Desinfección del agua

El objetivo de la desinfección del agua es eliminar a los organismos patógenos que se encuentran en ella.  Algunos microorganismos dañinos en los sistemas de almacenamiento y distribución de agua pueden ser virus, bacterias y protozoarios. La reducción de estos se puede lograr por medio de filtración o por inactivación. El proceso de filtración consiste en una barrera física (generalmente una membrana) que no permite el paso de microorganismos al efluente; mientras que en la inactivación, los microorganismos se transforman (se altera su mecanismo reproductivo) de manera que ya no puedan causar enfermedades. Para asegurar la integridad microbiológica del agua en la red de distribución, es necesario la adición de un residual del agente desinfectante.

Los agentes desinfectantes que se usan comúnmente en el tratamiento de agua potable son: (1) cloro libre, (2) cloro combinado (cloroaminas), (3) chlorine dioxide, (4) ozone y (5) ultraviolet light. En la siguiente tabla podemos observar de los desinfectantes mencionados.

Table 1. Comparación y características de diversos desinfectantes.

Desinfectante
ParameterFree chlorineCombined ChlorineChlorine dioxideOzoneUltraviolet light
Efectividad en desinfección de bacteriasExcellentGoodExcellentExcellentGood
Efectividad en desinfección de virusExcellentEn el límiteExcellentExcellentEn el límite
Efectividad en desinfección de protozoariosDeficientDeficientGoodGoodExcellent
Efectividad en desinfección de endoesporasDeficientDeficientEn el límiteExcellentEn el límite
Concentración máxima de residual4 mg/l4 mg/l0.8 mg/l--
Formación de sub-productos químicos reguladosForms 4 species of THMa and 5 species of HAAbForms traces of THM and HAAChloriteBromateNone
Formación de sub-productos químicos que pueden ser regulados en el futuroMiscellaneousHalogenuros de cianógenoChlorateCarbono orgánico biodegradableUnknown
Dosis típica de aplicación, mg/l1 – 62 – 60.2 – 1.51 – 520 – 100 mJ/cm2
Fuente químicaEntregado en planta como gas licuado a presión en carros tanque o como cloro líquido.

Generated on site from salt electrolysis

El hipoclorito de calcio en polvo se usa para aplicaciones pequeñas.

Las mismas fuentes químicas del cloro.

El amonio se entrega en planta como hidróxido de amonio (líquido), amoniaco (gas licuado) o sulfato de amonio (sólido).

El amoniaco y el cloro se mezclan en el proceso de desinfección

ClO2 is manufactured on site with a chlorine and chlorite generator.Fabricado en sitio mediante un generador de ozone (consiste en hacer pasar oxígeno puro o aire seco por un campo eléctrico.Uso de lámparas de UV (radiación)
a THM = trihalomethanes
bHAA = ácidos haloacéticos

MWH’s water treatment: principles and design. John C. Crittenden et al.

El diseño de un sistema de desinfección consiste en:

1. Selección del desinfectante y dosis adecuadas
La dosis depende del tipo de desinfectante que se utilice, la selección de este dependerá de las condiciones del agua así como de los microorganismos que se buscan eliminar. Al añadir desinfectantes químicos al agua, estos se consumen por la oxidación rápida de las especies reducidas en el agua; este fenómeno se conoce como demanda inicial. Al cubrir con la demanda inicial y continuar con la adición del desinfectante se genera una dosis residual, la concentración máxima permitida de esta depende de las regulaciones locales. Su función es proteger de organismos patógenos a los tanques y tuberías de los sistemas de distribución de agua.

Un parámetro importante al elegir un desinfectante, es el producto de la concentración de desinfectante (C) por el tiempo de contacto (t. The Ct ha sido una medida útil de comparar el rendimiento de diferentes desinfectantes para inactivar un microorganismo. En la Figure 1 se muestra el Ct requerido por cada método de desinfección para inactivar el 99% de diferentes microorganismos. En el caso de la ultraviolet light el factor de concentración se cambia por el de intensidad (I), obteniendo un valor de intensidad por tiempo (It).

Disinfection requirements for an inactivation of 99%. John C. Crittenden et al.

Figure 1 Requerimientos de desinfección para una inactivación del 99%. John C. Crittenden et al.

2. Diseño de sistema de dosificación
2.1) For desinfectantes líquidos, estos pueden inyectarse directamente en la tubería (ejemplo de dosificador, Figure 2), dosificarse en un dispositivo de mezcla, como, mezcladores estáticos; o simplemente verterlos en un punto de alta turbulencia.

Dosing system for liquid disinfectants.

Figure 2 Sistema de dosificación para desinfectantes líquidos.

2.2) For gaseous disinfectants, como el ozone, se suele inyectar el gas por medio de burbujeo en el fondo de una columna dimensionada para obtener el tiempo de contacto necesario entre el gas y el agua. Otro diseño más común es la dosificación por medio de un Venturi (ejemplo de dosificación de ozone por Venturi, Figure 3). Ozone dosing with Venturi in a barrel filling line.

Figure 3 Dosificación de ozone con Venturi en línea de llenado de garrafones.

2.3) In the case of ultraviolet light, la dosificación de la radiación se realiza dentro de un reactor diseñado por el fabricante (ejemplo de reactor, Figure 4), para maximizar la interacción entre el agua y la luz.

Example of UV reactor

Figure 4 UV reactor example.

 

Última actualización 14/02/2020.

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