Procesos Clave en Tratamiento de Agua: Ablandamiento y Golpe de Ariete

Ablandamiento del Agua

En las depuradoras se utilizan algunos de los siguientes procedimientos:

Métodos de Ablandamiento

Ablandamiento con Cal

Es el más generalizado y se aplica para reducir la dureza temporal. Consiste en añadir cal viva (Ca(OH)₂) que absorbe el CO₂ libre transformando el bicarbonato cálcico en carbonato y el bicarbonato magnésico en hidróxido de magnesio. Este sistema requiere grandes tanques de reacción y filtros, y la dosificación de los reactivos tiene que ajustarse continuamente de acuerdo con las cantidades de agua a tratar.

Ablandamiento con Carbonato de Sodio

Se utiliza para reducir la dureza permanente y neutralizar básicamente los sulfatos de calcio y magnesio, transformándolos en sulfatos de sodio que son solubles en agua y en carbonatos insolubles que precipitan.

Ablandamiento con Silicatos (Ceolita)

Se usa para reducir la dureza total (dureza temporal + dureza permanente). Su empleo es el más generalizado, con el nombre comercial de ceolita (mezcla de caolín y carbonato sódico, que se funden en un horno de cuarzo). El producto obtenido es un silicato alumínico.

Ablandamiento con Resinas

Solo es aplicable a aguas clarificadas (no turbias). Las resinas catiónicas intercambian sus iones de sodio con los iones de calcio y magnesio del agua, no modificando su grado alcalimétrico ni sus contenidos en cloruros y sulfatos (no modificando el pH), sustituyendo su mineralización cálcica por una mineralización sódica. El agua así tratada queda con su grado hidrométrico nulo.

Ejemplo: Este proceso ocurre en el lavavajillas (la sal que echamos reacciona con la cal produciendo resinas) o en un descalcificador que lleva resinas.

El agua tratada se mide en grados franceses (°F). Un agua adecuada debe estar entre 8 – 10 grados °F. El agua que se va a consumir es una mezcla entre el agua tratada y el agua de la red.

Golpe de Ariete en Conducciones

¿Qué es el Golpe de Ariete?

Cuando se inicia el movimiento de la masa líquida contenida en una conducción forzada, no se adquiere la velocidad de régimen permanente hasta que no ha transcurrido un cierto tiempo. Del mismo modo, si por cualquier circunstancia se detiene el movimiento de la masa líquida, por ejemplo, obturando una conducción, no se adquiere la condición de reposo de forma inmediata.

Si se supone instantáneo el cierre de la conducción, toda la masa líquida se agolpa delante del obturador, produciéndose una sobrepresión que dura hasta que se produce una reacción de sentido contrario en forma de depresión. Estas depresiones y sobrepresiones se propagan con extraordinaria rapidez a lo largo de la conducción y dan lugar a lo que se conoce como golpe de ariete.

Ejemplos: Se produce siempre que se cierra un grifo o al tirar de la cisterna, pero si la instalación no está bien diseñada, produce ruidos.

Causas del Golpe de Ariete

Las causas más importantes son las siguientes:

• Maniobras bruscas de apertura y cierre de válvulas.
• Oscilaciones de la zapatilla en la grifería. (Zapatilla: en grifos antiguos, disco de goma que al cerrar baja hasta la obturación del grifo).
• Parada repentina de las bombas de elevación.
• Puesta en marcha de bombas a máxima potencia o a todo caudal.

Aparte de las bombas, existen 2 válvulas que lo provocan:

• Válvula de bola
• Válvula antirretorno

Atenuación del Golpe de Ariete

Los factores clave son la velocidad de régimen y el tiempo de cierre de las válvulas.

Para atenuar el golpe de ariete, se emplean válvulas compensadoras o antiariete.

Éstas son válvulas de seguridad taradas a una presión ligeramente superior al régimen de la conducción. En cuanto sube la presión, la válvula se abre dejando pasar el excedente; cuando disminuye, la válvula de presión cierra.

La velocidad del agua debe estar entre 2 límites:

• 0.3 m/s: Por debajo, el agua demasiado lenta produce incrustaciones.
• 2 - 2.5 m/s: Si es superior, producirá golpe de ariete.