El tratamiento del agua de proceso engloba todos los procesos y tecnologías que se utilizan para tratar el agua destinada a aplicaciones industriales y adaptarla a requisitos específicos. La calidad del agua de proceso es esencial para la eficacia y longevidad de los procesos de producción, las máquinas y los sistemas. El tratamiento del agua de proceso desempeña un papel fundamental en el tratamiento del agua y las aguas residuales industriales y, en particular, en los sistemas de recirculación.
Las aplicaciones van desde el tratamiento del agua de los ríos hasta el reciclado del agua, pasando por la producción de agua desmineralizada (agua desmineralizada) y agua ultrapura para procesos muy sensibles.
Índice
Principales aplicaciones y requisitos
1. tratamiento de aguas fluviales
El tratamiento de las aguas fluviales se utiliza para suministrar agua de proceso a los procesos industriales. Los mayores retos residen en la eliminación de sólidos en suspensión, sustancias orgánicas disueltas, sales, metales pesados y posible contaminación biológica.
2. reciclaje del agua
El reciclado del agua de proceso es cada vez más importante a medida que las empresas se centran en aumentar la eficiencia y la sostenibilidad. El reciclaje del agua incluye la recuperación de aguas residuales, su tratamiento y su reutilización en procesos industriales.
3. agua desmineralizada
El agua desmineralizada (agua desmineralizada) se produce eliminando todas las sales disueltas. Se utiliza principalmente en la industria de chips y células solares, la tecnología médica, la industria química, en circuitos de refrigeración y en sistemas de calderas de vapor.
4. agua ultrapura
Para aplicaciones como la producción de semiconductores, la industria farmacéutica o los laboratorios se necesita agua ultrapura prácticamente libre de impurezas. Los requisitos de pureza son extremadamente altos, por lo que se utilizan procesos especiales como la ósmosis inversa multietapa y los sistemas de intercambio iónico.
Procesos de tratamiento del agua de proceso
1. Sistemas de CP para agua fluvial y reciclado de agua
Las plantas CP (plantas químico-físicas) son plantas de precipitación y floculación especialmente desarrolladas para la eliminación de impurezas como metales pesados, AOX, hidrocarburos o sólidos en suspensión. Son especialmente flexibles y resultan ideales para el tratamiento de aguas fluviales y para aplicaciones de reciclado de aguas.
- Uso en el tratamiento de aguas fluviales:
- Eliminación de metales como hierro, manganeso o metales pesados.
- Separación de sustancias orgánicas y sólidos por precipitación y floculación.
- Utilización de reactivos químicos para el ajuste del pH y la precipitación.
- Uso para reciclar el agua:
- Tratamiento de aguas de proceso altamente contaminadas en procesos discontinuos o continuos.
- Combinación con sistemas de flotación o etapas de sedimentación para la separación de sólidos.
- Adaptación a propiedades específicas de aguas residuales mediante ampliaciones modulares.
Ventajas:
- Gran flexibilidad y escalabilidad.
- Adaptación a calidades de entrada variables.
- Bajos costes de explotación con eficiencia constante.
Foto: Nuestro sistema CP ALMA CHEM MCW para la precipitación y floculación de metales pesados, AOX, hidrocarburos y cianuros.
2. biofiltración para reciclar el agua
Biofiltración es un proceso que utiliza la actividad microbiológica para eliminar los residuos orgánicos. La biofiltración es una solución eficaz y económica, especialmente para aplicaciones de reciclado de agua con cargas residuales bajas.
- Funcionalidad:
- Los microorganismos presentes en los materiales filtrantes (arena, carbón activado, etc.) descomponen las sustancias orgánicas.
- El suministro de oxígeno optimiza el proceso de descomposición.
- Uso para reciclar el agua:
- Eliminación de residuos orgánicos de las corrientes de aguas residuales, por ejemplo en la industria alimentaria (aguas residuales lácteas, condensados de vapor).
- Reducción de la bioincrustación en sistemas de membranas aguas abajo (por ejemplo, ósmosis inversa).
