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SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DE LA
CALIDAD DEL AGUA, SEGUNDA PARTE
Identificación de los sistemas de
desinfección de aguas residuales
Autoras: Martha Avilés Flores
Leticia Montellano Palacios
Revisores: Irma Laura Medina Salazar
Luis Miguel Rivera Chávez
Editor: César G. Calderón Mólgora
Presentación: Silvia Mendoza Vergara
SUBDIRECCIÓN GENERAL DE ADMINISTRACIÓN DEL AGUA (CNA)
COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA DE TRATAMIENTO Y CALIDAD DEL AGUA (IMTA)
SIGUIENTE
Esta presentación está organizada con base
en hipervínculos, por ello es necesario
navegar a través de ella utilizando los
botones activos al calce de las diapositivas o
las palabras u oraciones subrayadas.
Mueva el cursor hasta el botón activo o a la
palabra subrayada y pulse el botón
izquierdo del ratón.
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¿Para quién?
Este manual se dirige a los especialistas técnicos de las
brigadas de inspección y verificación, quienes se encargan del
muestreo de las descargas de los usuarios en aguas
nacionales.
¿Para qué?
Para que los usuarios sean capaces de distinguir los
diferentes sistemas de desinfección que se aplican en el
tratamiento de aguas residuales, así como las ventajas y
limitaciones que ofrece cada uno de ellos.
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CONTENIDO
1 Principios de desinfección.
2 Sistemas de desinfección.
3 Eficiencias de eliminación de microorganismos.
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Principios de desinfección
Tratamiento de aguas residuales
Objetivos:
 La protección de la salud pública
 La protección de las fuentes de suministro de agua.
 La protección de los ecosistemas acuáticos; siendo
el más urgente, en México, el relativo a la salud
pública.
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Para que el agua residual tratada sea segura, no debe
contener microorganismos patógenos.
La forma de lograr dicho control es mediante la
desinfección, la cual puede efectuarse a través de:
1. Agentes químicos
2. Agentes físicos
3. Medios mecánicos
4. Radiación
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1.1 Agentes Químicos
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Peróxido de
hidrógeno
cloro
bromo
alcoholes
yodo
Compuestos
fenólicos
Agentes
químicos
Compuestos
del cloro
fenol
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bases
SIGUIENTE
ácidos
ozono
Compuestos
cuaternarios
de amonio
Los de uso más frecuente en la desinfección de
las aguas residuales son sustancias con gran
poder oxidante tales como el cloro y sus
derivados (Cl2, hipoclorito de sodio y de calcio,
cloraminas y dióxido de cloro), ozono, yodo,
permanganato
de
potasio
hidrógeno.
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y
peróxido
de
Agentes Químicos
Actúan sobre la membrana
citoplasmática de los
microorganismos
dañan los lípidos o proteínas
que la componen y provocan su
ruptura
ó alteran su permeabilidad
selectiva
las sustancias necesarias para sustentar la vida
de la célula escapan
El microorganismo muere
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Otro mecanismo es la desactivación de las enzimas
microbianas.
Operativamente la desinfección se lleva a
cabo al generar una mezcla del agua a
desinfectar con la sustancia oxidante (por
ejemplo cloro) y se deja en contacto por un
período suficiente (30 minutos en el caso del
cloro) para realizar la reacción.
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1.1.1 Cloro
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La cloración se considera el método más
efectivo y económicamente factible para la
desinfección de las aguas residuales.
Dependiendo del pH del agua el cloro se
presenta en diferentes formas.
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1. pH < 5.6, el cloro aparece casi en su
totalidad como ácido hipocloroso (HOCl)
no disociado:
Cl2 + H2O  HCl + HOCl
2. pH > 5.6 empiezan a formarse los iones
hipoclorito OCl :
HOCl + H2O  H + OCl
3. pH  7.5 HOCl  OCl
-
4. pH > 9 el cloro se presenta casi en su
totalidad en forma de OCl .
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100
0
90
10
80
20
70
30
20 ºC
40
60
50
-
40
60
% OCl
% HOCl
10 ºC
50
30
70
20
80
10
90
100
0
4
5
6
7
8
9
10
11
pH
Figura 1.1 Disociación del ácido hipocloroso en función del pH y la
temperatura
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Concentración
de cloro libre
residual
0.2 mg/l a 0.3
mg/l,
tiempo de
contacto de 10 a
20 minutos
Desinfección
satisfactoria
El cloro libre se combina fácilmente con sustancias
presentes en agua residual tratada. Es necesario
agregar cloro en exceso, de forma que la demanda
de cloro que tiene el agua sea satisfecha y quede
un remanente de cloro libre capaz de controlar a los
microorganismos.
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Una de las sustancias con las que se combina el cloro
es el nitrógeno amoniacal y forma cloraminas (mono,
di y tricloramina), de acuerdo con las siguientes
reacciones:
NH3 + HOCl  NH2 Cl + H2O
(Monocloramina)
NH2Cl +HOCl  NHCl2 + H2O
(Dicloroamina)
NHCl2 + HOCl  NCl3 + H2O
(Tricloramina)
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La cantidad de cada especie de cloraminas
producidas depende de la cantidad relativa de ácido
hipocloroso y amoniaco, del pH y temperatura. La
siguiente tabla indica la proporción de mono y
dicloraminas para diferentes valores de pH.
pH
% NH2 Cl
% NHCl2
5
16
84
7
65
35
9
94
6
Tabla 1.1 Porcentaje de mono y dicloraminas de acuerdo al pH
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Las cloraminas son formadas por
reacción del
ácido hipocloroso con aminas orgánicas presentes
en solución. Tienen un poder germicida 20 a 30
veces menor que el del cloro, aun así tienen
capacidad de controlar a los microorganismos.
También
se
les
denomina
combinado.
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cloro
residual
Como resultado de la cloración,
además de las cloraminas, se forman
subproductos
tanto
de
carácter
inorgánico como orgánico.
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Subproductos
inorgánicos
 Iones, clorato, clorito, bromato y iodato
 Peróxido de hidrógeno
 Amoniaco
 Aldehídos
 Ácidos carboxílicos
 Nitrosoamina
 Trihalometanos
Subproductos de la
oxidación
 Ácidos haloacéticos
 Haloacetonitrilos
 Halocetonas
 Clorofenoles
 Cloruro de cianógeno CNCl2
Fig. 1.2 . Subproductos de la cloración
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1.1.2. Hipoclorito de sodio y calcio
NaOCl y Ca(OCl)2
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Hipocloritos de
sodio y calcio
Se utiliza
para
Desinfección del agua
residual tratada
Su aplicación lleva a
Compuesto activo
ION (OCl-)
El cual se combina para
formar el ácido
hipocloroso
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Mismos resultados que
el cloro gaseoso
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La diferencia entre los hipocloritos y el cloro
gaseosos, son reacciones laterales de productos
finales de la reacción.
