Ablandamiento de Agua

Por ejemplo, "el agua dura es lo que causa la acumulación de escamas blancas en mis ollas" o "el agua blanda no deja una película de detergente en mi ropa o accesorios recién lavados". Algunos incluso podrían afirmar que el agua blanda hace que su piel sea más suave y el cabello más sedoso y manejable. Si bien estas observaciones pueden ser ciertas, es posible que no sean razones sustanciales para comprar un dispositivo de ablandamiento de agua. También es importante tener en cuenta que los ablandadores de agua no eliminarán necesariamente ninguno de los problemas más graves de contaminación del agua potable. El conocimiento de la química del agua dura y blanda y el proceso de tratamiento utilizado para producir agua más blanda puede ayudarlo a responder la pregunta: "¿Necesito ablandar mi agua?"

Agua Dura/Agua Blanda

Si un suministro de agua está etiquetado como "blanda" o "dura" depende de la presencia de dos minerales altamente solubles, calcio y magnesio. Desde el punto de vista de la salud, estos minerales no tienen efectos adversos y, de hecho, son nutrientes diarios esenciales. Son los minerales los que le dan al agua el sabor refrescante que muchas personas encuentran deseable. Sin embargo, cuando el calcio y el magnesio penetran en el agua, se acumulan en las superficies de contacto, posiblemente obstruyen las tuberías y dañan los calentadores de agua, y disminuyen la eficacia de los jabones y detergentes. En este punto, se dice que el agua está dura.

La dureza del agua se expresa en una de dos unidades de medida. La primera unidad son partes por millón (ppm) de carbonato de calcio, un término equivalente a la concentración de calcio y magnesio disueltos. El uso de este equivalente simplifica los cálculos de dureza. Un ppm significa que una unidad de carbonato de calcio se disuelve en un millón de unidades de agua. Las partes por millón también equivalen a miligramos / litro (mg / l). Una segunda expresión de dureza son los granos por galón (gpg) de carbonato de calcio. Un gpg se utiliza exclusivamente como unidad de dureza y equivale aproximadamente a 17 mg / lo ppm.

Si hace analizar el agua, el informe utilizará una o ambas unidades para indicarle qué tan dura es el agua. Dado que el nivel de carbonato de calcio significa poco para los consumidores de agua, los especialistas en agua han clasificado los niveles de dureza. La Tabla 1 muestra estas clasificaciones.

El Proceso de Ablandamiento del Agua

Una vez que se conoce la dureza del agua, tiene dos opciones. Puede vivir con el nivel de dureza, reconociendo que los niveles por debajo de 7,0 gpg probablemente no causarán una gran formación de incrustaciones y una película de jabón, o tratar el agua para reducir el calcio y el magnesio presentes. Un ablandador de agua, también llamado unidad de intercambio iónico, logrará efectivamente la última opción.

Intercambio Iónico

Debido a que los dispositivos de ablandamiento de agua han estado disponibles durante mucho tiempo en la industria del tratamiento de agua, la tecnología está altamente desarrollada y en la mayoría de los casos funciona bien para reducir el nivel de dureza.

¿Cómo funciona el intercambio de iones? Un proceso físico y químico filtra el agua a través de un medio de intercambio conocido como resina o zeolita. Normalmente, la resina es un material similar a la arena, sintético o natural, recubierto con iones de sodio cargados positivamente. A medida que el calcio y el magnesio se disuelven en iones cargados positivamente, se crea un entorno de intercambio iónico. El agua fluye a través de la unidad mientras que la resina libera sus iones de sodio y los intercambia fácilmente por iones de calcio y magnesio. El agua que sale del dispositivo ahora se considera blanda.

Regeneración

Claramente, la resina no es un lugar de intercambio inagotable. Cuando todos los sitios de intercambio de sodio se reemplazan con minerales de dureza, la resina se gasta y ya no ablandará el agua. En este punto, el ablandador de agua deberá funcionar en un ciclo alternativo llamado regeneración. Durante este ciclo, la resina se lava a contracorriente con una solución salina. La salmuera se lava en sentido inverso a través del sistema llevándose consigo los iones de calcio y magnesio que se habían adsorbido en la resina. Una vez que se completa el lavado a contracorriente, se puede volver a usar el suavizante. Algunos ablandadores de agua cambiarán automáticamente al ciclo de funcionamiento. Otros tienen un interruptor manual. La Figura 1 ilustra ambos ciclos del proceso de ablandamiento del agua: intercambio de iones y regeneración.

