¿Cuáles son los tres desinfectantes más utilizados en el tratamiento de aguas residuales?
Tratamiento de aguas residualesEl agua juega un papel vital en la sociedad moderna, no solo protegiendo el medio ambiente, sino también apoyando el desarrollo sostenible de la industria y las ciudades. En el tratamiento de aguas residuales, la desinfección es un paso indispensable para eliminar patógenos y microorganismos dañinos del agua, previniendo así la contaminación y la propagación de enfermedades.
Los tres desinfectantes más utilizados son el cloro, el ozono y la luz ultravioleta (UV). Cada desinfectante tiene su propio escenario de aplicación y efecto en el tratamiento de aguas residuales, y a menudo se pueden combinar con otros sistemas de tratamiento de agua para mejorar el efecto del tratamiento.
Desinfectante de cloro
El cloro es un desinfectante de uso común que se utiliza ampliamente en el tratamiento de agua potable y aguas residuales. El cloro mata eficazmente los patógenos oxidando las paredes celulares y las proteínas de los microorganismos y destruyendo su ADN. La aplicación del cloro es muy flexible y se puede utilizar en plantas de tratamiento de agua centralizadas o en pequeños sistemas de tratamiento de aguas residuales.
Durante el proceso de tratamiento de aguas residuales, el cloro se suele añadir al agua en forma gaseosa o líquida. El cloro líquido existe en forma de hipoclorito de sodio (NaClO) o hipoclorito de calcio (Ca(ClO)_2), y el cloro gaseoso se suele añadir directamente al agua a través de un tanque de cloro o clorador. El cloro reacciona con el agua para formar ácido hipocloroso (HOCl), que se descompone para producir iones de hipoclorito (OCl^-), que trabajan juntos para desinfectar.
Una ventaja importante del cloro es que puede permanecer en el agua durante mucho tiempo y proporcionar un efecto desinfectante continuo. Por lo tanto, el cloro puede garantizar que no haya patógenos activos en las aguas residuales antes de que entren en los cuerpos de agua naturales.
Combinación de cloro con sistemas de tratamiento de agua:
Es muy común combinar el cloro con otrossistemas de tratamiento de aguaPor lo general, el cloro se utiliza para la desinfección final después del tratamiento biológico de las aguas residuales. Se puede utilizar en combinación con pasos de pretratamiento como floculantes y precipitantes para garantizar el mejor efecto de desinfección. Sin embargo, la desinfección con cloro también tiene sus desventajas, como la posible producción de subproductos como el cloroformo, que pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana. Por lo tanto, se requiere una supervisión y un control estrictos cuando se utiliza cloro para la desinfección.
Desinfectante de ozono
El ozono (O_3) es un oxidante potente con una capacidad desinfectante extremadamente alta. A diferencia del cloro, el ozono no forma subproductos nocivos en el agua. El ozono mata rápidamente los patógenos al destruir las membranas celulares y los ácidos nucleicos de los microorganismos. Puede eliminar eficazmente una variedad de microorganismos como virus, bacterias y protozoos, e incluso tiene un efecto significativo sobre algunos patógenos que el cloro no puede matar.
La desinfección con ozono generalmente convierte el oxígeno en ozono en un generador de ozono especial y luego introduce ozono en las aguas residuales. El ozono se disuelve en el agua y ejerce su efecto oxidante. Después de la desinfección, el ozono se descompone rápidamente en oxígeno y no deja residuos nocivos en el agua. Esto hace que el ozono sea una opción de desinfección eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
Debido a la velocidad de reacción extremadamente rápida del ozono, la desinfección con ozono generalmente se organiza después de otros pasos de tratamiento ensistemas de tratamiento de aguas residualescomo último proceso de desinfección. Este método garantiza la eliminación máxima de materia orgánica y sólidos suspendidos en las aguas residuales, reduciendo el consumo de ozono y mejorando la eficiencia de la desinfección.
Combinación de sistema de tratamiento de agua y ozono:
La desinfección con ozono suele combinarse con tecnología de oxidación avanzada (como ozono/luz ultravioleta) para mejorar aún más el efecto de desinfección. Este método combinado es especialmente adecuado para tratar aguas residuales muy contaminadas o en ocasiones en las que se requieren estándares de desinfección extremadamente altos. Además, el ozono se utiliza a menudo en combinación con la filtración con carbón activado para eliminar los subproductos del ozono y los contaminantes orgánicos del agua. Debido a la fuerte propiedad oxidante del ozono, este sistema combinado puede garantizar un tratamiento de aguas residuales eficiente y seguro.
Desinfectante ultravioleta
Desinfección ultravioleta (UV)Es un método de desinfección física que destruye la estructura del ADN y ARN de los microorganismos mediante radiación ultravioleta de una longitud de onda específica, inhibiendo su reproducción y capacidad de infección. La desinfección ultravioleta no requiere aditivos químicos, por lo que no produce residuos químicos ni subproductos en el agua. Es un método de desinfección limpio.
Los sistemas de desinfección ultravioleta suelen constar de una serie de lámparas ultravioleta y reactores. Cuando las aguas residuales pasan por estas lámparas, los rayos ultravioleta irradian directamente los microorganismos presentes en el agua. Una característica notable de los sistemas de desinfección ultravioleta es que el proceso de desinfección es rápido y eficiente, y es fácil de operar. Dado que los rayos ultravioleta no permanecen en el agua, las aguas residuales tratadas se pueden descargar directamente, lo que resulta adecuado para ocasiones en las que se requiere una desinfección inmediata.
Sin embargo, el efecto de la desinfección por rayos ultravioleta se ve fácilmente afectado por la materia en suspensión y la turbidez del agua. Por lo tanto, antes de que las aguas residuales ingresen al sistema de desinfección por rayos ultravioleta, generalmente se requiere un tratamiento de filtración y sedimentación para garantizar que los rayos ultravioleta puedan penetrar completamente en el cuerpo de agua.
Combinación de sistema de tratamiento de agua y UV:
La desinfección por rayos ultravioleta se utiliza a menudo en combinación con otros pasos de tratamiento físico o químico. Por ejemplo, la luz ultravioleta se puede utilizar junto con filtros de pretratamiento y tanques de sedimentación para eliminar partículas suspendidas y materia orgánica en el agua, reducir la turbidez del agua y mejorar el efecto de penetración de la luz ultravioleta. Además, la desinfección por rayos ultravioleta también se puede utilizar junto con ozono o cloro como un método de desinfección dual para mejorar aún más la seguridad y la fiabilidad del tratamiento de aguas residuales.
Conclusión
Los tres desinfectantes más utilizados en el tratamiento de aguas residuales (cloro, ozono y UV) tienen cada uno características y ventajas diferentes. El cloro se utiliza ampliamente en sistemas de tratamiento de aguas residuales de todos los tamaños debido a su economía y eficacia a largo plazo; el ozono se utiliza en ocasiones de tratamiento de agua de alto nivel debido a sus fuertes características oxidantes y respetuosas con el medio ambiente; la UV es adecuada para necesidades de desinfección inmediata debido a su ventaja de no dejar residuos químicos.
Estos desinfectantes no solo pueden funcionar de forma independiente, sino que también se pueden utilizar de forma flexible con otros sistemas de tratamiento de agua para lograr efectos de tratamiento de aguas residuales más eficientes y confiables. Ya sea para eliminar patógenos en el agua o para cumplir con los requisitos de calidad del agua de diferentes escenarios de aplicación, elegir el desinfectante y la combinación adecuados es la clave para garantizar la eficacia del tratamiento de aguas residuales y la seguridad ambiental.