La reacción con los hipocloritos incrementa el ión
hidroxilo, incrementando con esto el pH, con la
consecuente disminución del poder bactericida.
Hipoclorito de sodio
NaOCL + H2O
Hipoclorito de calcio Ca(OCl)2 +2H2O
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HOCl + Na+ (OH) 2(HOCl) + Ca ++ (OH)-
1.1.3. Dióxido de Cloro (ClO2)
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Características
 Gas amarillento o rojizo.
 Olor similar al del cloro.

Muy inestable, se descompone muy rápido.

No puede ser almacenado, tiene que
generarse en el sitio.
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Es más eficiente que el cloro, en la
desactivación de virus, genera menor cantidad
de subproductos halogenados y no produce
trihalometanos.
El mecanismo de acción se sospecha inhibe
bruscamente las síntesis de proteínas dentro
de la célula, causando la destrucción de los
organismos.
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1.1.4. Ozono
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Características
 Molécula
oxígeno.
compuesta
por
tres
átomos
de
 Muy inestable y altamente oxidante.
 Es un germicida muy potente.
 Su solubilidad
temperatura.
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se
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ve
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afectada
por
la
 A mayor temperatura, menor solubilidad y en
consecuencia disminuye la eficiencia como
desinfectante.
 Efectivo para en control de esporas y virus
(de 300 a 3000 veces más rápido que el
cloro).
 No puede ser almacenado, tampoco tiene
acción residual.
 Altos requerimientos de energía eléctrica y
altos costos de operación.
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Trayectorias de reacción del ozono
Oxidación Directa
Una vez que ha entrado
a la solución sigue dos
rutas básicas
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Autodescomposición
a Radicales Hidroxilo
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Reacción de oxidación directa
O
O
O
O
ozono
O3
+
C
O
C
Materia orgánica
(doble ligadura)
O
C
C
Materia orgánica
oxidada
Productos intermedios o
finales.
Reacción de oxidación indirecta a través de la formación de radicales
OH–
R·
Formación de radicales
Oxidación por radicales
OH·
Productos.
CO32–
HCO3–
CO3–·
HCO3·
Figura 1.3 Trayectorias de reacción del ozono en el agua.
(Fuente: Aieta et al., (1988), citados por Singer y Reckhow, 1999)
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La Reacción Directa del ozono molecular con
las sustancias es
selectiva, las velocidades de
reacción dependen del compuesto con que se
combine; por ejemplo la reacción es muy rápida
con fenol y mercaptanos, pero es muy lenta con
benceno y tetracloroetileno.
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La Reacción de Oxidación por Radicales no
es selectiva y reacciona rápidamente con un gran
número de especies químicas. Los radicales OH·
reaccionan rápidamente con el ozono molecular y
funcionan
como
catalizador
descomposición del ozono.
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en
la
tasa
de
El
radical
(OH·)
reacciona
con
los
iones
carbonato y bicarbonato para formar radicales de
carbonato
y bicarbonato, de esta manera una
fracción de los radicales OH· se excluye del ciclo
autocatalítico y contribuye a la estabilidad del
ozono molecular en el agua.
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1.2. Agentes Físicos
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Son aquellos donde el control de los
microorganismos se hace a través de la aplicación
de energía ya sea en forma de calor o de ondas
electromagnéticas.
Pertenecen a este grupo:
Ebullición del agua
Luz ultravioleta
Luz solar
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1.2.1. Ebullición
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Concepto
Medio más eficaz para desinfección,
destruye la mayoría de bacterias no
formadoras de esporas. Inactiva a virus y
protozoarios.
Acción
Actúa coagulando las proteínas de los
microorganismos provocando su muerte.
No existe un tiempo mínimo de ebullición
para la remoción total de patógenos.
Tiempo recomendado entre 5 y 10 minutos.
Efectividad
Es el método más costoso, consume
grandes cantidades de energía; inviable
para aplicarse al efluente de una planta de
tratamiento de aguas residuales.
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Como
la
temperatura
de
ebullición disminuye a razón
de aproximadamente 1° C por
cada 330 m de altitud, a 3300
m/nm,
la
temperatura
de
ebullición (90°C), el tiempo de
ebullición
inactivar
Fig. 1.4 Sistema de Ebullición
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requerido
los
para
agentes
patógenos sería más largo.
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1.2.2. Luz Ultravioleta
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Rayos cósmicos
Rayos
gama
Rayos
X
Luz
U.V.
Luz
visible
Rayos infrarrojos
Ondas de radio
Frecuencia
germicida
Longitud de onda
180
200
220
250
280
300
380
400
nm
Intervalo de emisión de las lámparas
de presión baja.
Intervalo de emisión de las lámparas de presión
media
Fig. 1.5 Ubicación de la luz UV en el espectro electromagnético
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Espectro electromagnético
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Concepto
Acción
Efectividad
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Onda electromagnética cuya longitud
abarca de los 180 a los 400 nm, se ubica en
el espectro electromagnético entre los
rayos x y la luz visible.
La luz UV actúa a nivel genético, lesiona el
ADN o el RDN impidiendo su replicación y
en consecuencia la reproducción de la
célula. Después de la exposición a la dosis
indicada el microorganismo no está muerto,
pero es inocuo.
Método efectivo de desinfección de aguas
claras no así para efluentes turbios, con
concentraciones de sólidos suspendidos
mayores que 10 mg/L o que contienen
sustancias que absorben la luz UV.
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SIGUIENTE
Fig. 1.6 Afectación del material genético por la luz UV
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La luz UV no tiene poder residual para proteger al
agua de una nueva contaminación. No puede ser
utilizada como único medio de desinfección en
sistemas de recuperación de agua, tiene que
combinarse con algún agente químico que provea
el efecto residual.
Los microorganismos para ser desactivados deben
recibir una dosis de luz UV que es específica para
cada especie.
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La dosis es el producto de la intensidad de la
radiación (µW/cm2) por el tiempo de exposición
(s)
D=Ixt
D = Dosis de luz UV
[µW-s/cm2]
I = Intensidad
[µW/cm2]
t = Tiempo de exposición
[s]
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La radiación UV no produce residuos tóxicos.
Puede provocar la alteración de determinados
compuestos químicos aunque tales compuestos
se degradan a formas más inocuas. Es preciso
considerar que está desinfección no tiene efectos
negativos sobre el medio ambiente.
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1.2.3. Luz Solar
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La luz solar directa es un bactericida potente
principalmente debido a los rayos UV del sol, el
uso de ésta fuente de energía es muy grande en su
efectividad pero tiene una aplicación muy limitada.
No suele usarse en plantas de tratamiento de
aguas residuales.
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1.3. Medios Mecánicos
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Los patógenos de todos tipos y clases son
removidos del agua residual en grado variable por
medio de los procesos convencionales de
tratamiento.
El número de microorganismos patógenos
presentes en agua residual es elevado, aún con las
grandes eficiencias de remoción logradas por
procesos u operaciones unitarias (filtros percoladores
90 – 95 %, lodos activados 95 – 98 %) el agua tratada no
es segura, es necesario contar con un método o
sistema que al final del tratamiento controle a los
microorganismos.
