DZ 9966, suministrado por Oxysolution, es un oxidante a base de oxicloruro mineral que genera especies reactivas de oxígeno (ROS); está certificado conforme a la norma NSF/ANSI 60 para el tratamiento de agua potable hasta 84 mg/L, al igual que DZ 9450. Combinado con sistemas de ozono en agua superficial, mejora la calidad del agua y reduce de forma notable la demanda de energía y de químicos.
Comparación del potencial de oxidación
La química de oxicloruro mineral de DZ 9966 se acerca al potencial de oxidación del radical hidroxilo y supera por mucho al ozono y a los oxidantes a base de cloro (volts):
- Radical hidroxilo: 2.80
- Oxicloruro mineral (DZ 9966 / DZ 9450): 2.8–2.9
- Ozono: 2.07
- Permanganato: 1.67
- Dióxido de cloro: 1.57
- Ácido hipocloroso: 1.49
- Cloro gas: 1.36
Estudio en el norte de California
En una prueba de 90 días con dosis de 8–10 mg/L, DZ 9966 logró mejoras sustanciales:
- Turbiedad del agua sedimentada: +70.0%
- MON en agua filtrada: +61.4%
- COT en agua filtrada: +50.0%
- Bromato en agua filtrada: +79.8%
- TTHM: +56.5%
- HAA5: 100.0%+
Caso de estudio de una planta de agua superficial
Con una dosis de 10 mg/L, la capacidad del generador de ozono bajó de más de 110% a 40%, lo que representó una reducción de energía de 50–60%, manteniendo un residual de ozono de 0.20–0.30 mg/L.
Dosificar 10 mg/L redujo la capacidad del generador de ozono de más de 110% a 40% y recortó el consumo de energía entre 50–60%.
¿Cuál es el problema de usar solo ozono?
El ozono es un oxidante realmente bueno y también realmente costoso. El generador tiene que producirlo en sitio, lo que implica un consumo eléctrico que crece con la demanda, un tren de preparación de oxígeno o aire, unidades de destrucción y una carga de mantenimiento que no desaparece. Cuando se degrada la calidad del agua cruda —una floración de algas, una tormenta, un aumento estacional de materia orgánica natural—, la única palanca del operador es subir la capacidad del generador. Con frecuencia las plantas terminan operando por encima de 100% de su capacidad nominal, momento en el que ya no queda margen y no hay holgura ante una falla del generador.
El ozono también trae un problema de subproductos. En fuentes de agua con bromuro, la ozonación forma bromato, que está regulado. Por eso, aplicar más ozono para resolver un problema de turbiedad o de sabor y olor eleva al mismo tiempo otro riesgo de cumplimiento. Además, el ozono, con 2.07 V, queda muy por debajo del potencial de oxidación del radical hidroxilo, que es el que hace la mayor parte del trabajo útil en un proceso de oxidación avanzada; en esencia, el generador paga por producir un precursor.
¿Qué efecto tiene agregar ROS aguas arriba?
DZ 9966 es un oxicloruro mineral líquido listo para usar que aporta especies reactivas de oxígeno (superóxido, radical hidroxilo, oxígeno singulete, hidroperoxilo y peróxido) a 2.8–2.9 V, solo por debajo del flúor, con 3.06 V. Como se dosifica en forma líquida en lugar de generarse, añade capacidad oxidativa sin sumar carga eléctrica y se puede aumentar en un día de agua en malas condiciones sin necesidad de un proyecto de inversión.
Dosificado antes de la clarificación, cumple dos funciones a la vez. Oxida la materia orgánica natural antes de que llegue al contactor de ozono, lo que reduce la demanda de ozono que debe cubrir el generador, y desestabiliza el material coloidal para que el clarificador y los filtros hagan más del trabajo. El precursor que se elimina al inicio de la planta es un precursor que nunca se convierte en subproducto de desinfección al final. Por eso los resultados de la prueba muestran que los TTHM y los HAA5 mejoran junto con la turbiedad: el mecanismo es la destrucción de precursores, no la captura de subproductos.
El resultado en bromato obedece a la misma lógica. Al reducir la dosis de ozono requerida disminuye la formación de bromato, porque el bromato se forma cuando el ozono actúa sobre el bromuro. La comparación completa con el ozono presenta lado a lado la economía de inversión y de operación.
¿Cómo se controla la dosificación y cómo se certifica?
