Desinfección del agua con ozono

Desinfección del agua con Ozono

El ozono es el desinfectante químico más fuerte y su uso en el tratamiento de agua es cada vez más común. El ozono (O3) es un alótropo del oxígeno con tres átomos de este. La palabra ozono proviene del griego ózein, que significa “oler”. En el aire el ozono tiene un olor muy característico, este es detectable por la mayoría de las personas en concentraciones mayores a 0.1 ppm.

Disuelto en el agua, el ozono comienza su proceso de decaimiento y forma radicales hidroxilo (HO·), estos también reaccionan con los microorganismos para inactivarlos. Sin embargo, la acción de las reacciones directas del ozono con los contaminantes, tienen un mayor rendimiento de desinfección, que el radical hidroxilo. Por esta razón, es recomendable la adición de una concentración residual de este para asegurar la integridad del agua.

La reacción con la que el ozono inactiva a los microorganismos presentes en el agua es una oxidación en la que se generan oxígeno, agua y microorganismos inactivos:

Reacción con la que el ozono inactiva a los microorganismos presentes en el agua

Generación de ozono

El ozono es inestable (explosivo) en altas concentraciones (>23%) y en condiciones ambientales este se degrada con facilidad. Por lo tanto, a diferencia del cloro gas, el ozono no se puede almacenar en tanques presurizados. Este se puede generar por métodos fotoquímicos, electrolíticos y radioactivos. El método más común es el de descarga de corona. En este método, se hace pasar oxígeno por un campo eléctrico, que se genera aplicando un potencial de alto voltaje a través de dos electrodos separados por un material dieléctrico (Figura 1). Al pasar las moléculas de oxígeno a través del campo eléctrico, estas se rompen en iones de oxígeno altamente reactivo (O·), estos radicales reaccionan entre sí para formar moléculas de ozono.  El grosor de la separación por el cual pasa la corriente de gas (rico en oxígeno) es de 1 a 3 mm.

Generación de ozono por descarga de corona.

Figura 1. Generación de ozono por descarga de corona.

Debido a que la mayoría de la energía en la generación de ozono se pierde como calor, el enfriamiento del generador de ozono es necesario para evitar el sobre calentamiento que causa la descomposición de este. El proceso de enfriamiento se logra al hacer pasar agua fría cerca del electrodo de tierra.

El ozono se puede generar a partir del oxígeno que se encuentra en el aire o de oxígeno puro. La fuente más accesible para generarlo es el aire ambiental, que contiene alrededor de 21% de oxígeno por volumen. Sin embargo, esta ha sido reemplazado por el oxígeno líquido, excepto para sistemas en plantas remotas.

Sistema de inyección de ozono

Anteriormente, el sistema más común para dosificar ozono en el agua, era usar un recipiente con un difusor poroso en el fondo, que se encargaba de burbujear el ozono y este a su vez hiciera contacto con el agua a lo largo de toda la columna. Recientemente, el sistema de inyección y el de contacto se diseñan por separado. Para el sistema de dosificación se utiliza un inyector venturi, conectado en la línea con un bypass (Figura 2), después de la inyección de ozono en la línea, esta se dirige a una cámara de contacto donde se llevan a cabo las reacciones de desinfección. Estas cámaras pueden ser sistemas de tuberías, serpentines o bafles.

Arreglo bypass para la instalación de venturi en línea.

Figura 2. Arreglo bypass para la instalación de venturi en línea.

 

Última actualización 12/02/2020

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