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1.4. Radiación
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Los rayos gama que emiten los radioisótopos tales
como el cobalto 60, tienen gran cantidad de
penetración, se han utilizado para desinfectar agua
potable, residual y lodos de desecho, no existen
equipos comerciales ni instalaciones en campo.
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2. Sistema de desinfección.
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2.1. Sistema de desinfección con cloro
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2.1.1. Sistemas de desinfección con
cloro gas
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La dosificación del cloro se inicia en la conexión
del cilindro o contenedor con el clorador, o con el
múltiple de suministro de cloro si se conecta más
de un cilindro. Este sistema termina cuando la
solución de cloro se mezcla con el agua que va a
desinfectar.
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figura 2.1. Caseta de cloración
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Caseta de cloración
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Componentes básicos del sistema de dosificación.





Báscula
Cilindro o contenedor de cloro gas
Válvulas y tuberías
Clorador
Difusor
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
Báscula
Permite registrar la cantidad de cloro usada en la
desinfección y cantidad remanente en el cilindro.
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
Cilindro o contenedor de cloro gas
Se encuentran en 2 presentaciones :
a)
Cilindros de 68 kg.
b) Contenedores de 908 kg.
Ambos
se
conectan
mediante
una
tubería
al
dosificador de cloro. En el interior de los recipientes
se encuentra el cloro en forma líquida y en la parte
superior se evapora, la presión normal de la fase
gaseosa en el interior va de 5.3 a 6.3 kg/cm2
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
Válvulas y tuberías
Deben satisfacer los requisitos del Instituto del
Cloro, permite hacer las conexiones necesarias
para conducir el cloro al sitio de dosificación y
para regular o suspender el suministro.
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
Clorador
Existen dos tipos:


Cloradores de alimentación directa a presión.
Cloradores de alimentación al vacío.
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
Controles del clorador
Aparatos de control

Manómetro de presión de entrada del gas.

Manómetro de vacío.

Rotámetro con escala graduada.

Perilla de ajuste.
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
Abastecimiento de agua
Para alimentar al clorador , el agua debe tener baja
turbiedad y no contener partículas en suspensión ni
arena.
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
Cloradores de alimentación directa a presión.
En estos cloradores la fuerza motriz es la presión
del gas cloro en el interior del cilindro, no
necesitan suministro adicional de agua, ni de
energía eléctrica.
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Fig. 2.2 Esquema de un aplicador de cloro a presión
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Funcionamiento:
La presión normal a la que se encuentra el cloro
gaseoso dentro del contenedor – de 5.3 a 6.3 kg/cm2
– abre la válvula reguladora de presión del gas (A),
el cloro fluye hasta este punto, donde reduce su
presión a 1.4 kg/cm2. De allí pasa por el medidor de
flujo (C) que suele ser un rotámetro calibrado en kg
de Cl2/día
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Después del rotámetro, el gas pasa por un sistema
de ajuste (D), que permite fijar la tasa de flujo con
que se quiere hacer trabajar el clorador y por último
un sistema (E) que regula automáticamente la
presión.
El cloro se inyecta a la tubería por un difusor (F).
Una válvula de seguridad impide que el exceso de
presión pueda causar un accidente.
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
Cloradores de alimentación al vacío
La fuerza motriz es el vacío parcial generado por
el inyector; un tubo venturi que al paso del agua
por la garganta crea subpresión que, comunica
con válvulas y conductos del clorador, induciendo
la apertura del regulador inicial del gas. Esto hace
que válvulas y conductos se llenen de cloro
gaseoso, que circula en ellos a una presión menor
a la atmosférica.
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Ventilación
Dispositivo de
seguridad
Dispositivo de
regulación de flujo
Regulador de
presión de gas
G
Regulación del vacío
Gas cloro
del cilindro
Manómetro
Rotámetro
H
Solución de cloro de
3500 mg/L al punto
de aplicación
Manómetro
I
Agua
Inyector o eyector
Fig. 2.3 Aplicador de cloro al vacío
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Elementos de un clorador de vacío
Regulador de presión del gas
Rotámetro
Dispositivo de regulación de flujo
Regulación del vacío
Inyector o eyector
Dispositivo de seguridad
Difusor
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Regulador de presión del gas
El gas que sale de los cilindros a través de la
tubería matriz entra al clorador mediante la válvula
(A), que contiene un diafragma presionado por un
muelle, que regula y mantiene el vacío del aparato.
El vacío tiene que ser
>
que la fuerza que
desarrolla el muelle para que el diafragma se abra y
pueda entrar gas al clorador.
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Rotámetro
El gas cloro que sale de la válvula (A) pasa a través
de un rotámetro (B) que mide el flujo que está
pasando. Cada aparato tiene un juego de rotámetro
para medir diferentes rangos de caudales. Se debe
solicitar según la capacidad del equipo que
requiera la planta de tratamiento.
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Dispositivo de regulación de flujo
Permiten controlar la tasa del flujo con que trabaja
el clorador, pueden ser operados manual o
automáticamente. En algunos casos se usa un
orificio en V para desplazar de arriba abajo,
aumentando o disminuyendo el área de paso. En
otros se usa un cono dentro del caudal, que mueve
la pieza que puede aumentar o disminuir la
sección. Otros incluyen un orificio regulado por
una válvula de aguja.
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Inyector o eyector
Consiste en un tubo venturi a través del cual pasa
la corriente de agua y crea una subpresión en la
garganta que activa la válvula de regulación de
vacío (D) para permitir el paso del cloro. En la
garganta y en la expansión subsecuente se genera
turbulencia que favorece la mezcla del cloro en el
agua.
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Dispositivos de seguridad
Todos
los
aparatos
cloradores
deben
tener
dispositivos de seguridad que impidan el que por
cualquier motivo disminuya o aumente demasiado
el vacío o suba la presión del agua, llegando a
dañar los equipos.
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Entre estos dispositivos se encuentran:
Válvula de alivio
(F) que se abre cuando el vacío
excede de cierto limite o permite que el
clorador succione aire para evitar que
salga gas a la atmósfera.
Válvula check
Que va junto al inyector impide que
penetre agua dentro del clorador y se
mezcle con el gas, dañando todos los
elementos del mismo.
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Difusor
Es una o más tuberías cortas, generalmente
perforadas, que dispersan uniforme y rápidamente la
solución de cloro dentro del caudal de agua a tratar.
Tipos de difusores:


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Usados en tuberías
Usados en canales o tanques abiertos
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SIGUIENTE
2.1.2 Sistema de desinfección
con hipoclorito
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El cloro puede aplicarse también, utilizando
algunas de sus sales, cuya eficiencia bactericida es
idéntica a la del cloro, produciendo reacciones
similares en el agua.
