OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA
La determinación del oxígeno disuelto (OD) en aguas naturales y aguas residuales es fundamental para evaluar la calidad del agua y el estado de los procesos biológicos. Esta medición puede realizarse en laboratorio, en línea o directamente en campo, utilizando distintos tipos de sensores.
Los sensores más utilizados tradicionalmente son los electroquímicos, que pueden ser de tipo galvánico o polarográfico. Estos sensores emplean membranas permeables al oxígeno, soluciones electrolíticas internas y electrodos (ánodo y cátodo) de diferentes materiales. Una diferencia clave entre ambos tipos es que los sensores polarográficos requieren un tiempo de polarización, es decir, la aplicación de un voltaje durante algunos minutos (según el fabricante) antes de iniciar la medición, para estabilizar el sistema.
En la actualidad, los sensores que están ganando cada vez mayor aceptación son los ópticos por fluorescencia. Estos sensores funcionan mediante la detección de la disminución de la intensidad o del tiempo de vida de la fluorescencia emitida por un tinte sensible al oxígeno. La presencia de oxígeno reduce esa fluorescencia, y el sensor interpreta este cambio para determinar la concentración de OD. A diferencia de los sensores electroquímicos, los sensores ópticos no requieren membranas ni electrolitos, lo que reduce significativamente el mantenimiento.
OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA
El oxígeno disuelto es oxígeno gaseoso (O₂) que se ha disuelto en el agua (es un gas que no se ioniza). Su medición es crucial para entender los procesos naturales y artificiales en sistemas acuáticos. En condiciones naturales, es esencial para la vida acuática, pero en exceso o en desequilibrio puede acelerar procesos de corrosión en infraestructuras hidráulicas.
La concentración de oxígeno disuelto depende principalmente de la temperatura, la altitud (presión atmosférica) y la salinidad del agua al momento de la medición. En ecosistemas acuáticos, las algas y plantas acuáticas pueden aumentar significativamente la concentración de OD durante el mediodía, a través de la fotosíntesis, especialmente en días soleados, provocando fenómenos de sobresaturación.
En condiciones estándar (1 atm, 20 °C), la solubilidad del oxígeno en agua dulce es de aproximadamente 9.1 mg/L.
OXÍGENO DISUELTO EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (PTAR)
En las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), la medición del oxígeno disuelto es esencial para controlar los procesos biológicos, especialmente en sistemas de lodos activados en sus diferentes variantes.
En zonas aeróbicas, se recomienda mantener concentraciones de OD superiores a 2 mg/L para asegurar la actividad de los microorganismos. Por encima de ese valor, se considera un consumo energético innecesario. En zonas anóxicas, donde ocurren procesos como la desnitrificación, el OD debe mantenerse ligeramente por encima de 0 mg/L, ya que un exceso inhibe la actividad de las bacterias desnitrificantes.
Para controlar adecuadamente estas condiciones, se recomienda el uso de sensores en línea, que permiten una medición continua y en tiempo real, facilitando una respuesta operativa rápida ante cualquier desviación del proceso.
Sensor óptico en línea para O2 en agua.
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