Tipos de Ablandadores

Aunque existen muchas marcas y modelos de unidades de intercambio iónico en el mercado, todas esencialmente funcionan de la misma manera con pequeñas diferencias en características adicionales, tasas de flujo, etc.

Casi todos los suavizantes se dividen en dos categorías. Los modelos cronometrados tienen relojes programables que se regenerarán en un horario predeterminado y luego volverán al servicio. Estos funcionan bien para los hogares que utilizan ciclos regulares de agua, pero desperdician más agua y sal porque se regeneran tanto si la resina lo necesita como si no. Los modelos de control de demanda, con sensores eléctricos y mecánicos, generalmente se regeneran después de que se hayan ablandado tantos galones de agua. Estos modelos son convenientes si tiene un horario de uso de agua fluctuante.

Mantenimiento

Independientemente del modelo que elija, todos los ablandadores de agua deben recibir un mantenimiento adecuado. La solución de salmuera debe mezclarse y almacenarse en el tanque de salmuera. La obstrucción periódica de la resina también requiere una atención especial. Por ejemplo, si el suministro de agua cruda es turbio, puede obstruir la resina con barro y arcilla. A veces, el lavado a contracorriente normal con agua resolverá este problema. De lo contrario, revuelva lentamente la resina durante el ciclo de retrolavado para ayudar a romper el material. Asimismo, las bacterias y los hongos también forman esteras en la resina que reducen su eficacia. Desinfectar el agua antes de ablandar o limpiar periódicamente el ablandador con cloro eliminará estas molestias. Sin embargo, lea las instrucciones del fabricante antes de agregar cualquier producto químico a la unidad.

El acumulamiento de hierro es otro problema de mantenimiento común para los ablandadores de agua. Aunque la unidad eliminará el hierro reducido e incoloro, el hierro rojo oxidado (hierro que ha estado expuesto al aire o al cloro) obstruirá la resina. La filtración antes del ablandamiento asegura que el hierro oxidado no se procese en el ablandador. Si la resina ya se ha ensuciado, hay limpiadores comerciales disponibles. Nuevamente, es recomendable consultar las instrucciones del fabricante para conocer las precauciones especiales.

En algunos casos, las resinas no se pueden lavar para eliminar los contaminantes y deberán reemplazarse (este no debería ser el caso si la resina se regenera y mantiene periódicamente). Consulte a su distribuidor de ablandadores de agua para obtener información sobre el reemplazo de la resina.

Costos

Los costos de ablandamiento del agua dependen de factores como la instalación, las tarifas de mantenimiento y el tamaño de la unidad. También puede esperar que, con más funciones de conveniencia, el precio de la unidad aumente. Un rango promedio para el hardware solo es de alrededor de $ 500 a $ 1500.

Ventajas y desventajas del ablandamiento del agua

A medida que la industria del tratamiento del agua ha ido creciendo en los Estados Unidos, el concepto de ablandamiento del agua a menudo se ha malinterpretado como un proceso de purificación, limpieza o acondicionamiento. Esto se debe en gran parte a la publicidad exagerada y, en parte, a los conceptos erróneos de los consumidores sobre el tratamiento del agua. Pero la realidad es que el ablandamiento del agua simplemente elimina los minerales de dureza y elimina los problemas que son una molestia y no una amenaza para la salud humana. La decisión de "ablandar o no ablandar" es una cuestión de preferencia personal, no una necesidad. Sin embargo, el ablandamiento del agua tiene ventajas y desventajas que hacen que esta decisión sea importante.

Ventajas

La mayoría de los consumidores estarían de acuerdo en que el agua dura deja escamas en las ollas, películas de jabón en la piel y residuos de detergente en la lavadora. Más importante aún, las incrustaciones también pueden acumularse en los calentadores de agua y disminuir su vida útil. La película de jabón y los residuos de detergente en bañeras y electrodomésticos indican que no está obteniendo la máxima acción de limpieza de estos productos. El agua blanda no solo elimina estas molestias, sino que también protege los electrodomésticos y ahorra tiempo de limpieza.

