¿Qué es un generador de ozono para el agua? ¿Qué hace una máquina de ozono en el agua?
En el campo del tratamiento moderno del agua, el ozono, como oxidante fuerte, se utiliza ampliamente en el tratamiento de agua potable, aguas residuales, purificación de agua de piscinas y otros campos debido a su eficiente desinfección y eliminación de contaminantes orgánicos.generador de ozono de aguaEs el equipo central para lograr la generación y aplicación de ozono en el agua.
Entonces, ¿qué es exactamente un generador de ozono para agua? ¿Cómo funciona? ¿Qué papel desempeña el ozono en el tratamiento del agua? En este artículo, analizaremos estas cuestiones en detalle.
¿Qué es un generador de ozono de agua?
Como sugiere su nombre, un generador de ozono para agua es un dispositivo que se utiliza para generar ozono y disolverlo en agua. El ozono (O₃) es un gas inestable compuesto por tres átomos de oxígeno. Debido a sus fuertes propiedades oxidantes, puede destruir eficazmente bacterias, virus, hongos y otros microorganismos en el agua. Al mismo tiempo, el ozono también puede eliminar olores, decoloraciones y ciertos contaminantes orgánicos del agua.
Composición de un generador de ozono de agua
Una máquina de agua ozonizada típica generalmente consta de las siguientes partes principales:
● Generador de ozono: parte central que se utiliza para generar ozono. El ozono se genera generalmente mediante una descarga de corona, que utiliza un campo eléctrico de alto voltaje para descomponer las moléculas de oxígeno (O₂) y volver a ensamblarlas en moléculas de ozono.
● Dispositivo de mezcla de gas y agua: mezcla el gas ozono generado con agua para disolver completamente el ozono en el agua.
● Fuente de oxígeno: La generación de ozono requiere una fuente de oxígeno de alta pureza, que generalmente se suministra a través de un separador de aire o un cilindro de oxígeno.
● Sistema de enfriamiento: El proceso de generación de ozono genera mucho calor y el sistema de enfriamiento se utiliza para mantener la temperatura de funcionamiento normal del equipo.
● Sistema de control: Se utiliza para ajustar la cantidad de ozono generado, la relación de mezcla y otros parámetros operativos para garantizar la estabilidad y la eficiencia del proceso de tratamiento de agua.
Principio de generación de ozono
El principio de generación de ozono se puede entender a través del método de descarga de corona. Los pasos básicos de este método son los siguientes:
1. Tratamiento del aire:El aire pasa primero por un separador de aire para eliminar la humedad y las impurezas y extraer oxígeno de alta pureza.
2. Descarga de corona:El oxígeno pasa a través de un dispositivo de descarga de corona y, bajo la acción de un campo eléctrico de alto voltaje, algunas moléculas de oxígeno (O₂) se ionizan para formar átomos de oxígeno libre (O). Estos átomos de oxígeno se combinan con otras moléculas de oxígeno para generar ozono (O₃).
3. Salida de ozono:El gas ozono generado se mezcla con agua a través de un dispositivo mezclador de gas y agua para lograrTratamiento de agua.
¿Cuál es el papel del ozono en el agua?
Como oxidante fuerte, el ozono desempeña una variedad de funciones clave en el tratamiento del agua, incluyendo principalmente la esterilización y desinfección, la eliminación de contaminantes orgánicos, la oxidación de sustancias nocivas, etc. Estos mecanismos de acción se analizarán en detalle a continuación.
Esterilización y desinfección
El efecto de esterilización y desinfección del ozono es una de sus funciones más importantes. En comparación con la desinfección tradicional con cloro, el ozono tiene una capacidad oxidante más fuerte y puede destruir la pared celular, la membrana celular o el ácido nucleico de los microorganismos en muy poco tiempo, matando así microorganismos dañinos como bacterias, virus y hongos.
● Mecanismo de acción: El ozono oxida los lípidos y las proteínas de la pared celular y la membrana celular de los microorganismos, lo que hace que pierdan su integridad y función, lo que en última instancia conduce a la muerte celular. En el caso de los virus, el ozono puede oxidar las proteínas de su cubierta o el ARN/ADN para evitar que se multipliquen e infecten.
● Efecto desinfectante: el ozono tiene un efecto bactericida muy significativo en el agua y puede inactivar más del 99 % de bacterias y virus en cuestión de segundos o minutos. Por lo tanto, el ozono se utiliza ampliamente en la desinfección del agua potable, la purificación del agua de piscinas y otros campos.
Eliminación de contaminantes orgánicos
Los contaminantes orgánicos presentes en el agua, incluidos la materia orgánica natural (como el humus) y los productos químicos sintéticos (como los pesticidas, los productos químicos industriales, etc.), no solo afectan la calidad del agua, sino que también pueden suponer una amenaza para la salud humana. El ozono también desempeña un papel importante en la eliminación de estos contaminantes orgánicos.
