Intercambio Favorable

Átomo o molécula que tiene una carga eléctrica positiva o negativa. El sodio, potasio, calcio, magnesio, cloro, fosfato y silicio son algunos ejemplos. ¿Recuerda esta definición? Es la que caracteriza a los iones, cuya presencia e intercambio es muy común en las aguas de todo tipo.

En Inquinat, empresa especializada en la provisión de productos para el tratamiento de aguas industriales, destacan que el intercambio iónico "es un proceso rápido y reversible en el cual los iones impuros que están en el agua son reemplazados por iones presentes en una resina. De ahí que ésta debe ser regenerada periódicamente para restaurarla a su forma iónica original".

La tecnología de las resinas ofrece una serie de beneficios en la desmineralización de agua industrial y su ablandamiento, el reciclaje de aguas residuales y el tratamiento de agua de otros procesos.

Aplicaciones y Ventajas

Mariela Orellana, Product Manager en Tratamiento de Aguas de Mathiesen, compañía que suministra estas soluciones químicas, aporta más antecedentes: "Las resinas son formas esféricas de polímero capaces de intercambiar sus iones con otros específicos presentes en el agua. Sus aplicaciones son muy variadas. Entre las más conocidas están el ablandamiento de agua (eliminación de dureza cálcica) y la eliminación de arsénico, hierro y manganeso".

Destaca que el empleo de resinas de intercambio iónico tiene una serie de ventajas, dada su alta capacidad operativa y fácil manejo. "Su aplicación debe realizarse mediante cuerpos de fibra o acero para controlar el caudal, superficie de contacto y tiempo de residencia dentro del equipo, de manera que las resinas puedan hacer el intercambio con el contaminante. Se utilizan en cualquier tipo de agua, aunque ésta debe tener un tratamiento previo para la disminución de los sólidos suspendidos totales", plantea.

Agrega que uno de sus principales atributos es la versatilidad que demuestran y la compatibilidad de trabajo con diferentes tipos de resinas, "formando trenes de acondicionamiento de agua".

Gustavo Salas, Gerente Comercial de Simtech, empresa proveedora de tecnología y equipamiento para el tratamiento de aguas, menciona también que las resinas de intercambio iónico son muy utilizadas para remover metales pesados del agua como hierro, cobre y mercurio.

Asegura, asimismo, que dependiendo de las concentraciones a tratar, "la mayor ventaja de hacer el tratamiento de agua con intercambio iónico es poder reutilizar el efluente tratado en otras áreas de las fábricas, lográndose así un importante ahorro en el consumo de agua".

Sobre su uso en el tratamiento de aguas servidas, el ejecutivo señala que dependerá de la carga orgánica que éstas presenten, "ya que si es alta puede impedir la utilización de las resinas, pero con un buen pretratamiento del caudal podrán ocuparse sin ningún problema".

¿Por qué ocuparlas en el saneamiento de aguas residuales? Salas lo explica: "Hay procesos que no logran remover metales y contaminantes residuales en los tratamientos tradicionales, lo que sí consiguen las resinas, que tienen como objetivo reducir los iones desde niveles de partes por millón a partes por billón, permitiendo así la reutilización del agua. Las resinas son instaladas en carrusel, por lo que cuando se agotan es necesario hacer su regeneración con ácido clorhídrico (HCl) y después con hidróxido de sodio (NaOH) para que puedan seguir realizando la operación de tratamiento".

En esta misma aplicación, especialmente para tratar efluentes industriales, Mariela Orellana comenta que la elección de la resina y el pretratamiento a aplicar, dependerá del contaminante que se busca eliminar.

Competencia y Mejoras

La especialista de Mathiesen resalta que, en la actualidad, las resinas de intercambio iónico son muy utilizadas a nivel industrial, "pues casi todos los procesos productivos usan agua y ésta se debe acondicionar, a lo menos, para que se elimine la dureza cálcica y magnésica (agua blanda). Ablandar el agua permite que en equipos o maquinarias que utilizan agua caliente no se formen incrustaciones (sarro) y se prolongue así su vida útil".

Añade que existe otra forma de eliminar minerales del agua: mediante el proceso de osmosis inversa, aunque para su empleo exitoso se debe realizar un buen pretratamiento y evitar el ingreso del cloro para aumentar la vida útil de los equipos.

Gustavo Salas va más allá y afirma que las resinas de intercambio iónico son la tecnología más ocupada para el tratamiento de agua, compitiendo en esta función con soluciones de osmosis inversa y óxidos férricos dependiendo del fluido a tratar.

A lo anterior han contribuido las mejoras introducidas a estos productos químicos con el pasar del tiempo, las cuales han posibilitado, por ejemplo, un "menor gasto de agua y químicos en la regeneración", indica el representante de Simtech.

Sobre este punto, Mariela Orellana destaca que las resinas han ido "mejorando su capacidad de intercambio, pudiendo tratar mayor caudal de agua, lo que también depende de la concentración del contaminante presente en el fluido a tratar".

Además, pone de relieve otro avance: la disminución en la cantidad de regenerante.

A su vez, Gustavo Salas hace hincapié en que el tratamiento de agua con resinas de intercambio iónico genera muchos beneficios para el entorno natural, ya que "reducen bastante el consumo de agua en las plantas industriales y también permiten devolver al medio ambiente un agua mejor, más limpia, que la captada originalmente".


DATOS:

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Tipos de resinas de intercambio iónico se ofrecen en el mercado: catiónica fuerte, catiónica débil, aniónica fuerte y aniónica débil. "La diferencia más importante es que las resinas fuertes operan a cualquier pH, pero tienen una capacidad más limitada que las débiles y deben regenerarse más frecuentemente", asegura un documento técnico de la Universidad de Concepción.

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Tipos de iones, de magnesio y calcio, que se encuentran en el agua dura, reemplazan las resinas de intercambio iónico en el proceso de ablandamiento de agua.

Artículo publicado en InduAmbiente 173 (noviembre-diciembre 2021), páginas 76 a 77.