Clasificación y Tratamiento del Agua en la Industria: Usos, Clarificación y Procesos

Clasificación y Usos del Agua en la Industria

Con relación a su uso, las aguas las podemos clasificar en cuatro grandes capítulos, siempre desde el punto de vista industrial: agua para usos generales, agua de proceso, agua de enfriamiento y agua de alimentación de calderas.

Agua para Usos Generales

Para usos generales se entienden todas aquellas necesidades de una planta industrial, que no están especialmente ligadas con el proceso de producción. Aquí hay que señalar el agua potable para uso del personal que debe ser, en caso necesario, especialmente tratada para eliminar microorganismos, olores y sabores; el agua para limpieza que normalmente no tiene por qué sufrir ningún tratamiento, suponiendo que se utiliza para los locales de la factoría; aguas para riego e incendio que tampoco tienen, normalmente, ningún tratamiento especial, como no sea en el caso de aguas muy duras que pueden producir incrustaciones en las tuberías de reparto con la consiguiente disminución de caudal en el momento de uso.

Agua de Proceso

La calidad del agua requerida para diferentes procesos varía muy ampliamente, de tal forma que es difícil definir cuáles son sus características si no se conoce de antemano el proceso en cuestión. En cualquier caso cabe señalar, como caso extremo, para los procesos más delicados, el uso de agua destilada o de su equivalente, el agua desmineralizada. La posibilidad de poder obtener actualmente agua desmineralizada, a costes relativamente bajos, ha supuesto la renovación de muchos procesos que se han visto muy mejorados por el uso del agua de mucha más calidad obtenidos a un coste relativamente bajo.

Agua de Enfriamiento

Este tipo de agua también debe definirse, en cuanto a sus características, según los procesos de enfriamiento en que actúa. En caso de agua muy abundante es posible utilizarla, en un primer paso, en los cambiadores de calor y llevarla directamente a la red de drenaje. Si la abundancia de agua es menor puede utilizarse, en un primer paso, y después en vez de enviarla al drenaje, utilizarla para otros propósitos: agua de proceso, agua de calderas o incluso a otros escalones térmicos a menor temperatura. En este segundo caso dependerá de los procesos que después se vayan a seguir con el agua, para que su tratamiento, antes de utilizada como agua de enfriamiento, sea de uno o de otro tipo. Si la abundancia de agua no es tan grande como sucede en la mayoría de industrias actuales, se va a la recirculación de las aguas de enfriamiento, bien en sistemas abiertos mediante torres de recuperación, tanques, etc., o de sistemas cerrados por intercambiadores de tipo agua-aire. En este caso de recirculación, las aguas son tratadas de tal forma que no produzcan graves inconvenientes a los circuitos por los que atraviesa. Si se usan torres de refrigeración es conveniente una disminución de la dureza de las aguas, si ésta es elevada; y en el caso de sistemas totalmente cerrados puede ser conveniente, incluso, la desmineralización total del agua a utilizar.

Agua de Alimentación de Calderas

Ya se vio en el capítulo correspondiente, cómo debe tratarse este tipo de aguas.

Clarificación del Tratamiento del Agua

La clarificación tiene por objeto la eliminación de la turbiedad que normalmente acompaña al agua en el transcurso de su recorrido hasta el punto de consumo.

Sedimentación Natural

La sedimentación natural significa, principalmente, la eliminación de las partículas más voluminosas. La decantación de estas partículas comienza en los propios embalses donde el agua se almacena en grandes volúmenes para su distribución u uso posterior. A continuación, los grandes depósitos de regulación, instalados normalmente entre el embalse y la red de distribución, sirven a su vez para que se efectúe en ellos una sedimentación natural de las partículas en suspensión. Por último, se pueden utilizar decantadores especiales que eliminen, de una forma más completa, las partículas en suspensión.

Sedimentación Mediante Reactivos

Coagulantes. Los coagulantes favorecen la floculación, es decir, la formación de flóculos que pueden decantar con cierta facilidad. Sin embargo, no actúan totalmente por sí mismos sino que, para que su acción sea más eficaz, necesitan la ayuda de lo que se denominan coadyuvantes, productos que favorecen también la floculación. Por tanto, ambos productos facilitan la sedimentación de las partículas coloidales. Las sales de aluminio y hierro responden en principio a las condiciones exigidas a un buen coagulante y son muy utilizadas a estos efectos, especialmente el sulfato de aluminio, el cloruro de hierro y el sulfato de hierro. Entre los coadyuvantes, se pueden distinguir tres grandes tipos:

• En primer lugar, los propios fangos producidos después de la coagulación, es decir, los flóculos sedimentados. Los fangos removidos del fondo del tanque pueden ayudar a la formación de nuevos flóculos de toda la masa de agua.
• En segundo lugar, los coadyuvantes de tipo inorgánico, como la cal y el carbonato sódico. También actúan como coadyuvantes el cloro, el sulfato de magnesia, las arcillas, sílice activada, carbón activo, etc.
• El tercer tipo está formado por los orgánicos, tales como la pasta de almidón y el alginato de sosa.

Floculadores y Decantadores

En la sedimentación mediante reactivos se pueden distinguir dos partes bien distintas que son la formación de flóculos y la decantación de los mismos. Estas dos operaciones dan lugar a la existencia de floculadores y decantadores que, en algunos casos son aparatos distintos y que en otras ocasiones dan lugar a instalaciones que efectúan a la vez las dos operaciones. Los floculadores son de dos tipos: hidráulicos y mecánicos. En los primeros, el batido del agua se efectúa de distintas formas. La más sencilla es la producción de 'remolinos' en el agua bruta, mediante la intercalación de distintos tipos de obstáculos en el curso de la corriente, un tanque de mezcla con tabiques, en el cual el agua penetra por la parte superior del tanque, y su trayectoria facilita la floculación. En los floculadores mecánicos, el batido del agua se produce mediante la utilización de bombas centrífugas que introducen el coagulante dentro de la corriente principal de agua y también mediante el batido de ésta por el uso del aire comprimido. Los decantadores pueden ser: los de tipo dinámico en que se efectúa la decantación con el agua en movimiento y los de tipo estático, en los que el agua permanece durante algún tiempo sin circular.