¿Qué es la Transmitancia Ultravioleta en el Tratamiento del Agua?

UVT es la abreviatura de Transmitancia Ultravioleta, que indica el factor de transmisión de luz UV en una muestra de agua. Más específicamente, la Transmitancia Ultravioleta es una medición de la cantidad de luz ultravioleta a 254 nanómetros (nm) que puede pasar a través de 10 mm de agua. El UVT se expresa como un porcentaje – %UVT. La cantidad de luz que atraviesa la muestra de agua es un indicador de la calidad general del agua.

Aunque no siempre es visible para el ojo humano, toda agua es capaz de tener partículas que absorben o desvían la luz UV. El UVT variará según la cantidad de compuestos en el agua que absorben la luz UV, como ácidos húmicos, hierro, sólidos coloidales y otros materiales.

Para simplificar, una muestra de agua con un UVT del 90% es significativamente más clara que una con un UVT del 10%, ya que más luz puede pasar a través de la muestra.

¿Por qué es importante la Transmitancia Ultravioleta?

Conocer el UVT es esencial ya que nos ayuda a identificar qué tan limpia está el agua, resultando en mejores condiciones para asegurar una desinfección de agua adecuada. Al conocer el UVT del agua a desinfectar, se hace posible seleccionar el sistema UV óptimo para condiciones óptimas de desinfección.

La inactivación de microorganismos se puede lograr en longitudes de onda UV que van de 100 a 400 nm, aunque se ha demostrado que una longitud de onda de 254 nm es la más efectiva. Debido a esto, las lámparas UV de casi cualquier solución de tratamiento UV operan en esta longitud de onda, que luego se convierte en el punto de referencia. Esto resultará en un dimensionamiento preciso de la solución de tratamiento UV, ya que las lámparas UV operan en la misma longitud de onda que se utiliza para analizar el UVT.

Para propósitos de desinfección de agua, es importante tener en cuenta que el UVT nunca debe ser del 0%. Un UVT en un nivel tan bajo resultará en que las lámparas no puedan penetrar a través del agua. Para ser efectivos, los rayos UV del sistema de desinfección UV deben «alcanzar» todos los microorganismos patógenos potenciales, para ser efectivos. En general, cuanto menor es el UVT, se necesita más luz UV, lo que resulta en un mayor costo operativo debido al consumo de energía requerido.

La imagen anterior es una simulación de trazado de partículas, mostrando la exposición a la dosis UV de las partículas a lo largo del reactor UV.

Uso de un analizador UVT para la medición de la transmitancia ultravioleta

Un monitor UVT es un dispositivo que mide la claridad óptica del agua a 254 nm. El dispositivo UVT puede usarse para asegurar que el UVT esté alineado con la dosis aplicada. El UVT es la variable más grande cuando se trata de la fluencia entregada, por lo que es ampliamente utilizado dentro del tratamiento UV. Al hacerlo, el operador del sistema UV puede realizar un mejor ritmo de dosificación, ya que la calidad del agua puede cambiar.

Un monitor UVT puede instalarse por varias razones, con el propósito de ayudar a los operadores de procesos a comprender mejor el rendimiento de sus procesos. Como el UVT es una de las variables más grandes en cuanto a la eficiencia de costos, conocer el UVT continuamente es muy beneficioso para optimizar el consumo de energía.

En ULTRAAQUA, las pruebas de UVT se realizan de las siguientes maneras:

• Pruebas portátiles de UVT

Se recogen muestras de agua de manera ad hoc para ser analizadas a través del analizador portátil de transmitancia UVT

• Pruebas en línea en tiempo real

Se instala un dispositivo junto al sistema UVT, que recoge muestras continuamente mientras el UV está en funcionamiento.

Cómo calcular la Transmitancia Ultravioleta (UVT) a través de pruebas de UVT

En el laboratorio de ULTRAAQUA, seguimos este procedimiento específico de prueba de UVT para seleccionar el sistema UV más adecuado. Acertar con el tamaño es crítico para asegurar que el agua se desinfecte de acuerdo con el protocolo de desinfección, así como para alcanzar el consumo de energía correcto.

Primero, se envía una muestra de agua a nuestro laboratorio, que es cuidadosamente manejada por nuestros especialistas.

En segundo lugar, la cantidad de luz que puede pasar a través del agua se calcula mediante un analizador de transmitancia UVT, donde se determina el UVT (0-100%). Se utiliza agua destilada con 100% de UVT como punto de referencia.

Ahora puede comenzar la medición de UVT, donde los valores de UVT de la muestra de agua se prueban en intervalos, reteniendo la muestra de agua en un sistema UV. Los valores obtenidos con el tiempo ahora se trazan en un gráfico, mostrando cómo cambia el UVT en relación con el tiempo de retención en el sistema UV.

El gráfico generado a partir de este proceso hace posible elegir la configuración exacta requerida del sistema UV.

Dado que se requiere una intensidad UV diferente para inactivar diferentes bacterias y virus, analizar el UVT es esencial. Los requisitos de intensidad UV varían mucho según la industria y la aplicación. Los valores promedio para microorganismos seleccionados se pueden ver aquí:

• Bacterias coliformes, legionella, bacterias fecales, estreptococos, nematodos (gusanos) y levaduras, etc. – 3 – 40 (mJ/cm²)
• Los hongos patógenos, como fusarium, pithium, phytophtora, etc. – 30 – 120 (mJ/cm²)
• Virus como el virus del pepino, olpidium, cólera, etc. – 60 – 250 (mJ/cm²)

Dimensionando el sistema UV adecuado para el UVT medido

Como se mencionó, es esencial conocer la transmitancia UV al dimensionar un sistema UV para cualquier caso dado. Al determinar el UVT con anticipación, es posible identificar el sistema UV adecuado con el número apropiado de lámparas, consumo de energía, características adicionales, etc., que se requieren para asegurar la pureza deseada del agua. De esta manera, se puede lograr el costo operativo óptimo, mientras se cumplen los requisitos definidos de desinfección.

Como diferentes patógenos requieren diferentes dosis UV para ser inactivados, debe quedar claro qué patógenos se van a inactivar en cada caso. Además, es importante tener en cuenta que la relación entre la dosis y la eliminación logarítmica no es lineal. Se necesita una dosis mucho mayor para lograr una eliminación log-4 en comparación con una eliminación log-2.

Hay muchos factores que deben evaluarse para seleccionar los sistemas UV más adecuados, como la ubicación, la aplicación, la tasa de flujo, el UVT y las bacterias objetivo. ULTRAAQUA siempre está disponible para ayudar en la evaluación de todos los factores relevantes, incluyendo la transmisión UV y la dosis UV, para asegurar que se seleccione el sistema UV óptimo. Al enviar una muestra de agua de su sitio a nuestra sede en Dinamarca, nuestros científicos pueden evaluar las bacterias a ser objetivo en nuestro laboratorio de última generación, así como determinar la reducción logarítmica deseada y/o pre-filtración.

ULTRAAQUA ofrece múltiples series de sistemas UV para ambientes de baja UVT, proporcionando una excelente desinfección en condiciones rentables. En entornos con UVT muy bajo, los sistemas UV normales no pueden eliminar microorganismos patógenos debido a la baja transmisión de luz UV. Sistemas UV como el LOW UVT tienen una posición de lámpara optimizada por CFD, que ofrece la máxima eficiencia hidráulica con la mínima pérdida de carga, eliminando cualquier posibilidad de ‘áreas oscuras’ con microorganismos no tratados.