Cómo reducir los sólidos disueltos totales de las aguas residuales

Cualquier instalación que devuelva agua a una fuente natural debe reducir la presencia de contaminantes y sustancias peligrosas en las aguas residuales. Las fuentes naturales de agua y los sistemas públicos son cruciales para las actividades cotidianas, y el agua limpia es vital para mantener estas actividades. Los contaminantes del agua pueden afectar rápidamente a los sistemas y amenazar la salud humana, por lo que es fundamental dar prioridad a las estrategias de reducción de los sólidos disueltos totales (SDT).

Los sólidos disueltos totales se refieren a los iones disueltos que pueden aparecer en fuentes de agua no pura. Los sólidos disueltos pueden ser una serie de elementos, como minerales, metales disueltos, sales y materia orgánica.

Dependiendo de la fuente de agua, la ubicación y otros factores, algunas personas y sistemas pueden experimentar más de un tipo de TDS que otros. Por ejemplo, el agua de lagos, arroyos o ríos que están en contacto con rocas ricas en minerales puede recoger cantidades más significativas de minerales como potasio, calcio y magnesio. Por otra parte, las fuentes de agua cercanas a lugares donde se desarrollan actividades humanas, como proyectos mineros o industriales, pueden contener más impurezas metálicas como consecuencia de la contaminación.

Las cantidades excesivas de TDS pueden tener un efecto significativo en la vida cotidiana. Saber si existen niveles elevados de TDS es crucial para garantizar el acceso a agua limpia. Las instalaciones que vierten aguas residuales a un sistema público deben comprender el impacto de los SDT y cómo reducirlos cuando sea necesario. El TDS puede afectar:

• Salud general: El mayor peligro que rodea al TDS es el impacto sobre la salud general. Los depósitos pueden incluir oligoelementos como radio, arsénico y uranio. Las personas pueden experimentar síntomas como irritación gastrointestinal como resultado de beber agua con altos niveles de estos iones.
• Sabor y olor del agua: Uno de los efectos más notables de los altos niveles de TDS es el olor y el sabor que aportan al agua. Grandes cantidades de algunos SDT, como los cloruros, pueden hacer que el agua sepa salada, y los sulfatos pueden producir un sabor amargo.
• Fontanería: El TDS puede afectar a la fontanería haciendo que los electrodomésticos y los sistemas de fontanería se deterioren más rápidamente. El exceso de minerales acelera los procesos corrosivos, afectando al funcionamiento del sistema y provocando daños que pueden dar lugar a reparaciones o sustituciones prematuras. Además, estos depósitos no reaccionan bien con el jabón y pueden dejar incrustaciones calcáreas en calentadores de agua y tuberías.
• Cocina y limpieza: Aunque pequeñas cantidades de TDS pueden no ser perjudiciales para la salud en general, sí pueden afectar a la cocina. El TDS puede alterar el sabor de los alimentos, haciéndolos a menudo desagradables. Además, estos depósitos pueden hacer que la vajilla y la cubertería obtengan manchas de agua difíciles o imposibles de eliminar.

Las recomendaciones indican que los niveles seguros de TDS son menos de 500 mg/L para beber. Los niveles bajos de TDS no tienen un impacto notable en la salud humana, lo que significa que algunos pueden existir en el agua sin afectar a la vida cotidiana. En Estados Unidos, las sustancias que afectan a la salud tienen niveles máximos de contaminantes obligatorios. Esta normativa es crucial para las empresas que vierten agua a sistemas públicos o pozos. Las empresas deben cumplir estos requisitos junto con los de las administraciones locales y las normas del sector para garantizar un funcionamiento satisfactorio.

La Agencia de Protección del Medio Ambiente esboza las normas de vertido para diversas instalaciones e industrias. Las normas sobre aguas residuales TDS pueden variar en función de la ubicación de su empresa, sus operaciones y otros factores. Por ejemplo, en Pensilvania, las normas establecen que las operaciones con aguas residuales procedentes de la exploración, producción, fracturación o perforación de yacimientos deben cumplir varios requisitos. Algunos de estos requisitos incluyen que los equipos desarrollen una estrategia de reducción de las fuentes de aguas residuales, que los vertidos contengan una media mensual igual o inferior a 500 mg/L y que los vertidos contengan menos de 250 mg/L de cloruros de media mensual.

Es más probable que se produzcan altos niveles de TDS en las aguas subterráneas a medida que se desplazan a través de sedimentos y rocas que poseen minerales que pueden disolverse en el agua. Sin embargo, los SDT pueden proceder de muchas fuentes, y las empresas como las plantas de tratamiento de aguas residuales tienen responsabilidades únicas para evitar comprometer las operaciones o los límites de los permisos.

Si en las aguas residuales hay niveles elevados de SDT, es fundamental tomar medidas para reducirlos. Consulte estas estrategias para eliminar los SDT de las aguas residuales:

1. Osmosis inversa

La ósmosis inversa es un método habitual para reducir la presencia de TDS. Este proceso consiste en eliminar los contaminantes y productos químicos de las aguas residuales utilizando varias etapas de filtración.

La instalación de un sistema de ósmosis inversa en un punto de uso obliga a las impurezas a rebotar en una membrana semipermeable, o un filtro de malla fina. Esta membrana tiene poros muy pequeños, lo que permite el paso de moléculas de agua e impide que partículas más grandes lleguen al final del sistema. Cuando las partículas grandes rebotan en este filtro, se adhieren a la cámara del sistema. El agua sale constantemente de esta cámara, arrastrando consigo todas las impurezas y eliminándolas.

2. Desionización

La desionización es otro método eficaz para reducir los TDS. Este proceso consiste en mover agua a través de electrodos negativos y positivos. Los iones positivos se desprenden del agua para adherirse al electrodo negativo, creando agua de gran pureza.

Cabe señalar que la desionización es excelente para tratar las impurezas iónicas, pero no las partículas no iónicas. Por ejemplo, este método puede reducir la presencia de nitratos, sulfatos y fosfatos, pero no tratará eficazmente partículas como los etoxilatos. A menudo, las instalaciones combinan métodos de desionización con otras estrategias, como sistemas de ósmosis inversa, para tratamiento integral de aguas residuales.

3. Destilación

Otro método popular para hacer frente a los altos niveles de TDS es la destilación. La destilación ayuda a eliminar las sustancias orgánicas e inorgánicas del agua hirviéndola hasta que se evapora. El agua evaporada se desplaza por una superficie fría hasta llegar a otro recipiente donde se condensa.

Muchos contaminantes e impurezas tienen puntos de ebullición superiores al del agua, lo que significa que, a medida que el agua se evapora, estas otras sustancias permanecen en estado líquido o sólido en la cámara de ebullición. Así podrá eliminar las sustancias de la cámara durante los procesos de limpieza entre usos. Además, los sistemas de destilación utilizan un filtro de carbono, lo que permite que el sistema capture cualquier impureza que pueda evaporarse con el agua que sale del sistema.

Aunque este proceso es muy eficaz para eliminar los SDT, puede llevar mucho tiempo.