Purificador UV para el agua ¿Qué es la ultravioleta y cómo funciona?

El purificador UV de lámpara ultravioleta

Son altamente eficientes en eliminar toda presencia de contaminación microbiológica en el agua. Para que estos suceda, debe haber una suficiente exposición a los rayos ultravioleta. La esterilización por rayos ultravioleta es aplicable en una amplia gama de usos, desde el agua potable en zonas residenciales o pequeñas empresas, llenadoras de garrafones o potabilizadoras industriales. A lo largo de los años, además de la filtracion de agua, la tecnología ultravioleta se ha consolidado como una opción más segura y rentable para la desinfección óptima y económica del agua.

La UV en el tratamiento del agua industrial.

El purificador UV es sin duda su mejor opción para una desinfección completa en cualquier lugar que requiera agua purificada, libre de bacterias y para evitar cualquier otra contaminación del agua antes de que se se beba o utilice en algún proceso. Es útil en casi cualquier aplicación en la que se requiera agua pura, segura y libre de microbios y en la que exista la posibilidad de que el agua se contamine antes de que llegue al punto de uso final, ya sea el agua que utilice directamente su producto o limpieza de equipos o productos en la línea de producción.

¿Qué es el esterilizador de agua UV?

Con los esterilizadores UV, se requiere una longitud de onda de al menos 253.7 nanómetros para la desinfección efectiva de bacterias, microbios, algas, virus y otros contaminantes biológicos que tienen una propensión a propagarse rápidamente.

Por esta razón, el proceso de desinfección ultravioleta es muy adecuado debido a su capacidad de descomponer el ADN de los microorganismos, impidiendo cualquier crecimiento posterior. El resultado final del proceso de esterilización por rayos ultravioleta es la eliminación de la cantidad total de contaminantes biológicos en el agua en menos de 10 segundos de exposición a la luz ultravioleta. Los purificadores de luz UV es la mejor opción cuando no podemos usar un desinfectante químico como lo es el cloro, ya que no deja ningún residual al agua, además de que su instalación es sencilla, sin cambios en el sabor, el pH y otras características del agua.

Partes que componen un purificador UV:

Cuerpo o cámara de la lampara UV

La cámara también conocida como cámara o reactor, es la parte del sistema que alberga físicamente el bulbo de UV y la manga de cuarzo, además de controlar el flujo de agua del sistema.

Normalmente están construidas en acero inoxidable, pero pueden tener diferentes materiales. Los cuerpos tienen diferentes tamaños y diámetros de conexiones dependiendo del modelo y el flujo que el sistema requiera.

Bulbo de radiación UV.

También llamado foco UV,  estos están diseñados con cierta potencia para irradiar cierta cantidad de rayos UV, además contienen una gota de mercurio del tamaño de la cabeza de un alfiler, por lo que no es peligroso, durante el funcionamiento de la lámpara. El mercurio está completamente contenido dentro cuerpo del bulbo, y con una disposición adecuada, estas lámparas son inofensivas y no proporcionan ningún riesgo para el medio ambiente.

El mercurio es una parte vital de la capacidad de la lámpara para producir la longitud de onda germicida de la luz UV-C. Las mini partículas de mercurio líquido una vez que alcanzan la temperatura máxima, se emite la luz UV-C. Todas las lámparas UV tienen filamentos como una bombilla normal para producir una corriente eléctrica que calienta el mercurio y lo evapora en el aire dentro de la lámpara. Este mercurio evaporado ayuda a crear arcos eléctricos que producen UV-C a diferentes niveles de intensidad para desinfectar el agua.

Hay tres tipos principales de lámparas o bulbos UV

• Bulbos UV estándar de baja presión: estas lámparas se utilizan con mayor frecuencia en aplicaciones en las que los índices de flujo son menores (como en una casa residencial) y los tiempos de exposición pueden ser más largos. El costo de reemplazo de estas lámparas es menor y, por lo general, el costo inicial del equipo también es mucho menor.
• Los bulbos de baja presión y alto flujo. Se utilizan en aplicaciones donde se requieren dosis o flujos más altos. Tratan el agua con una tolerancia más amplia de temperatura (la temperatura puede afectar al rendimiento de la lámpara).
• Lámparas de amalgama de baja presión. Estas lámparas utilizan mercurio combinado con otro elemento, lo que permite operar a mayor temperatura (aproximadamente 100 °C). Usada para aplicaciones de tipo más industrial o dependiendo del tipo de contaminación microbiológica especifica.

Tubo o manga de cuarzo

La manga de cuarzo es un tubo largo y cilíndrico de vidrio de cuarzo que su función es proteger el bulbo UV del flujo de agua. El bulbo se inserta en el tubo, y transmite la luz a través del tubo hacia el agua. Las mangas pueden ensuciarse con minerales (sarro, dureza…) y otros contaminantes con el tiempo, y deben ser limpiadas con ácido o remplazadas cada vez que se cambia el foco. Se utiliza el cuarzo para su fabricación, por ser un elemento que produce un vidrio más puro y traslucido.

