recarbonatación

 RECARBONATACIÓN
El proceso de ablandamiento con cal—soda deja al agua con un pH alto, generalmente entre 10 y 11. Un agua con este pH no es apropiada para el consumo humano y, por lo tanto, resulta necesario bajar el pH antes de que el agua llegue al consumidor. Generalmente, se baja el pH antes de la filtración, para evitar así la precipitación de CaCO3 en los filtros. El proceso dedisminución del pH se llama recarbonatación
La recarbonatación consiste en agregar anhídrido carbónico al agua. Las reacciones importantes en este proceso son las siguientes:
(1) Ca (OH)2 + CO2  CaCO3 + H20.
(2) CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2
(3) Mg (OH) 2 + CO2  3 MgCO3
(d) Mg CO3+ CO2+H2O Mg(HCO3)2
Se puede precipitar CaCO3 para removerlo con los filtros o convertirlo en Ca(HCO3)2 para pasartodo el calcio. Es preferible no precipitar CaCO3 en los filtros, Porque con el tiempo se puede cementar la arena. Tanto el MgCO3 como el Mg(HCO3)2 son solubles y pasan a través de los filtros.
AGUA ESTABLE
En el ablandamiento con cal es necesario recarbonatar el agua para tener agua estable. El método tradicional para determinar si un agua es estable o no es con el Índice de Langelier.
ElÍndice de Saturación de Langelier se calcula como la diferencia entre el pH real y el pH de saturación
Is = pH — pHS
si Is >0, el agua es incrustante.
y si IS < 0, el agua es corrosiva.
Es normal mantener el Índice algo positivo (ligeramente incrustante) para dejar una capa protectora de CaCO3 en el sistema de distribución. Un agua muy incrustante nunca debe ser pasada a través de los filtros.(T.E. Larson y AM. Buswell, 1942). Otro modo de evitar la incrustación es agregando poli fosfatos (principalmente hexametafosfato de sodio) en cantidades de aproximadamente 1 mg/l . El poli fosfato solubiliza el CaCO3 y evita la precipitaci6n del mismo.
MODIFICACIONES DEL PROCESO CAL—SODA :
Ablandamiento a pH Menor :Es un proceso donde se emplea menos que la cantidad teórica de cal. Solo se agregala cal suficiente como para subir el pH a 8.5-8.7. Se precipita por lo tanto, solo el calcio, no el magnesio. La gran ventaja de este proceso es que no hay necesidad de recarbonatación antes de la distribución y, al mismo tiempo, se logra cierto ablandamiento del agua.
Recarbonatación Dividida Es un proceso utilizado en los casos donde hay necesidad de reducir el contenido de magnesio en elagua. Para realizar este proceso se requieren dos sedimentadores. Se agrega una cantidad de 10—45 mg/l de cal en exceso de lo necesario para reaccionar con CO2 dureza carbonatada y magnesio antes del primer sedimentador, Se logra con este proceso precipitar el magnesio mientras que la mayor parte de la dureza cálcica queda en solución.
Después del primer sedimentador, se produce una recarbonataciónpara bajar el pH a 10.3, el pH donde la concentración de carbonato es alta y la de hidróxido es baja (véase el Gráfico 1). También se agrega la soda, Na2CO3, necesaria. Entonces en el segundo sedimentador se precipita CaCO3 puro, El CaCO3 precipitado en el segundo sedimentador se puede recalcinar para producir cal Y CO2. La cal puede ser utilizada en el ablandamiento y el CO2 en larecarbonatación. La recarbonataci6n es necesaria también después del segundo sedimentador para obtener un agua estable y a un pH apropiado para consumo humano. La Figura 1 representa el proceso en forma esquemática.










Grafico 1
Efecto del pH en la composición de una solución con una alcalinidad total de
200 mg/l como CaCO3.







Figura 1
Recarbonatación Dividida.
 El Na2CO3puede ser agregado en el primer o segundo sedimentador, pero generalmente se agrega al segundo para obtener CaCO3 puro.
Las ventajas del proceso son las siguientes:
1. La alcalinidad lograda en el proceso es muy baja. La dureza carbonatada removida es mayor en este proceso que en el de cal-soda convencional.
2.- Como resultado de (1) tenemos que hay menos necesidad de agregar Na2CO3 para...