Proceso De Ablandamiento

PRECIPITACIÓN QUÍMICA Y ABLANDAMIENTO DEL AGUA

INTRODUCCIÓN

Como ya se ha señalado al hacer referencia a la calidad de las aguas de consumo, la dureza no es de los componentes de mayor importancia sanitaria. No obstante, por sus implicaciones económicas y las molestias y el rechazo que ocasiona en la población, el ablandamiento del agua es una de las operaciones que se realiza conbastante frecuencia. Denominamos ablandamiento del agua al conjunto de operaciones que tienen por finalidad reducir las concentraciones de calcio y magnesio, es decir, eliminar dureza del agua. La eliminación de estas sustancias se puede realizar por dos procedimientos:

- Desmineralización.
- Ablandamiento químico.

La desmineralización, tal como se ha descrito en el Capítulo correspondiente,no es específica para la eliminación de dureza, aunque se reduce el contenido de calcio y magnesio conjuntamente con otros iones. Es un proceso mejor que el ablandamiento químico, pero también es mucho más caro.

ABLANDAMIENTO QUIMICO

Consiste en la adición de sustancias al agua que reaccionan con los iones calcio y magnesio, transformándolos en compuestos insolubles, que son separados delagua por procedimientos fisicos convencionales (decantación y filtración).
Existen varios procedimientos para realizar el ablandamiento del agua:

- Con cal.
- Con carbonato sódico y cal.
- Con sosa cáustica (hidróxido sódico).

Ablandamiento con cal

Cuando a un agua se añade cal (hidróxido cálcico), tienen lugar las siguientes reacciones con la dureza:

(1) CO2 +Ca(OH)2 ⇒ CO3Ca ↓ + H2O
(2) (CO3H)2Ca + Ca(OH)2 ⇒ 2 CO3Ca ↓ + 2 H2O
(3) (CO3H)2Mg + Ca(OH)2 ⇒ CO3Ca + CO3Mg.2H2O
CO3Mg + Ca(OH)2 ⇒ Mg(OH)2 ↓ + CO3Ca ↓
(4) SO4Mg + Ca(OH)2 ⇒ Mg(OH)2 ↓ + SO4Ca
Cl2Mg + Ca(OH)2 Mg(OH)2 ↓ + Cl2Ca

En estas reacciones se puede observar que:
a) El calcio será eliminadodel agua en forma de carbonato cálcico, CO3Ca, y el magnesio en forma de hidróxido de magnesio, Mg(OH)2, ambos compuestos insolubles en agua.
b) El anhídrido carbónico influye en la dosis de cal necesaria para el tratamiento, no porque afecte a la dureza, sino porque representa un consumo adicional de cal independientemente de la dureza.
c) La tercera reacción formulada es doble, ya que elcarbonato de magnesio no es suficientemente insoluble, siendo necesaria su transformación en hidróxido de magnesio.
d) Como puede observarse en las reacciones (4), mediante el tratamiento con cal se elimina únicamente dureza temporal, es decir, dureza en forma de bicarbonatos, ya que la dureza magnésica se transforma en dureza cálcica. Esto quiere decir que el ablandamiento con cal podrá ser aplicadoa aquellas aguas que presenten un contenido suficiente de bicarbonatos.

Práctica del ablandamiento con cal
El ablandamiento con cal es el utilizado habitualmente, debido a que las aguas destinadas al consumo humano suelen contener un nivel de bicarbonatos suficiente.
La reacción de la cal con la dureza es muy lenta en ausencia de gérmenes de cristalización. Por el contrario, en contactocon una masa suficiente de cristales de carbonato cálcico ya formados, la reacción transcurre en varios minutos. Como la precipitación se efectúa sobre los cristales, éstos tienden a aumentar su volumen, con lo que aumenta la velocidad de sedimentación. Esto ocurre si la superficie de los cristales de CO3Ca se encuentra suficientemente limpia. Por ello, la presencia de sustancias orgánicascoloidales puede impedir la cristalización, siendo una de las razones por las que se realiza simultáneamente una coagulación-floculación.
Si el carbonato cálcico se encuentra solo, tiene tendencia a formar agrupaciones de cristales que sedimentan a gran velocidad, mientras que el hidróxido de magnesio, si se encuentra solo, forma flóculos muy ligeros. Si la proporción de hidróxido de magnesio en...