Balastro o fuente de poder

Es la parte del sistema que controla la potencia eléctrica para producir luz UV. Algunos balastros son muy simples, incluye una tapa que se coloca sobre el extremo de la lámpara y un enchufe. Otros controladores, dependiendo del tipo de sistema UV, son más complejos, algunos tiene temporizadores de para el cambio de bulbo, alarmas de bajo voltaje o luces indicadoras de problemas cuando el sistema no funciona correctamente. Estas unidades varían en complejidad y tamaño, pero esencialmente, todas hacen lo mismo.

¿Cómo funciona la lámpara de luz en el purificador UV?

Los rayos de luz ultravioleta emitidos por los esterilizadores UV funcionan dañando el sistema reproductivo de estos microorganismos y matando su ADN.

Esto es importante ya que el ADN es la base fundamental de la capacidad del organismo para funcionar y reproducirse, por lo que la erradicación del ADN impide que estos organismos estén activos y crezcan. La energía de los rayos UV es similar a la de la luz solar en proporciones minúsculas, pero se hace generada en intensidades más fuertes mediante la adición de una lámpara UV en una cámara cerrada de acero inoxidable.

Hay cero por ciento de posibilidades de que cualquier organismo microbiológico pueda sobrevivir a los efectos de la esterilización ultravioleta cuando se usa en la dosis correcta. Para dimensionar correctamente una lampara de luz ultravioleta es necesario conocer la cantidad de turbidez del agua y los litros por minuto a tratar.

¿Cuál dosis de luz UV para desinfectar el agua?

La dosis de luz UV debe estar expresada como energía por unidad del área de superficie y tiempo de contacto.

Expresados en: DOSIS = I x T

Por lo tanto podemos expresarlo como 1mJ/cm2=1000 micro watt segundo/cm2.

Si tomamos esta dosis como mínima garantizamos que la radiación es muy segura. Pero hay factores que pueden afectar la correcta dosificación, como lo es la turbidez o la turbulencia, por lo que el flujo puede variar.

Recomienda que la dosis de UV debe ser calculada para cada aplicación, para ello tomamos en cuenta la calidad del agua, los solidos suspendidos, la curvas de la tubería, el conteo de bacterias en el agua, la presencia de materia orgánica.

Factores que afectan el rendimiento de lámpara de el purificador UV, como la filtración de solidos suspendidos o la dureza.

La luz UV sólo puede ser efectiva si llega a la bacteria o microorganismo directamente. Si por ejemplo, la radiación UV no alcanza a tocar a su objetivo debido a los sólidos suspendidos u otras impurezas en el agua, cuando esta no tiene una etapa de filtración eficiente, entonces la UV no será tan efectiva como puede ser.

Enumeramos los obstáculos que reducirán la eficacia de la desinfección por UV:

1. Sólidos suspendidos o sedimentos. Estos actúan como un sombrilla, “protegiendo” a los gérmenes o bacterias de la luz UV. Los sólidos en suspensión deben ser físicamente eliminados del agua por filtro antes de que entre a la lámpara de UV
2. El hierro (fierro) y manganeso causan una coloración en la manga o tubo de cuarzo que cubre el bulbo UV y reduce la transmitancia de la luz, también absorberán la energía UV. Recomendamos colocar un pretratamiento con un catalizador para reducidos a no más de 0.3 ppm para el hierro y no más de 0.05 ppm para el manganeso.
3.  Dureza en el agua, las sales de calcio y magnesio tienen a incrustar en algún momento del tiempo el tubo de cuarzo de la lámpara UV e impide que la luz UV pase a través de ella. Si el agua es dura, recomendamos colocar un suavizador de agua antes de la unidad UV.
4. Otros elementos disueltos, tanto orgánicos e inorgánicos también pueden reducir la eficacia germicida de la luz UV y deben ser pretratadas antes del sistema UV.

Ventajas y desventajas de usar un purificador UV como germicida en el tratamiento de agua.

La purificación del agua con rayos ultravioleta es el método más efectivo para desinfectar de bacterias el agua.  Pero vamos a revisar sus pros y contras.

Ventajas del purificador UV

Es un sistema libre de químicos: La purificación UV no utiliza ningún químico como el cloro ni deja ningún producto dañino residual.
Agua sin dejar sabor y olor: La purificación UV no añade ningún sabor u olor al agua.
Es muy eficaz: Una de las formas más efectivas de matar hasta el 99,99% de las bacterias causantes de enfermedades .
Requiere muy poca energía: Usa casi la misma energía que un foco de 60 watts.
Requiere poco mantenimiento: Encenderlo y sólo apagarlo para cambio de bulbos y cuarzos, recuerde hacerlo anualmente.

Desventajas en los sistemas de agua UV

La purificación con ultravioleta, no es suficiente para purificar el agua totalmente. Esto se debe a que la radiación ultravioleta sólo es efectiva para el tratamiento de bacterias y virus. La luz UV no funciona para eliminar otros contaminantes como el cloro, altas concentraciones de materia orgánica,  metales pesados o el arsénico.

Los purificadores UV son un complemento o etapas de la purificación de agua, pre-tratamientos como el carbón activado, la ósmosis inversa complementan el proceso de purificación para asegurarnos que el agua utilizada sea potable.

Los purificadores UV se pueden utilizar en el punto de uso ya sea en su cada o industria para eliminar microorganismos. Puede consultarnos para asesórarlo en la elección del sistema UV más efectivo según la aplicación. Contáctenos para ayudarlo a seleccionar el equipo adecuado.