La medición de la presión es un proceso esencial en el tratamiento industrial del agua y las aguas residuales, y se utiliza para supervisar y controlar las presiones de los sistemas en una amplia variedad de procesos. La medición precisa de la presión en las plantas de tratamiento de agua y aguas residuales es crucial para garantizar el funcionamiento seguro de bombas, tuberías, sistemas de membranas y otros componentes de la planta. Unas condiciones de presión incorrectas pueden perjudicar considerablemente el funcionamiento, provocar daños y repercutir negativamente en la eficacia de los procesos de limpieza.
Índice
Fundamentos técnicos de la medición de la presión
La medición de la presión se refiere a la medición de la presión física de un fluido, normalmente un gas o un líquido, en un sistema cerrado. La presión medida suele indicarse en bares o pascales (Pa) y es crucial para el control de procesos, sobre todo en sistemas que tratan líquidos a alta presión, como la ósmosis inversa o la ultrafiltración. En el tratamiento del agua, la presión es un indicador del estado de los filtros y las membranas, así como de la eficacia de las bombas y los sistemas de tuberías.
Tipos de presión en la tecnología del agua
En la medición de la presión, se distinguen distintos tipos de presión:
- Presión absoluta: La presión relativa al vacío absoluto, que es importante en determinados procesos y aplicaciones.
- Presión relativa: Presión en relación con la presión ambiente. La medición de la presión relativa suele ser más habitual en la tecnología del agua y las aguas residuales.
- Presión diferencial: las mediciones de presión diferencial se utilizan para detectar diferencias de presión en los medios filtrantes, las membranas y las tuberías que puedan indicar obstrucción o ensuciamiento. Este tipo de medición de la presión es especialmente importante cuando se supervisan procesos de filtración y membranas.
Tipos de sensores y transmisores de presión
La selección de un sensor de presión adecuado depende de las propiedades químicas del medio y de las condiciones de funcionamiento del sistema. Los sensores típicos para medir la presión en la tecnología del agua y las aguas residuales son los siguientes
Sensores de presión piezoeléctricos:
- Estos sensores utilizan cristales piezoeléctricos que generan cargas eléctricas cuando cambia la presión. Están especialmente indicados para altas presiones y mediciones de presión dinámica, por ejemplo en sistemas de ósmosis inversa, donde se requieren altas presiones para forzar el paso del agua a través de las membranas.
Sensores de presión capacitivos:
- Los sensores capacitivos miden la presión mediante un cambio de capacitancia entre dos placas que se aproximan bajo la influencia de la presión. Estos sensores son sensibles y ofrecen una gran precisión, por lo que se utilizan en procesos estables como la regulación del pH y la filtración.
Sensores de presión de resistencia:
- Estos sensores funcionan sobre la base de una galga extensométrica que cambia su resistencia bajo presión. Son fiables y adecuados para muchas aplicaciones con agua, ya que son muy resistentes a las tensiones químicas.
Sensores de presión hidrostática:
- Miden la presión en columnas de líquido y son ideales para controlar el nivel en contenedores, tanques de almacenamiento y depósitos de agua abiertos. Suelen utilizarse en sistemas de tratamiento de aguas para controlar con precisión el nivel de agua en contenedores.
Aplicaciones de la medición de la presión en el tratamiento del agua y las aguas residuales
Supervisión de los procesos de filtración:
- En procesos de filtración como la ultrafiltración y la ósmosis inversa, la medición de la presión es crucial para comprobar la integridad de los filtros y detectar depósitos o incrustaciones en las membranas. Un aumento de la presión por encima del valor normal puede indicar una obstrucción que requiera la limpieza o sustitución de los filtros.
Control de la bomba:
- La medición de la presión ayuda a controlar y estabilizar la presión en los sistemas de bombeo. Una presión excesiva o insuficiente en las bombas puede provocar daños, por lo que una supervisión constante ayuda a optimizar el rendimiento de las bombas. Una presión constante garantiza el suministro eficaz de agua o aguas residuales a los componentes del sistema.
Medición de la presión diferencial en filtros y membranas:
- El grado de contaminación de un filtro o membrana puede determinarse midiendo la presión diferencial. La presión diferencial indica el grado de contaminación del medio filtrante y cuándo es necesario cambiarlo o limpiarlo. Esta medición es especialmente importante en la filtración por membrana para maximizar la vida útil de los filtros y la eficacia del proceso.
Sistemas de pH y neutralización:
- Las mediciones de presión contribuyen a la manipulación segura de los productos químicos en los sistemas de neutralización mediante el control de la presión en las líneas de dosificación. En los sistemas que funcionan bajo presión, como cuando se alimentan ácidos y álcalis para ajustar el pH, una presión constante puede ayudar a controlar mejor el suministro de productos químicos.
Tratamiento de aguas residuales y deshidratación de lodos:
- En el tratamiento de aguas residuales, las mediciones de presión en bombas de deshidratación de lodos y espesadores son necesarias para controlar la presión de los lodos y evitar que tuberías y bombas se atasquen o sobrecarguen.
- Medición de la presión para controlar el nivel
- Los sensores de presión hidrostática permiten un control preciso del nivel en depósitos y contenedores de almacenamiento y ofrecen una solución fiable para el control del nivel en el tratamiento de aguas.
Ventajas de la medición de la presión en la tecnología del agua y las aguas residuales
Mayor eficacia y fiabilidad del proceso:
- La medición precisa de la presión mejora el control y la eficacia de los procesos de tratamiento del agua, ya que las desviaciones pueden reconocerse en una fase temprana y rectificarse rápidamente. Esto reduce el riesgo de paradas del sistema.
Evitar el desgaste y los daños del sistema:
- Las fluctuaciones de presión pueden dañar las bombas y las tuberías. La medición de la presión permite un control continuo para responder a tiempo a los cambios y minimizar el desgaste mecánico.
Cumplimiento de la normativa legal:
- Al supervisar y controlar con precisión las condiciones de presión en los sistemas de agua y aguas residuales, se pueden cumplir con fiabilidad los requisitos legales y las normas medioambientales, lo que aumenta la seguridad operativa y minimiza los riesgos normativos.
Minimización de los costes de explotación:
- La supervisión constante de las condiciones de presión garantiza un control eficaz del proceso y reduce la necesidad de costosas tareas de mantenimiento y reparación, lo que disminuye los costes de explotación a largo plazo.
Retos y mantenimiento de la tecnología de medición de la presión
- Mantenimiento y calibración: Los sensores y transmisores de presión deben calibrarse y mantenerse periódicamente para garantizar la precisión de las mediciones. Los depósitos o las influencias químicas pueden mermar el rendimiento de los sensores, por lo que es necesario realizar inspecciones periódicas.
- Selección de materiales: Dependiendo de las propiedades químicas del agua o de las aguas residuales, se requieren materiales especiales para los sensores de presión. En medios agresivos deben utilizarse materiales resistentes a la corrosión para maximizar la vida útil de los sensores.
- Protección contra sobrepresión: En determinadas aplicaciones, especialmente en la filtración a alta presión, puede producirse una sobrepresión que puede dañar los sensores. Los mecanismos de protección contra la sobrepresión son necesarios para proteger los sensores y todo el sistema.
Conclusión
La medición de la presión es una herramienta indispensable en el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales que aumenta significativamente la supervisión y el control de los procesos de tratamiento. El uso de una tecnología de medición de la presión precisa y fiable permite optimizar la seguridad de los procesos, la vida útil de los sistemas y la eficiencia.
