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Un sistema de agua desmineralizada es un tipo de planta o sistema de tratamiento de agua cuya función específica es extraer o eliminar los minerales del agua. Existen diversos métodos para producir agua desmineralizada. Esto se puede hacer a través de cualquiera de los siguientes sistemas o métodos:
Sistemas de Ósmosis Inversa (OI):
Este es un método o sistema de tratamiento de agua que utiliza una membrana semipermeable para eliminar iones, moléculas y otras impurezas del agua. En un sistema típico de ósmosis inversa, se utiliza presión para forzar el paso del agua a través de la membrana. Esto deja atrás los contaminantes que son transportados por el agua. El resultado de este proceso es agua potable fresca y de alta calidad, libre de contaminantes.
Sistemas de Electrodeionización (EDI):
La electrodeionización es un método de tratamiento de agua que utiliza campos eléctricos para impulsar el movimiento de los iones. Se aplica una corriente eléctrica a las membranas de intercambio iónico, lo que provoca que los iones se eliminen del agua. El resultado de este proceso es agua con baja conductividad, libre de sales minerales disueltas.
Sistemas de Intercambio Iónico (IX):
Este es un proceso de tratamiento de agua basado en el intercambio de iones entre un líquido y un sólido. En este caso, el sólido suele ser una resina de tratamiento de agua. El proceso de intercambio iónico se produce cuando los iones desfavorables del agua intercambian lugares con los iones favorables que se mantienen dentro de la resina.
Destilación de Múltiples Efectos (MED):
La destilación de múltiples efectos es un método de tratamiento de agua que implica la evaporación del agua en una sola dirección varias veces dentro del mismo recipiente o equipo. Los 'efectos' en MED se refieren a los ciclos de condensación y evaporación que tienen lugar. El agua mineralizada se calienta entonces en unidades especiales de destilación. El agua pierde entonces sus minerales y se convierte en vapor. El vapor se condensa entonces en las superficies más frías de la unidad de destilación. La destilación de múltiples efectos se utiliza a menudo para producir agua de alta pureza o desmineralizada para aplicaciones industriales y farmacéuticas.
Destilación de Película Descendente de Múltiples Efectos (MEFFD):
Similar a MED, MEFFD lleva a cabo la destilación de la misma manera pero con tecnología de película descendente. En MEFFD, el agua caliente se distribuye sobre tubos verticales en forma de película fina. La película finalmente se seca y se condensa. MEFFD es adecuado para la producción de agua desmineralizada en plantas de energía, refinerías e instalaciones petroquímicas.
Capacidad de la planta
La planta de agua desmineralizada de 5.000 litros de capacidad puede producir hasta 5.000 litros de agua desmineralizada al día. La planta de agua desmineralizada de 10.000 litros de capacidad puede producir hasta 10.000 litros de agua desmineralizada al día.
Proceso de producción
El sistema de agua desmineralizada elimina los minerales del agua mediante intercambio iónico, ósmosis inversa o destilación.
Parámetros de funcionamiento
Los parámetros de funcionamiento del sistema de agua desmineralizada, como la presión, el caudal y la temperatura, suelen establecerse según los requisitos del proceso de producción. Por ejemplo, la presión de funcionamiento del sistema de agua desmineralizada de ósmosis inversa suele estar entre 0,3 MPa y 1,0 MPa; el caudal suele estar entre 50LM/H y 1000LM/H; la temperatura de trabajo está entre 5 °C y 45 °C.
Pureza
La calidad final del agua producida por el sistema de agua desmineralizada se determina por su contenido total de sólidos disueltos (TDS) o su conductividad. El TDS del agua desmineralizada suele ser inferior a 10PPM, y la conductividad suele ser inferior a 0,01μS/cm.
Limpieza regular
El sistema de agua desmineralizada debe limpiarse periódicamente para eliminar la cal y la suciedad del equipo. El método de limpieza y el agente de limpieza utilizado deben determinarse de acuerdo con el fabricante del equipo.
Reemplazo de consumibles
El sistema de agua desmineralizada suele necesitar reemplazar los consumibles, como los filtros y las resinas de intercambio iónico, por ejemplo, reemplazar los filtros de arena y los filtros de carbón activado del sistema de agua desmineralizada de ósmosis inversa cada seis meses o un año; reemplazar las resinas mixtas de intercambio iónico del sistema de agua desmineralizada en función de la torre de intercambio iónico cada uno o dos años.
