Misurare l'ozono per un trattamento delle acque in sicurezza

Per motivi igienici, l'acqua potabile o qualsiasi altra acqua con cui le persone entrano in contatto diretto o indiretto deve essere trattata con sostanze che distruggono i microrganismi presenti.

Il cloro e l'ozono sono molto spesso utilizzati come disinfettanti. Nelle applicazioni legate all'acqua, un elevato livello di sicurezza per il consumatore è il requisito più importante. Per questo motivo, vengono utilizzati sistemi di automazione per il monitoraggio, il controllo e la registrazione completamente automatici della concentrazione di disinfettante.

L'ozono: uno dei disinfettanti più potenti

L'ozono è uno dei più potenti ossidanti disponibili. Reagisce molto rapidamente con i contaminanti presenti nell'acqua e li rende innocui. L'ozono non viene utilizzato solo per la disinfezione, ma anche per:

• l'ossidazione di sostanze inorganiche, tra cui ferro e solfuri
• l'ossidazione degli inquinanti organici, comprese le sostanze che modificano il colore, l'odore o il sapore dell'acqua, nonché gli inquinanti fenolici e i pesticidi
• trattamento con ozono prima della clorazione: riduce la quantità di cloro necessaria e riduce la quantità di sostanze che, in combinazione con il cloro, formerebbero sottoprodotti indesiderati

Dosaggio dell'ozono

Secondo le normative in merito all'acqua potabile, la concentrazione sicura di ozono aggiunta all'acqua è di massimo 10 mg/l. Il limite massimo dopo il trattamento dell'acqua è di 0,05 mg/l.

Una concentrazione troppo elevata di ozono nell'aria provoca sonnolenza, mal di testa e affaticamento e un calo della pressione sanguigna.

Vantaggi e svantaggi dell'uso dell'ozono come metodo di trattamento dell'acqua

Vantaggi della disinfezione dell'acqua con ozono

• forte disinfettante (più forte, ad esempio, del cloro) - breve tempo di reazione
• l'attivazione del biocida è indipendente dal pH
• l'ossidazione delle sostanze organiche migliora l'odore, il sapore e il colore dell'acqua
• quando l'ozono si dissolve, viene prodotto solo ossigeno solubile (“non residuo”)
• non forma sottoprodotti alogenati

Svantaggi della disinfezione dell'acqua con ozono

• costi elevati (impianto, energia, ecc.)
• quando si utilizza l'aria per la produzione di O3, si possono formare ossidi di azoto come sottoprodotti indesiderati (formazione di nitrati organici)
• è possibile la formazione di sottoprodotti indesiderati in acqua: aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, bromati e composti organici bromurati in presenza di ioni bromuro
• a causa della sua elevata reattività, l'ozono si rompe in tempi relativamente brevi. Per evitare la contaminazione dell'acqua o la formazione di biofilm nel sistema di distribuzione, è necessario utilizzare un disinfettante secondario
• altamente tossico e corrosivo, rappresenta un rischio se rilasciato in modo incontrollato
• l'esposizione all'ozono può essere dannosa e causare irritazioni all'alito e alla gola

Come si misura l'ozono? Sensori amperometrici per il monitoraggio dell'ozono

Per misurare la concentrazione di ozono nell'acqua, è vantaggioso disporre costantemente di un segnale elettrico proporzionale alla concentrazione di disinfettante. Questo può essere utilizzato come segnale di ingresso al dosatore di disinfettante, il che significa che la concentrazione può essere controllata in modo completamente automatico.

La misurazione continua e accurata dell'ozono presente nell'acqua è garantita da un sensore amperometrico di ozono con compensazione della temperatura integrata.

Misuratori amperometrici di ozono - principio di misura

La sostanza da determinare (ad esempio il gas ozono) reagisce sull'elettrodo di lavoro (catodo). Viene quindi misurata una corrente, proporzionale alla concentrazione di questa sostanza in soluzione.

Versioni del sensore per la misurazione dei livelli di ozono nell'acqua

I rivelatori amperometrici di ozono possono essere suddivisi in:

• Sistemi a 2 elettrodi

• Sistemi a 3 elettrodi con commutazione potenziostatica.

I sensori di ozono sono disponibili sia in versione aperta che schermata da membrana.

Controllore PID JUMO AQUIS 500 AS - registrazione dei dati di misura

Il sensore fornisce un segnale 4-20 mA non calibrato, che può essere ulteriormente elaborato, ad esempio, dal controllore PID JUMO AQUIS 500 AS con display LCD. Il dispositivo svolge due funzioni: fornisce la tensione di alimentazione necessaria e consente una semplice calibrazione del sistema di misura.

Apparecchiature per il monitoraggio dell'ozono - applicazioni industriali

Il sensore amperometrico di ozono può essere utilizzato nei seguenti settori:

• acqua potabile

• acqua di piscina

• acqua di processo e di produzione

• acque industriali

• sistemi di circolazione come i circuiti dei fluidi di raffreddamento

• acqua contaminata da tensioattivi e sostanze chimiche - solo nella versione con sensore con membrana insensibile alle sostanze chimiche e ai tensioattivi