Las más conocidas son:
Hipoclorito de calcio [ Ca(OCl)2]
Hipoclorito de sodio (NaOCl)
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SIGUIENTE
Hipoclorito de calcio [ Ca(OCl)2]
Fuerte agente oxidante, no debe almacenarse en
contacto con materiales combustibles, puede
producir incendios.
Taparse perfectamente después de ser abiertos, la
acción
de
luz
y
humedad
acelera
la
descomposición del producto.
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SIGUIENTE
Hipoclorito de calcio [ Ca(OCl)2]
Estas sustancias se dosifican en solución usando
los equipos siguientes:
Bombas dosificadoras
Equipos de montaje local.
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Bombas dosificadoras
El rango de trabajo de las bombas en línea normal
va de 1 L/h a 195 L/h. Aplicando soluciones de 1 %
de cloro activo se puede desinfectar caudales de 3
a 540 L/s, con una dosis de 1 mg/L.
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SIGUIENTE
Bomba de
diafragma
°
°
Tubería de
plástico
Válvula check
y adaptador
Solución
Tubería de agua a
presión
Pichancha
Tanque de plástico
Fig. 2.4 Instalación típica con bomba dosificadora
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SIGUIENTE
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SIGUIENTE
En instalaciones pequeñas, las bombas también
pueden
montarse
sobre
los
depósitos
o
contenedores del producto, provistos en algunos
casos de agitadores mecánicos e indicador.
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SIGUIENTE
Equipos de montaje local
No suelen usarse en plantas de tratamiento de
aguas residuales de gran tamaño, son adecuadas
para sistemas rurales o de flujos pequeños
menores que 1 L/s (fosas sépticas o tanques
Imhoff).
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SIGUIENTE
Características:
•
Bajo costo de construcción y mantenimiento
•
Simplicidad en concepción
•
Tiempo de operación que pueden proporcionar
•
Inertes al cloro
•
Relativa exactitud en la dosificación
•
Facilidad de operación y mantenimiento
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Sistemas más usuales
Hipoclorador de sifón
Frasco de Mariotte
Hipoclorador de plataforma constante
Clorador por gravedad
Hipoclorador de orificio calibrado
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Fig. 2.5 Hipoclorador de sifón
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SIGUIENTE
Frasco de suero, bajo
costo,
fácil
y
rápida
implementación,
poca
exactitud y duración.
Hay que revisar y llenar
el frasco de solución con
frecuencia (2 veces a la
semana).
Fig. 2.6 Frasco de Mariotte
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SIGUIENTE
Frasco de Mariotte.
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SIGUIENTE
Hipoclorador de orificio
de carga constante, el
dispositivo de entrada es
formado por un tubo de
vidrio fijo debajo de un
flotador, propicia el paso
de la solución del caudal
constante, mientras el
nivel desciende en el
recipiente.
Fig. 2.7 Hipoclorador de plataforma flotante
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SIGUIENTE
Unidad de fácil construcción, constituida por
niples y accesorios de PVC de 3/4”. Se coloca
dentro del tanque de solución un pantalla de
asbesto-cemento para retener el sedimento, un
grifo para retirarlo periódicamente.
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SIGUIENTE
Fig. 2.8 Clorador por gravedad
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SIGUIENTE
Unidad de orificio de carga constante. El cual está
constituido por un tapón de aluminio con incisión
de sección variable, va insertado al extremo de
una manguera flexible.
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Fig. 2.9. Hipoclorador de
orificio calibrado
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SIGUIENTE
Se regula la dosis variando la sección del orificio
al extraer o introducir el tapón en la manguera,
colocando marcas en este para calibrarlo. Dentro
de las unidades de orificio, es la que en la práctica
produce menos problemas de obstrucción.
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SIGUIENTE
El funcionamiento de esta unidad es muy simple,
la regulación se efectúa a nivel constante. Para
aumentar o disminuir la dosis, se desliza la
manguera en el soporte, bajando la punta; con el
procedimiento inverso se reduce el volumen.
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Fig. 2.10. Hipoclorador de sifón
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SIGUIENTE
La entrada de la solución se efectúa por el extremo
de la manguera que va sujeta a la boya,
obteniéndose en todo momento una carga de agua
constante que produce una dosis constante,
independientemente del volumen de agua en el
tanque.
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2.1.3. Sistemas de dióxido de cloro
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SIGUIENTE
El dióxido de cloro se produce al combinar clorito
(clorato) de sodio con cloro gaseoso, ambas
sustancias entran en contacto en la base del
reactor
el
cual
está
empacado
con
anillos
cerámicos. A la salida del reactor se prepara una
solución de agua con dióxido de cloro la cual se
alimenta al tanque de contacto del dióxido de
cloro.
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SIGUIENTE
La reacción de formación es la siguiente:
2NaClO2 + Cl2
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2ClO2 + 2NaCl
SIGUIENTE
Señal de control
Medidor
de flujo
Evaporador
Contenedor
de cloro.
Solución
de cloro
Solución de clorito de sodio
Efluente desinfectado
Descarga
Clorador
Solución de
dióxido de cloro
Reactor de dióxido de cloro
Tanque de contacto del dióxido de cloro
Difusores
Agua residual tratada
Inyector
Agua residual
tratada
Señal de
control
Bomba
dosificadora
Contenedor de la
solución de
clorito de sodio
Sensor de
cloro residual
Fig. 2.11 Diagrama de flujo de una instalación de desinfección de agua con dióxido de cloro.
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2.2 Ozono
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SIGUIENTE
Sistemas ozonación
De acuerdo con su tipo de operación existen tres
generadores de ozono:
a) De arco eléctrico o descarga de corona.
b) De luz UV.
c) De electrólisis del agua
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2.2.1 Generadores de arco eléctrico
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SIGUIENTE
Los sistemas de ozonación de arco eléctrico
consta de cinco componentes:

Unidad de preparación del gas (aire u oxígeno puro).

Generador de ozono.

Fuente de energía eléctrica.

Contactor o cámara de desinfección.

Unidad para la eliminación del ozono sobrante
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SIGUIENTE
5 Sistema de captura, conducción y
destrucción del ozono sobrante
3 Fuente de energía eléctrica
Cámara de
destrucción del
ozono sobrante
Transformador
Desecadores
gemelos
Filtro de aire
4 cámara de
contacto
Ventilador
Líneas principales
de corriente
-
Aire
crudo
Refrigerador
Agua tratada
1 Unidad de preparación del gas
2 Ozonador
2.12 Diagrama de instalación típica de un sistema de generación y aplicación de ozono
en el agua.
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SIGUIENTE
Unidad de preparación del gas
Hay ozonadores que se alimentan con aire, aire
enriquecido con oxígeno y oxígeno puro. Los
generadores que trabajan con aire requieren que
esté libre de impurezas y de humedad. La función
de la unidad es limpiar y secar la corriente
gaseosa.
