En las plantas de tratamiento de agua, uno de los desafíos más significativos es la gestión de las salmueras, un subproducto inevitable del proceso de desalinización o desionización. Estas soluciones concentradas de sales y otros contaminantes pueden plantear problemas ambientales y logísticos si no se gestionan adecuadamente.
Enfrentar este desafío de manera efectiva garantiza la sostenibilidad y eficiencia de las operaciones de tratamiento de agua. En este artículo, te presentamos las instalaciones de tratamiento de aguas disponibles para abordar el manejo de las salmueras. ¡Comencemos!
¿Qué son los residuos de salmuera?
Por definición, una salmuera es cualquier solución con una alta concentración de sal disuelta en agua, como las soluciones elaboradas con cloruro sódico, cloruro cálcico, bromuro potásico u otras sales. Estas soluciones salinas pueden aparecer de forma natural (por ejemplo, agua de mar, piscinas profundas, lagos salados, etc.), o pueden ser el resultado de una actividad industrial.
Las salmueras producidas como subproducto de la industria se conocen como corrientes residuales de salmueras, y suelen contener concentraciones de sal mucho más elevadas que las salmueras naturales, como el agua de mar.
Todas las salmueras industriales tienen en común su alta salinidad (o concentración de sal), pero las corrientes pueden variar significativamente de una a otra en cuanto a otros constituyentes presentes.
Esto se debe a que diversos materiales pueden acabar en la corriente de salmuera en el transcurso de las operaciones normales, como sólidos y partículas en suspensión, agentes antiincrustantes, metales pesados, microorganismos, material orgánico, aceite y grasa.
Los flujos de salmuera industrial también pueden variar de forma significativa en términos de volumen, pH y temperatura, todo lo cual puede añadir complejidad a las necesidades de una instalación con respecto a la gestión de residuos de salmuera.
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¿Qué es la gestión de residuos de salmueras?
La gestión de salmueras es la estrategia que utiliza una instalación industrial para tratar los flujos de residuos de salmueras que produce. Las dos principales formas de gestionar los residuos de salmuera son: mediante eliminación o mediante tratamiento para aplicaciones de reutilización.
Para ello, las instalaciones suelen emplear algún tipo de tratamiento de los residuos de salmueras para separar los contaminantes y/o ajustar la salinidad de los efluentes de salmueras antes de verterlos o reciclarlos para otros usos.
Dado que las salmueras se utilizan en una gran variedad de aplicaciones industriales, las estrategias de tratamiento de residuos de salmueras pueden basarse en diferentes tecnologías y procesos.
Tratamiento de residuos de salmueras
El filtrado y la concentración de salmueras suelen generar otros residuos problemáticos que pueden ser difíciles de tratar para reutilizarse o causar daños al medio ambiente si se vierten o eliminan de forma inadecuada, por lo que no es de extrañar que las normativas sobre tratamiento y eliminación de salmueras sean cada vez más prohibitivas y difíciles de cumplir para las instalaciones industriales.
Si tu instalación puede beneficiarse de más información sobre el tratamiento adecuado de los residuos de salmuera, una de las preguntas que puede plantearse es: “¿Qué tecnologías suelen componer un sistema de tratamiento de residuos de salmuera?” A continuación, te presentamos una visión general de los distintos métodos de tratamiento de residuos de salmueras disponibles:
1. Filtración por membrana
La filtración por membrana, una de las tecnologías más rentables para el tratamiento de residuos de salmuera, se sigue utilizando ampliamente en diversos sectores. En el tratamiento de salmueras, es habitual ver sistemas que comienzan con ultrafiltración (UF) y terminan con ósmosis inversa (OI).
Cuando la UF se utiliza antes de la ósmosis inversa, elimina eficazmente varios contaminantes al tiempo que protege las membranas aguas abajo del desgaste prematuro y el ensuciamiento. Por tanto, la UF es adecuada para eliminar partículas muy finas, como proteínas, sílice coloidal y limo.
Asimismo, esta secuencia de tratamiento con membranas es eficaz para proteger los equipos y minimizar los costos de productos químicos y el tiempo de inactividad del sistema para su limpieza y, en general, se considera una tecnología que consume poca energía.
2. Evaporación y cristalización
Después de concentrar la salmuera mediante filtración por membrana, a menudo se utilizan procesos térmicos o evaporación como paso siguiente para secar los sólidos. El exceso de agua se evapora, se recoge y se reutiliza.
En esta fase también se suele utilizar la desaireación para liberar oxígeno disuelto, dióxido de carbono y otros gases no condensables para proteger aún más el equipo de la corrosión y otros efectos nocivos.
A continuación, los residuos sobrantes pasan de un evaporador a un cristalizador, que sigue hirviendo toda el agua hasta que todas las impurezas del agua cristalizan y se filtran en forma de sólido.
Este proceso se utiliza a menudo en instalaciones que aspiran a un vertido cero de líquidos, pero generalmente se reserva solo para instalaciones que lo requieren, ya que se considera un proceso costoso y que consume mucha energía.
3. Intercambio iónico
Los sistemas de intercambio iónico (IX) se utilizan en diversos sectores para ablandar, purificar y separar el agua. Estos sistemas separan los contaminantes iónicos de la solución mediante un proceso físico-químico en el que los iones no deseados son sustituidos por otros iones con la misma carga eléctrica.
Esta reacción se produce en una columna o recipiente IX donde una corriente de proceso o de residuos pasa a través de una resina especializada que facilita el intercambio de iones. Cuando las necesidades de eliminación de contaminantes son muy específicas, muchas veces el IX es ideal. Las resinas quelantes son el tipo más común de resina especializada y se utilizan a menudo para el ablandamiento de salmueras.
Las resinas intercambiadoras de cationes ácidos débiles (WAC) también se utilizan a menudo para eliminar los cationes asociados a la alcalinidad (dureza temporal) y, por lo tanto, también son ideales para ablandar la salmuera.
Las instalaciones también pueden utilizar diversas resinas patentadas para separar contaminantes, como metales, del flujo de salmuera para apoyar la producción y fabricación de carbonato de litio e hidróxido de litio.
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Otros aspectos a tener en cuenta al tratar la salmuera
Como mencionamos, al considerar la separación básica de una corriente de salmuera contaminada, siempre se obtendrá, esencialmente, una salmuera más purificada (como una corriente de cloruro sódico). El costo de tratar una corriente de salmuera de este tipo puede ser bajo e incluiría tratamientos como:
- filtración por membrana
- precipitación
- adsorción de compuestos orgánicos por carbono
- separación de agua y aceite
¡Ahora ya sabes cómo se tratan las salmueras! Con un enfoque integral y colaborativo, podemos superar los desafíos asociados con las salmueras y avanzar hacia un futuro donde la gestión del agua sea más sostenible y eficiente.
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