1. Introducción: La Luz que Purifica

El agua, vital para nuestra existencia, a menudo puede albergar contaminantes invisibles. Si bien los métodos tradicionales como el cloro han sido efectivos, pueden generar subproductos químicos. Aquí es donde el sistema UV para el tratamiento del agua emerge como una alternativa segura, eficiente y ecológica.

En el corazón de esta tecnología se encuentra el concepto de dosis UV, el factor clave que determina la efectividad de la esterilización. A lo largo de este artículo, desglosaremos qué es la dosis, cómo se calcula y qué la hace tan fundamental para garantizar la pureza de su agua.

2. Principio de la Desinfección UV

La desinfección por luz ultravioleta (UV) es un proceso clave en cualquier Sistema UV para el Tratamiento del Agua. Se basa en la banda de luz UV-C, con longitudes de onda entre 200 y 280 nanómetros. Esta luz penetra la membrana celular de los microorganismos (como bacterias, virus y protozoos) y ataca su ADN o ARN, impidiendo su reproducción y dejándolos inofensivos. Es un proceso de desinfección física que no requiere el uso de productos químicos.

3. ¿Qué es la Dosis de Luz Ultravioleta?

La dosis de luz ultravioleta (Dosis UV) es el parámetro fundamental para medir la eficacia de la desinfección. Se define por la siguiente fórmula:

Dosis UV (mJ/cm2) = Intensidad UV (mW/cm2) × 

Tiempo de Exposicioˊn (s)

• Intensidad UV: La potencia de la luz UV por unidad de área, influenciada por la potencia de la lámpara, su antigüedad, la distancia y la transmitancia del agua.
• Tiempo de Exposición: El tiempo que el agua permanece expuesta a la luz dentro del reactor, directamente relacionado con el caudal y el diseño del equipo.

Para entenderlo mejor, piense en la dosis como la cantidad de bronceado que se obtiene. La intensidad es la fuerza del sol y el tiempo de exposición es el tiempo que pasa bajo él. Para lograr el mismo bronceado, un día soleado requerirá menos tiempo que un día nublado.

4. Factores Clave que Afectan la Dosis UV

• Calidad del Agua: Es el factor más crítico.
  • Transmitancia UV (UVT): Es la capacidad del agua para transmitir luz UV. Las impurezas como partículas, materia orgánica, hierro o manganeso absorben o dispersan la luz, reduciendo la UVT y requiriendo una dosis más alta.
  • Turbidez: Una alta turbidez significa que hay muchas partículas suspendidas que pueden proteger a los microorganismos de la luz UV.
• Caudal: Un caudal más rápido reduce el tiempo de exposición, lo que disminuye la dosis. Por lo tanto, el caudal debe coincidir con la dosis de desinfección requerida.
• Rendimiento de la Lámpara: La potencia y el tipo de la lámpara (baja o media presión), así como su vida útil, influyen en la intensidad de la luz UV emitida. Las lámparas se degradan con el tiempo.
• Diseño del Reactor: La forma en que el agua fluye dentro del reactor y la disposición de las lámparas afectan la uniformidad de la exposición y la dosis final.

5. Cómo Determinar la Dosis UV Correcta

• Normas y Reglamentos Internacionales: Se pueden consultar estándares como la Regla de Tratamiento de Aguas Superficiales (SWTR) de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA), que establece dosis mínimas para diferentes patógenos.
• Tipos de Patógenos: La dosis necesaria varía según el tipo de microorganismo:
  • Bacterias (E. coli): Generalmente requieren 10-20 mJ/cm².
  • Virus (Adenovirus): Requieren dosis más altas, como 40-80 mJ/cm².
  • Criptosporidio (Cryptosporidium): Es muy sensible a la luz UV y requiere dosis más bajas.
• Aplicación Práctica: En la práctica, se debe considerar el patógeno más difícil de inactivar y agregar un margen de seguridad.

6. Mantenimiento y Monitoreo

• Limpieza Regular: Es crucial limpiar la funda de cuarzo para evitar que las incrustaciones de sarro o la suciedad se adhieran y afecten la transmisión de la luz.
• Monitoreo de Dosis: Un sensor de intensidad UV es una herramienta esencial para monitorear en tiempo real la salida de luz y garantizar que la dosis sea adecuada.
• Reemplazo de Lámparas: Reemplace las lámparas UV regularmente, según las recomendaciones del fabricante, ya que su potencia se degrada con el uso.

7. Conclusión: Agua Segura a Través de la Ciencia

En resumen, la dosis de luz ultravioleta es el corazón de la desinfección por UV, definida por la intensidad y el tiempo de exposición. Al diseñar, operar y mantener un sistema UV correctamente, se puede obtener una solución de tratamiento de agua segura, confiable y eficiente.