Agua de uso Industrial

Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química
Dpto. de Operaciones Unitarias y Proyectos

Capítulo 3
Tratamiento de aguas para uso industrial

Prof. Yoana Castillo
yoanacastillo@ula.ve
Web:http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/yoanacastillo/

CONTENIDO
Justificación.
Parámetros de calidad d l agua.
P á t
d
lid d del
Operaciones unitarias en eltratamiento de
aguas de proceso.
Tratamiento de aguas para calderas.
Tratamiento de aguas para enfriamiento.

1

JUSTIFICACION
El agua es comúnmente utilizada en los procesos industriales como:
•M
Materia prima.
i
i
• Generación de vapor.
• Medio de refrigeración.
El contenido de impurezas suele ser inadecuado o excesivo para
poder emplear el agua directamente como agua deproceso.
Requiere de un tratamiento basado en la calidad del agua
disponible y la exigida por el proceso.
Se necesita un análisis de los parámetros relevantes del agua.

PARAMETRO DE CALIDAD DE LAS
AGUAS DE PROCESO [1,2,5]
1. Dureza:
Se expresa como la concentración total de calcio y magnesio en
mgCO3/L. El hierro y el manganeso también contribuyen a la dureza pero
como sus concentracionesson tan bajas no afectan la dureza del agua
industrial.
Tipos de dureza:
• Dureza temporal: Formada por carbonatos y bicarbonatos. Cuando la
concentración es excesiva se debe reducir y eliminar Tratamiento sencillo
eliminar.
y poco costoso.
• Dureza permanente, de no carbonatos(SO4-2, Cl- ,NO3-2): Este tipo de
dureza es más difícil y costosa de eliminar. Si el anión predominante es elsulfato puede formarse escamas e incrustaciones duras en la calderas e
intercambiadores de calor.

2

PARAMETRO DE CALIDAD DE LAS
AGUAS DE PROCESO
Escala de Dureza: [2]
Rango de dureza, mg/L (ppm)
g
, g (pp )
1-60

Tipo
p
Suave

61-120

Moderadamente dura

121-180

Dura

> 180

Muy dura

Dureza permitida
en aguas de
calderas hasta
10bar [5]

PARAMETRO DE CALIDAD DELAS
AGUAS DE PROCESO
2. Otros parámetros de calidad:
• Sólidos en suspensión: ocasionan problemas dentro de
los equipos.
•Concentración de sílice: Pueden variar entre 1-75ppm.
En ciertas condiciones forma escamas duras en las
calderas y en las hojas de las turbinas.
• Concentración de Hierro y Manganeso: < 0.5mg/L en
aguas superficiales, pero en aguas subterráneas
pueden ser elevadas>2ppm y en algunos procesos
industriales son perjudiciales porque adicionan color
indeseado a los productos porque dejan residuos de
óxido al oxidarse las aguas.

3

PARAMETRO DE CALIDAD DE LAS
AGUAS DE PROCESO
• Concentración de Sodio y Potasio. Si su concentración no es elevada (> 10mg/L)
no afectan el uso industrial
industrial.
• Alcalinidad: Pueden ocasionar problemas en algunosprocesos industriales.
• Concentraciones de Cloruros: > 50ppm acelera la corrosión en la superficie de los
metales.

•Gases disueltos: deben eliminarse sobre todo si es para generar vapor en
calderas.
•CO2: 0.7ppm, pero es mayor si hay descomposición de materia orgánica
• O2: entre 3 y 12ppm en aguas superficiales.
•H2S: Aguas superficiales contaminados, con 0.1ppm se percibe un olorfuerte,
en aguas subterráneas no pasan de 2ppm.
•NH3 normalmente va desde 0 a 4ppm.

PARAMETRO DE CALIDAD DE LAS
AGUAS DE PROCESO
• pH: 6-8. Si contiene ácidos minerales puede tener pH< 4.
Depende del p
p
proceso.

• Presencia de microorganismos ocasionan problemas.

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OPERACIONES UNITARIAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS DE PROCESO [1]
Proceso

Operación

Características

Eliminaciónde hierro y manganeso Oxidación.
Precipitación

CoagulaciónCoagulación Floculación

Adición de químicos
químicos.

Descarbonatación y ablandamiento Eliminación de dureza.
con cal
Sedimentación
Hidrociclones

Fuerza centrifuga
Medio filtrante

Ultrafiltración

Membrana y dif. presión.

Intercambio iónico
Separación de
sólidos y gases
disueltos.

Cantidad de movimiento...