Los tanques de mezcla y ecualización son componentes esenciales en el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales. Se utilizan para homogeneizar los flujos de agua o aguas residuales, amortiguar los cambios de volumen y optimizar los procesos de tratamiento posteriores. Su importancia abarca desde el tratamiento de aguas residuales en la industria química hasta el tratamiento de aguas para aplicaciones sensibles, como circuitos de refrigeración o producción de alimentos. Este artículo describe en detalle los principios técnicos, modos de funcionamiento y posibles aplicaciones de los tanques de mezcla y ecualización.
Índice
Tareas y funciones de un tanque de mezcla e igualación
1. amortiguación de volúmenes
Las operaciones industriales suelen tener caudales de agua o aguas residuales muy fluctuantes, por ejemplo debido a los ciclos de producción, los procesos de limpieza o los vertidos variables de aguas residuales. El depósito de mezcla y ecualización sirve de amortiguador para compensar estas fluctuaciones y garantizar un caudal constante a los procesos posteriores.
2. homogeneización
La mezcla es crucial para homogeneizar las propiedades físicas y químicas del agua o las aguas residuales. Las diferencias en el valor del pH, la temperatura o las concentraciones de contaminantes pueden mermar considerablemente la eficacia de procesos posteriores como la precipitación, la floculación o el tratamiento biológico.
3. tiempo de retardo
Los tanques de mezcla y ecualización pueden almacenar temporalmente las aguas residuales para nivelar los picos de contaminantes. Esto es especialmente importante cuando deben respetarse los límites legales de contaminantes, por ejemplo en el caso de la eliminación de metales pesados o la reducción de la DQO.
4. mejora de las reacciones químicas
La distribución uniforme de los productos químicos añadidos, como agentes neutralizantes, floculantes o biocidas, se ve favorecida por la mezcla en el tanque. Esto maximiza la eficacia de las reacciones químicas y reduce el consumo de productos químicos.
Foto: Nuestro sistema de neutralización ALMA Neutra con un tanque de mezcla y ecualización de 200 m3
Fundamentos técnicos y principios de diseño
1. método de construcción y materiales
- Materiales: En función del medio, los depósitos de mezcla y expansión se fabrican con materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable, polipropileno (PP) o plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Para medios muy corrosivos pueden ser necesarios revestimientos internos o aleaciones especiales.
- Tamaño: el volumen del depósito depende de los caudales punta y de los requisitos del proceso posterior. Los tamaños típicos oscilan entre unos pocos metros cúbicos en las plantas más pequeñas y varios miles de metros cúbicos en las grandes industrias.
2. agitadores
Un elemento central es el agitador, que mezcla el contenido del recipiente.
- Agitadores axiales: transportan el medio verticalmente y son adecuados para homogeneizar grandes volúmenes de recipientes.
- Agitadores radiales: Garantizan una mezcla intensiva en dirección radial y se utilizan a menudo para reacciones químicas.
- Agitadores de paletas: En función de la viscosidad y la densidad del medio, se utilizan agitadores de hélice, de disco o de paletas.
3. internos para el control del flujo
- Placas guía: reducen las zonas muertas y mejoran la mezcla.
- Interruptores de caudal: optimizan la distribución hidráulica en el depósito y evitan los flujos en cortocircuito.
4. sensores y vigilancia
Los modernos tanques de mezcla y ecualización suelen estar equipados con sensores que controlan en tiempo real parámetros como el nivel de llenado, el valor de pH, la temperatura y la conductividad. Estos datos se utilizan para optimizar el control del proceso.
Ámbitos de aplicación en la práctica
1. tratamiento de aguas residuales
- Aguas residuales industriales: Los tanques de mezcla y ecualización son un componente indispensable en el tratamiento de las aguas residuales altamente fluctuantes de las industrias química, alimentaria y metalúrgica.
- Plantas de tratamiento de aguas residuales municipales: aquí se utilizan para homogeneizar los flujos de aguas residuales antes de que entren en las etapas de tratamiento biológico o químico.
2. tratamiento del agua
- Circuitos de agua de refrigeración: En el sistema de tratamiento del agua de refrigeración, los tanques de mezcla y ecualización garantizan una calidad uniforme del agua, lo que evita la corrosión, las incrustaciones y la bioincrustación.
- Tratamiento de aguas de proceso: en la industria alimentaria y de bebidas, garantizan la calidad estable del agua necesaria para los procesos de producción.
Foto: Nuestro sistema ALMA CHEM MCW CP con dos contenedores apilables de 25 m3
Retos y soluciones
1. medios corrosivos
En el caso de las aguas residuales muy corrosivas, la elección del material adecuado del depósito es crucial. En este caso se utilizan materiales altamente resistentes a la corrosión, como el acero inoxidable (316L) o los depósitos revestidos.
2. formación de espuma
Las aguas residuales con un alto contenido orgánico o de tensioactivos tienden a formar espuma. Los dispositivos antiespumantes o la adición selectiva de productos químicos pueden minimizar este problema.
3. Zonas muertas y mezcla insuficiente
Las geometrías desfavorables de los tanques pueden dar lugar a zonas muertas en las que no se produzca una mezcla eficaz. El uso de deflectores de flujo y agitadores optimizados minimiza este riesgo.
Ventajas y beneficios de los tanques de mezcla e igualación
- Funcionamiento coherente del proceso: la amortiguación y la homogeneización garantizan un funcionamiento coherente de los sistemas posteriores.
- Mayor eficacia: la distribución optimizada de los productos químicos y la calidad uniforme del agua aumentan la eficacia de las fases de tratamiento posteriores.
- Reducción de costes: Una mejor distribución de la carga a los sistemas aguas abajo reduce los costes de mantenimiento y funcionamiento.
- Flexibilidad: los tanques de mezcla y ecualización pueden adaptarse a distintos caudales y requisitos, lo que les confiere una gran versatilidad de uso.
Conclusión
Los tanques de mezcla y ecualización son componentes indispensables en el tratamiento de aguas y aguas residuales. Contribuyen de forma decisiva a garantizar la eficacia y fiabilidad de los procesos posteriores al igualar las fluctuaciones de volumen y asegurar una calidad constante del agua. Con tecnología moderna, como agitadores optimizados y monitorización en tiempo real, estos tanques pueden adaptarse a los requisitos específicos de cualquier industria. Una cuidadosa planificación y selección de los componentes es la clave para un funcionamiento económico y sostenible.
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