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SIGUIENTE
Generadores de ozono u ozonadores
Estos aplican descargas eléctricas a la corriente
de oxígeno o aire seco, se clasifican de acuerdo a
la forma de los elementos utilizados para crear el
arco eléctrico:
a) Ozonadores de placas
b) Ozonadores tabulares
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SIGUIENTE
Ozonadores de placas
Están constituidos por placas dieléctricas
y
electrodos metálicos planos. El conjunto se
instala, en un recinto estanco, provisto de un
sistema de refrigeración.
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SIGUIENTE
Ozonadores tabulares
Está constituido por dos electrodos concéntricos y
un tubo dieléctrico. Se diferencian entre si por la
posición vertical u horizontal de los electrodos, así
como por la posición de los tubos dieléctricos con
relación al agua de refrigeración.
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SIGUIENTE
Fuente de energía eléctrica
Tradicionalmente
operaban
con
los
generadores
fuentes
de
energía
de
de
ozono
baja
frecuencia (50-60 Hz) y alta tensión ( > 20 000
volts ). Con este sistema el consumo de energía es
de 25 a 30 kilowatts / hora por kilogramo de ozono
generado.
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SIGUIENTE
Los adelantos en el campo de la electrónica y
regulaciones internacionales más estrictas en
cuanto a los niveles de ozono han dado lugar a
dispositivos que operan con alta frecuencia (1,000
a 2,000 Hz y 10,000 Volts) y que producen mayor
cantidad de ozono con menores consumos de
energía.
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SIGUIENTE
Contactores
Se usan para transferir el ozono al agua. Para
desinfectar, debe asegurarse un contacto rápido y
homogéneo del ozono con el agua a tratar, que
satisfaga la demanda de ozono, la cual es mayor
que la de cloro debido al mayor potencial de
oxidación. Al desinfectar agua con ozono es
necesario mantener una concentración entre 0.4 a
0.5 mg/L, durante 10 a 20 minutos.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Tipos básicos de contactores
1. Contactor de cámaras separadas con pantallas
o muros
2. Reactor agitado por turbina
3. Cámara con difusor de columna de burbujas
múltiples
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Figura 2.13 Torre de contacto de dos compartimentos.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
El difusor de burbujas de columna múltiple ofrece
la mejor eficiencia de transferencia.
En sistemas pequeños de tratamiento se genera
ozono a una presión de 1.0 kg/cm2 y se dispersa
en burbujas finas que se transfieren a una
columna de agua de 5 m., de altura en la que
ocurre la oxidación y la desinfección.
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SIGUIENTE
Destrucción del ozono sobrante
Con una eficiencia de transferencia del 90%, el gas
que escapa puede contener de 500 a 1 000 ppm de
ozono. El gas sobrante con ozono se recircula y se
aplica dentro del tren de tratamiento con el objeto
de utilizar como sea posible el gas producido.
Siempre habrá una cantidad de ozono que no se
disuelva en agua y escape de cámaras de
contacto.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Dada la reactividad del ozono, es necesario
destruirlo
para
no
provocar
daños
en
inmediaciones de la instalación. El sistema de
conducción y destrucción del ozono sobrante se
construye en acero inoxidable en la cámara de
destrucción hay lámparas de luz ultravioleta, que
emiten la longitud de onda necesaria para destruir
el ozono. La generación y destrucción de ozono
ocurren a diferentes longitudes de onda.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
2.2.2 Generación de ozono por
radiación ultravioleta.
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SIGUIENTE
La generación fotoquímica del ozono ocurre en la
troposfera de la tierra, debido a la radiación UV del
sol que incide en las moléculas de oxígeno (O2), se
disocian y forman radicales libres (2O·) que se
combinan con una molécula de oxígeno (O2)
produciendo una molécula de ozono (O3). Las
lámparas ultravioleta replican este proceso de
generación del ozono, pero en una escala mucho
más pequeña.
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SIGUIENTE
El ozono generado por lámparas en el rango de
254 nm es menor que 0.2% en peso de la corriente
de aire, utilizando lámparas con una longitud de
onda de 185 nm se puede alcanzar hasta el 2% en
peso de la corriente gaseosa. El costo de
generación de ozono por luz UV es mayor que el
de arco eléctrico, el consumo de energía es mucho
mayor. Sin embargo, para usos en pequeña escala
(menor a 5 g/h es una opción viable).
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
2.2.3 Generación de ozono por
electrólisis de agua
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SIGUIENTE
En estas se tiene asociada una corriente eléctrica
que pasa por el agua de alimentación. Una de ellas
utiliza electrodos (ánodo y cátodo) de acero
inoxidable, entre los electrodos se coloca un
electrolito hecho de un polímero plástico de ácidos
sulfónicos perflourados. Este electrolito sólido
funciona como una membrana de intercambio
iónico.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
La celda se alimenta con agua saturada de oxígeno
y se genera ozono en la solución en el ánodo de la
membrana, el ión hidrógeno (H+) migra a través de
la membrana y forma agua al combinarse con el
oxígeno mientras en el cátodo de la membrana
(cubierta con una mezcla de polvo de carbón 85%
y polvo de platino 15%) se forma agua.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Electrodo de acero inoxidable
Malla de polímero plástico hecha
de ácidos sulfónicos perflourados.
Cubierta de polvo
de carbón (85%)
y polvo de platino
(15%)
Cubierta de
óxido de
plomo PbO2
4H+ e-+ O2 ↔ 2H2O
H2O ↔ 2H+ + O=
O2 + O ↔ O 3
Figura 2.15
ULTIMA DIAPOSITIVA
MOSTRADA
Proceso de generación de ozono por electrólisis de agua.
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SIGUIENTE
Electrodo de
acero
inoxidable
Ozonadores por electrólisis del agua (Lynntech, Inc.)
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
2.2.4 Operación y mantenimiento
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SIGUIENTE
Lo más común es automatizar completamente la
función de monitoreo y ajuste de la dosificación,
solo se lleva a cabo donde el fabricante o
distribuidor puede brindar un servicio de apoyo.
Cuando hay que reparar o dar servicio de
mantenimiento al equipo de preparación del aire, al
generador de ozono, al monitoreo automatizado o
al sistema de control, se requiere un técnico
altamente capacitado.
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SIGUIENTE
2.2.5 Seguridad
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SIGUIENTE
En aguas que contienen sustancias orgánicas
volátiles, es necesario vigilar el gas en las cámaras
de contacto para detectar hidrocarburos y evitar
condiciones que puedan provocar una explosión.
El ozono en la desinfección del agua, a diferencia
del cloro no ha causado una situación de crisis
debido a que nunca se almacena. Se puede
considerar como un método muy seguro de
desinfección.
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SIGUIENTE
2.3. Luz ultravioleta
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SIGUIENTE
Es un método efectivo de desinfección de aguas
claras, no así cuando:
•el líquido es turbio;
•contiene
más
de
10
mg/L
de
sólidos
suspendidos totales o;
•contiene sustancias disueltas que interfieren
con el paso de la luz a través del líquido
(nitratos, sulfatos, hierro ferroso o materia
orgánica).