● Mecanismo de acción: El ozono descompone moléculas orgánicas complejas en compuestos más simples, no tóxicos o poco tóxicos a través de reacciones de oxidación. Por ejemplo, el ozono puede oxidar la materia orgánica del benceno en sustancias de ácido carboxílico no tóxicas y reducir el contenido de carbono orgánico total (COT) del agua.
● Efecto real: El ozono puede eliminar eficazmente el olor, la decoloración y algunos contaminantes orgánicos difíciles de degradar en el agua, como residuos de pesticidas y compuestos orgánicos en aguas residuales industriales.
Oxidación de sustancias nocivas.
Además de microorganismos y contaminantes orgánicos, el agua también puede contener algunas sustancias inorgánicas nocivas, como hierro, manganeso, sulfuro, etc. Estas sustancias no solo afectan el aspecto del agua (por ejemplo, producen decoloración, turbidez, etc.), sino que también pueden tener un impacto negativo en la salud humana. El ozono puede convertir estas sustancias nocivas en formas inocuas o fácilmente eliminables mediante reacciones de oxidación.
● Oxidación de hierro y manganeso: el ozono puede oxidar el hierro divalente (Fe²⁺) en agua y transformarlo en hierro trivalente (Fe³⁺), lo que forma un precipitado de hidróxido de hierro insoluble, que se elimina del agua. De manera similar, el ozono también puede oxidar el manganeso divalente (Mn²⁺) y transformarlo en manganeso tetravalente (Mn⁴⁺), lo que forma un precipitado de dióxido de manganeso insoluble.
● Oxidación de sulfuros: El ozono puede oxidar el sulfuro de hidrógeno (H₂S) en el agua para producir sulfato o ácido sulfúrico inodoro, eliminando así los olores en el agua.
¿Cuáles son las áreas de aplicación de las máquinas de agua ozonizada?
En el proceso de tratamiento del agua potable, el ozono no sólo se utiliza para la desinfección, sino también para eliminar contaminantes orgánicos, iones de hierro y manganeso, y olores y colores del agua. Dado que el ozono no deja subproductos nocivos en el agua como el cloro, el ozono ha ido sustituyendo gradualmente al cloro como desinfectante preferido en algunas zonas con elevados requisitos de calidad del agua.
En el tratamiento de aguas residuales industriales, las aguas residuales industriales suelen contener una gran cantidad de contaminantes orgánicos y sustancias tóxicas, que son difíciles de eliminar por completo mediante métodos físicos y químicos tradicionales. El ozono, como oxidante fuerte, puede degradar eficazmente estas sustancias nocivas, reducir la demanda química de oxígeno (DQO) y la demanda biológica de oxígeno (DBO) de las aguas residuales y mejorar el efecto del tratamiento de aguas residuales.
En lo que respecta al tratamiento del agua de las piscinas, el ozono puede matar rápidamente los microorganismos patógenos presentes en el agua, eliminar la materia orgánica del agua y mantenerla limpia. En comparación con la desinfección tradicional con cloro, el ozono no produce olores irritantes ni subproductos que sean nocivos para el cuerpo humano, por lo que se está volviendo cada vez más popular.
En el proceso de procesamiento de alimentos y bebidas, la calidad del agua es crucial. El ozono puede eliminar eficazmente los microorganismos y los contaminantes orgánicos del agua para garantizar la seguridad y la pureza del agua de producción. Por lo tanto, los generadores de ozono para agua se han utilizado ampliamente en el procesamiento de alimentos, la producción de bebidas y otros campos.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las máquinas de agua ozonizada?
A pesar degeneradores de ozono de aguaSi bien los sistemas de tratamiento de agua tienen muchas ventajas, también presentan algunos desafíos en las aplicaciones prácticas. A continuación, se presenta un análisis detallado de sus ventajas y desventajas.
Ventajas de la máquina de agua ozonizada
● Desinfección de alta eficiencia: el ozono es uno de los oxidantes más fuertes conocidos hasta la fecha, que puede matar la mayoría de los microorganismos patógenos en un corto período de tiempo, y el efecto desinfectante es mucho mejor que el cloro.
● Sin subproductos residuales: el ozono eventualmente se descompondrá en oxígeno en el agua y no producirá subproductos de desinfección dañinos (como cloroformo), por lo que es más ecológico.
● Aplicación multifuncional: el ozono no solo se utiliza para la desinfección, sino que también puede eliminar contaminantes orgánicos y oxidar sustancias inorgánicas dañinas, y tiene múltiples funciones de tratamiento de agua.
Desventajas de la máquina de agua con ozono
● Alto costo del equipo: en comparación con los sistemas tradicionales de desinfección con cloro, los generadores de ozono de agua tienen mayores costos iniciales de inversión y mantenimiento.
● Complejidad operativa: La operación y el mantenimiento de los generadores de ozono son relativamente complejos y requieren un alto nivel de habilidades y experiencia técnica.
● Altos requisitos de calidad del agua: el efecto desinfectante del ozono se ve muy afectado por la calidad del agua. Factores como la materia orgánica, la materia en suspensión y el valor de pH del agua afectarán la eficacia del ozono.