmente importante en plantas de vertido cero.
Los sulfatos se pueden encontrar en casi todas las aguas naturales y es uno de los principales componentes disueltos en el agua de lluvia. Algunos suelos y rocas contienen minerales de sulfatos y determinados componentes, como el agua subterránea, se mueven a través de las rocas provocando que se disuelvan en el agua. Por ello, es muy común encontrar sulfatos en agua de pozo, por ejemplo.
Por ello, la disponibilidad de antiincrustantes diseñados específicamente para evitar la precipitación de algunas sales es fundamental para el tratamiento de las aguas más difíciles. La extracción de agua subterránea, por ejemplo, a menudo resulta en aguas con un alto nivel de iones sulfato. También en los procesos mineros es habitual tener que trabajar con aguas con muy elevadas concentraciones de sulfatos (1). Cuando se forman incrustaciones de sulfato cálcico en la superficie de las membranas, suelen hacerlo en forma de dihidrato (CaSO4.2H2O) que se caracteriza por tener cristales en forma de cuchillas que pueden dañar irreversiblemente las membranas. Por otro lado, las características de este tipo de incrustaciones hacen que su limpieza suela ser bastante complicada, lo que convierte al sulfato de calcio en una de las especies incrustantes más dañinas. Con el uso de antincrustantes específicos, las plantas con problemas de precipitación de sulfatos se pueden llegar a operar con tasas de conversión más altas y con menos problemas operacionales que conllevan ahorros de energía en las bombas, racionalización del uso del producto químico y una mayor vida de las membranas que suponen un ahorro de costes global muy significativo. En este trabajo se tratarán la química y morfología de las incrustaciones de sulfato de calcio y los detalles de operación de sistemas de ósmosis inversa en los que la utilización de un antiincrustante específico para sulfatos aportó múltiples beneficios. Palabras clave: Sulfato cálcico, membrana, antiincrustante, minería, vertido cero
Por otro lado, otra forma de encontrar sulfatos en aguas potables y residuales es por el vertido de procesos industriales, entre los que destacan las aguas de minerías. En el tratamiento de aguas procedentes de procesos mineros se suelen tener altas concentraciones de sólidos disueltos totales (TDS), principalmente debido a la presencia de sulfatos, metales, carbonatos y calcio. En estos procesos, es común que los sulfatos se produzcan por la oxidación de minerales piríticos (1). El nivel máximo de sulfato sugerido por la OMS en las Guías para la calidad del agua potable es de 500 mg/L, aunque las normas de la UE son más estrictas y sugieren un máximo de 250 mg/L de sulfato en el agua, valor que coincide con el RD 140/2003. Además de los posibles usos para agua potable, también existen valores máximos de sulfatos como parámetro de contaminación en vertidos de aguas residuales. Así pues, la problemática de la presencia de sulfatos en agua abarca muchos sectores de la industria y la agricultura. Algunas de las actividades más comunes donde puede resultar de especial interés la eliminación de sulfatos del agua serían (2): • Minería • Siderurgia • Alimentación • Agua de pozo para agricultura • Agua de pozo para industria • Agua de consumo humano • Laboratorios • Cosmética y etc. Adicionalmente, conviene destacar la alta concentración de sulfatos que puede ser necesario eliminar en los tratamientos con membranas que se utilizan en procesos
