Cómo funciona un purificador de agua ultravioleta

Cómo funciona un purificador de agua ultravioleta

Cómo funciona un purificador de agua ultravioleta
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En este artículo voy a contarte de qué se trata un purificador de agua ultravioleta y por qué son tan efectivos purificando el agua.

Si bien la luz ultravioleta se utiliza para varios tipos de tratamiento de agua, como la reducción de cloro y cloramina, su uso principales, por lejos, es el control de microbios.

Deshacerse de los contaminantes microbianos del agua se puede hacer con productos químicos, como el cloro o las cloraminas, mediante una filtración muy ajustada, como en el caso de los filtros cerámicos, o desactivando los microbios con luz ultravioleta.

El uso de luz ultravioleta, UV, no es nuevo. Ya en 1877 se conocían las propiedades germicidas de la luz solar.

Entre los acontecimientos más importantes en el desarrollo del tratamiento UV moderno, ya a principios de 1.900, comienzan a usarse lámparas de mercurio como fuente de luz germicida artificial, el desarrollo del cuarzo como medio de transmisión de los rayos UV  y, por último, el desarrollo del primer purificador de agua ultravioleta, en Francia en 1910.

La tecnología tiene, por lo tanto, un siglo de antigüedad y se utiliza en todo el mundo. Sin embargo, todavía es desconocido para muchas agencias reguladoras estatales y locales, que siguen aceptando la cloración como la única forma aceptable de purificar el agua.

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El tratamiento UV no funciona matando bacterias, protozoos y virus, sino alterando su ADN para que no se reproduzcan o infecten.

Si la cloración es como la guerra química dirigida a los microbios, los rayos UV son más como un programa de esterilización y castración.

Luz Ultravioleta

La luz UV en el rango de 200 a 300 nanómetros (nm) es la más efectiva para tratar bacterias y virus. (La luz visible cae en el área de400-700 nm.)

En un purificador de agua ultravioleta, los rayos UV los genera una lámpara de vapor de mercurio, o en una mezcla de gas que contiene mercurio.

El mercurio es el gas de elección porque la luz que emite está en el rango de longitud de onda germicida.

La salida de la lámpara depende de la concentración de mercurio dentro de la lámpara, y la concentración depende de la presión.

Las lámparas de baja presión (LP), las más comunes, producen luz UV principalmente a 253.7 nm, una longitud de onda de tratamiento ideal.

Algunas de las lámparas más nuevas se denominan lámparas de baja presión/alta potencia (LPHO) y algunas aplicaciones utilizan ahora lámparas de vapor mixtas denominadas lámparas de amalgama.

Éstas requieren más entrada eléctrica y generan más salida de rayos UV. Las lámparas LPHO son aproximadamente el doble de potentes que las LP, y las amalgamas pueden ser aproximadamente cuatro veces más potentes que las LP.

Como funciona la luz ultra violeta para purificar el agua?

En un purificador de agua con sistema ultravioleta, el agua pasa a través de una cámara alargada donde se expone a la luz intensa de la lámpara de mercurio.

Las lámparas de luz ultravioleta son largas y estrechas para permitir una exposición prolongada a medida que el agua pasa a lo largo de ella.

La lámpara UV se encuentra dentro de una manga de cuarzo, que la protege del contacto con el agua, y al otro lado de la manga normalmente hay una cámara metálica reflectante.

El agua entra por un extremo de la cámara, fluye a través de la lámpara para salir por el otro extremo, y se encuentra en el proceso expuesta durante algún tiempo y muy cerca de la dosis de rayos UV necesaria.

lámpara UV

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Dosificación UV

La dosis de rayos UV se mide típicamente en unidades llamadas julios, y se expresa con mayor frecuencia en términos de megajulios por centímetro cuadrado, o mJ/cm². (Los micro vatios por segundo por centímetro cuadrado, expresados en µWs/cm2, y mJ/cm2 representan la misma dosis y los dos sistemas se utilizan indistintamente.)

Cuanto mayor sea el número, mayor será la dosis.

La dosis de rayos UV que recibe el agua aumenta a medida que disminuye el caudal del agua, por lo que una unidad UV que aplica una dosis de 16 mJ/cm² mientras trata el agua a una velocidad de flujo de once galones por minuto (gpm) se clasificará como 40 mJ/cm² si la velocidad de flujo se reduce a 4,5 gpm.

