¿Qué es el retrolavado?
El retrolavado es la operación de mantenimiento más importante para el correcto desempeño una cama con un medio granular, que puede ser de carbón activado, multimedia, zeolita, suavizador Ext. Existen razones importantes, y no siempre detectables a simple vista, por las que es necesario retrolavar las camas granulares. Entre ellas, las principales pueden ser:
A) Eliminar los sólidos retenidos. La cantidad de sólidos suspendidos en el agua puede ser muy variable.
B) Eliminar biomasa excesiva. Ésta se genera en todas las camas de carbón activado. Conforme las bacterias se reproducen, van tapando la cama, al igual que lo hacen los sólidos retenidos.
C) Eliminar burbujas que se forman debido a cambios de temperatura, o por atrapamiento de aire, y que se atoran en la cama cuando el adsorbedor opera con flujo descendente. Las burbujas obstruyen la parte de la cama en la que se encuentran, y causan la canalización del flujo.
D) Evitar la cementación o petrificación de la cama. Ésta se debe a la presencia en el agua de ciertas sustancias que pegan unas partículas con otras. Ejemplo de algunas de ellas son el carbonato de calcio, la biomasa y cierta materia orgánica natural. Este fenómeno ocurre en casi todos los adsorbedores, especialmente en los de flujo descendente, en los que este problema se acentúa debido a la presión que ejerce agua en la cama.
Si no se descompacta la cama con cierta frecuencia, llega el momento en el que ésta se petrifica y después se quiebra, provocando así, la canalización del flujo a través de las grietas. Cuando esto sucede, en el efluente aparece de pronto el contaminante que se estaba reteniendo, aparentando una saturación prematura de la cama.
El concepto básico de un retrolavado
En esencia, un buen retrolavado es aquel en el que se logran dos cosas: expandir la cama un 30 a 40%, y estratificar las partículas de carbón al finalizar la operación. Para lograr lo primero, es necesario cerciorarse de que la cama se expanda, y no confiar simplemente en las gráficas reportadas por el fabricante. Dichas gráficas dan una idea aproximada de los flujos con los que se logran distintos porcentajes de expansión, pero debe hacerse un ajuste final para cada caso particular.
Si no se hace la verificación mencionada, se corre el riesgo de no lograr expandir la cama, o de que el carbón sea arrastrado hacia afuera del adsorbedor.
Cuando el retrolavado se efectúa correctamente, al expandirse la cama, las partículas se mueven hacia arriba y hacia abajo, restregándose entre sí, y logrando de esta manera una mejor y más rápida limpieza de su superficie.
Para evitar posibles pérdidas del medio granular en caso de un retrolavado excesivamente fuerte, se coloca una malla que lo capte a la descarga de la línea por la que sale el agua de esta operación y se vigila que no salga. También hay que observar el agua que sale del retrolavado ya que, cuando ésta sale libre de partículas y de turbiedad, el medio filtrante ha quedado limpio (libre de las partículas que estaban suspendidas en el agua y que quedaron atrapadas en la cama de carbón) y el retrolavado ha hecho su función.En cuanto a la estratificación, ésta consiste en que al terminar de retrolavar, las partículas más grandes o más densas queden en la parte inferior de la cama, y las más pequeñas o menos densas queden en la parte superior. La estratificación es conveniente ya que al mantener el nivel relativo de las partículas de carbón dentro de la cama, ésta se va saturando de manera ordenada. Con esto, la ZTM se mantiene y avanza poco a poco. Si no se estratifican las partículas en el caso de un carbón activado, se alcanza más pronto el punto de ruptura (punto en el que hay que cambiar el carbón). Para lograr la estratificación, hay que disminuir poco a poco el flujo de retrolavado.
La ventaja de carbones activados de mayor densidad en el retrolavado
Aunque un carbón de mayor densidad requiere de un mayor flujo para expandirse, presenta la ventaja de que queda limpio en menos tiempo. Como resultado, aunque el flujo es relativamente alto, hay un ahorro de agua. Por ejemplo, un carbón activado de densidad aparente de 0.55 g/cm , cuyo rango de tamaño de partícula es 8×30, típicamente no requiere más de dos minutos para quedar listo si se retrolava expandiéndolo un 30%. Por otro lado, un carbón del mismo tamaño, pero con una densidad de 0.45 g/cm , puede requerir hasta diez minutos.
Frecuencia de los retrolavados
La frecuencia con la que se retrolavan los adsorbedores se determina con base en uno de los dos siguientes parámetros: una máxima caída de presión permisible o un intervalo de tiempo definido.
El primer caso corresponde a equipos cuya cama se obstruye con relativa rapidez. Por ejemplo: Filtros-adsorbedores. Son adsorbedores que no se encuentran precedidos por un filtro y que tratan agua con una cantidad relevante de sólidos suspendidos. Esto es típico en plantas municipales de potabilización que cambian las camas de arena de filtros existentes, por camas de CAG. De esta manera, además de filtrar el agua, se retiene algún contaminante adicional como olor y sabor, y sin la necesidad de cambiar el equipo. El tamaño de partícula del carbón no se escoge buscando minimizar el requerimiento de retrolavados, sino el obtener un efluente cuya turbidez o contenido de sólidos suspendidos totales cumpla con una especificación. adsorbedores con una fuerte actividad biológica, y que por lo tanto generan una gran cantidad de biomasa.
En los casos anteriores, mientras menor es el tamaño de partícula del carbón, mayor es la rapidez con la que se obstruye la cama. Si se trata de adsorbedores de flujo a presión, el retrolavado suele llevarse a cabo cuando la caída de presión alcanza 0.5 a 0.7 Kg/cm.
En adsorbedores de flujo por gravedad, el retrolavado se realiza cuando el nivel del agua sobre la superficie de la cama aumenta alrededor de 1.0 a 1.5 m respecto al nivel que tenía cuando la cama estaba limpia y este último normalmente es de 1.0 a 1.5 m sobre la superficie de la misma. Este aumento de nivel es una medida del aumento en la caída de presión.
Cuando un adsorbedor se obstruye con relativa lentitud, la caída de presión deja de ser la señal más adecuada para realizar el siguiente retrolavado. Entonces se hace necesario definir un período de tiempo entre uno y otro retrolavado, tal que se evite la cementación de la cama o el atrapamiento excesivo de burbujas. Esto se realiza con base en la observación y en la experiencia. Sin embargo, como mínimo, hay que retrolavar una vez por semana.
Procedimiento para verificar la correcta expansión de la cama en adsorbedores de flujo a presión que cuentan con registro superior.
Esto se realiza, sólo al poner en operación una cama nueva de carbón o en los cambios de estación en lugares en los que la temperatura varía sensiblemente a lo largo del año.
Cuando se trata de un carbón que se acaba de instalar, es necesario haberlo dejado inundado el tiempo suficiente (mínimo 24 horas) para que haya desprendido la mayor parte del aire de los poros. De lo contrario, el carbón será arrastrado hacia arriba aún con un pequeño flujo de retrolavado.El flujo de retrolavado debe iniciarse poco a poco, hasta llegar al requerido para lograr la expansión de 30 a 40%. En equipos de flujo a presión, que cuentan con registro en la tapa superior, la verificación de que se está logrando lo anterior se hace retrolavando con el registro superior abierto.
Fuente: http://www.carbotecnia.info