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SIGUIENTE
Este método no tiene poder residual para proteger
al agua de una nueva contaminación.
Si el agua tratada será descargada en un cuerpo
receptor muy sensible no introducirá sustancias
desinfectantes que puedan reaccionar con el
medio y por lo mismo es una opción atractiva.
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SIGUIENTE
2.3.1. Descripción del equipo
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SIGUIENTE
El equipo ultravioleta que hay en el mercado actual
utiliza lámparas de arco de mercurio de presión
baja o de presión media dependiendo de la marca
y capacidad del equipo.
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Lámparas de luz UV de presión baja
•
Se producen con potencias desde 8W hasta 150 W
•
Producen sólo una línea espectral a 253.7 nm de
longitud de onda germicida
•
Su eficiencia dependerá de la temperatura del
fluido que las rodea, su máximo nivel de emisión
se alcanza alrededor de los 40º C.
•
Vida útil nominal de 10,000 horas.
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SIGUIENTE
Lámparas de luz UV multionda de presión media y alta
intensidad
•
Rangos de potencias típicas comprendidos entre
0.4 y 0.7 kw y líneas espectrales de longitud de
onda comprendidas entre 200 a 300 nm.
•
La temperatura de operación
eficiencia del emisor de luz UV.
•
Vida útil nominal de 1,000 horas, mediante el uso
de dispositivos se puede prolongar la vida útil.
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SIGUIENTE
no
afecta
la
Configuración de los equipos
Existen dos tipos básicos de sistemas de
desinfección de agua con luz ultravioleta:
a) Sistemas de canal abierto.
b) Sistemas de cámara de exposición o canal
cerrado.
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SIGUIENTE
Los sistemas de canal abierto
Utilizan lámparas de presión baja, dependiendo
del fabricante se colocan en forma paralela o
perpendicular al flujo.
Para alcanzar dosis suficientes, del orden de
30 mW·s/cm2 (hacia el final de la vida útil de los
emisores) es necesario colocar muchas lámparas
dentro de cada módulo de desinfección.
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SIGUIENTE
Equipo de luz UV para canal abierto (Sistema
3000 de Trojan, Inc.)
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Es importante que se cuente con un dispositivo, ya
sea
compuerta
o
un
vertedor
que
permita
mantener un tirante mínimo y que ninguna lámpara
quede por arriba del espejo de agua. Es importante
para la seguridad de los operadores, la exposición
directa de la piel o de los ojos a la luz UV-C
(germicida) puede causar lesiones en las áreas
expuestas.
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SIGUIENTE
Fig. 2.17 Instalación típica de un sistema de luz UV de canal abierto
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Instalación de un sistema de luz UV de canal abierto.
Equipos de la marca Trojan, Inc.
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SIGUIENTE
Instalación de un sistema de luz UV de canal abierto.
Equipos de la marca Trojan, Inc.
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SIGUIENTE
Sistemas con cámara de exposición
Pueden tener los emisores en forma paralela o
perpendicular al flujo. Los sistemas que utilizan
los sistemas de presión media requieren mucho
menos lámparas y por ello no pueden ser modelos
muy compactos que desinfecten caudales
importantes. En el mercado se encuentran
sistemas con cámara de exposición capaces de
tratar hasta 2,700 L/s.
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SIGUIENTE
a) con emisores perpendiculares al flujo.
b) con emisor paralelo al flujo.
Figura 2.18 Sistemas de luz ultravioleta con cámaras de exposición.
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SIGUIENTE
Sistemas de luz ultravioleta con cámaras de exposición de la marca
Aquionics.
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SIGUIENTE
Instalación de un equipo UV con cámara de exposición.
(Equipo de la marca Aquionics).
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SIGUIENTE
2.3.2. Operación y mantenimiento
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SIGUIENTE
La operación y mantenimiento de los sistemas de
desinfección UV son mínimos, pero cruciales para
un rendimiento adecuado.
El agua a desinfectar debe ser suficientemente
clara (máximo de 5 UTN y de preferencias menos
de 1 UTN) de lo contrario deberá filtrarse antes de
entrar al dispositivo para recibir la radiación UV, la
cual ocurre en continuo y en un tiempo muy corto.
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SIGUIENTE
Asegurar que las camisas de cuarzo o la tubería de
teflón
estén
libres
de
sedimentos
u
otros
depósitos que atenúan la luz ultravioleta, podría
ocurrir deposición de partículas ya sea de lado de
las camisas expuestas al aire o del lado del agua.
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SIGUIENTE
En sistemas pequeños la limpieza se hace a mano,
limpiando la camisa de cuarzo de la lámpara una vez
al mes como mínimo o dos a tres veces por semana.
El operador debe leer con regularidad el monitor de
dosificación, para asegurar que la dosis del sistema
sea la adecuada. La vinculación del censor del
monitor a una alarma (luz o audio) debe tomarse en
cuenta.
Las lámparas se deben cambiar para garantizar por
lo menos 30,000 mW·s/cm2 de área de exposición.
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SIGUIENTE
2.3.3. Seguridad
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SIGUIENTE
A los operadores se debe enseñar los peligros que
ocasiona la luz UV para ojos y piel, proporcionar
gafas y ropa apropiada para protegerlos. Proveer
un lugar para almacenar y desechar las lámparas.
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SIGUIENTE
2.4. Radiaciones ionizantes
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SIGUIENTE
Como fuente ionizante se utiliza principalmente el
cobalto 60, con una actividad específica de 25Ci/g.
Se presenta en forma de cilindros de 4 cm de
diámetro y de altura variable según la actividad.
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SIGUIENTE
Las intensidades de radiación:
 En desinfección: 450 kilorad con 105 Ci/m3·h
 En esterilización: 4.5 megarad con 106 Ci/m3·h; el
rendimiento medio de la instalación estaría
comprendido entre el 70 y el 90 %
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SIGUIENTE
3. Eficiencia de eliminación de
microorganismos
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SIGUIENTE
Factores que influyen en la eficiencia de un
desinfectante de agua:
 La concentración de desinfectante
 El tiempo de contacto
 Tipo y concentración de microorganismos
 Características del agua a desinfectar
 Características del propio desinfectante
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SIGUIENTE
Los microorganismos patógenos que se encuentran
en agua residual son los siguientes:
• Esporas bacterianas, los más resistentes a la
acción de los desinfectantes.
• Quistes de protozoario.
• Virus.
• Bacterias vegetativas, las de menor resistencia.
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SIGUIENTE
Las
sustancias
presentes
en
agua
pueden
reaccionar con el desinfectante reduciendo su
eficacia.
La materia orgánica y los agentes reductores como
el hierro, el manganeso y el sulfuro de hidrógeno
reaccionan
con
los
agentes
consumiendo desinfectante.