Dicho de otra manera, un sistema UV clasificado por su fabricante para tratar agua a 40 mJ/cm² a 4.5 gpm entregará una dosis de 16 mJ/cm² incluso si el usuario excede el límite recomendado y hace funcionar el agua a once gpm.

La tendencia ahora en la dosificación UV es seguir el punto de vista de “más es mejor”.

Las preocupaciones más comunes como la bacteria Escherichia Coli y los parásitos Giardia y Cryptosporidium, se eliminan efectivamente a menos de siete mJ/cm². Sin embargo, la dosis mínima recomendada por las organizaciones de salud es de 40 mJ/cm².

Factores que afectan la eficacia de los rayos UV

Primero, está la antigüedad de la lámpara. Las lámparas UV pierden resistencia con el tiempo, y casi todos los fabricantes asumen un reemplazo una vez al año cuando diseñan sus unidades.

Es un error creer que si la lámpara sigue encendida todo está bien. Las lámparas UV se deben reemplazar una vez al año, y cuando sean reemplazadas deben seguir encendidas con fuerza.

Luego está el caudal. La unidad debe ser dimensionada para proporcionar la protección adecuada a las tasas de flujo más altas posibles, pero la practicidad debe indicarte que en la mayoría de las situaciones residenciales, la mayor parte del agua se usa a un par de galones por minuto y gran parte del tiempo la mayor parte del tiempo, de hecho, no se está usando agua en absoluto.

También un factor es la absorción general de la luz UV para fines no deseados.

Los fabricantes de lámparas UV generalmente requieren que el agua tenga menos de siete granos de dureza por galón, menos de 0.3 ppm de hierro, menos de 0.05 ppm de manganeso, y que sea generalmente clara y libre de partículas y taninos.

Todo esto puede crear situaciones en las que la luz es absorbida y, por lo tanto, su actividad antimicrobiana se ve disminuida.

La dureza, por ejemplo, puede formar incrustaciones en el exterior de la manga de cuarzo que bloquea el paso de la luz.

Un factor relacionado es el llamado shadowing. Es causado principalmente por partículas en el agua que pueden permitir que los microbios se escondan de la luz y no reciban una dosis adecuada de rayos UV.

La práctica comúnmente aceptada en el tratamiento UV, es colocar un filtro de sedimentos de 5 micrones o menos frente a la cámara de tratamiento para eliminar cualquier partícula que pueda permitir la formación de sombras.

Incluso si el agua se ve perfectamente clara a simple vista, es una buena idea colocar un filtro de sedimentos de cinco micras delante de la unidad UV.

Luz Ultravioleta como tratamiento germicida. Ventajas y desventajas

Lo bueno de los rayos UV es que además de ser un tratamiento muy efectivo para los microbios, es relativamente simple y barato de comprar y mantener.

No agrega químicos al agua y no deja subproductos. Es muy seguro, si sigues un par de reglas simples, como no mirar fijamente a una lámpara UV encendida porque puede dañar tus ojos, y recuerda que las cámaras de tratamiento pueden estar calientes al tacto.

En comparación con el ozono, el cloro o incluso el peróxido de hidrógeno, los rayos UV son un tratamiento para el agua casero muy seguro.

Además, en comparación con otros tratamientos para el agua, los rayos UV requieren poco mantenimiento.

La principal desventaja de los rayos UV como tratamiento germicida es que no tienen efecto residual.

Las bacterias son tratadas cuando pasan por la lámpara, pero la contaminación que ocurre después de la lámpara no es tratada.

El cloro, por el contrario, permanece en el agua desde el punto de tratamiento hasta el punto final de uso y evita la reinfección.

La necesidad de un suministro constante de electricidad puede considerarse una desventaja adicional. Si se corta la luz, no deberías usar el agua.

Vatios UV

sistema purificador de agua por rayos UV

Arriba, un sistema UV muy básico. El manguito de cuarzo, con la lámpara en su interior, se inserta en la cámara de tratamiento de acero inoxidable.

El sencillo sistema de control proporciona una advertencia visual y audible de fallo de la lámpara UV.

El sistema viene en versiones de 2, 6, 8 y 12 gpm. Las lámparas proporcionan una fuerte dosis de rayos UV (30 mj/cm2 al final dela vida útil de la lámpara) que está certificada por pruebas independientes.

Muy fácil de instalar, el purificador de agua ultravioleta se monta en la pared con dos simples clips.

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