Índice
Introducción a la tecnología de flotación
Foto: Nuestro ALMA NeoDAF HDED (haga clic aquí para ver el producto)
La flotación por aire disuelto es una tecnología eficaz para eliminar diversos componentes de las aguas residuales, como la DQO, la DBO, las sustancias lipofílicas, el fósforo, los hidrocarburos y los metales pesados. En este artículo, le ofreceremos una introducción a los fundamentos de la ingeniería de procesos y analizaremos sus ventajas y ámbitos de aplicación.
También presentaremos nuestros sistemas de flotación por aire disuelto de bajo consumo energético, la gama de productos ALMA NeoDAF.
Fundamentos del proceso de las plantas de flotación
Funcionalidad y principios de la tecnología de flotación
La flotación por aire disuelto es un proceso de separación física utilizado en el tratamiento de aguas residuales industriales para eliminar las sustancias no disueltas y disueltas de las aguas residuales.
El proceso comienza con la conversión de sustancias disueltas como hidrocarburos, metales disueltos, grasas y DQO en sustancias no disueltas mediante la denominada precipitación de neutralización. Antes de que el agua residual entre en la celda de flotación, es necesario añadirle agentes de tratamiento especializados (precipitantes, agentes de neutralización y floculantes). En nuestros sistemas de flotación por aire disuelto, esto se hace mediante un sistema de control patentado y la medición en línea de la DQO. Esto supone un ahorro considerable de recursos operativos en comparación con otros sistemas de flotación por aire disuelto disponibles en el mercado.
El flujo de agua residual con las sustancias precipitadas (no disueltas) entra entonces en la célula de flotación. Como puede verse en la ilustración anterior, se introduce un segundo flujo de agua poco después de la entrada de la célula de flotación. Se trata de agua clara tratada que ha sido saturada con aire a una sobrepresión de 4 - 6 bares.
Cuando llega el caudal parcial saturado de aire, el exceso de aire burbujea en forma de microburbujas. Éstas encierran las sustancias no disueltas en las aguas residuales y les permiten subir a la superficie, creando un lodo flotado. Esta alfombra de lodo puede separarse con nuestro sistema de rasquetas. La siguiente ilustración muestra el llamado lodo flotado en uno de nuestros sistemas NeoDAF.
Un factor decisivo para el éxito en el funcionamiento de las plantas de flotación es el control preciso de los agentes de tratamiento. La selección de los precipitantes y floculantes adecuados, así como la dosificación, tienen una influencia significativa en la eficacia de la limpieza. Una dosificación excesiva conlleva un funcionamiento costoso, mientras que una dosificación insuficiente perjudica el cumplimiento de los objetivos de limpieza.
Además de la dosificación química, el tamaño de las burbujas de gas también desempeña un papel importante. Las burbujas demasiado grandes reducen la velocidad de ascenso y, por tanto, la adherencia a los contaminantes no disueltos en las aguas residuales. Por otro lado, las burbujas demasiado pequeñas pueden provocar la superposición y, por tanto, perjudicar la formación del lodo flotado.
El tamaño óptimo de las burbujas de gas oscila entre 60 y 80 µm. El valor de pH, la presión de saturación, la velocidad de flujo y la composición del agua son factores decisivos que influyen en el tamaño de las burbujas. Para garantizar el tamaño óptimo de las burbujas de gas se requiere experiencia en la construcción y el funcionamiento de sistemas de flotación por aire disuelto y válvulas de entrada especiales en la zona de entrada.
Productos químicos de tratamiento en la tecnología de flotación
Foto: ALMAFloc APH, precipitante para plantas de flotación (Resumen de productos de precipitantes)
La selección de los agentes de tratamiento y la dosificación precisa son cruciales para el funcionamiento eficaz de los sistemas de flotación. Existe una amplia gama de agentes de tratamiento que pueden utilizarse en función del tipo y la cantidad de impurezas. Por regla general, se utiliza una combinación de tres agentes de tratamiento diferentes: Precipitantes, agentes neutralizantes y floculantes, también conocidos como polímeros.
Se utilizan precipitantes como el cloruro de hierro (III) (por ejemplo, ALMA FLOC FE40) para promover la formación de flóculos eficaces y aglutinar los contaminantes. Los microflóculos resultantes son a menudo tan pequeños que apenas son visibles a simple vista.
La adición de agentes neutralizantes, como la sosa cáustica, provoca el crecimiento de estas microesquirlas. Esto ocurre debido al grupo hidróxido del agente neutralizante. Los grupos de hidróxido cargados negativamente aglutinan diversos contaminantes, lo que provoca un aumento de los microglóbulos. Debido al cambio en el valor del pH y, por tanto, en el límite de solubilidad, los contaminantes están ahora presentes como sólidos no disueltos.
Para producir un flóculo de lodo más grande en la etapa final, se añaden floculantes. Estos polímeros de cadena larga, formados por cadenas de carbono con diferentes cargas, se dividen en floculantes catiónicos (con carga positiva) y aniónicos (con carga negativa). Estos aglutinan los flóculos formados previamente para formar flóculos de lodo más grandes.
La elección de los precipitantes, neutralizantes y floculantes óptimos depende de la concentración y el tipo de impurezas, así como de los objetivos de limpieza. Para una determinación precisa, consulte siempre a un experto y envíe una muestra de agua residual para que la analicen en el laboratorio.