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SIGUIENTE
oxidantes
La temperatura y el pH pueden influir en la
supervivencia de los microorganismos: a mayor
temperatura mayor la eficacia de los desinfectantes
químicos.
La materia suspendida y la turbiedad pueden servir
de
“refugio”
a
microorganismos
especialmente en sistemas de luz UV.
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patógenos,
Con una concentración mayor de desinfectante
activo o una fuente de luz UV de mayor intensidad,
se requerirá menos tiempo de contacto para
inactivar a los microorganismos.
A mayor tiempo expuesto los organismos a un
desinfectante, mayor la oportunidad de contacto y
de acción.
La efectividad de inactivación es proporcional al
tiempo de contacto.
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SIGUIENTE
Comparar la eficiencia de diferentes desinfectantes
no es sencillo, se utiliza el producto C·t cuyas
unidades son: mg·min/L.
Es el resultado de multiplicar la concentración
residual
del
desinfectante
por
el
tiempo
de
contacto.
Para los agentes físicos, especialmente la luz UV, se
utiliza el concepto de dosis cuyas unidades son:
mJcm2 (mW·s/cm2)
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SIGUIENTE
La relación C·t se expresa de acuerdo a la
ecuación empírica:
k=Cn·t
Donde:
k = constante para microorganismo expuesto bajo
condiciones especificas (mg·min/L).
C = concentración del desinfectante (mg/L).
n = coeficiente de dilución.
t = tiempo de contacto necesario para un
porcentaje de inactivación dado (min).
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SIGUIENTE
Si n >1, la concentración del desinfectante influye
más sobre la activación que el tiempo de
exposición, mientras que para n < 1 ocurre lo
contrario.
La aplicación práctica del concepto C·t se asume
que n = 0, o sea que los factores ejercen igual
influencia, es decir la eficiencia del desinfectante
aumenta con la concentración.
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Figura 3.1 Efecto del valor n sobre los valores C·t a diferentes concentraciones de
desinfectantes (a temperatura y pH constantes)
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SIGUIENTE
Desinfectante
Unidades
Inactivación
1 -log
(r = 90%)
2 -log
(r =99 %)
3 -log
(r = 99.9%)
4 -log
(r = 99.99%)
Bacterias
Cloro libre
mg·min/L
0.1 – 0.2
0.4 – 0.8
1.5 – 3.0
10 – 12
Cloraminas
mg·min/L
4–6
12 - 20
30 - 75
200 – 250
Dióxido de cloro
mg·min/L
2-4
8 - 10
20 - 30
50 – 70
Ozono
mg·min/L
3–4
Luz UV.
mW·s/cm2
30 - 60
60 - 80
80 – 100
Tabla 3.1 Comparación entre diferentes oxidantes y luz UV para lograr diferentes
niveles de inactivación (reducción logarítmica de 1 a 4)
ULTIMA DIAPOSITIVA
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Desinfectante
Unidades
Virus
Cloro libre
mg·min/L
2.5 – 3.5
4-5
6–7
Cloraminas
mg·min/L
300 - 400
500 - 800
200 – 1200
Dióxido de cloro
mg·min/L
2-4
6 - 12
12 – 20
Ozono
mg·min/L
0.3 – 0.5
0.5 – 0.9
0.6 – 1.0
Luz UV.
mW·s/cm2
20 – 30
50 - 60
70 – 90
Quistes de protozoarios
Cloro libre
mg·min/L
20 - 30
34 - 45
70 – 80
Cloraminas
mg·min/L
400 - 650
700- 1000
1100 – 2000
Dióxido de cloro
mg·min/L
7-9
14 - 16
20 – 25
Ozono
mg·min/L
0.2 – 0.4
0.5 – 0.9
0.7 – 1.4
Luz UV.
mW·s/cm2
5 - 10
10 -15
15 – 25
(continuación)
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
La desinfección del agua con cloro y sus
derivados han demostrado su efectividad para la
inactivación de microorganismos patógenos, con
excepción de Cryptosporidium, ciertas bacterias
muestran alta resistencia al cloro libre las cuales
forman esporas, tales como Bacillus o Clostridium.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Las bacterias Gram positivas pueden sobrevivir a la
desinfección del cloro debido a que poseen una
pared celular más gruesa.
Los quistes de protozoarios (Entamoeba histolytica
y Giardia lamblia) son altamente resistentes a la
desinfección
con
cloro,
pueden
requerir
prolongados tiempos de contacto con altas dosis
de cloro libre residual (1-3 mg/L) para lograr 99.9 %
de inactivación.
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SIGUIENTE
Cloro
(mg/l)
pH 7
pH 8
Log de inactivación
Log de inactivación
0.5
1
1.5
2
3
0.5
1
1.5
2
3
1.0
6
12
19
25
37
9
18
27
36
54
1.6
7
13
20
27
40
10
19
29
39
58
2.0
7
14
21
27
41
10
20
31
41
61
2.6
7
15
22
29
44
11
22
33
43
65
Tabla 3.2 Valores estimados de C·t para inactivación de quistes de Giardia con
cloro libre a 25°C.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
El dióxido de cloro, el ozono y la luz UV tienen
mayor capacidad para controlar microorganismos
sobre los que el cloro no es efectivo.
ULTIMA DIAPOSITIVA
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SIGUIENTE
Para Giardia lamblia el dióxido de cloro requiere
un C·t de 5 a 21 mg·min/L para una inactivación de
1-log (90 %) a pH de 6 a 9.
El ozono requiere un C·t de 0.53 y 4.23 mg·min/L
para 99 % de inactivación.
La luz UV puede alcanzar una inactivación del
orden de 4-log con dosis entre 5 y 10 mJ/cm2,
dosis muy semejante a la requerida para el control
de E. coli.
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SIGUIENTE
Para el control de Crypstosporidium el dióxido de
cloro puede inactivar 1.5-log (95 %) con valores de
C·t entre 3 a 9.8 mg·min/L, mientras que el ozono
puede alcanzar inactivaciones mayores que 2-log
con un C·t de 10 a 25 ºC.
Los niveles requeridos del luz UV están entre 2 y 10
mJ/cm2.
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SIGUIENTE
Para algunos controles específicos hay agentes
que tienen mejor respuesta que el cloro, la
selección de uno u otro método o sistema de
desinfección dependerá del uso que se pretenda
dar al agua tratada y de la reglamentación vigente.
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SIGUIENTE
Si el uso es para recarga del acuífero o para
complementar a una fuente superficial de agua, es
probable que se requiera una reducción de
microorganismos
como
Giardia
lamblia
o
Cryptosporidium. Si el uso es para riego de áreas
verdes la desinfección con cloro será la más
adecuada.
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Ventajas y desventajas
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Ventajas
Desventajas
Cloro
1. Tecnología bien establecido
1.
Sustancia peligrosa y de manejo
delicado; se deben aplicar medidas
de seguridad muy estrictas.
3. El nivel de cloro residual se puede
mantener y vigilar con facilidad
2.
El tiempo de contacto requerido es
mayor que el de otros desinfectantes.
