La flotación por aire disuelto es uno de los procesos más versátiles y eficaces en el tratamiento de aguas y en desalinización.
La flotación por aire disuelto o DAF (dissolved air flotation) es uno de los procesos más empleados en tratamiento de aguas de todo tipo -residuales industriales, urbanas, reutilización de aguas y procesos de desalinización-. La flotación por aire disuelto tiene cabida en diferentes puntos de la línea de tratamiento de aguas debido a las múltiples posibilidades de diseño de los flotadores.
En muchas ocasiones, la unidad de flotación por aire disuelto se coloca en cabeza del proceso de depuración, inmediatamente después del pretratamiento para la remoción de aceites y grasas. También es frecuente encontrar un flotador a la entrada del biológico para reducir la carga contaminante. En otras ocasiones se sitúa al final de la linea de aguas como clarificador final antes de enviar el vertido a un filtro verde o al medio natural. En desalinización -donde la fibra de vidrio está consolidándose como material de construcción- funciona como protector de las membranas ante la presencia de algas en el agua. De la misma manera, los flotadores por aire disuelto se pueden instalar en la cabeza de la línea de fangos como espesadores de lodos, para reducir su volumen.
La flotación por aire disuelto se basa en un proceso físico-químico que separa las partículas sólidas de las líquidas mediante la adición de burbujas de aire muy finas.
Estas burbujas se adhieren a las partículas sólidas y las confiere una velocidad de ascensión muy rápida. Una vez en la superficie, los sólidos -los fangos- son arrastrados mecánicamente hasta una tolva. Se calcula que la flotación por aire disuelto proporciona una velocidad de ascensión 5 veces mayor que la velocidad de decantación que se produce en un decantador convencional. Con el consiguiente ahorro de tiempo y espacio que esto supone.
Coagulación y floculación
El agua residual es bombeada de manera constante al tubo floculador -un tubo en forma de serpentín que facilita la mezcla de los reactivos con el agua-. Allí se le añade coagulante. Este producto químico tiene la capacidad de desestabilizar las partículas suspendidas o coloides para facilitar la posterior separación sólido-líquido. Algunos de los coagulantes más empleados en el tratamiento de aguas son el sulfato de aluminio, sulfato ferroso, sulfato férrico, cloruro férrico o policloruro de aluminio.
Posteriormente, en el mismo tubo se añade floculante. Esto es un polímero con carga inversa a la del agua residual que atrae los flóculos o coloides de menor tamaño para formar otros más grandes. De esta manera las micro-burbujas de aire se adhieren a estos flóculos de mayor tamaño formando partículas con una densidad menor que la del agua y haciendo posible la flotación.
Fango a un lado, agua limpia al otro
Una vez realizada la separación sólido-líquido, una parte del agua tratada -aproximadamente un 30 %- es recirculada para ser mezclada con el agua residual. Un estudiado sistema de inyectores reparte la presión del agua saturada en el flotador para que las burbujas generadas en la superficie tengan el tamaño óptimo que favorezca la flotabilidad de los flóculos.
Ya en la superficie del flotador, un sistema de rasquetas arrastra la cama de fangos generada hasta la tolva (video) que recoge los lodos y el agua clarificada sale del flotador por el lado opuesto. Mientras tanto, las partículas más pesadas que no hayan sido capaces de alcanzar una densidad menor que la del agua quedan retenidas en la cámara de sedimentos desde donde son recirculadas al comienzo de la línea para recibir el tratamiento oportuno.