Inspección regular
Es necesaria una inspección regular del sistema de agua desmineralizada para asegurar que el sistema funciona correctamente. Compruebe si los componentes del sistema, como las bombas, las válvulas y los manómetros, funcionan correctamente. Además, controle los parámetros de funcionamiento del sistema para asegurarse de que se encuentran dentro de los límites prescritos.
Mantenimiento de registros
Es necesario mantener los registros de funcionamiento y mantenimiento del sistema de agua desmineralizada, incluyendo los registros de limpieza y reemplazo del equipo, los registros de mantenimiento y reparación, y los registros de control de los parámetros de funcionamiento. Esto ayuda a hacer un seguimiento del estado del sistema de agua desmineralizada y proporciona referencias para su mantenimiento y optimización.
Los sistemas de agua desmineralizada tienen diversas aplicaciones en múltiples industrias y sectores. A continuación se presentan algunos de sus escenarios de uso común.
Procesos industriales
Los sistemas de agua desmineralizada se utilizan para diferentes procesos industriales. Se utilizan para la fabricación de productos, la limpieza, la dilución de sustancias y la realización de procesos en industrias como la textil, la electrónica, la metalurgia, la química y la producción de alimentos.
Agua de alimentación de calderas
Los sistemas de agua desmineralizada se utilizan para proporcionar agua de alimentación de calderas en las centrales eléctricas. Ayudan a prevenir la acumulación de minerales y la corrosión en las calderas, las turbinas de vapor y otros equipos de las centrales eléctricas.
Farmacéutica y atención médica
Los sistemas de agua desmineralizada producen agua que cumple con los altos estándares de pureza necesarios para los productos farmacéuticos, los medicamentos, los ungüentos, las inyecciones y otras aplicaciones de atención médica. El agua también se utiliza para limpiar instrumentos y dispositivos médicos.
Laboratorios e investigación
Los sistemas de agua desmineralizada son utilizados por los laboratorios e instituciones de investigación para producir agua para experimentos, preparación de muestras, procedimientos analíticos e instrumentos. El agua generada está libre de impurezas que podrían interferir con los resultados de las pruebas o las reacciones.
Cosméticos y cuidado personal
Los sistemas de agua desmineralizada se utilizan en la industria cosmética y del cuidado personal para producir formulaciones como lociones, cremas, champús y otros productos. El agua garantiza la consistencia, la estabilidad y la pureza en las formulaciones cosméticas.
Procesamiento de alimentos y bebidas
Los sistemas de agua desmineralizada se utilizan en la industria alimentaria y de bebidas para la formulación de productos, la dilución, la limpieza y las aplicaciones de enjuague. El agua se utiliza para cumplir con los estándares de calidad y garantizar la pureza de los productos alimenticios y de bebidas.
Industria del petróleo y el gas
Los sistemas de agua desmineralizada se utilizan en la industria del petróleo y el gas para operaciones de perforación, fracturación hidráulica, estimulación de yacimientos y otras aplicaciones. El agua desmineralizada ayuda a reducir la formación de incrustaciones y la corrosión en los equipos.
Agua de refrigeración
Los sistemas de agua desmineralizada se utilizan como agua de refrigeración en procesos industriales, centrales eléctricas e instalaciones petroquímicas. El agua desmineralizada ayuda a prevenir la formación de incrustaciones y depósitos en las torres de refrigeración y los intercambiadores de calor.
Al elegir un sistema de agua desmineralizada, los compradores deben tener en cuenta el tipo de planta, la calidad del agua de alimentación, la capacidad de producción, el método de desgasificación, el sistema de desinfección y otros factores.
Tipo de instalación
Diferentes industrias pueden tener necesidades elementales distintas. Por ejemplo, el sistema de agua desmineralizada de la industria farmacéutica debe cumplir con los criterios exactos establecidos por la USP/IP. Por el contrario, el sistema de agua desmineralizada de la industria alimentaria y de bebidas debe tener una instalación diseñada para condiciones sanitarias, pero no necesariamente debe cumplir con las normas farmacéuticas. Además, ciertos procesos industriales pueden requerir agua desmineralizada con niveles de conductividad específicos, distintos de los utilizados en las industrias farmacéutica o alimentaria.