El ablandamiento del agua también tiene otras ventajas. Es una tecnología bien desarrollada que se ha utilizado en los hogares durante casi 65 años. El equipo es confiable, efectivo y ampliamente disponible, lo que brinda a los consumidores características convenientes y un mercado selectivo. La tecnología simple de ablandamiento facilita omitir la conexión de esta tecnología a los inodoros y los grifos exteriores. Finalmente, los sistemas de ablandamiento son adaptables para mezclar agua ablandada y sin ablandar para producir un nivel de dureza más bajo.

Desventajas

La principal desventaja del ablandamiento del agua son los posibles riesgos para la salud de las personas con dietas bajas en sodio. El intercambio de minerales de dureza por sodio agrega 7.5 miligramos por cuarto de galón por cada gpg de dureza eliminado. Además, el calcio y el magnesio se eliminan de la dieta del propietario.

El mantenimiento es otra consideración. Si bien puede comprar modelos con características especiales que hacen todo menos agregar la sal, pagará por cada característica adicional. La compensación será el costo por conveniencia y no tiene garantía a largo plazo de que la función especial no fallará. Dependiendo de la fuente de agua, es posible que deba filtrar el agua turbia o desinfectar el agua cargada de bacterias, todo antes de que llegue a la unidad de ablandamiento. Finalmente, si posee un sistema séptico, debe considerar la carga adicional en su campo de drenaje por lavado a contracorriente y regeneración. Las estimaciones indican que se utilizan alrededor de 50 galones de agua para cada ciclo de regeneración. Esto puede causar o no una sobrecarga hidráulica del sistema séptico.

Seleccionar un ablandador de agua

Si después de analizar las ventajas y desventajas del ablandamiento del agua, decide ablandar su agua, la siguiente pregunta que debe considerar es "¿Cuánto?" Haga que un laboratorio independiente analice el agua y determine su clasificación a partir de la Tabla 1. Aunque muchas empresas de ablandamiento de agua ofrecen pruebas de dureza gratuitas, lo mejor es contar con una evaluación de terceros. Una prueba de laboratorio independiente no es costosa y lo protegerá de una sobreventa.

A continuación, reconozca que, a menos que su agua sea extremadamente dura, no es necesario ablandar toda el agua que ingresa. Las duchas, los lavabos y las conexiones para lavandería probablemente deberían suavizarse; los inodoros, los grifos exteriores y los lavabos del sótano pueden pasarse por alto. En algunos casos, es posible que desee ablandar solo el agua caliente. Mida el uso de agua en las conexiones designadas para cada persona en el hogar o use la siguiente tabla como guía.

Puede estimar el tamaño del ablandador que necesitará y los ciclos de regeneración utilizando el siguiente cálculo como ejemplo:

Ejemplo de cálculo para determinar un ciclo de regeneración.

20.000 = Capacidad de muestra (número de granos por regeneración)

75 galones = uso promedio de una persona por día

10 gpg = dureza del agua cruda

4 personas = tamaño del hogar

75 galones (10 gpg) x 4 = 3,000 granos por día usados

20,000 / 3,000 = aproximadamente 6-7 días de regeneración

Finalmente, usando esta información, seleccione un suavizante que satisfaga sus necesidades y le brinde las comodidades que desea. Reconozca que todos los suavizantes utilizan esencialmente el mismo proceso. Por esta razón, la mayoría de los suavizantes no están clasificados por su efectividad, solo por características de conveniencia como manejabilidad, tamaño, requisitos de mantenimiento, seguridad y costo. Estas características son una cuestión de preferencia personal. Por lo tanto, desconfíe de los vendedores que intentan venderle la capacidad de su producto para durar o "superar" a otros productos. La mayoría de los ablandadores de agua son equipos en el que puede confiar.

Preparado por Paul D. Robillard, Associate Professor, Agicultural Engineering, William E. Sharpe, Professor, Forest Hydrology  y Bryan R. Swistock, Extension Associate.