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Este tipo de procedimientos implica la descalcificación del agua mediante el intercambio de iones como calcio, magnesio, entre otros por iones de sodio generalmente. Su funcionamiento implica el retiro de iones que producen dureza en el agua a través de iones de sodio utilizando una resina ubicada al interior del descalcificador. Continuamente esta resina tiene que ser reproducida por medio del compuesto regenerante dependiendo de la resina utilizada. En el proceso se genera una parte de agua blanda y otra parte que no lo es debido a las sustancias de rechazo.

Dependiendo de los niveles de dureza deseados y la cantidad de solidos disueltos en agua, se debe aplicar un determinado procedimiento dada la existencia de diferentes tipos de resina que a la vez contienen

XLV compuestos de operación distintos. Según Guerra, Struck & Villalobos (2008) [46], entre los principales procedimientos por intercambio iónico se encuentran:

Resina catiónica de ácido fuerte: Esta resina está encargada del intercambio de iones positivos para el

suavizamiento del agua, operando a cualquier pH. Su función es eliminar los cationes que se encuentran en el agua dura, lo cual requiere de una gran cantidad de regenerante, generalmente ácido clorhídrico (HCl).

Resina aniónica de base fuerte: Como principal función tiene el suavizamiento del agua mediante el

intercambio de iones negativos requiriendo para ello una gran cantidad de regenerante, normalmente sosa (hidróxidosódico - NaOH). (págs. 3-4)

Desmineralización: Corresponde a un ciclo combinado entre resinas catiónicas y aniónicas, lo cual sirve

para eliminar prácticamente el 100% de sales disueltas en agua. Entre los principales métodos de desmineralización, como lo informa AquaSalud tractaments (2011) [47], se encuentran:

 Desmineralizadores de lecho mixto: Existe una mezcla de resinas iónicas y catiónicas dentro de la

misma columna, que a la vez se pueden clasificar en dos tipos dependiente si existe o no regeneración:

- Desmineralizador de lecho mixto sin regeneración: Este tipo de desmineralizadores es utilizado

para procesos que requieren de un agua extremadamente pura. Su modus operandi es colocándolo a la salida de algún desmineralizador para eliminar los restos de sales que aún puedan quedar luego de una primera etapa de desmineralización. Las resinas que contienen estos desmineralizadores una vez agotadas no se regeneran y se sustituyen por otras.

- Desmineralizadores de lecho mixto con regeneración: Al igual que en el caso anterior, las resinas

de ambos tipos se encuentran dentro de una misma botella, sin embargo ante el agotamiento de las mismas no se sustituyen sino que se separan. Es decir, cada tipo de resina se hace pasar por un flujo de agua en contracorriente quedando configuradas de tal manera que en la parte superior de la botella se deposita la resina aniónica y por debajo la catiónica producto de la densidad. Este tipo de botellas además están diseñadas con una pequeña ventana en la parte media por donde es posible visualizar como se estratifican las resinas antes de su regeneración ya que cada una es de un color diferente. Una vez realizada la separación de NaOH y HCl en las respectivas resinas, se procede al aclarado de las mismas mediante la introducción de aire comprimido.

 Desmineralizadores catión - anión con dos columnas o de doble intercambio: En este tipo de

desmineralizadores las resinas son colocadas en dos botellas distintas y consecutivas. El mecanismo implica el paso del agua en una primera instancia por la resina catiónica en donde los iones de carga positiva son sustituidos por iones de H+_{, para posteriormente transcurrir por la resina aniónica donde se}

XLVI eliminan los ácidos siendo sustituidos por iones de OH- _{[47]. Como consecuencia se forman moléculas} de agua que ya han sido suavizadas, dejando los iones indeseados al interior de cada una de las resinas dependiendo de su configuración. El proceso se puede identificar en la figura 8.

Para finalizar el proceso es necesario regenerar ambas resinas, para lo cual se hace pasar ácido clorhídrico (HCl) por la de tipo catiónica mientras que sosa (NaOH) en la de tipo aniónica. Después de la regeneración hay que aclarar las resinas antes de empezar un nuevo ciclo.

Figura 8: Proceso de suavizamiento de agua en un desmineralizador tipo catión – anión de doble intercambio.

Fuente: AquaSalud tractaments. (02 de mayo de 2011). desmineralizadores. Obtenido de Funcionamiento de los procesos industriales de desmineralización de agua: http://www.desmineralizadores.com/funcionamiento.html [47]

A modo de conclusión, los métodos mecánicos de suavizamiento del agua tienen la ventaja de poseer agua blanda en toda parte de la instalación de uso, sin embargo encuentra sus desventajas tanto en la inversión como en los costos de operación, es decir los aparatos de adquisición como los insumos (tanto la sal para operar como el agua de rechazo del proceso). Además, cabe considerar que la sal común utilizada para realizar el intercambio iónico de calcio por sodio no es una opción saludable. Adicionalmente, dada la concentración de sal no es posible utilizar este fluido para las redes de calefacción central debido a los problemas de corrosión que genera. Se debe tener en consideración que las resinas pueden ser un lugar óptimo para el crecimiento bacteriano. Finalmente, ocupan mucho espacio además del necesario para el acopio de sal.

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