Tratamiento de agua El sistema de desinfección Ultravioleta (UV) es una forma extremadamente efectiva de combatir la contaminación microbiana en el agua. Sin embargo, los microbios deben exponerse a la luz UV-C en la cantidad adecuada para desinfectar eficazmente el agua. Los sistemas de desinfección UV se utilizan en muchas aplicaciones diferentes que van desde la purificación de agua potable en hogares individuales hasta la desinfección del suministro de agua de municipios enteros hasta el tratamiento de aguas residuales industriales. El tratamiento UV para el agua es reconocido como una forma más segura y rentable de desinfectar el agua para aplicaciones industriales.
La desinfección Ultravioleta es útil en casi cualquier aplicación donde se requiere agua libre de microbios, segura y pura; y donde existe la posibilidad de que el agua se contamine antes de llegar al punto final de uso.
¿Qué es el sistema de desinfección UV?
En la tecnología de desinfección con agua UV, la luz ultravioleta de longitud de onda de 253.7 nanómetros se usa para la desinfección de bacterias, virus, mohos, algas y otros microorganismos, que se multiplican y crecen. La tecnología de desinfección UV destruye el ADN de los microorganismos, lo que los deja muertos e incapaces de crecer más. La tecnología de desinfección UV se puede utilizar para la desinfección del agua potable, la desinfección del agua de proceso, la desinfección de aguas residuales y la desinfección de superficies. Además de las aplicaciones de desinfección, esta tecnología también se puede utilizar para eliminar el TOC y destruir el ozono.
¿Cómo funciona el sistema de desinfección Ultravioleta?
En la tecnología de desinfección con agua Ultravioleta , la luz UV desinfecta al penetrar microorganismos y destruir su ADN. El ADN juega un papel importante en las funciones y la reproducción de los organismos, por lo tanto, destruir el ADN evita que el organismo se active y multiplique. Esta energía UV (longitud de onda de 240-280 nm) también se encuentra naturalmente en la luz solar en cantidades muy pequeñas. La misma energía se produce en intensidades más fuertes con la ayuda de lámparas de alta descarga de mercurio, comúnmente conocidas como lámparas UV.
La radiación UV afecta a los microorganismos al alterar el ADN en las células e impedir la reproducción. El tratamiento UV no elimina los organismos del agua, simplemente los inactiva. La efectividad de este proceso está relacionada con el tiempo de exposición y la intensidad de la lámpara, así como con los parámetros generales de calidad del agua. El tiempo de exposición se informa como «microwatt-segundos por centímetro cuadrado» (uwatt-sec / cm ^ 2), y el Departamento de Salud y Servicios Humanos de los EE. UU. Ha establecido una exposición mínima de 16,000 µwatt-sec / cm ^ 2 para la desinfección UV sistemas. La mayoría de los fabricantes proporcionan una intensidad de lámpara de 30,000-50,000µwatt-sec / cm ^ 2. En general, las bacterias coliformes, por ejemplo, se destruyen a 7,000 µwatt-sec / cm ^ 2. Dado que la intensidad de la lámpara disminuye con el tiempo con el uso, el reemplazo de la lámpara y el pretratamiento adecuado son clave para el éxito de la desinfección UV. Además, los sistemas UV deben estar equipados con un dispositivo de advertencia para alertar al propietario cuando la intensidad de la lámpara cae por debajo del rango germicida. Lo siguiente proporciona el tiempo de irradiación requerido para inactivar completamente varios microorganismos bajo una dosis de 30,000 µwatt-seg / cm ^ 2 de UV 254 nm.
La radiación UV inactiva los microbios principalmente al alterar químicamente los ácidos nucleicos. Sin embargo, las lesiones químicas inducidas por los rayos UV pueden repararse mediante mecanismos enzimáticos celulares, algunos de los cuales son independientes de la luz (reparación oscura) y otros requieren luz visible (fotorreparación o fotorreactivación). Por lo tanto, lograr una desinfección óptima del agua con UV requiere administrar una dosis suficiente de UV para inducir mayores niveles de daño por ácido nucleico y así superar o abrumar los mecanismos de reparación del ADN.
¿Cómo se calcula la dosis Ultravioleta?
