La flotación por aire disuelto ( DAF ) es un proceso de tratamiento de agua que clarifica las aguas residuales (u otras aguas) mediante la eliminación de materia suspendida, como aceite o sólidos. La eliminación se logra disolviendo aire en el agua o las aguas residuales bajo presión y luego liberando el aire a presión atmosférica en un tanque de flotación. El aire liberado forma pequeñas burbujas que se adhieren a la materia suspendida, lo que hace que esta flote hasta la superficie del agua, donde luego puede eliminarse mediante un dispositivo de desnatado. [1] [2] [3]
La flotación por aire disuelto se utiliza ampliamente en el tratamiento de efluentes de aguas residuales industriales de refinerías de petróleo , plantas petroquímicas y químicas , plantas de procesamiento de gas natural , fábricas de papel, tratamiento de agua en general e instalaciones industriales similares. Un proceso muy similar conocido como flotación por gas inducido también se utiliza para el tratamiento de aguas residuales . La flotación por espuma se utiliza comúnmente en el procesamiento de minerales.
En la industria petrolera , las unidades de flotación por gas disuelto (DGF) no utilizan aire como medio de flotación debido al riesgo de explosión. En su lugar, se utiliza gas nitrógeno para crear las burbujas.
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El agua de alimentación del tanque de flotación DAF a menudo (pero no siempre) se dosifica con un coagulante (como cloruro férrico o sulfato de aluminio) para coagular las partículas coloidales y/o un floculante para conglomerar las partículas en grupos más grandes.
Una parte del agua efluente clarificada que sale del tanque DAF se bombea a un pequeño recipiente a presión (llamado tambor de aire) en el que también se introduce aire comprimido. Esto da como resultado la saturación del agua efluente presurizada con aire. La corriente de agua saturada de aire se recicla hacia la parte delantera del tanque de flotación y fluye a través de una válvula de reducción de presión justo cuando ingresa a la parte delantera del tanque de flotación, lo que da como resultado que el aire se libere en forma de pequeñas burbujas. Las burbujas se forman en los sitios de nucleación [4] en la superficie de las partículas suspendidas, adhiriéndose a las partículas. A medida que se forman más burbujas, la elevación de las burbujas finalmente supera la fuerza de la gravedad. Esto hace que la materia suspendida flote hacia la superficie donde forma una capa de espuma que luego se elimina mediante un desnatador. El agua sin espuma sale del tanque de flotación como efluente clarificado de la unidad DAF. [1]
Algunos diseños de unidades DAF utilizan material de empaque de placas paralelas (por ejemplo, láminas ) para proporcionar más superficie de separación y, por lo tanto, mejorar la eficiencia de separación de la unidad.
Los sistemas DAF se pueden clasificar como circulares (más eficientes) y rectangulares (más tiempo de residencia). El primer tipo requiere solo 3 minutos. El tipo rectangular requiere de 20 a 30 minutos. Una de las mayores ventajas del tipo circular es su pala en espiral.
Los suministros de agua potable que son particularmente vulnerables a las floraciones de algas unicelulares y los suministros con baja turbidez y alto color a menudo emplean DAF. Después de los procesos de coagulación y floculación, el agua fluye a los tanques DAF donde los difusores de aire en el fondo del tanque crean burbujas finas que se adhieren a los flóculos dando como resultado una masa flotante de flóculos concentrados. La capa de flóculos flotantes se retira de la superficie y el agua clarificada se retira del fondo del tanque DAF. [5]