¿Qué es un sistema de filtración de agua comercial con UV?
EnTecnología de tratamiento de aguaLa desinfección por luz ultravioleta (UV) es una tecnología cada vez más popular. Especialmente en los sistemas de filtración de agua comerciales, la luz ultravioleta se utiliza ampliamente como un método de desinfección eficiente y sin químicos. Entonces, ¿qué es un sistema de filtración de agua comercial con luz ultravioleta? ¿Cuál es la función de la luz ultravioleta? ¿En qué etapa del tratamiento del agua se utiliza? Este artículo explorará estas cuestiones en detalle.
¿Qué es un sistema de filtración de agua comercial con UV?
Los sistemas de filtración de agua comerciales se utilizan para proporcionar agua potable, agua de proceso o agua de proceso de alta calidad y se utilizan ampliamente en industrias como la hotelería, la restauración, la atención médica, la industria farmacéutica y la fabricación de bebidas. Estos sistemas suelen incluir varias etapas de tratamiento para eliminar la materia en suspensión, la materia orgánica, los microorganismos y otros contaminantes del agua para garantizar que la calidad del agua cumpla con los estándares de la industria y los requisitos de salud y seguridad.
Un sistema de filtración de agua comercial con UV se refiere a un sistema de filtración de agua tradicional con un módulo de desinfección UV agregado. La desinfección UV consiste en matar bacterias, virus, moho y otros microorganismos patógenos en el agua mediante rayos ultravioleta de onda corta (generalmente banda UVC, longitud de onda de 200 a 280 nanómetros) emitidos por lámparas ultravioleta. Este método de desinfección no depende de productos químicos, por lo que no cambia el sabor, el olor ni el color del agua, ni produce subproductos nocivos.
¿Cuál es el papel de la luz ultravioleta?
La función principal de la luz ultravioleta en el tratamiento del agua es la desinfección, es decir, la destrucción de la estructura de ADN y ARN de los microorganismos, haciendo que pierdan la capacidad de reproducirse e infectar. En concreto, el mecanismo de acción de la desinfección ultravioleta es el siguiente:
1. Destruir el material genético de los microorganismos:La luz ultravioleta forma dímeros de timina al reaccionar fotoquímicamente con el ADN y el ARN de los microorganismos, lo que dificulta la replicación del ADN. Este daño es fatal porque una vez que el ADN no puede replicarse normalmente, el microorganismo no puede seguir sobreviviendo y reproduciéndose.
2. Inhibir la actividad microbiana:Además de destruir el material genético, la luz ultravioleta también puede destruir el sistema enzimático y la función de la membrana celular de los microorganismos, volviéndolos inactivos. Esto garantiza además la eliminación completa de los patógenos presentes en el agua.
3. Mata eficazmente una variedad de patógenos:La desinfección por rayos ultravioleta puede matar eficazmente una variedad de patógenos, como bacterias, virus, mohos, algas y parásitos en el agua. En comparación con los métodos de desinfección química, la desinfección por rayos ultravioleta no produce patógenos resistentes a los medicamentos, por lo que tiene una ventaja importante para garantizar la seguridad de la calidad del agua.
¿En qué paso del tratamiento del agua se utiliza la desinfección UV?
En los sistemas de filtración de agua comerciales, la desinfección por rayos UV suele organizarse en la etapa final como parte del tratamiento de desinfección terminal. Esto se debe a que después de que el agua haya sido pretratada en los pasos anteriores (como sedimentación, filtración, adsorción con carbón activado, etc.), la materia en suspensión, la materia orgánica y la mayoría de los microorganismos en el agua se han eliminado o reducido a un nivel inferior. En este momento, la calidad del agua es relativamente clara y el efecto de desinfección por rayos UV es el mejor.
Los pasos específicos son los siguientes:
Prefiltración (filtración mecánica)
En el primer paso del tratamiento del agua, esta pasa primero por un filtro mecánico o una pantalla para eliminar las partículas suspendidas de mayor tamaño, arena, tierra, óxido, etc. Este paso sirve principalmente para proteger el equipo de tratamiento posterior de obstrucciones y desgaste. Al mismo tiempo, este paso también crea mejores condiciones para la desinfección por rayos UV, porque la capacidad de penetración de los rayos UV está estrechamente relacionada con la turbidez del agua.
Filtración con carbón activado
Después de la filtración mecánica, el agua puede contener aún algo de materia orgánica, olor, color, cloro residual y otros químicos. En este momento, estas sustancias en el agua se adsorben y se eliminan a través del filtro de carbón activado. La filtración con carbón activado no solo mejora el sabor y el olor del agua, sino que también reduce aún más la concentración de contaminantes orgánicos en el agua, sentando las bases para el tratamiento de desinfección posterior.
Tratamiento de descalcificación o ósmosis inversa
En algunossistemas de filtración de agua comerciales, especialmente aquellos que necesitan eliminar la dureza o los sólidos disueltos totales (TDS), el agua puede suavizarse o someterse a ósmosis inversa (OI) antes de ingresar a la desinfección UV. El suavizado elimina los iones de dureza, como el calcio y el magnesio, del agua mediante el intercambio de iones de sodio, mientras que la ósmosis inversa elimina los sólidos disueltos y los iones del agua a través de membranas de alta presión. Estos métodos de tratamiento pueden reducir significativamente la concentración de contaminantes en el agua y mejorar la eficacia de la desinfección UV.
