Aplicaciones de Ozono en Torres de Enfriamiento de Agua

El agua de la torre de enfriamiento requiere un tratamiento extensivo. Durante el tratamiento del agua de la torre de enfriamiento, deben ser controlados tres factores principales:

• Corrosión de tubería y unidades de intercambio de calor
• Incrustaciones en tubería y (principalmente) en intercambiadores de calor
• Crecimiento microbiano (bacterias, algas)

Estos tres aspectos no pueden ser vistos de manera separada. Por ejemplo, un valor más bajo de pH puede prevenir incrustaciones, pero incrementa la corrosión metálica. Por medio del tratamiento de ozono, todos estos aspectos pueden ser controlados colectivamente, sin más adiciones de químicos.

Las técnicas de tratamiento convencional son, principalmente, aplicaciones de biocidas químicos, inhibidores de corrosión e inhibidores de incrustación. El ozono es una alternativa confiable que controla los factores anteriormente mencionados suficientemente. Esta página muestra una visión general de la ozonización de incrustación, corrosión y contaminantes microbianos en torres de enfriamiento de agua.

Incrustación

La incrustación se forma como resultado de los depósitos de iones de calcio y magnesio en las unidades de un sistema de refrigeración. Esto causa la formación de un núcleo que forma una capa de aislamiento en los intercambiadores de calor. Esto influencia negativamente el transporte de calor. Consecuentemente a la pérdida de agua por evaporación, las concentraciones de sal en el agua incrementan. Este proceso es llamado espesamiento. En un cierto punto se alcanza la tasa de saturación para estas sales, causando su precipitación. Esto limita el número de veces que el enfriamiento de agua puede ser reciclado. Como tal, indica el número de veces que el agua requiere refrescarse para evitar una precipitación de sal.

Una bio película también puede ser formada en el sistema de refrigeración de agua, consecuentemente a la obstrucción de los microorganismos, tales como algas. Una biopelícula absorbe iones que normalmente forman miro cristales, los cuales incrementan la incrustación. En un tiempo, la materia orgánica e inorgánica espesará este núcleo.

El tratamiento de ozono limita la incrustación. El ozono es un desinfectante que descompone las biopelículas, causando que los iones ya no puedan unirse a él. Esto causa una disminución en la formación de incrustaciones. Incluso el agua con un alto contenido de sólidos disueltos ahora puede ser reciclada, generando que disminuyan las descargas de agua de refrigeración.

La única condición bajo la cual este sistema trabaja es que pequeñas concentraciones de ozono en reposo deben permanecer en el agua de refrigeración, para prevenir la promoción del crecimiento bacteriano que aumenta la incrustación.

Corrosión

Cada material tiene un lapso de vida limitado. La longitud de ese lapso depende de la naturaleza de material y las condiciones del medio ambiente. El primer método de prevención a la corrosión es la elección de los materiales más persistente y una construcción sólida del sistema de enfriamiento. Una vez el sistema de enfriamiento esté en uso, puede prevenirse la corrosión por alteración de la calidad del agua. en la práctica, esto se alcanza a través del ajuste de pH y la alteración de la concentración de sólidos disueltos. Cuando estas mediciones no proveen el resultado deseado, inhibidores de corrosión pueden ser adheridos al enfriamiento del agua. sin embargo, los inhibidores de corrosión son bastante costosos, debido a la supervisión que debe ser llevada a cabo para garantizar la efectividad de la medición.

Otro método para prevenir la corrosión es la aplicación de ozono. La corrosión es principalmente causada por microorganismos, los cuales mejoran las condiciones para la formación de corrosión. El ozono limita el crecimiento microbiano. El ozono también causa una cierta corriente eléctrica en el agua. Esta corriente genera metales para formar una película pasiva y prevenible a la corrosión en los materiales de sus propios óxidos. Una película oxidativa pasivante se encuentra en el acero inoxidable y el aluminio. Esta película puede ser formada únicamente a un cierto flujo de agua y ciertos tipos de materiales.

Varios experimentos han mostrado que la corrosión siempre disminuye cuando se aplica ozono, usualmente por más del 50%.

Para formar una película corrosivo-preventiva en metales se requiere poco ozono. Altas dosis de ozono pueden corroer algunos metales. En la práctica, cerca de 0,1 g/m³ de ozono es dosificado para recirculación de agua. El ozono que no reacciona con la materia orgánica se descompone en oxígeno. No habrá residuos tóxicos.

Crecimiento microbiano

No se puede prevenir el crecimiento microbiano en sistemas de agua. esto es debido a que siempre usamos agua y aire que contienen bacterias.  Durante el proceso, la bacteria también puede entrar al agua.

El ozono es un desinfectante más fuerte que cualquier otro químico. El ozono es el desinfectante más eficiente para la desactivación de la bacteria Legionella. Usualmente, no se puede espesar el agua en preparaciones de tratamiento de agua orgánica más de tres a cinco veces. Esto significa que, de cada 1000 litros de agua de suplementación, se extraen al menos 200 litros (20%).

Cuando l ozono es usado para tratamiento de agua, el agua puede ser espesada más de cinco veces. Esto significa que, para cada 1000 litros de agua, no más de 200 litros es extraída. En la práctica, el agua puede ser espesada cerca de 20 veces. Esto significa que, para cada 1000 litros de agua, nomás de 50 litros se llevan a la alcantarilla. En este caso, solo las pérdidas por evaporación y salpicadura se llenan con agua dulce.

Aplicaciones y medidas

La aplicación de ozono en tratamiento de refrigeración de agua es una buena opción para el control de la calidad del agua en un sistema de refrigeración de agua. El ozone conduce a ahorros en.

• Agentes antiincrustantes y anticorrosivos
• Dosis de ácidos
• Uso de agua
• Costos en almacenamiento y transporte de biocidas químicos
• Capacidad de la bomba (mayor eficiencia en la transferencia de calor; menor gasto de energía; intercambiador de calor de mayor rendimiento)

La aplicación de ozono solo puede ser hecha adecuadamente cuando ciertos factores se toman en cuenta:

• Calidad del agua: la suplementación de agua para torres de enfriamiento que es dura o tiene un alto COD, es poco recomendable para tratamiento por ozono.
• Tiempo que el ozono permanece en el sistema: la vida media del ozono es de 10 minutos en torres de enfriamiento. Para obtener una concentración residual significante de ozono, la concentración primaria de ozono debe ser suficiente.
• Temperatura del agua de refrigeración: La solubilidad del ozono y la vida media del ozono disminuye a temperaturas de agua de enfriamiento más altas. Esto limita la temperatura del agua de enfriamiento para una aplicación adecuada de la ozonización. El límite es usualmente una temperatura de agua de enfriamiento de 45°C.
• Elección de material: El material que consiste en una torre de enfriamiento debe ser resistente al ozono.