Equipos de tratamiento de agua desmineralizada: introducción al método de intercambio iónico

Dos métodos comunes de intercambio de iones son el ablandamiento del agua dura y la desionización. El ablandamiento del agua dura se utiliza principalmente como un procedimiento de pretratamiento para reducir la dureza del agua antes del tratamiento de ósmosis inversa (RO). La resina esférica del ablandador ablanda el agua al intercambiar dos iones de sodio por un ión de calcio o un ión de magnesio.

El método de intercambio de iones consiste en filtrar el agua cruda con resina esférica (resina de intercambio de iones), y los iones del agua se intercambiarán con los iones fijados en la resina.

Las resinas de intercambio iónico utilizan iones de hidrógeno para intercambiar cationes e iones de hidróxido para intercambiar aniones; Las resinas de intercambio catiónico hechas de estireno y divinilbenceno que contienen sulfonato intercambian iones de hidrógeno por varios cationes encontrados (como Na+, Ca2+, Al3+). Asimismo, las resinas de intercambio de aniones hechas de estireno que contienen sales de amonio cuaternario intercambiarán iones de hidróxido por varios aniones encontrados (por ejemplo, Cl-). Los iones de hidrógeno liberados de la resina de intercambio catiónico se combinan con los iones de hidróxido liberados de la resina de intercambio aniónico para formar agua pura.

Las resinas de intercambio aniónico y catiónico se pueden envasar por separado en diferentes lechos de intercambio iónico, divididos en los denominados lechos de intercambio aniónico y lechos de intercambio catiónico. La resina de intercambio de cationes y la resina de intercambio de aniones también se pueden mezclar y colocar en el mismo lecho de intercambio de iones. De cualquier forma, cuando la resina ha intercambiado los iones de hidrógeno y/o hidróxido de la resina con impurezas cargadas en el agua, debe ser “regenerada”. El procedimiento de regeneración es justo lo contrario del procedimiento de purificación, utilizando iones de hidrógeno e iones de hidróxido para la regeneración para intercambiar impurezas adheridas a la resina de intercambio iónico.

Si el método de intercambio de iones se usa en combinación con otros métodos de purificación de agua (como la ósmosis inversa, la filtración y la adsorción con carbón activado), el método de intercambio de iones desempeñará un papel muy importante en todo el sistema de purificación. El método de intercambio de iones puede eliminar iones de manera efectiva, pero no puede eliminar de manera efectiva la mayor parte de la materia orgánica o los microorganismos. Los microorganismos pueden adherirse a la resina y utilizar la resina como medio, de modo que los microorganismos puedan crecer rápidamente y generar calor. Por lo tanto, debe diseñarse y usarse junto con otros métodos de purificación.

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