4.
3.
Genera varios subproductos tóxicos.
4.
Si la toxicidad residual del efluente es
alta, debe reducirse a través de la
decloración.
5.
Oxida hierro, manganeso y otros
compuestos inorgánicos que pueden
dar color o provocar sedimentos.
2. Desinfectante efectivo
El efecto germicida pude mantenerse
en líneas de transmisión de gran
longitud
5. Útil para usos auxiliares como control
de olores y desinfección de las
instalaciones de la planta
6. Oxida los sulfuros
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Ventajas
Desventajas
Cloro
7.
Relativamente barato
6.
8.
Disponible en otras formas más
seguras como hipoclorito de calcio y
de sodio.
Hay un consumo del desinfectante por
el agua antes de alcanzar el nivel
germicida (cloro libre).
7.
Puede provocar pH ácido
alcalinidad del agua es baja.
8.
Tiene baja capacidad de controlar
microorganismos
formadores
de
quistes y esporas.
9.
El nivel de SDT se incrementa.
si
el
10. Propiedades de desinfección dependen
del pH.
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SIGUIENTE
Ventajas
Desventajas
Dióxido de cloro
1. Desinfectante efectivo.
1. Debe generarse en el sitio.
2. Tiene mayor capacidad que el cloro para
inactivar virus, esporas y quistes.
2. Oxida hierro, manganeso y otros
compuesto inorgánicos y orgánicos lo
que provoca un consumo del
desinfectante.
3.
4.
Las propiedades de desinfección no se ven
afectadas por el pH.
Bajo condiciones controladas no se forman
subproductos halogenados de desinfección.
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3. Forma subproductos de desinfección,
principalmente cloritos y cloratos.
SIGUIENTE
Ventajas
Desventajas
Dióxido de cloro
5. Oxida los sulfuros
4. Puede
formar
halogenados
de
subproductos
desinfección.
6. Tiene capacidad residual.
5. Se descompone por acción de la luz
solar
6.
Puede llevar a generación de olores
7.
El nivel de SDT se incrementa.
8. Los costos de operación pueden ser
elevados, especialmente si hay
formación de cloritos y cloratos.
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SIGUIENTE
Ventajas
Desventajas
Ozono
1. Desinfectante efectivo
2. Tiene mayor capacidad que el cloro para
inactivar virus, esporas y quistes.
1. No hay una medida inmediata de la
efectividad de la desinfección (es difícil
medir el ozono en el agua).
2. No tiene efecto residual.
3. Las propiedades como desinfectante no
se ven afectadas por el pH.
4. Requiere menores tiempos de contacto
que el cloro.
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3. Forma subproductos de desinfección
como bromuros.
4.
Oxida hierro, manganeso y otros
compuestos inorgánicos y orgánicos lo
que
provoca
un
consumo
de
desinfectante.
SIGUIENTE
Ventajas
Desventajas
Ozono
5. Oxida sulfuros.
5. Requiere un sistema de destrucción del
gas que escapa del agua.
6. Requiere menos espacio.
6. Es altamente corrosivo y tóxico
7. Contribuye con el nivel de oxígeno
disuelto.
7. Consume mucha energía
8.
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Costos de capital
relativamente altos.
SIGUIENTE
y
de
operación
Ventajas
Desventajas
Luz ultravioleta
1. Desinfectante efectivo
1. No hay una medida inmediata de la
efectividad de la desinfección.
2. No tiene toxicidad residual.
2. No tiene efecto residual.
3. Tiene mayor capacidad que el cloro para
inactivar virus, esporas y quistes.
4. No forma subproductos de desinfección.
3. Poco efectivo por dosis bajas (menores
que
el
umbral
mínimo
para
la
2
desinfección de 30 mJ/cm )
5. No aumenta el nivel de SDT del agua.
4. Consume mucha energía.
6. Destruye algunos compuestos orgánicos
resistentes como la NDMA (nitroso dimetil
amina).
5. Debe tener un buen diseño hidráulico para
ser efectivo.
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SIGUIENTE
Ventajas
Desventajas
Luz ultravioleta
7. El nivel de seguridad para los operadores
es mucho mayor que el de los agentes
químicos.
8. Requiere poco espacio para llevar a cabo
la desinfección.
5. Relativamente caro.
6.
Requiere agua de muy buena calidad
(debe tener turbiedades bajas y poca
materia en suspensión).
7. No puede ayudar a la desinfección de las
propias instalaciones de la planta.
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SIGUIENTE
 Formaldehído
 Acetaldehído
 Cloroacetaldehído
Aldehídos
 Dicloroacetaldehído
 Tricloroacetaldehído
 Glioxal
 Hexanal
 Heptanal
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SIGUIENTE
 Ácido hexanóico
 Ácido heptanóico
Ácidos
carboxílicos
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 Ácido oxálico
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SIGUIENTE
Nitrosoamina
ULTIMA DIAPOSITIVA
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 N - nitrosodimetilamina
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SIGUIENTE
 Cloroformo
 Bromodiclorometano
Trihalometanos
 Dibromoclorometano
 Bromoformo
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SIGUIENTE
 Monocloroacético
 Dicloroacético
Ácidos
haloacéticos
 Tricloroacético
 Monobromoacético
 Dibromoacético
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SIGUIENTE
 Cloroacetonitrilo
 Dicloroacetonitrilo
Haloacetonitrilos
 Tricloroacetonitrilo
 Bromocloroacetonitrilo
 Dibromoacetonitrilo
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SIGUIENTE
Halocetonas
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1,1 dicloropropanona
1,1,1 tricloropropanona
SIGUIENTE
Clorofenoles
2
Clorofenol
2,4
Diclorofenol
2,4,6 Triclorofenol
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SIGUIENTE
Cilindros de cloro
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SIGUIENTE
Contenedores de cloro
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SIGUIENTE
Clorador de inyección directa.
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SIGUIENTE
Cloradores de vacío.
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SIGUIENTE
Rotámetros.
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SIGUIENTE
Ventilación
Dispositivo de
seguridad
Dispositivo de
regulación de flujo
Regulador de
presión de gas
G
Regulación del vacío
Gas cloro
del cilindro
Manómetro
Rotámetro
H
Solución de cloro de
3500 mg/lt al punto
de aplicación
Manómetro
I
Gas a presión
Inyector o eyector
Fig. 2.3 Aplicador de cloro al vacío
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SIGUIENTE
Válvula de alivio de la marca Superior
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SIGUIENTE
Inyectores.
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SIGUIENTE
Bombas dosificadoras
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SIGUIENTE
Generadores de ozono de la marca Ozonia.
Generadores de ozono por arco eléctrico.
La cantidad de gas generado es muy
diferente, consulte las especificaciones de
los fabricantes.
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SIGUIENTE
Generador de
ozono Osmonics.
Generador de ozono con tubos dieléctricos.
Foto tomada de la hoja web de Ozonia.
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SIGUIENTE