TDS, dureza y hierro: guía de calidad del agua

El comportamiento lo determina qué iones portan el TDS, no el total. El sodio y el cloruro son monovalentes, permanecen solubles y elevan la conductividad sin incrustar. El calcio y el magnesio son divalentes, precipitan como carbonato por encima de unos 60 °C y consumen jabón. El sulfato añade una vía de incrustación como sulfato de calcio por encima de unos 1,800 mg/L a 25 °C. La sílice polimeriza por encima de 100–150 mg/L y es difícil de eliminar una vez adherida a una membrana.

La temperatura y el pH deciden el resultado. Un agua con 500 mg/L de TDS como bicarbonato de calcio puede ser estable a 20 °C y depositar incrustación a 70 °C, porque la solubilidad del carbonato de calcio disminuye al subir la temperatura. La misma concentración como cloruro de sodio permanece transparente a cualquier temperatura doméstica. Por eso la decisión de descalcificar necesita dureza, alcalinidad y pH, no solo un medidor de TDS de bolsillo.

La descalcificación se justifica por la combinación de dureza, temperatura y equipos posteriores. Por debajo de 60 mg/L como CaCO₃, la mayoría de los sistemas comerciales funcionan sin incrustación. Entre 60 y 120 mg/L, la incrustación se forma lentamente por encima de 60 °C, y la decisión depende del calentador, del generador de vapor y del objetivo de recuperación de la ósmosis inversa. Por encima de 120 mg/L, la descalcificación es lo habitual en cualquier sistema que caliente agua o que opere una ósmosis inversa con recuperación superior al 65%.

El hierro por encima de 0.3 mg/L mancha los sanitarios y la ropa, y el manganeso por encima de 0.05 mg/L deja depósitos negros. Ambos son umbrales estéticos adoptados por la Organización Mundial de la Salud, y ambos marcan el punto en que una membrana de ósmosis inversa empieza a ensuciarse, porque el óxido de hierro obstruye el espaciador de alimentación y no se elimina con la limpieza habitual. El hierro ferroso disuelto atraviesa un filtro de 0.45 µm y el agua parece clara; el hierro férrico oxidado queda retenido en el filtro y se ve anaranjado.

Un análisis de laboratorio cuesta mucho menos que un skid equivocado. Tome la muestra después del tanque de presión y antes de cualquier tratamiento, y registre si las muestras de hierro y manganeso se filtraron en campo, porque los resultados filtrados y sin filtrar describen fracciones distintas del mismo metal. Una sola medición no basta para un pozo: vuelva a analizar tras lluvias intensas y al final de la estación seca.

El orden lo fija lo que cada etapa puede tolerar. La oxidación y la filtración van primero porque el hierro y el manganeso ensucian toda superficie posterior, incluida la resina del descalcificador y las membranas de ósmosis inversa. La descalcificación va después porque protege los calentadores y permite una mayor recuperación de la ósmosis inversa. Luego sigue la ósmosis inversa, y el carbón junto con el UV pulen el permeado.

La ósmosis inversa se justifica cuando el TDS afecta el sabor, un límite de proceso o un límite reglamentario, no cuando simplemente da una lectura alta. En agua potable, muchas personas perciben un matiz mineral o salado por encima de 600 mg/L y rechazan el agua por encima de 1,000 mg/L. En agua de proceso, el límite lo impone el equipo: el agua de reposición de calderas, los humidificadores, las máquinas de hielo y las recetas de bebidas fijan cada uno su propia cifra.

Una ósmosis inversa de una etapa elimina el 95–99% de las sales disueltas y, con un agua de alimentación de 300 µS/cm a 25 °C, entrega un permeado de 10 µS/cm o menos. Por debajo de 600 mg/L, la filtración con carbón y el UV suelen resolver los problemas de sabor y seguridad a menor costo y sin corriente de concentrado. Entre 600 y 1,000 mg/L, mezclar el permeado con agua cruda suele ser la forma más económica de alcanzar un objetivo de sabor.

La eliminación del concentrado forma parte de la misma decisión. Una ósmosis inversa pequeña con 50% de recuperación duplica la carga de sal enviada al desagüe, y cuando el vertido se mide o la normativa de alcantarillado limita el TDS, ese costo cambia la comparación. Cuando el edificio también necesita agua blanda, un descalcificador puede resolver el problema de incrustación con menor costo de capital y dejar el TDS intacto. Los dos equipos no son intercambiables, y comprar uno para resolver el problema del otro es la forma en que los proyectos acaban con una planta que cumple la ficha técnica y no el requisito.

Ningún cartucho hace las tres cosas. Un filtro de sedimentos retira partículas hasta su clasificación, normalmente 5–100 µm, y deja pasar las sales disueltas, la dureza y el hierro disuelto. Un descalcificador elimina la dureza por intercambio iónico y deja el TDS casi sin cambios; el sodio sube unos 46 mg/L por cada 100 mg/L de dureza eliminada. El carbón activado elimina cloro, sabor y algunas sustancias orgánicas, pero no sales ni dureza.

La ósmosis inversa rechaza los tres grupos disueltos en un 95–99%, pero exige eliminar el hierro primero, porque el óxido de hierro ensucia la membrana y no se recupera con la limpieza. El orden práctico es oxidación y filtración para el hierro, descalcificación para la dureza y después ósmosis inversa para la salinidad, con carbón y UV como etapas de pulido. Un proveedor que propone un solo recipiente para los tres está describiendo un cartucho, no una secuencia de tratamiento.