La dosis UV se expresa en mWs / cm 2 o mJ / cm 2 . El estándar aceptado para la mayoría de las aplicaciones es 30 mJ / cm 2 . Una velocidad de flujo más lenta dará como resultado una dosis UV más alta. Cuanto más larga sea la cámara y más tiempo permanezca el agua en contacto con la lámpara UV, mayor será la dosis. La mayoría de los fabricantes de UV tienen una variedad de sistemas adecuados para diferentes requisitos de dosis
La intensidad es la cantidad de luz UV por unidad de área, y el tiempo es la cantidad de «tiempo de contacto»: el agua pasa en la cámara.
La dosis de UV se determina calculando dos cantidades: intensidad de luz UV y tiempo.
Dependiendo del tipo de microorganismo con el que esté lidiando, las necesidades de su sistema serán diferentes. Consulte a un profesional de tratamiento de agua para asegurarse de obtener el tipo de sistema adecuado para sus necesidades.
Factores que afectan la dosis Ultravioleta
Diferentes factores pueden afectar la dosis de UV y la capacidad de los UV para desactivar organismos en el agua. Si hay turbidez (grandes cantidades de partículas) o dureza del agua, los microorganismos pueden «esconderse» detrás de estas partículas. Esto obstaculiza la transmisión UVT, o UV, la cantidad de UV que realmente penetra en el agua. Con un UVT bajo, los microorganismos «ocultos» no recibirán la dosis requerida de luz UV para desactivar su ADN, y el agua no se desinfectará adecuadamente.
Realizar una prueba de agua indicará qué tipo de pretratamiento requiere un sistema UV para aumentar la UVT y producir la máxima desinfección efectiva. El siguiente cuadro muestra el estado ideal para obtener los máximos resultados:
| Parámetro | Influencia / Efecto | Límites |
|---|---|---|
| Transmitancia UV | Medida de absorción de luz UV, UVT puede afectar los requisitos de tamaño del sistema | > 75% UVT @ 254 nm |
| Hierro | Puede afectar tanto a la radiación UVT como a la suciedad | <0.3 ppm (0.3 mg / L) |
| Dureza | Puede causar ensuciamiento de la manga | <120 ppm (7 gpg) |
| Turbiedad | Puede proteger el patógeno, contaminar la radiación UV | <1 NTU |
| Taninos | Puede afectar la UVT y el rendimiento del sistema | <0.1 ppm (0.1 mg / L) |
Aplicaciones industriales del sistema de desinfección Ultravioleta
El sistema de desinfección ultravioleta no es simplemente una lámpara dentro de una tubería. El Reactor UV debe estar diseñado para garantizar que todos los microbios reciban suficiente exposición a la luz UV (dosis). Basado en las propiedades hidráulicas del agua; El reactor necesita ser optimizado para guiar el flujo de una manera que maximice el tiempo de residencia y aumente la turbulencia. Los sistemas de desinfección de agua UV industriales bien diseñados están produciendo resultados consistentemente excepcionales en las aplicaciones industriales.
Ejemplos de aplicaciones:
- Alimentos y bebidas : el sistema de desinfección UV puede ayudar a lograr una alta calidad de agua según las especificaciones establecidas por la FDA ( Food and Drug Administration )
- Biofarmacéutico : el agua utilizada en productos farmacéuticos y de atención médica y para CIP (Limpieza en el lugar) debe estar libre de productos químicos como cloro, ozono y patógenos. La mayoría de las compañías farmacéuticas dependen de los sistemas UV para la desinfección del agua .
- Cosméticos : el agua libre de microorganismos y toxinas garantiza la calidad y mejora la vida útil de los cosméticos. La esterilización UV es la opción preferida para la industria cosmética en todo el mundo.
- Agua potable centralizada : un sistema de desinfección UV de agua potable es una solución fácil y asequible para garantizar agua pura en todos y cada uno de los grifos de su hogar u oficina
- Desinfección y reutilización de aguas residuales : para combatir los problemas de escasez de agua y el aumento del costo del agua dulce, la desinfección UV puede ayudar al tratar las aguas residuales en la etapa terciaria. Los sistemas UV especialmente diseñados para aguas residuales pueden desinfectar las aguas residuales para que el agua pueda reutilizarse para fines secundarios como enjuagar y jardinería.
- Piscinas – Tradicionalmente, se ha utilizado cloro para garantizar el agua limpia en las piscinas. Sin embargo, se sabe cada vez más que con la desinfección química, el químico reacciona con muchas otras materias orgánicas para formar cientos de nuevos químicos que son dañinos. Si bien los rayos UV se reconocen como una forma más segura y rentable de desinfectar piscinas.