Ámbitos de aplicación de los sistemas de flotación
Posibles aplicaciones en diversas industrias
Foto: Nuestro sistema compacto de flotación ALMA NeoDAF Azul
En la industria alimentaria, los sistemas de flotación por aire disuelto se utilizan para eliminar grasas y aceites y, por tanto, DQO, sustancias lipofílicas, DBO, nitrógeno y fósforo. Las industrias típicas son las lecherías, el procesado de verduras y frutas y el procesado de alimentos. La flotación por aire disuelto también se utiliza en la depuración de aguas residuales procedentes del procesado de carne y aves para eliminar sangre, grasa y otras impurezas.
En la industria de la pasta y el papel, la flotación se utiliza a menudo para eliminar los colorantes de las aguas residuales. Debido a su baja densidad, estas impurezas no pueden eliminarse simplemente por sedimentación, por lo que deben eliminarse mediante flotación por aire disuelto.
Otras industrias típicas en las que se utiliza con frecuencia la flotación por aire disuelto son
- en la transformación de la madera,
- en desguaces,
- en la industria química y farmacéutica,
- en el tratamiento de metales,
- en la industria petroquímica,
- en la industria cosmética
- y en la transformación de plásticos.
Posibles problemas de aplicación y cómo resolverlos
El uso de la flotación por aire disuelto para el tratamiento de aguas residuales industriales puede plantear diversos problemas. He aquí algunos de los retos potenciales y sus posibles soluciones.
Variabilidad de la composición de las aguas residuales: Un problema en el funcionamiento de la flotación por aire disuelto es la variabilidad de la composición de las aguas residuales, especialmente en el caso de las aguas residuales procedentes de la industria alimentaria o de la industria química. La composición de las aguas residuales puede cambiar significativamente durante las operaciones de producción en curso.
Para resolver este problema, los operadores deben realizar análisis periódicos de las aguas residuales para controlar su composición. Los resultados de estos análisis pueden utilizarse para optimizar la dosificación de los agentes de tratamiento. En nuestros sistemas de flotación por aire disuelto de la serie ALMA NeoDAF, esto se consigue mediante un sistema de control patentado en combinación con la medición en línea de la DQO. Esto permite una dosificación precisa de los agentes de tratamiento y, por tanto, un considerable ahorro de costes.
Dificultades en la eliminación de partículas de alta densidad: Otro problema en el funcionamiento de los sistemas de flotación por aire disuelto es la eliminación de partículas de alta densidad, como arena o sales metálicas.
Para resolver este problema, el sistema de flotación puede combinarse con otros procesos de separación, como la sedimentación o la filtración. Otra opción es utilizar agentes de tratamiento especiales optimizados para la eliminación de partículas de alta densidad.
Obstrucción de la planta de flotación: Otro problema del uso de la flotación es la obstrucción de la planta de flotación por lodos flotados, especialmente en el caso de aguas residuales con un alto contenido en sólidos.
Para resolver este problema, pueden instalarse dispositivos especiales que recojan y eliminen los lodos de flotación antes de que obstruyan el sistema de flotación. El mantenimiento regular del sistema de flotación también puede ayudar a evitar obstrucciones.
Ventajas de los sistemas de flotación
Las plantas de flotación han demostrado ser extremadamente eficaces en el tratamiento de aguas residuales industriales y ofrecen una gran variedad de ventajas. En esta sección explicaremos algunas de las ventajas más importantes de las plantas de flotación.
- Alta eficacia de limpieza:
Las plantas de flotación pueden lograr una alta eficacia de depuración y eliminar una amplia gama de contaminantes de las aguas residuales. El proceso de flotación puede incluso eliminar partículas muy finas y difíciles de separar de apenas unos micrómetros.
- Ahorro de espacio:
En comparación con otras tecnologías de limpieza, los sistemas de flotación requieren poco espacio. Esto significa que pueden instalarse en sistemas donde el espacio es limitado.
- Bajo esfuerzo de mantenimiento:
Los sistemas de flotación son muy fiables y funcionan a prueba de fallos. Los requisitos de mantenimiento de un sistema de flotación por aire disuelto también son relativamente bajos. Esto se traduce en unos costes de explotación bajos y unos tiempos de inactividad cortos.
- Amplia gama de aplicaciones:
Nuestros sistemas de flotación por aire disuelto pueden utilizarse en diversas industrias, como la alimentaria y de bebidas, la química y petroquímica, la papelera y la textil.
- Respeto del medio ambiente:
Nuestros sistemas de flotación por aire disuelto se caracterizan por un sistema de refuerzo de burbujas desarrollado internamente, que los hace más eficientes energéticamente que los sistemas convencionales de flotación por aire disuelto.
Conclusión
El tratamiento de aguas residuales industriales es un proceso importante para las empresas. Es crucial que estas aguas residuales se traten de forma cuidadosa y rentable para cumplir los requisitos legales.
Un factor importante en el tratamiento de las aguas residuales industriales es conocer su composición exacta. Cada industria produce distintos tipos de aguas residuales, que pueden contener diferentes contaminantes. Por eso es importante seleccionar la tecnología y el proceso de tratamiento adecuados para lograr un resultado eficaz.
Si necesita más información o asistencia sobre el tratamiento de aguas residuales industriales, póngase en contacto con nuestros expertos. Ofrecemos una amplia gama de soluciones de tratamiento de aguas residuales y podemos ayudarle a encontrar una solución de tratamiento eficaz y sostenible para su empresa. No dude en ponerse en contacto con nosotros en cualquier momento.
A la gama de productos de nuestros sistemas de flotación por aire disuelto de desarrollo propio.
