¿Qué es la flotación por aire disuelto (DAF)?

 ¿Qué es un sistema de flotación por aire disuelto?

La flotación por aire disuelto (a menudo abreviada DAF) es un proceso de tratamiento de agua en el que se eliminan sólidos suspendidos, metales y también partículas para aclarar las aguas residuales. El agua clarificada, resultante del tratamiento DAF, puede ser reutilizada o vertida al alcantarillado según el tipo de tratamiento de aguas residuales.

El DAF se utiliza en el tratamiento de aguas residuales municipales, en el tratamiento de aguas residuales industriales y también en el tratamiento de agua potable. En estos sistemas de tratamiento, el DAF se utiliza para eliminar una amplia gama de contaminantes que se enumeran en la Tabla 1. Estos incluyen sólidos suspendidos, materia orgánica, hidrocarburos de la industria del petróleo y el gas, fósforo y nitrógeno de la industria de alimentos y bebidas, y minerales y metales provenientes de la industria minera.

 

 ¿Cómo funciona un sistema de flotación por aire disuelto?

En un sistema DAF, se bombea aire comprimido a la cámara de floculación del sistema de aguas residuales y el aire comprimido se libera a presión atmosférica. El aire liberado forma pequeñas burbujas que se adhieren a la materia en suspensión. La materia suspendida en burbujas de aire flota hacia la superficie del agua (llamada flóculo) y puede eliminarse mediante un dispositivo desnatador.

Se agregan coagulantes o floculantes para permitir que los sólidos suspendidos y los sólidos coloidales se agrupen para su eliminación mediante el sistema DAF. Se podrían incluir polielectrolitos o polímeros en situaciones de rendimiento reducido del sistema DAF si el flóculo es frágil y no se puede eliminar por completo mediante desnatado.

Los coagulantes incluyen alumbre, policloruro de aluminio, polisulfato de aluminio, cloruro férrico, bentonita y polímeros orgánicos. El uso de estos productos químicos depende de lo que deba eliminarse. Por ejemplo, un estudio demostró que el aluminio monomérico era más eficiente para eliminar los sólidos suspendidos y la demanda química de oxígeno (DQO) soluble que el aluminio polimérico o coloidal. Sin embargo, el aluminio polimérico o coloidal fue más eficaz para eliminar la sílice soluble.

Sistemas de flotación de gases disueltos que utilizan gas nitrógeno.

En la industria del petróleo y el gas, se utiliza una versión modificada del DAF, llamada sistema de flotación de gas disuelto (DGF), en el que se utiliza gas nitrógeno, en lugar de aire (que contiene oxígeno), para reducir el riesgo de explosión, para crear Microburbujas. Esta tecnología se utiliza para reducir la concentración de aceite a menos de 25 ppmv (partes por millón en volumen).

En DGF, las burbujas se forman mediante la nucleación de gas disuelto en las fases de agua y aceite a presión reducida. La nucleación es cuando átomos o moléculas se agregan para formar una nueva fase o estructura.

Pretratamiento de desalinización

Además de su uso en el tratamiento de agua potable, el DAF también se utiliza para el pretratamiento en sistemas de desalinización de agua de mar para eliminar algas. La gran cantidad de algas eliminadas mediante el proceso DAF protege la membrana de ósmosis inversa (que se utiliza para la desalinización del agua de mar) en la planta desalinizadora de la contaminación.

¿Cuál es la diferencia entre sedimentación y flotación por aire disuelto?

DAF elimina partículas floculadas y sólidos suspendidos que flotan en la superficie del agua y que se pueden eliminar. Por el contrario, la sedimentación elimina los sólidos que se han depositado en el fondo del agua y se eliminan del fondo del agua. Dependiendo de la fuente de las aguas residuales que se utilizan para el tratamiento DAF y del contenido químico y la concentración de los contaminantes en las aguas residuales, el tratamiento DAF puede provocar la formación de lodos. Los productos químicos, dependiendo de sus propiedades, que no flotan debido al tratamiento DAF, pueden hundirse hasta el fondo y formar un lodo que luego sería necesario eliminar.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de DAF?

Las ventajas de DAF se inclinan hacia una mejor calidad del agua, pero esto tiene el costo de un aumento de energía debido al uso de compresión de aire para el tratamiento.
 

Ventajas:

• El DAF puede eliminar las partículas ligeras, como las algas, que son difíciles de sedimentar.
• El tratamiento DAF puede eliminar partículas ligeras de bajas concentraciones, a diferencia de la sedimentación que requiere una mayor concentración de partículas para sedimentar y eliminarlas. El tratamiento DAF se puede operar utilizando tasas de carga superficial (SLR) mucho más altas que la sedimentación.
• El tratamiento DAF produce agua clarificada mediante la eliminación de contaminantes para ayudar al agua a cumplir con los estándares regulatorios y, dependiendo del sistema de tratamiento de aguas residuales, para la descarga segura del agua tratada en los cuerpos de agua.
• Eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO) y la demanda biológica de oxígeno (DBO).
• Ayuda a que el agua potable alcance claridad y contribuye a prevenir problemas relacionados con el sabor, el olor y la posible formación de subproductos de la desinfección durante el tratamiento del agua.

 Desventajas:

•  El tratamiento DAF no es adecuado para agua cruda con sólidos de alta densidad.
•  El tratamiento DAF utiliza más energía que los procesos de sedimentación porque requiere compresión de aire que requiere energía.
•  Los sólidos flotantes pueden sedimentarse en agua a baja temperatura y durante eventos de lluvia.
•  DAF requiere la implementación de un diseño para el tratamiento de aguas residuales a gran escala.

El tratamiento DAF clarifica las aguas residuales y, aunque utiliza más energía que el proceso de sedimentación porque se necesita energía para comprimir el aire y se requiere la implementación del diseño para el tratamiento de aguas residuales a gran escala, un tratamiento DAF ayuda a cumplir con los estándares regulatorios del agua.

Sobre el Autor
Saleha Kuzniewski

Saleha (Sally) Kuzniewski, Ph.D. es un científico especializado en investigación del agua, incluida la remediación ambiental y la investigación biotecnológica. Además de su trabajo como investigadora, profesora adjunta y consultora científica, recibió un premio por su destacada contribución en el Servicio Geológico de EE. UU., el mejor artículo en la Academia de Ciencias de Virginia y fondos locales para desarrollar un curso universitario de biotecnología. También es autora de varias publicaciones, incluida la Ley de Responsabilidad, Compensación y Respuesta Ambiental Integral (CERCLA) y otras regulaciones ambientales, incluida la Ley de Agua Potable Segura. La Dra. Kuzniewski recibió su licenciatura en biología del William Smith College, su maestría en Ciencias Ambientales de la Memorial University of Newfoundland y su doctorado. en Ciencias Ambientales y Políticas Públicas de la Universidad George Mason. Puede comunicarse con Kuzniewski en skuzniewski1@gmail.com.

Fuente: https://www.wwdmag.com/what-is-articles/article/55020321/what-is-dissolved-air-flotation-daf?o_eid=5174E2781701H4Y&oly_enc_id=5174E2781701H4Y&rdx.ident[pull]=omeda|5174E2781701H4Y&utm_campaign=CPS240422202&utm_medium=email&utm_source=WWD+What+is+Series (05/05/2024)