Ventajas:
- Proceso sostenible mediante reacciones biológicas.
- Bajos costes de explotación con funcionamiento continuo.
- Mejora de la calidad del agua para las fases de tratamiento posteriores.
Foto: Nuestro sistema de biofiltración ALMA BioFil Compact para eliminar la contaminación orgánica residual antes de los sistemas de ósmosis inversa.
3. ósmosis inversa (OI)
El ósmosis inversa es un proceso de membrana a presión que elimina eficazmente las sales disueltas, los compuestos orgánicos y otras sustancias disueltas. Es uno de los procesos más utilizados en el tratamiento de aguas de proceso.
Uso en el tratamiento de aguas fluviales:
- Eliminación de sales, metales pesados y sólidos en suspensión.
- El pretratamiento mediante sistemas CP, filtración o biofiltración suele tener sentido desde el punto de vista económico.
Uso en el reciclaje del agua:
- Recuperación y tratamiento de corrientes de aguas residuales para su reutilización.
- Eliminación de residuos orgánicos, sales y sustancias traza.
Utilizar con agua desmineralizada:
- Producción de agua prácticamente sin sal.
- Combinación con sistemas intercambiadores de iones para lograr una mayor pureza.
Utilizar con agua ultrapura:
- Sistemas de ósmosis inversa multietapa para reducir al mínimo las sales, las sustancias orgánicas y las partículas.
Ventajas:
- Muy alta retención de sustancias disueltas (hasta el 99 %).
- Adecuado para diferentes calidades de agua.
- Diseño modular para requisitos específicos.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa ALMA OSMO para la producción de agua desionizada y para aplicaciones de reciclado de agua.
4. intercambio iónico
El intercambio iónico es un proceso para eliminar iones del agua mediante el intercambio de cationes y aniones utilizando resinas. Es especialmente eficaz en la producción de agua desmineralizada y agua ultrapura.
Funcionalidad:
- Intercambio catiónico: Intercambio de iones positivos (por ejemplo, calcio, magnesio) por iones de hidrógeno (H⁺).
- Intercambio aniónico: Intercambio de iones negativos (por ejemplo, cloruro, sulfato) por iones de hidróxido (OH-).
- Intercambiadores selectivos de iones: eliminan iones específicos, como los metales pesados.
Uso en el tratamiento de aguas fluviales:
- Eliminación de formadores de dureza y metales pesados.
- Post-tratamiento tras el sistema de ósmosis inversa para conseguir calidades de agua superiores.
Uso en el reciclaje del agua:
- Eliminación de iones interferentes de las aguas residuales tratadas.
- Apoyo a la gestión del ciclo en procesos sensibles.
Utilizar con agua desmineralizada:
- Producción de agua desmineralizada mediante la combinación de intercambiadores de cationes y aniones.
- Uso en procesos térmicos como generadores de vapor.
Utilizar con agua ultrapura:
- Resinas de gran pureza para la eliminación de sustancias traza.
- Procesos combinados con ósmosis inversa para aplicaciones ultrapuras.
Ventajas:
- Muy alta pureza del agua.
- Eliminación eficaz de iones específicos.
- Larga vida útil de las resinas con una regeneración correcta.
Foto: Nuestro sistema intercambiador de iones ALMA ION con filtro de carbón activo ALMA FIL AK aguas arriba.
Ámbitos de aplicación del agua de proceso
El agua de proceso es un componente indispensable de numerosas aplicaciones industriales. Se trata especialmente para cumplir los requisitos del proceso correspondiente con el fin de evitar depósitos, corrosión, contaminación e interrupciones del proceso. Los siguientes ámbitos de uso ilustran la variedad de aplicaciones y los distintos requisitos de calidad del agua.
1. agua de refrigeración
Aplicación
El agua de refrigeración se utiliza para disipar el calor en procesos industriales y desempeña un papel fundamental en torres de refrigeración, intercambiadores de calor y circuitos cerrados. Garantiza que las máquinas y los sistemas no se sobrecalienten y puedan funcionar con una eficiencia óptima.
