Comisión Nacional del Agua - Conagua

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Mn(HCO3)2 + KmnO4 MnO2↓ Bicarbonato Permanganato Dióxido de Manganoso de potasio manganeso 149 (6.22) Para complementar con éxito el proceso independientemente de que se use cloro o permanganato es indispensable una buena filtración debido a que los metales oxidados forman precipitados ligeros y difíciles de separar por sedimentación. El hierro y el manganeso recubren el medio filtrante de forma que se disminuyen el tamaño de los poros y se incrementa la eficiencia del proceso. De hecho, mientras no ocurre este recubrimiento el manganeso escapa de la filtración. 6.10. FILTRACIÓN EN ZEOLITAS Las zeolitas son medios porosos altamente cristalinos constituidos de poros de dimensiones moleculares. El término "zeolita" fue utilizado inicialmente para designar a una familia de minerales naturales que presentaban como propiedades particulares el intercambio de iones y la desorción reversible de agua. Esta última propiedad dio origen al nombre genérico de zeolita. Como una forma de intercambio iónico se utiliza la filtración en zeolitas de manganeso o glauconita que se conoce como “arena verde”. Es un material natural recubierto con dióxido de manganeso que remueve tanto Fe como Mn solubles y que se regenera con permanganato de potasio. Un esquema del proceso continuo se muestra en la Figura 6.20. Se alimenta permanganato de potasio al influente de un filtro a presión de manera continua. El oxidante actúa sobre el hierro y manganeso solubles y también regenera el medio continuamente. El filtro contiene un medio doble de antracita y zeolita. El hierro y el manganeso son oxidados por el permanganato y removidos en la capa superior y lo que logra escapar de este proceso es capturado por la capa inferior que contiene la zeolita. Si se aplica una cantidad mayor de permanganato a lo requerido para la oxidación, sirve para regenerar la zeolita. Cuando el filtro se tapona es retrolavado como ocurre en la mayor parte de procesos de filtración.
Figura 6.20 Filtro de zeolitas a presión (Hammer, 1986) Es muy importante que se aplique la dosis adecuada de permanganato de potasio, pues un exceso puede dar una coloración rosa al efluente y también presentar manganeso. La tasa de filtración varía entre 7 y 10 m/h. El proceso se limita a agua que contenga un valor máximo de 1 mg/l de manganeso. Sin embargo, se han reportado zeolitas con la capacidad de remover 1.5 mg/l de hierro y 2.9 mg/l de manganeso. 6.11. INTERCAMBIO IÓNICO El intercambio iónico es un proceso químico que consiste en la remoción de los iones indeseables de una agua cruda transfiriéndolos a un material sólido llamado intercambiador iónico, que los acepta y cede un número equivalente de iones de una especie deseable, que se encuentran almacenados en el esqueleto del intercambiador de iones. Los intercambiadores iónicos son usados para la separación de sales (cationes y aniones) del agua, las aplicaciones en la potabilización del agua son: • Ablandamiento - separación de iones de calcio (Ca) y magnesio (Mg) • Desmineralización - separación de parte de todos los iones del agua • Separación del NH4+ del agua • Cambiador de ión-catión para la separación de metales pesados Los intercambiadores iónicos son sustancias granuladas insolubles las cuales tienen en su estructura molecular radicales ácidos o básicos que pueden ser intercambiados. Los iones positivos o negativos fijados en estos radicales serán reemplazados por iones del mismo signo en solución en el líquido en contacto con ellos. 150
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