Bromo en el agua: bromuro, tratamiento y recuperación

El bromo en el agua suele estar presente en forma de iones bromuro disueltos (Br−), no como bromo elemental (Br2). Las aguas naturales y las salmueras industriales pueden presentar concentraciones de bromuro muy diferentes. Esta distinción es importante porque el bromuro puede transformarse durante la desinfección y también recuperarse de salmueras concentradas.

Presencia · Formas químicas · Eliminación y tratamiento · Concentración y recuperación

Presencia de bromuro en aguas naturales e industriales

El bromuro se encuentra de forma natural en aguas dulces, aguas subterráneas, agua de mar, lagos salinos y salmueras geológicas profundas. Según la Organización Mundial de la Salud, las concentraciones típicas en agua dulce van desde cantidades traza hasta aproximadamente 0,5 mg/L, mientras que el agua de mar suele contener unos 65 mg/L y puede superar los 80 mg/L en algunas regiones. Los acuíferos costeros afectados por la intrusión de agua de mar y las cuencas salinas pueden presentar concentraciones superiores a las de las aguas dulces del interior. El agua de producción de los yacimientos de petróleo y gas y otras salmueras de formación pueden ser especialmente salinas y tener una composición variable.

Entre las fuentes industriales figuran las salmueras de alimentación ricas en bromuro utilizadas para producir bromo, los fluidos de terminación de pozos petrolíferos, como las salmueras de bromuro de calcio, y las aguas de proceso en las que se emplean sales de bromuro o biocidas a base de bromo. Estas corrientes no deben considerarse equivalentes: un agua de origen diluida, un concentrado de agua de mar y una salmuera densa de terminación requieren análisis y objetivos de proceso diferentes.

El bromo, el bromuro y el bromato son componentes diferentes del agua

El bromo elemental (Br2) reacciona en el agua para formar ácido hipobromoso y bromuro; a valores de pH más altos, el hipobromito adquiere mayor importancia. El bromuro (Br−) es el anión disuelto estable presente en la mayoría de las aguas naturales. El bromato (BrO3−) es una especie oxidada que puede formarse durante la ozonización u otros procesos de oxidación en condiciones adecuadas. Pueden formarse subproductos orgánicos bromados de la desinfección cuando las especies reactivas derivadas del bromuro reaccionan con la materia orgánica natural.

Los resultados analíticos y los objetivos de tratamiento deben indicar qué especie se está midiendo. Una concentración de bromuro no equivale a una concentración de desinfectante de bromo activo ni de bromato.

Eliminación y control del bromuro en el tratamiento del agua

Cuando el bromuro constituye un problema para el tratamiento —a menudo porque puede contribuir a la formación de subproductos bromados de la desinfección—, las posibles opciones incluyen el intercambio aniónico selectivo para bromuro, la ósmosis inversa y la electrodiálisis o la electrodiálisis reversible. El rendimiento depende de la composición del agua de alimentación, de los aniones competidores, como el cloruro y el sulfato, de la recuperación del proceso y de la concentración objetivo. La clarificación y la filtración convencionales, por sí solas, generalmente no eliminan de forma fiable el bromuro disuelto. Los ensayos a escala de laboratorio o piloto con agua representativa pueden ayudar a comparar las opciones.

La estrategia de desinfección también importa. La ozonización puede convertir el bromuro en bromato, mientras que la desinfección a base de cloro en presencia de materia orgánica natural puede producir subproductos bromados o con halógenos mixtos. Los cambios en el tratamiento deben preservar la barrera de seguridad microbiológica necesaria y, al mismo tiempo, controlar los subproductos. El valor de referencia provisional de la OMS de 10 µg/L se aplica al bromato, no al bromuro.

La ósmosis inversa y la electrodiálisis transfieren los iones disueltos a una corriente de concentrado en lugar de destruirlos. Por tanto, el concentrado necesita una vía adecuada de reutilización, recuperación o eliminación. El tratamiento del bromuro y el del bromato son distintos: no debe suponerse que un proceso seleccionado para el bromuro controle el bromato con la misma eficacia.

Concentración y recuperación a partir de salmueras ricas en bromuro

La recuperación industrial de bromo a partir de salmueras concentradas puede convertir los iones bromuro en bromo elemental mediante un oxidante dosificado de forma controlada, seguido de una extracción por arrastre con aire o vapor y de absorción o condensación. Se trata de un proceso industrial especializado, no de una etapa general de tratamiento del agua potable; implica sustancias químicas corrosivas y bromo volátil, y requiere sistemas de contención y controles de proceso diseñados específicamente para ello.

La ósmosis inversa, la electrodiálisis y la evaporación térmica pueden concentrar las sales disueltas, pero por sí solas no recuperan selectivamente el bromuro. Dado que muchas sales de bromuro son muy solubles, el bromuro puede permanecer en las aguas madres (salmuera residual) mientras cristalizan las sales menos solubles. La secuencia real depende de la temperatura y de la composición completa de la salmuera.

Para obtener información sobre las sales de bromuro habituales, dónde se encuentran, su solubilidad y las opciones de tratamiento, consulte sales de bromo habituales en el agua.

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Comparta con Lenntech el análisis del agua y el objetivo del tratamiento para estudiar posibles métodos de eliminación del bromuro, control de los subproductos de la desinfección o concentración de salmueras.

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Última revisión: por Lenntech.

Fuentes y lecturas adicionales