¿El tratamiento de aguas industriales necesita tecnología ultravioleta?
Con el avance de la industrialización, la importancia deTratamiento de aguaLa protección del medio ambiente y el mantenimiento del proceso de producción han adquirido cada vez mayor importancia. El tratamiento de aguas industriales no solo requiere la eliminación de contaminantes del agua, sino que también requiere garantizar que la calidad del agua cumpla con estrictos estándares de higiene. Entre las muchas tecnologías de tratamiento de agua, la tecnología de desinfección ultravioleta (UV) se ha convertido en una parte importante del tratamiento de aguas industriales por su alta eficiencia y protección del medio ambiente.
Este artículo discutirá en detalle la aplicación de la tecnología ultravioleta en el tratamiento de agua industrial y su principio de desinfección.
¿Qué es la tecnología de desinfección ultravioleta?
La tecnología de desinfección ultravioleta utiliza la potente capacidad bactericida de la radiación ultravioleta para eliminar los microorganismos del agua. La radiación ultravioleta tiene una longitud de onda corta y puede destruir eficazmente el ADN o el ARN de los microorganismos, haciendo que pierdan su capacidad reproductiva, consiguiendo así un efecto desinfectante. En comparación con los métodos tradicionales de desinfección química, la desinfección ultravioleta tiene las ventajas de no necesitar añadir productos químicos y no produce contaminación secundaria.
¿El tratamiento de aguas industriales necesita tecnología ultravioleta?
En el campo del tratamiento de aguas industriales, la tecnología ultravioleta se utiliza principalmente en los siguientes aspectos:
Tratamiento de aguas residuales industriales
Muchos procesos industriales generan aguas residuales que contienen una gran cantidad de microorganismos y patógenos nocivos. Si estas aguas residuales se vierten directamente, causarán una grave contaminación al medio ambiente. La tecnología de desinfección ultravioleta puede eliminar eficazmente bacterias, virus, protozoos y otros microorganismos de las aguas residuales, lo que garantiza que cumplan con los estándares ambientales antes de su vertido.
Desinfección del agua de producción
Muchos procesos de producción industrial tienen requisitos estrictos sobre la calidad del agua, como la producción de alimentos y bebidas, la industria farmacéutica, etc. La desinfección ultravioleta puede eliminar microorganismos en el agua, garantizar el saneamiento y la seguridad del agua de producción, mejorar la calidad del producto y prevenir accidentes de producción o contaminación del producto causados por problemas de calidad del agua.
Tratamiento de agua de refrigeración
Los sistemas de refrigeración industriales utilizan una gran cantidad de agua circulante, que es propensa al crecimiento microbiano durante el funcionamiento, lo que provoca incrustaciones en el sistema, corrosión y otros problemas. Mediante la desinfección ultravioleta, se puede controlar eficazmente el crecimiento de microorganismos en el agua de refrigeración, se puede prolongar la vida útil del equipo y se puede mejorar la eficiencia de funcionamiento del sistema.
Pretratamiento y tratamiento profundo
En algunos sistemas complejos de tratamiento de agua, la tecnología ultravioleta se utiliza a menudo en combinación con otras tecnologías de tratamiento de agua (como la ósmosis inversa y la filtración con carbón activado) como última línea de defensa para el tratamiento del agua. Se puede utilizar como un paso de pretratamiento para eliminar los microorganismos residuales en el agua o como un paso de tratamiento profundo para garantizar aún más la seguridad de la calidad del agua.
¿Cuál es el principio de la desinfección ultravioleta?
El núcleo de la tecnología de desinfección ultravioleta reside en el efecto bactericida de la radiación ultravioleta. El principio básico es el siguiente:
1. Clasificación de la radiación ultravioleta
La radiación ultravioleta se suele dividir en tres categorías según su longitud de onda:
● UVA (320-400 nm): Este tipo de luz ultravioleta tiene un efecto bactericida pobre sobre los microorganismos y se utiliza principalmente para la desinfección de superficies y la purificación del aire en la industria.
● UVB (280-320 nm): tiene una fuerte capacidad bactericida, pero poca capacidad de penetración en el agua y generalmente se utiliza para tratar cuerpos de agua poco profundos.
● UVC (200-280 nm): esta longitud de onda de luz ultravioleta tiene la capacidad bactericida más fuerte y es el tipo de luz ultravioleta que se usa comúnmente en el tratamiento del agua. La UVC puede penetrar la pared celular de los microorganismos, destruir su material genético e impedir que se reproduzcan.
