Válvulas más utilizadas en plantas de tratamiento de aguas residuales

El tratamiento de aguas residuales es un componente esencial de la infraestructura urbana moderna y la producción industrial. Su función va más allá de la reducción de vertidos contaminantes; está directamente relacionada con la protección del medio ambiente y la reutilización de recursos.

En estos sistemas, las válvulas desempeñan un papel fundamental. Ya sea regulando el flujo, proporcionando un cierre completo o previniendo el reflujo, la selección y aplicación de válvulas influyen directamente en la eficiencia y la seguridad de todo el proceso. Entre ellas, las válvulas de mariposa, las válvulas de compuerta y las válvulas de retención son las más utilizadas en el tratamiento de aguas residuales debido a su diseño práctico, facilidad de operación y rentabilidad.

Tipos comunes de válvulas en el tratamiento de aguas residuales: válvulas de mariposa, de compuerta y de retención

Aplicaciones y ventajas de las válvulas de mariposa en el tratamiento de aguas residuales

Las válvulas de mariposa presentan una estructura compacta con un disco que gira 90° para lograr una apertura o cierre completos. Este diseño permite una operación rápida y las hace ideales para regular el caudal en tuberías de gran diámetro. Entre sus ventajas se incluyen un control preciso, un espacio mínimo, un mantenimiento sencillo y una excelente relación calidad-precio.

Función de las válvulas de compuerta en el tratamiento de aguas residuales y extensión a las válvulas de compuerta de guillotina

Las válvulas de compuerta funcionan moviendo el disco verticalmente para abrir o cerrar el flujo. Cuando están completamente abiertas, prácticamente no generan resistencia al flujo, lo que las hace ideales para tuberías de gran volumen con funcionamiento prolongado. Se instalan comúnmente como válvulas de aislamiento en tuberías principales o en la entrada y salida de tanques de sedimentación y depósitos de lodos, garantizando un cierre completo durante tareas de mantenimiento o emergencias.

Válvulas de guillotina en aplicaciones de aguas residuales

En el tratamiento de aguas residuales, tanto municipales como industriales, las válvulas de guillotina son un complemento importante a las válvulas de compuerta convencionales. Diseñadas con una compuerta delgada y afilada, pueden cortar eficazmente medios que contienen fibras, sólidos y lodos. Esto las hace especialmente adecuadas para:

• Sistemas de manejo de lodos: capaces de cortar lodos de alta densidad y aguas residuales que contienen arena o grava;
• Efluentes de pulpa y minería: el disco con filo de cuchilla evita obstrucciones al manipular medios fibrosos o abrasivos;
• Tuberías de descarga y limpieza: su baja fuerza de accionamiento y su sencillo mantenimiento las hacen ideales para tuberías de lodos o mezclas sólido-líquido.

Gracias a su rendimiento antiobstrucción y su capacidad de autolimpieza, las válvulas de guillotina se han convertido en una opción indispensable en plantas de tratamiento de aguas residuales, fábricas de pulpa y papel y sistemas de efluentes de la industria química.

Válvulas de retención para la prevención del reflujo en el tratamiento de aguas residuales

Las válvulas de retención funcionan automáticamente, abriéndose con el flujo hacia adelante y cerrándose cuando este se invierte. Esto evita el reflujo y protege las bombas y los sistemas de tuberías. Se suelen instalar en las salidas de las bombas o entre las etapas del proceso, donde también desempeñan un papel fundamental para reducir los efectos del golpe de ariete y garantizar un funcionamiento seguro y fiable.

Aplicación de válvulas en las tres etapas del tratamiento de aguas residuales

1. Tratamiento primario (estadio físico)

Objetivo: Eliminar sólidos de gran tamaño y materia suspendida mediante cribado, desarenadores y tanques de sedimentación primaria.
Aplicaciones de válvulas:

• Válvulas de compuerta : se instalan en la entrada y salida de los desarenadores para aislar secciones para mantenimiento;
• Válvulas de mariposa: se utilizan para regular el flujo que ingresa a los tanques de sedimentación, garantizando una distribución uniforme del agua;
• Válvulas de retención: se instalan en las salidas de las bombas para evitar el reflujo de aguas residuales en el sistema.

2. Tratamiento secundario (etapa biológica)

Objetivo: Reducir la DBO y la DQO mediante la descomposición de materia orgánica mediante procesos de lodos activados o tanques de aireación.
Aplicaciones de válvulas:

• Válvulas de mariposa: Controlan el flujo de agua o aire en líneas de aireación y canales de retorno;
• Válvulas de compuerta: sirven como válvulas de aislamiento para permitir el mantenimiento seguro de los tanques de aireación o clarificadores secundarios;
• Válvulas de retención: ubicadas en las salidas de las bombas de retorno para evitar que el licor mezclado fluya hacia atrás.

3. Tratamiento terciario (etapa avanzada)

Objetivo: Eliminar aún más nitrógeno, fósforo, patógenos y sólidos suspendidos finos para garantizar que el efluente cumpla con los estándares de descarga o reutilización.
Aplicaciones de válvulas:

• Válvulas de mariposa: regulan el flujo de entrada y salida en filtros de arena, sistemas de membrana u otras unidades de pulido;
• Válvulas de compuerta: se instalan en la entrada y salida de unidades de tratamiento avanzado para aislamiento durante el reemplazo del filtro o el mantenimiento del sistema;
• Válvulas de retención: Se aplican en etapas de desinfección para evitar que los productos químicos o el agua tratada refluyan a los procesos aguas arriba.

Selección del material de las válvulas en el tratamiento de aguas residuales

Los entornos de tratamiento de aguas residuales son complejos y suelen contener ácidos, álcalis, cloruros, sólidos en suspensión y compuestos orgánicos. Elegir el material adecuado para las válvulas es fundamental para prolongar su vida útil y garantizar un funcionamiento fiable.

• Aguas residuales municipales: Se recomienda un cuerpo de hierro dúctil con sellado de caucho EPDM/NBR como solución rentable.
• Aguas residuales industriales (contenido ácido/alcalino o químico): Se prefieren las válvulas fabricadas en acero inoxidable 304/316L o revestidas con PTFE o caucho por su fuerte resistencia a la corrosión.
• Agua de mar/aguas residuales de alta salinidad: El acero inoxidable dúplex (por ejemplo, 2205) o las aleaciones de cobre y níquel son ideales para soportar la corrosión inducida por cloruro.
• Aguas residuales químicas: Se recomiendan cuerpos de válvulas de acero inoxidable con revestimiento completo de caucho o PTFE para manejar medios altamente agresivos y corrosivos.

Al seleccionar los materiales de las válvulas, es esencial tener en cuenta las características del medio, la presión de operación, la temperatura y las condiciones de mantenimiento para garantizar la compatibilidad adecuada con la aplicación.