Sanitización de resina de intercambio iónico

La resina de intercambio iónico es susceptible a la contaminación biológica por bacterias o algas. Dicha contaminación afecta notablemente la capacidad de intercambio de la resina y el consumo de regenerante. Cuando esto ocurre, generalmente la raíz del problema es el agua de alimentación a la columna de intercambio iónico. Cuando hay indicios de contaminación biológica, es importante considerar medidas preventivas, como la instalación de un equipo de desinfección con luz ultravioleta a la entrada del equipo.

Si ya se tiene una columna contaminada, se puede realizar una sanitización al sistema completo. Sin embargo, es de suma importancia tener claro que la resina de intercambio iónico es altamente susceptible a agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno u otros agentes utilizados para la desinfección de líneas, filtros de arena u otros.

A continuación, se describen dos procedimientos para la sanitización:

Ácido peracético

El ácido peracético, un derivado del peróxido de hidrógeno, es un buen aliado contra una amplia variedad de microbios. Varias investigaciones sobre este tema, han demostrado que el ácido peracético se utiliza en un grado cada vez mayor en el campo de la medicina debido a su acción antibacteriana, fungicida, esporicida y antiviral. El trabajo realizado por el Departamento de Aplicaciones Técnicas Degussa, en conjunto con ChemiewerkHomburg AG determinaron que el ácido peracético es adecuado como desinfectante para deionizadores debido a su amplio espectro de ataque. Usando un 0.1% de solución de ácido peracético en agua con un tiempo de reacción de una hora, una concentración de hongos y moho de 104 – 105 / mL fue reducida hasta casi cero. El corto tiempo de enjuague después de usar ácido peracético es importante (típicamente 45 minutos o 10 – 15 volumen de lecho, VL o BV en inglés, 1 BV = 1 litro por litro de resina).

Los experimentos han demostrado que además de una excelente acción desinfectante, el ácido peracético tiene un efecto mínimo sobre las propiedades de intercambio iónico de resinas catiónicas o aniónicas.

Si se usa ácido peracético como desinfectante, el siguiente procedimiento se debe de usar para ambas resinas catiónicas y aniónicas.

  • Asegurarse de que las resinas aniónicas estén completamente agotadas ya que el ácido peracético funciona mejor a un pH <8.
  • Componer 1 BV de peracéticoen solución ácida que contenga ácido peracético al 0.1%.
  • Inyectar 1 BV de desinfectante a un caudal de 5 BV / h, con desplazamiento descargado a un desagüe aprobado para la eliminación de residuos químicos.
  • Cuando todo el ácido peracético haya sido inyectado, cerrar todas las válvulas y retener el desinfectante durante al menos una hora para sumergir la resina y tubería.
  • Realizar un enjuague de desplazamiento usando agua cruda durante al menos 60 minutos a 5 BV / h, seguido de una descarga rápida por 30 minutos.
  • Regenerar la resina una vez y devolver la unidad a servicio.

Hipoclorito de sodio

El hipoclorito de sodio está ampliamente disponible en forma de pequeños carbohidratos y contenedores. Para la esterilización de resina, una solución de cloro al 0.1% debe ser utilizada. Esto se obtiene diluyendo el hipoclorito comercial que esté disponible.

Para preparar el tratamiento, se debe de cumplir con los siguientes procedimientos

  • Regenerar la columna con salmuera antes del tratamiento para convertir toda la resina a su forma agotada (una doble o triple regeneración a veces es necesario).
  • Tener en cuenta que la resina catiónica produce gas cloro si no es agotada adecuadamente antes del tratamiento.
  • El volumen mínimo de solución requerido para tratar la cama es 3 BV (es decir, 3 veces el volumen de resina instalado en la unidad).
  • Pasar el volumen de la primera cama a través de la cama a un flujo de regeneración normal, o aproximadamente 4 BV / h.
  • Retener una porción del volumen de la segunda cama en la cama por no más de 2 horas.
  • Pasar el volumen de la tercera cama a través de la cama a aproximadamente 4 BV / h.
  • Desplazar el hipoclorito de sodio a un ritmo de aproximadamente 4 BV / h con agua suavizada, luego enjuagar bien para eliminar cualquier rastro de hipoclorito de sodio. Se requieren al menos de 8 – 10 volúmenes de cama.
  • Realizar una triple regeneración de la resina antes de regresaral servicio.

Tener en cuenta que esta forma de tratamiento puede romperse ligeramente por debajo de la matriz reticulada de la resina. No se recomiendan tratamientos frecuentes.

El procedimiento tampoco se recomienda para resinas fenólicas y quelato.

Para las resinas aniónicas, el efecto oxidante del hipoclorito de sodio está en los grupos amina, y por lo tanto la desinfección en hipoclorito de sodio solo debe ser considerado en casos extremos de forma puntual.

Siempre se deben de tomar precauciones de seguridad adecuadas cuando se hace uso del hipoclorito de sodio. Además, se deben de seguir todas las leyes y regulaciones ambientales para la descargar de los desechos en los desagües. Todas las áreas de descarga deben estar libres de ácidos u otros productos químicos que pueden reaccionar negativamente con la dilución de hipoclorito.

Referencias

Purolite. (2015). APPLICATION GUIDE: Cleaning Methods for Fouled Ion Exchange Resins. EE.UU.

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