2. Proceso de trabajo de la desinfección ultravioleta.
(1) Irradiación ultravioleta de microorganismos:En elsistema de desinfección ultravioletaEl agua pasa a través de un tanque o tubería de reacción equipado con una lámpara ultravioleta, y la radiación ultravioleta emitida por la lámpara ultravioleta irradiará el agua. Cuando el microorganismo se expone a la luz ultravioleta, su ADN o ARN se destruye por la luz ultravioleta, perdiendo así su capacidad de reproducirse.
(2) Destrucción del ADN microbiano:La longitud de onda corta de la luz ultravioleta le confiere una alta energía, que puede penetrar la pared celular de los microorganismos y reaccionar con las moléculas de ADN o ARN de las células. La luz ultravioleta puede provocar roturas de cadenas o enlaces cruzados en las moléculas de ADN, imposibilitando a los microorganismos replicar su material genético, haciendo que pierdan su actividad biológica, consiguiendo así el efecto de esterilización.
(3) Evaluación del efecto de desinfección:El efecto de la desinfección ultravioleta se suele evaluar midiendo la cantidad de microorganismos restantes en el agua. Los parámetros de diseño y funcionamiento del sistema de desinfección (como la dosis de luz ultravioleta, el tiempo de irradiación, la intensidad de la luz, etc.) afectan directamente al efecto de la desinfección. Por lo general, el sistema de desinfección ultravioleta debe garantizar que se alcance una determinada dosis de luz ultravioleta (en mJ/cm²) para matar eficazmente los microorganismos en el agua.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la desinfección ultravioleta?
1. Ventajas de la desinfección ultravioleta
● Esterilización de alta eficiencia: la desinfección ultravioleta puede matar de manera rápida y eficaz bacterias, virus, protozoos y otros microorganismos en el agua con una alta eficiencia de desinfección. En comparación con otros métodos de desinfección, la desinfección ultravioleta no depende de agentes químicos y puede completar el proceso de desinfección en poco tiempo.
● Sin contaminación secundaria: durante la desinfección ultravioleta no se producen subproductos nocivos ni se provoca contaminación secundaria a la calidad del agua. Es una tecnología de desinfección respetuosa con el medio ambiente que cumple con los requisitos de protección ambiental del tratamiento de agua moderno.
● Operación simple: El sistema de desinfección UV tiene una estructura simple y es relativamente fácil de operar y mantener. Solo necesita reemplazar regularmente la lámpara UV y limpiar el tanque de reacción para mantener el sistema funcionando normalmente.
2. Desventajas de la desinfección UV
● Requisitos de alta calidad del agua: el efecto de la desinfección por rayos ultravioleta se ve muy afectado por la calidad del agua. La materia en suspensión, los coloides o la materia orgánica en el agua pueden bloquear la luz ultravioleta y afectar el efecto de desinfección. Por lo tanto, el sistema de desinfección por rayos ultravioleta generalmente debe usarse junto con un equipo de pretratamiento para garantizar que la calidad del agua cumpla con los requisitos.
● No se eliminan los contaminantes químicos: la desinfección por rayos UV solo ataca a los microorganismos y no afecta a los contaminantes químicos presentes en el agua, como metales pesados y residuos de pesticidas. Para eliminar estos contaminantes, se necesitan otras tecnologías de tratamiento del agua.
● Requisitos de tiempo de exposición y dosis: la desinfección por rayos ultravioleta requiere un tiempo de exposición y una dosis de rayos ultravioleta suficientes para lograr el efecto de esterilización ideal. Estos parámetros deben controlarse con precisión durante el proceso de diseño y operación para garantizar el efecto de desinfección.
Ejemplos de aplicación de la desinfección UV en el tratamiento de aguas industriales
Industria de alimentos y bebidas
En la industria de alimentos y bebidas, la higiene y la seguridad de la calidad del agua son fundamentales. La desinfección por rayos UV se utiliza para eliminar los microorganismos del agua y garantizar que el agua utilizada en el proceso de producción cumpla con los estándares de higiene. Esto no solo ayuda a mejorar la calidad del producto, sino que también evita accidentes de producción causados por problemas de calidad del agua.
Industria farmacéutica
Los requisitos de calidad del agua en la industria farmacéutica son más estrictos. El sistema de desinfección por UV puede eliminar eficazmente los microorganismos del agua y evitar la contaminación causada por problemas de calidad del agua durante la producción de medicamentos. Para la industria farmacéutica, la desinfección por UV es una solución confiable para el tratamiento del agua.
Tratamiento de agua de refrigeración
En los sistemas de refrigeración industriales, la contaminación microbiana de la calidad del agua puede provocar la formación de incrustaciones y corrosión en los equipos. La tecnología de desinfección por rayos UV puede controlar eficazmente el crecimiento de microorganismos en el agua de refrigeración, mejorar la eficiencia operativa del sistema y reducir los costes de mantenimiento.