Calidad del agua de alimentación
La calidad del agua de alimentación (normalmente agua del grifo o agua de río) disponible en el punto de uso puede influir significativamente en el diseño y la configuración del sistema de agua desmineralizada. Por ejemplo, en zonas donde el agua de alimentación tiene un nivel excepcionalmente alto de sólidos disueltos, puede ser necesario incorporar etapas de tratamiento adicionales, como la microfiltración en línea o la ósmosis inversa, para garantizar la eliminación eficiente de los contaminantes.
Capacidad de producción
Al seleccionar un sistema de agua desmineralizada, es esencial considerar no sólo la demanda actual de agua desmineralizada, sino también las posibles necesidades futuras. Si existe la posibilidad de que la capacidad del sistema deba incrementarse en los próximos años, podría ser más rentable invertir en un sistema con una mayor tasa de producción en el momento actual, en lugar de tener que instalar una unidad adicional o remodelar la existente para aumentar su capacidad en el futuro.
Método de desgasificación
Existen varios métodos para eliminar el dióxido de carbono (CO2) del agua desmineralizada, incluyendo desgasificadores al vacío, columnas de destilación, decantadores lamellares y otros. La elección del método de desgasificación dependerá de factores como el espacio disponible en el suelo, el presupuesto y la calidad del agua de alimentación. Por ejemplo, los desgasificadores al vacío tienden a ser más compactos y rentables, pero pueden no eliminar eficientemente otros compuestos orgánicos volátiles (COV) del agua. Los decantadores lamellares, por otro lado, son más adecuados para tratar grandes volúmenes de agua, pero requieren más espacio en el suelo y un presupuesto mayor.
Sistema de desinfección
Algunos sistemas de agua desmineralizada incorporan métodos de desinfección, como esterilizadores UV, productores de cloroformo o sistemas de ozonización, para evitar el crecimiento bacteriano en el agua tratada. La elección del método de desinfección dependerá de factores como el riesgo de contaminación bacteriana en el agua de alimentación, el tiempo de espera del agua tratada y otros requisitos específicos de la aplicación. Por ejemplo, si el agua de alimentación es propensa a altos niveles de contaminación bacteriana, puede ser necesario instalar un esterilizador UV u otro sistema de desinfección para garantizar que el agua tratada permanece libre de patógenos.
P1: ¿Cómo funciona un sistema típico de agua desmineralizada?
R1: El sistema típico de agua desmineralizada funciona haciendo pasar el agua de origen a través de diferentes tipos de resinas de intercambio iónico, como resinas catiónicas, resinas aniónicas o resinas de lecho mixto. Las resinas eliminarán los iones minerales cargados positivamente, como el calcio y el magnesio, y los reemplazarán por iones hidrógeno. También eliminará los iones minerales cargados negativamente, como el carbonato y los cloruros, y los reemplazará por iones hidróxido. Después de estos procesos, el agua se volverá casi pura, con la mayoría de las sustancias disueltas eliminadas.
P2: ¿Cuáles son los tipos de sistemas de agua desmineralizada?
R2: Los sistemas de agua desmineralizada incluyen la ósmosis inversa, la destilación y la desionización. Cada método de producción de agua desmineralizada tiene sus propias ventajas y es adecuado para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, el proceso de desionización utilizará resinas de intercambio iónico para eliminar los iones minerales del agua. Los sistemas de agua desmineralizada producidos se considerarán superiores a los sistemas de filtración, y el agua será más preferible para el uso en laboratorios o la industria.
P3: ¿Es seguro beber agua desmineralizada?
R3: Algunas personas pueden pensar que beber agua desmineralizada es seguro porque carece de minerales. Pero los expertos en salud están preocupados porque el agua desmineralizada carece de minerales esenciales, como el calcio. Es mejor usarla en aplicaciones industriales. Si bien existen tratamientos para volver a añadir minerales al agua desmineralizada, existen mejores métodos de filtración.
P4: ¿Cuáles son las aplicaciones del agua desmineralizada?
R4: El agua desmineralizada tiene muchas aplicaciones en diferentes industrias. Se utiliza en las centrales eléctricas para producir vapor, en la industria farmacéutica para la producción de medicamentos y la limpieza de equipos, en los laboratorios como solvente y para pruebas analíticas, en la industria manufacturera para evitar la acumulación de minerales en la maquinaria y en la industria cosmética como ingrediente en los productos de cuidado personal.
