UV y ozono para agua potable: guía completa

Ninguna etapa elimina todo. La filtración por arena trata las partículas, el carbón trata el cloro y la materia orgánica disuelta, la descalcificación trata la dureza y la ósmosis inversa trata las sales disueltas. El UV y el ozono inactivan microorganismos, pero dejan residuales distintos. Saber qué etapa se ocupa de cada contaminante evita el error común de añadir un segundo filtro de carbón cuando el problema real es el nitrato, o de añadir UV cuando el problema real es la turbiedad que apantalla la lámpara.

La turbiedad es el parámetro previo más importante para la desinfección. Por encima de 1 NTU, las partículas apantallan a los microorganismos frente a la luz UV y consumen ozono antes de que llegue a ellos. Por eso la mayoría de los sistemas UV para agua potable exigen un cartucho de 5 µm y una turbiedad inferior a 1 NTU, y muchos diseñadores apuntan a menos de 0.5 NTU. Un reactor UV con una lámpara limpia y un suministro de agua sucio entrega una dosis en el papel, no en el agua.

La práctica del agua potable suele emplear 30–40 mJ/cm² a 254 nm, declarados al final de la vida de la lámpara y tras un margen por ensuciamiento. Las bacterias necesitan menos, los virus generalmente necesitan más, y los quistes de protozoos como Cryptosporidium se inactivan con dosis de UV comparativamente bajas, pero aun así requieren un reactor validado. Los suministros regulados pueden exigir un crédito logarítmico específico y un protocolo de validación definido.

El UV es la barrera adecuada cuando el agua está clara y el riesgo es microbiológico en el punto de uso. No añade nada al agua ni deja residual, lo que conviene al embotellado, las bebidas, los servicios de alimentación y los circuitos de agua potable de edificios. Es la barrera equivocada cuando el agua está turbia, cuando el tanque y el circuito necesitan protección, o cuando deben oxidarse el color, el hierro y el manganeso; en esos casos es más apropiado el ozono o una combinación.

El agua potable suele emplear 1–3 mg/L de ozono, con 5–15 minutos de tiempo de contacto. El enjuague de botellas utiliza 2–4 mg/L. La dosis se fija por la demanda de ozono del agua, no por una cifra única: la materia orgánica, el hierro, el manganeso y el nitrito consumen ozono antes de que actúe sobre los microorganismos. Mida la demanda con una prueba de laboratorio y luego confirme el residual disuelto en la salida de la torre de contacto.

El CT es el producto de la concentración de ozono disuelto por el tiempo de contacto, y suele escribirse en mg·min/L. Un mg/L mantenido durante diez minutos da un CT de 10. El CT que cuenta es el del residual después de la demanda, no el de la dosis en el inyector. Por ejemplo, una torre que retiene 5 m³ a 10 m³/h da un tiempo de contacto nominal de 30 minutos; un residual de 0.4 mg/L después de la demanda da un CT de 12 mg·min/L.

El ozono se descompone rápidamente: normalmente en 20–30 minutos en agua limpia a 20 °C, y más rápido con una alta demanda orgánica o metálica. Por eso se genera in situ y se dosifica de forma continua. Para proteger el almacenamiento, recircule el tanque a través del contactor de ozono y controle el ORP o el ozono disuelto, manteniendo un residual de aproximadamente 0.2–0.5 mg/L. Cuando hay bromuro presente, verifique la formación de bromato.

Elija UV cuando el agua esté clara, el riesgo sea microbiológico en el grifo y no se desee residual. Elija ozono cuando el agua necesite oxidación, cuando el tanque de almacenamiento y el circuito de recirculación necesiten protección, o cuando deban tratarse el color, el sabor, el hierro y el manganeso. Algunas plantas usan ambos: ozono para el circuito del tanque y UV en el punto de uso, porque el ozono protege el agua en su conjunto mientras el UV protege el último metro.

El permeado de ósmosis inversa no tiene cloro residual, por lo que cualquier microorganismo que entre en el tanque o en la tubería puede sedimentar y formar biopelícula. Un tanque con venteo a una sala polvorienta, vaciado por un tramo muerto o mantenido a 30 °C es mejor incubadora que una línea de agua cruda. La mayor parte de la contaminación posterior al tratamiento aparece después de la membrana, no antes, y por eso la higiene del almacenamiento importa más que la propia ósmosis inversa.

Utilice un fondo cónico o inclinado, un rebosadero sellado con malla antiinsectos, un filtro de venteo hidrófobo de 0.2 µm, una bola de aspersión y ningún tramo muerto de más de tres diámetros de tubería. Limite el almacenamiento a un día o menos. Recircule a través de UV, o mantenga 0.2–0.5 mg/L de ozono y controle el ORP. Limpie y desinfecte los tanques cada 3–12 meses, y después de cualquier entrada de mantenimiento.

Tome la muestra en la fuente, no aguas abajo de un descalcificador existente, e indique si la fuente es municipal, un pozo, un río, un lago o agua de camión cisterna. El informe de laboratorio debe abarcar TDS, conductividad, pH, alcalinidad, dureza, calcio, magnesio, sodio, cloruro, sulfato, nitrato, hierro, manganeso, arsénico, sílice, COD, turbiedad y recuento bacteriano. Se necesitan muestras estacionales cuando la fuente varía.

Los datos del sitio importan tanto como la química: hora punta, volumen diario, horas de operación, energía, desagüe, tamaño de la sala, temperatura ambiente, volumen de almacenamiento, material de tubería y normas de vertido. Una cotización basada solo en el volumen diario normalmente dimensionará por defecto el pretratamiento y la barrera final, porque ambos se rigen por el caudal punta y por la peor calidad del agua, no por la media anual.

Los requisitos vinculantes son los del mercado de destino. Las normas de agua potable difieren en sus listas de parámetros, límites y frecuencia de monitoreo, y un sistema diseñado para un país no es automáticamente conforme en otro. Las Directrices de la OMS para la calidad del agua potable son una referencia técnica útil cuando se está desarrollando una norma nacional, pero no sustituyen la reglamentación local.

La conformidad se demuestra analizando el agua terminada, no con la etiqueta del equipo. No declaramos una certificación de agua potable ni un permiso sanitario para estos sistemas. La fábrica opera bajo ISO 9001 y cuenta con certificación CE para los equipos exportados, pero son certificados de calidad y seguridad del producto, no aprobaciones de agua potable. Cualquier aprobación de materiales o informe de análisis local debe obtenerse para el mercado de destino.

Antes del envío, acuerde las pruebas de aceptación: capacidad a la temperatura de diseño, conductividad del permeado, dosis de UV o residual de ozono, y una muestra bacteriológica cuando las normas locales la exijan. Tras la instalación, repita las pruebas con el agua del sitio y conserve los resultados junto con el registro de operación.