Requisitos
- Bajo contenido en sólidos y sal:
- Los sólidos pueden sedimentarse y provocar incrustaciones (depósitos calcáreos), mientras que las sales disueltas favorecen la corrosión.
- Sustancias como los iones de calcio y magnesio, que se encuentran en el agua dura, son especialmente problemáticas.
2. agua limpiadora
Aplicación
El agua de limpieza se utiliza en numerosas industrias, como la alimentaria y de bebidas, la automovilística y la electrónica. Se utiliza para eliminar las impurezas de las instalaciones de producción, los productos y las piezas de trabajo, y la calidad del agua desempeña un papel clave a la hora de determinar la eficacia y el éxito del proceso de limpieza.
Requisitos
- Sin residuos orgánicos:
- Los compuestos orgánicos podrían contaminar las superficies y mermar la eficacia de la limpieza.
- Sin sales ni partículas sólidas:
- Las sales disueltas podrían provocar manchas, especialmente en materiales sensibles como el vidrio o los componentes electrónicos.
- Las partículas en suspensión pueden aumentar la fricción mecánica y dañar las superficies sensibles.
- Utilización del agua desmineralizada:
- El agua totalmente desmineralizada (agua desmineralizada) es necesaria para aplicaciones delicadas como la limpieza de componentes semiconductores o sistemas farmacéuticos.
- El agua desionizada evita los residuos que podría causar la evaporación del agua que contiene minerales.
3. agua de producción
Aplicación
El agua de producción se utiliza directamente en reacciones químicas, procesos de fabricación y en la producción de productos semiacabados. Se utiliza como medio de reacción, dilución, transferencia de calor o como componente del producto final.
Requisitos
- Composición químicamente estable:
- Las fluctuaciones en la composición del agua pueden alterar las reacciones químicas y perjudicar la calidad del producto final.
- Las sustancias disueltas, como sales, metales o compuestos orgánicos, deben reducirse al mínimo para evitar reacciones secundarias.
- Tratamiento del agua a medida:
- En la industria química: eliminación de impurezas que podrían inhibir la actividad del catalizador.
- En el tratamiento de metales: control de la dureza del agua para garantizar unas condiciones de proceso óptimas.
4. generador de vapor y agua de caldera
Uso
En centrales eléctricas, industrias de proceso y otras aplicaciones que requieren producción de vapor, el agua de proceso se utiliza como agua de caldera. El vapor acciona turbinas, transfiere calor o se utiliza en procesos químicos.
Requisitos
- Contenido de sal extremadamente bajo:
- Las sales disueltas provocan incrustaciones en las calderas y depósitos en las turbinas de vapor, lo que reduce la eficiencia y minimiza la vida útil de los sistemas.
- Los cloruros, sulfatos y carbonatos pueden provocar corrosión.
- Protección contra la corrosión:
- El oxígeno, el dióxido de carbono y los iones agresivos deben eliminarse para minimizar la corrosión.
- Es necesario desgasificar (térmica o químicamente) y utilizar aglutinantes de oxígeno como el sulfito sódico o la hidracina.
- Utilización de agua desmineralizada o agua ultrapura:
- A menudo, el agua de caldera debe desmineralizarse por completo, sobre todo en las calderas de vapor de alta presión.
- El agua ultrapura se utiliza para generar vapor en centrales nucleares o instalaciones de producción farmacéutica.
Conclusión
El tratamiento del agua de proceso es una tecnología esencial para la tecnología del agua industrial. Ya sea tratamiento de aguas fluviales, reciclado de agua, agua desmineralizada o agua ultrapura, la elección del proceso depende de los requisitos específicos del mismo. Sistemas CP, biofiltración, ósmosis inversa y sistemas de intercambio iónico ofrecen soluciones personalizadas para una amplia gama de aplicaciones. El uso selectivo de estas tecnologías puede reducir los costes de explotación, conservar los recursos y garantizar el cumplimiento de la normativa medioambiental.
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