Desinfección UV
En el último paso del tratamiento del agua, el agua después de los pasos anteriores está muy cerca del estado puro, pero aún puede contener pequeñas cantidades de bacterias y virus. En este momento, el agua pasa a través del módulo de desinfección UV y los rayos ultravioleta de onda corta emitidos por la lámpara UV penetran en el flujo de agua y matan los microorganismos restantes. Debido a que la calidad del agua es relativamente clara, los rayos ultravioleta pueden penetrar eficazmente en el cuerpo de agua para garantizar el efecto de desinfección.
La ventaja de la desinfección por rayos ultravioleta es que no depende de productos químicos, por lo que no produce ningún subproducto nocivo y no afecta el sabor ni la calidad del agua. Además, la desinfección por rayos ultravioleta se puede completar en un instante sin tiempo de contacto, lo que es más rápido que la desinfección química (como la desinfección por cloración).
Composición y funcionamiento del sistema de desinfección UV
Los componentes principales del sistema de desinfección por UV son las lámparas UV, las fundas de cuarzo, los paneles de control y las cámaras de reacción. A continuación, presentaremos estos componentes y sus funciones en detalle:
Lámparas UV
La lámpara UV es el componente principal del sistema de desinfección UV, que generalmente utiliza lámparas de vapor de mercurio de baja presión o lámparas de vapor de mercurio de presión media. Las lámparas de baja presión suelen producir 254 nanómetros de longitud de onda ultravioleta, que es una de las longitudes de onda de desinfección más eficaces. Las lámparas de presión media pueden producir una banda más amplia de rayos ultravioleta con una mayor eficiencia de desinfección.
La vida útil de las lámparas UV suele ser de 9.000 a 12.000 horas. Después de este tiempo, la potencia UV de la lámpara disminuirá gradualmente, por lo que es necesario reemplazarla periódicamente para garantizar el efecto de desinfección.
Manga de cuarzo
La funda de cuarzo es un material tubular transparente que envuelve la lámpara UV para protegerla y evitar que el agua entre en contacto directo con ella. El material de cuarzo tiene una alta transmitancia de rayos UV, lo que garantiza que la luz UV emitida por la lámpara se transmita de manera efectiva al agua. Al mismo tiempo, la funda de cuarzo también puede evitar que las impurezas del agua se adhieran a la lámpara, lo que afecta el efecto de desinfección.
Las mangas de cuarzo deben limpiarse periódicamente para evitar la acumulación de sarro o biopelícula, que reducirán la transmitancia de la luz ultravioleta y afectarán el efecto de desinfección.
Panel de control
El panel de control se utiliza para supervisar y controlar el estado de funcionamiento del sistema de desinfección por UV. Normalmente está equipado con un medidor de intensidad de UV, una luz indicadora de funcionamiento de la lámpara y un sistema de alarma. Cuando la salida de UV es inferior al estándar establecido o la lámpara falla, el panel de control emitirá una alarma para recordarle al usuario que debe realizar el mantenimiento o reemplazar la lámpara.
Cámara de reacción
La cámara de reacción es el área por donde fluye el agua a través del sistema de desinfección por rayos ultravioleta. Generalmente está hecha de acero inoxidable y pulida por dentro para aumentar la reflectividad de la luz ultravioleta y mejorar el efecto de desinfección. Cuando el agua fluye a través de la cámara de reacción, la luz ultravioleta emitida por la lámpara ultravioleta irradiará uniformemente todo el cuerpo de agua, lo que garantiza que todos los microorganismos en el agua puedan desinfectarse de manera efectiva.
¿Cuáles son las limitaciones de la desinfección UV?
Aunque la desinfección UV se utiliza ampliamente ensistemas de filtración de agua comercialesy tiene muchas ventajas, también tiene ciertas limitaciones.
1. Requisitos de alta calidad del agua:El efecto de la desinfección ultravioleta está estrechamente relacionado con la transparencia del agua. Si el agua contiene más materia en suspensión o alta turbidez, la capacidad de penetración de los rayos ultravioleta se verá afectada y el efecto de desinfección puede no ser el esperado.
2. No se pueden eliminar los contaminantes químicos:La desinfección ultravioleta solo es eficaz para los microorganismos y no puede eliminar contaminantes químicos, metales pesados o contaminantes orgánicos del agua. Por lo tanto, cuando es necesario eliminar estos contaminantes, la desinfección ultravioleta debe utilizarse en combinación con otras tecnologías de tratamiento del agua.
3. Se requiere suministro de energía continua:Las lámparas ultravioleta necesitan una fuente de alimentación continua para funcionar con normalidad. Si se produce un corte de energía o una falla de la lámpara, la función de desinfección del sistema dejará de funcionar. Por lo tanto, al diseñar y utilizar sistemas de desinfección ultravioleta, se debe considerar la posibilidad de contar con energía de respaldo u otras medidas de emergencia.