METODOS DE DESALINIZACION DEL AGUA

Existen dos tipos de procesos para separar el agua de las sales. Los procesos físicos y los procesos químicos.

I. PROCESOS FÍSICOS

En los procesos físicos encontramos tres métodos que se utilizan para separar el agua de las sales, los cuales son:

a) Métodos de destilación:

Uno de los métodos para obtener un agua aceptable para la bebida a partir de aguas con elevada salinidad, es la destilación. Con éste método podemos reducir el contenido de sales a niveles de hasta 1 ppm (o sea 1 mg/litro), según la efectividad del proceso aplicado.

Debido a la elevada temperatura a la que es sometida el agua en todo el proceso, la carga microbiana se ve reducida a cero.

Los métodos de destilación, pueden agruparse según dos sistemas fundamentales:

• Procesos térmicos

• Procesos por compresión

En ellos se parte de una concentración en sales de 20,000 ppm, para finalmente obtener una concentración de sólo 10 ppm.

La evaporación (proceso térmico) consiste en aplicar energía a una masa de agua, para producir la separación y remoción de las moléculas de agua de la superficie del líquido. Si el recinto en donde se encuentra la masa de agua se encuentra a presión reducida, tendremos que el proceso de evaporación ocurrirá a una temperatura menor (Evaporación por múltiple efecto).

La purificación del agua por compresión se produce, calentando la misma a temperatura de evaporación (por arriba de 100ºC), donde el recinto o tanque contenedor es cerrado, para evitar la salida de vapor de agua, y así poder elevar la presión del mismo a la programada. Una vez que se ha llegado a la presión establecida, se abre la válvula de salida y el agua se evapora rápidamente, separándose la misma de las sales que la acompaña. Este proceso suele denominarse: Evaporación Flash.

Es Importante resaltar que cada uno de los equipos nombrados son de robusta construcción y deben estar preparados para soportar un vacío de hasta 760 mm de Hg y unos 15 Kg/cm2 de presión positiva.

Evaporación solar: se utiliza la energía solar. El agua salobre se almacena en grandes estanques de mucha superficie y poca altura, éstos se cubren con una lámina transparente, que permite el paso del calor que irradia el sol, el agua que escapa de la superficie de la masa líquida, llega a la lámina y se condensa en ella. Las gotas condensadas en la lámina se unen entre sí y se van dirigiendo mediante canales al centro o laterales de la tapa que cubre el estanque. Desde éstos centros de recolección, el agua es recogida y transportada por unas cañerías a un único tanque de depósito de agua desalinizada.

b) Procesos de cristalización

Congelación: La congelación del agua Salobre (-1.9 a -3 ºC) suministra cristales de hielo puro que se separan de la solución, mientras que el agua en forma líquida se concentra en sales.

Los cristales son separados y deben ser lavados con agua dulce lo que hace bajar, considerablemente, el rendimiento de esta técnica.

c) Procesos donde intervienen membranas.

• Electrodiálisis

Permite la separación de mezclas por intercambios de iones a través de membranas que poseen una carga eléctrica.

El principio de separación obedece a un rechazo por interacción colombiana entre membranas y los iones presentes en el agua.

La energía se suministra por medio de campos eléctricos y no por efecto mecánico de presurización.

Existe la ventaja de no involucrar el flujo osmótico ni el electro-osmótico, ya que la separación o purificación del fluido se produce por transporte de iones a través de las membranas. Esto reduce el gasto de energía por irreversibilidades internas en procesos muy fuera del equilibrio.

La electrodiálisis emplea membranas con carga fija para extraer agua pura de una solución salina. El campo eléctrico aplicado, pone los iones salinos en movimiento hacia el electrodo de signo contrario. Las membranas resultan impermeables en los iones de carga de igual signo. Las membranas de distinta carga no se alternan.

• Osmosis natural

Cuando se pone en contacto, mediante una membrana semipermeable dos soluciones de distinta concentración salina, las fuerzas naturales hacen fluir el agua desde la solución más diluida hacia la solución más concentrada, hasta que se igualan las concentraciones de las soluciones a ambos lados de la membrana. Este es el fenómeno natural conocido como ósmosis.

• Osmosis inversa

En la osmosis inversa, se utilizan las propiedades de algunas membranas que dejan pasar el agua dulce y retienen las sales presentes en ellas.

La osmosis inversa es un proceso en que una membrana semipermeable es usada para separar fluidos de varias calidades, ya que se produce un fluido llamado permeado de alta calidad con bajo contenido en sólidos disueltos . La separación se hace pasando un fluido a través de la membrana a una presión y velocidad específicas.

La membrana tiene poros, esto permite que pase el fluido y se retenga un 2% a 5% de los sólidos, los cuales quedan retenidos. A continuación el fluido proveniente del primer juego de membranas entra en otrO juego de membrana, así mediante una serie de filtraciones a través de membranas obtenemos un agua de bajo contenido en sales.

La solución de sales retenidas en las membranas luego será desecha. Esta técnica permite un elevado nivel de separación de las sales disueltas, sólidos en suspensión y microorganismos.

• Membranas semipermeables

Las membranas semipermeables, permiten el paso selectivo de ciertas sustancias, en este caso agua, pero impiden el paso de otras, como las sales disueltas en ellas.

La capacidad de filtración de las membranas depende:

a) La composición química del fluido a filtrar y al material semipermeable que se requiere debito a su composición.

b) La temperatura del fluido.

c) Presión de operación.

d) Sólidos totales disueltos a ser removidos.

Hoy en día existen en el mercado diferentes tipos de membranas, estas son de diferentes tamaños y constitución: fibra hueca de poliamida, poliamida arrollada en espiral y acetato y triacetato de celulosa arrollada en espiral fundamentalmente.

Actualmente existen dos grados de elementos de membrana usados para la desalinización de agua de mar: los estándar y los de alto rechazo, éstas últimas son

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