Al disolver un hipoclorito en agua se ioniza:
Los iones suministrados reaccionan con los hidrogeniones del agua dando una solución acuosa cuya concentración respecto al ClOH es exactamente la misma, para pH y temperatura dados, si se utiliza Cloro gas ó hipoclorito
La única diferencia es que la hidrólisis del Cloro gas da H+, bajando el pH, mientras que los hipocloritos consumen H+ y suben el pH. Con pocos mg/l, el efecto en el pH es tan pequeño que ambos exhiben la misma actividad germicida. A mayores dosis ( >10 mg/l ), la producción y
absorción de H+ será lo suficientemente grande como para encontrar una diferencia medible en el pH de las soluciones finales, y la actividad germicida será la misma únicamente si se añade ácido o base para igualar los pH de la solución.
El peligro potencial del almacenamiento, uso y transporte de grandes cantidades de Cloro líquido,, ha resultado en la consideración del hipoclorito como forma alternativa del Cloro.
El cloro gas es claramente la alternativa para grandes instalaciones, Los hipocloritos son más caros, pierden su contenido en cloro disponible durante su almacenamiento y pueden ser difíciles de manejar.
El hipoclorito sódico es, de todos los posibles, el aconsejado. El equipo para solución acuosa de hipoclorito cálcico sería apropiado para dosificar una solución de hipoclorito sódico y, con éste, no hay problemas de formación de fangos
Propiedades:
El hipoclorito sódico es sensible a la luz, debiendo almacenarse en zonas secas, frescas y oscuras
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Se recomienda el uso de hipoclorito con el 10-15% de Cloro disponible ■
Es fuertemente alcalino y debe tenerse cuidado al manejarlo. ■
La solución acuosa es extremadamente corrosiva ■
Dosificación y control ■
El control puede hacerse proporcional al caudal, enviando la señal del medidor de caudal, bien a una válvula reguladora, si se utiliza en eductor o bomba centrífuga, o bien al posicionador de la bomba membrana. También se puede combinar la señal del medidor de caudal con la del analizador, mediante un sumador. El control de lazo compuesto, utilizando las dos señales independientemente, sólo es posible con bombas de membrana que pueden recibir señales para el rectificador del motor y para el posicionador.
8. OZONIZACIÓN
· Propiedades:Es un gas azul pálido de olor característico ■
Es tóxico y corrosivo ■
Es uno de los agentes oxidantes más fuertes que existen ■
La solubilidad en agua es sólo de 570 mg/l ( 12 veces menos que el Cl) ■
· Química:
El Ozono se forma por disociación del Oxígeno en oxígeno atómico. Dado que la disociación del Oxígeno implica la rotura del enlace fuerte O-O, se requiere una gran cantidad de energía.
La tercera reacción limita la concentración de Ozono que puede producirse económicamente, mediante el sistema convencional, al 1% en peso cuando se utiliza aire y, al 2% cuando se utiliza Oxígeno.
· Consideraciones de diseño:
La eficacia del O3 como desinfectante es relativamente independiente del pH y temperatura,
aunque parece que el rango más favorable está entre 6-7. ■
La vida media del O3 es sólo 20 min. por lo que es necesario suministrarlo escalonadamente
para conseguir el tiempo de contacto necesario para la desinfección ■
Para A.R. es necesario como mínimo una dosis de 5-8 mg/l (NMP= 100/100ml). La dosis puede determinarse empíricamente:
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O3 (mg/l) = 1.5 + 0.38*TSS
Donde TSS son los SS del efluente secundario y el tiempo de contacto es de 10 min. · Sistemas de desinfección:
(FALTA FIGURA ESQUEMA)
Sistema de alimentación con O2: Es el más simple y económico, y el de mayores aplicaciones
comerciales. El esquema del proceso es G-D-E-F, pudiendo el O2 resultante del destructor de
ozono ser utilizado para alimentar una planta de Fangos Activados. ■
El consumo energético es del orden de 7.5-8 Kwh/Kg O3
Sistema con recirculación de O2: G-D-E-F-A-B-C. El gas, rico en Oxígeno, es recirculado al
compresor A y refrigerador B,para su desecación y limpieza, antes de volver al generador de ozono. A intervalos, el gas es recirculado es purgado ( CO2 y N2 ) y se añade O2 para mantener
la concentración en el mismo. ■
Sistema de alimentación con aire: A-B-C-D-E-F. Este sistema descarga a la atmósfera. Su elección es puramente económica (Coste de E, eficiencia del generador de ozono, costes de suministro de aire y oxígeno y, tamaño de la instalación). El consumo energético es del orden de 15-16 Kwh/Kg O3
■
Este sistema puede ser el indicado para capacidades de ozonización de hasta 450 Kg O3/d. Junto con
el anterior, es el mejor para el sistema de fangos Activados.
La Mezcla supone el transferir un máximo de ozono de la fase gas a la líquida. Es fundamental el producir burbujas finas, la máxima turbulencia y elevada diferencia de concentración de ozono ( gradiente) entre ambas fases. Los mejores rendimientos obtenidos se acercan al 90%. En la se muestra el esquema de una cámara de contacto con difusores de burbuja fina.
9. RAYOS ULTRAVIOLETAS
9.1 . Propiedades
El rango de radiaciones UV, y de las correspondientes ondas electromagnéticas, puede subdividirse, de acuerdo con sus efectos biológicos, ) siendo la comprendida en el rango de corta longitud ( UV- C ), entre 200-280 nm, la que tiene efecto germicida.
La razón de este efecto es que los r-UV originan cambios químicos en el ADN de los
microorganismos La radiación o dosis, D, se calcula multiplicando la Intensidad de la Radiación por el Tiempo de Exposición
Existe una relación exponencial entre la dosis y el número de microorganismos no inactivados N, del tipo
N = No * e- kD ( Ley de Chick )
Donde No es el número inicial de microorganismos. Esto implica que
La inactivación del número de microorganismos depende, únicamente de la dosis, pudiéndose compensar un menor tiempo de exposición con una mayor irradiación
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La dosis necesaria para conseguir inactivaciones del 99; 99.9 y 99.99% son, respectivamente: 2; 3 y 4 veces la dosis (D10) para un 90% de inactivación ó un 10% de supervivencia
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9.2 . Producción
Los rayos UV se generan mediante una descarga eléctrica en vapor metálico, siendo la lámpara de vapor de mercurio la más indicada ara la generación de la radiación germicida (UV-C), dado que la línea de resonancia del átomo de Hg a 254 nm es emitida con alta eficiencia.
Las lámparas pueden ser de Baja Presión, que emiten del orden del 92% de su radiación a 254nm, ó de Media Presión, que dan lugar a un espectro difuso típico
Aunque las de media P permiten mayor intensidad, y por tanto, mayor dosis para un caudal dado, simplificando la configuración del sistema, ésto se compensa por sus mayores costes y menor vida