Cómo funcionan los equipos DAF en las estaciones depuradoras de aguas residuales

Cómo funcionan los equipos DAF en las estaciones depuradoras de aguas residuales

01/10/2015

Cómo funcionan los equipos DAF en las estaciones depuradoras de aguas residuales



Autor: Agua, Energía y Medioambiente Servicios Integrales S.L.U. (AEMA)

Blog: aguasindustriales.es

 

Sistemas DAF

 
Un sistema de flotación por aire disuelto DAF es un sistema que se encarga de separar las partículas en suspensión mediante microburbujas de aire, en una solución sobresaturada. Los sólidos se adhieren a las microburbujas en su recorrido ascendente flotando hacia el sistema de separación superior.
 
Los equipos DAF para estaciones depuradoras, se pueden clasificar por su forma: en flotadores circulares o rectangulares.
 
 

Tipos de DAF

 
En función de su proceso, éstos pueden ser:
 
  • FAD T: se sobresatura el caudal total
  • FAD P: se sobresatura parte de del caudal
  • FAD R: Se sobresatura agua del efluente, recirculándola a la alimentación
 
 

Ventajas e inconvenientes

 
Cada uno de los procesos de los diferentes equipos DAF para depuradoras tiene sus ventajas e inconvenientes:
 
  • FAD T: El saturador está ubicado a la entrada del flotador, y es alimentado con el total del A.R. perdiendo parte de eficacia en la saturación del fluido y exigiendo un mantenimiento importante de los equipos.
  • FAD P: Estos equipos DAF para depuradoras toman parte del agua sucia presurizándola, por lo que el mantenimiento de los equipos es menos importante ya que el equipo de presurización es de menor tamaño y en consecuencia de menor coste.
  • FAD R: Utiliza un flujo de agua Clarificada, con lo que optimiza el diseño y el mantenimiento del sistema de presurización siendo el coste de mantenimiento mínimo. Por otro lado, al sumar el caudal de alimentación con el de presurización se diluye la concentración a la entrada del flotador, aumenta el caudal de alimentación a tratar y en consecuencia el tamaño del flotador.
 
 
 
Sistema DAF
 
 
Para aplicaciones de tratamiento de agua que requieren la remoción de un flóculo frágil, para depuradoras que funcionan con la flotación por reciclado de caudal a presión, el equipo DAF sería el sistema más apropiado.
 
En este proceso, el caudal total influente va bien inicialmente a través del tanque de floculación o directamente al tanque de flotación si no se precisa floculación separada. Parte del efluente clarificado se recicla, presurizado y saturado con aire.
 
El agua presurizada reciclada se introduce en el tanque de flotación a través de un dispositivo de reducción de presión y se mezcla con el agua floculada. En el dispositivo de reducción de presión, la presión se baja hasta la presión atmosférica, desprendiendo el aire en forma de finas burbujas (de 10 a 100 µm de diámetro). Las burbujas de aire se agregan a los flóculos, y el agregado flota en la superficie.
 

 

Depuradora con equipos DAF con sobresaturación y recirculación parcial del caudal

 
El tanque de los equipos DAF para depuradoras con sobresaturación se divide en dos cámaras o depósitos. La primera cámara se denomina zona de contacto y la segunda es la zona de separación, ambas están separadas por un deflector o bafle.
 
El propósito de la zona de contacto es proporcionar oportunidades para que las partículas de flóculo y las burbujas de aire colisionen y se unan entre ellas. Las burbujas de aire con flóculos adjuntos se llaman agregados burbuja-flóculo. El agua arrastra la suspensión de agregados, burbujas libres y partículas floculares sin unir hacia la segunda cámara, la zona de separación. Aquí las burbujas libres y los agregados pueden ascender hasta la superficie del tanque. En la superficie del tanque se forma una capa flotante compuesta de una mezcla de burbujas y partículas floculares que han sido arrastradas por estas. Con el tiempo esta capa de flotados se concentra produciendo un lodo, denominado nata o fango, que se retira del tanque por medio de un sistema de barrido superficial. El agua clarificada se extrae desde la parte inferior del tanque y una parte de esta agua vuelve a entrar en el sistema como caudal de recirculación (Qr).
 
Las burbujas de aire se introducen en la zona de contacto. En primer lugar, el aire (atmosférico) se disuelve en el caudal de reciclaje elevando ambos a alta presión en un recipiente llamado saturador. Así, la cantidad total de aire que se suministra a la zona de contacto depende de la presión del saturador y el flujo de reciclaje. Suelen utilizarse valores de presurización en torno a 400-600 kPa. El caudal de reciclaje puede describirse en términos de relación o tasa de reciclaje, que es el caudal de reciclado (Qr) dividido entre el caudal efluente de la planta (Q). Valores típicos de relación de reciclado están entre 10-50%
 
Una parte del caudal tratado es recirculado y mezclado con la corriente principal sin presurizar antes de la entrada al tanque de flotación, lo que provoca que el aire deje de estar en disolución y entre en contacto con las partículas sólidas a la entrada del tanque. En las instalaciones de mayor tamaño, se recircula parte del efluente del DAF (entre el 15-120%).  El flujo de reciclaje se inyecta al flujo principal a través de toberas o válvulas especiales a la entrada de la zona de contacto, en la parte inferior. Las microburbujas se producen con tamaños entre 10 y 100 µm. Estas burbujas de aire tan pequeñas dan al agua un aspecto lechoso, por ello se utiliza el término ‘agua blanca’ para describir la suspensión de burbujas en el depósito.
 
Se utiliza el término Carga Hidráulica para definir la capacidad (de funcionamiento) y el tamaño de los depósitos de los equipos DAF para depuradoras. La Carga Hidráulica (CH) se define como el caudal total por unidad de superficie. Tal y como se ha comentado, los procesos convencionales de los equipos DAF para depuradoras se diseñan para CH nominales de 5-15 m/h. Más recientemente, comenzaron a desarrollarse  equipos DAF para depuradoras capaces de tratar CH de 15-30 m/h, son denominados equipos DAF de alto rendimiento.
 
 

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