La alimentación se controla con un punto de ajuste de potencial de óxido-reducción en lugar de un valor fijo en ppm, de modo que la dosis sigue la calidad real del agua y no un calendario. La tabla de referencia de ORP indica los valores objetivo por proceso.
| Proceso | ORP objetivo |
|---|---|
| Pretratamiento y postratamiento de ósmosis inversa (OI) | 500–650 mV |
| Desinfección de agua potable | 650–750 mV |
| Destrucción de biofilm / EPS | 600–800 mV |
| Esterilización | +800 mV |
La recomendación estándar para la remoción de hierro, manganeso y biofilm es de +650 a +750 mV, alimentando antes del filtro para lograr la mejor remoción. El intervalo de pH de trabajo es de 4–9. Como DZ 9966 y DZ 9450, la misma química de oxicloruro mineral está certificada conforme a la norma NSF/ANSI/CAN 60 para el tratamiento de agua potable a una dosis máxima de 84 mg/L, lo que hace posible la dosificación en el lado de agua potable. La instalación consiste en una bomba dosificadora, un tanque de almacenamiento y un controlador de ORP opcional, y normalmente toma menos de 30 minutos.
¿Qué significa esto para una ampliación del sistema de ozono?
Ese resultado —la capacidad del generador pasó de más de 110% a 40% con un residual de ozono de 0.20–0.30 mg/L— importa menos por el ahorro de energía que por lo que implica para el plan de inversión. Una planta que opera al tope de la capacidad de su generador es una planta a la que le han dicho que necesita un generador más grande. Recuperar tanta holgura dosificando un líquido convierte la conversación de un proyecto de capital en un renglón de gasto operativo. Una planta en esta situación evitó el reemplazo de un sistema de ozono de más de $20MM.
Si evalúas esta opción para un organismo operador de agua, la biblioteca de investigación municipal e industrial reúne los estudios de respaldo y Municipal y servicios de agua ofrece el panorama general.
Preguntas frecuentes
¿DZ 9966 reemplaza un sistema de ozono?
No tiene por qué. En las aplicaciones descritas aquí se dosifica junto con un proceso de ozono existente para reducir la demanda de ozono que debe cubrir el generador, lo que recupera holgura en el generador en lugar de eliminar el sistema. DZ 9966 es un oxidante a base de oxicloruro mineral que genera especies reactivas de oxígeno y, combinado con sistemas de ozono que tratan agua superficial, mejora la calidad del agua y reduce la demanda de energía y de químicos.
¿Cuánto se puede reducir la carga del generador de ozono?
En una planta de agua superficial del norte de California, dosificar 10 mg/L redujo la capacidad del generador de ozono de más de 110% a 40%, es decir, una reducción de energía de 50 a 60%, manteniendo un residual de ozono de 0.20 a 0.30 mg/L. Reducir la demanda de oxidante que debe cubrir el generador es lo que libera esa capacidad y recupera holgura para los periodos en que se degrada la calidad del agua cruda. Los resultados en cada sistema dependen del agua cruda y del proceso existente.
¿Por qué bajan los subproductos de desinfección?
Porque el mecanismo es la destrucción de precursores. Oxidar la materia orgánica natural antes del contactor elimina el material que de otro modo formaría TTHM y HAA5. El bromato baja por una razón relacionada: menos ozono aplicado a un agua con bromuro significa menos bromato formado.
¿Está aprobado para agua potable?
Como DZ 9966 y DZ 9450, la misma química de oxicloruro mineral está certificada conforme a la norma NSF/ANSI/CAN 60 para el tratamiento de agua potable a una dosis máxima de 84 mg/L. DZ 9450 y DZ 9966 son la misma química con distintas vías de registro, por lo que la certificación es lo que hace posible la aplicación a escala real en una planta pública de tratamiento de agua. Confirma el código de producto certificado y el límite de dosis para tu propia aplicación antes de usarlo.
¿En qué punto del proceso se debe dosificar?
Antes de la clarificación para el trabajo con materia orgánica y turbiedad, y antes del filtro para la mejor remoción de hierro, manganeso y biofilm, con un ORP de +650 a +750 mV. Son los dos puntos de un tren de agua superficial en los que el oxidante rinde más: la dosificación en la etapa de clarificación ataca la materia orgánica y la turbiedad, y la dosificación en la etapa de filtración ataca lo que se arrastra. Las condiciones del sitio determinan los puntos finales de inyección.
¿Tienes un reto de agua como este?
Habla con Oxysolution sobre DZ 9966, hojas de datos de seguridad o el alcance de un programa de tratamiento para tu instalación.
