Flotação por Ar Dissolvido

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TRATAMIENTO DE AGUAS PROCESOS MECÁNICOS
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4
B
C
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CONOCIMIENTOS BÁSICOS
La flotación por aire disuelto
La flotación por aire disuelto se basa
en que la solubilidad del aire en agua
aumenta con la presión (a tempera-
tura constante). En este sistema, una 
corriente parcial del agua depurada 
(agua de circulación) se satura con 
aire a presión. El agua de circulación
se retorna al depósito de flotación a 
través de una válvula de reducción
de presión. La reducción brusca de
la presión a la presión atmosférica 
provoca que el aire disuelto forme
pequeñas burbujas. Un rascador 
retira la espuma flotante de la super-
ficie del agua. Para mejorar la flota-
bilidad de los sólidos se añaden 
frecuentemente coagulantes y flocu-
lantes al agua bruta. Con esto se
forman partículas sólidas de mayor 
tamaño a las que se pueden adherir 
más burbujas de aire.
Ejemplos de aplicación
Tratamiento industrial de aguas 
Industria papelera
Industria alimentaria
Refinerías de petróleo
Industria de plásticos
Tratamiento de aguas residuales urbanas
Decantación secundaria cuando 
 el lodo activado tiene malas 
 propiedades de sedimentación 
Complemento o sustitución de la 
 decantación primaria
Principio básico de la flotación por aire disuelto:
1 burbujas de aire, 2 sólidos, 3 válvula de reducción de presión, 4 agua de circulación, 5 bomba, 6 flotantes, 7 rascador, 
A agua bruta, B aire comprimido, C agua depurada
FLOTACIÓN
Los sólidos cuya densidad es aproximadamente igual 
o menor que la del agua, no se pueden separar por 
sedimentación. Tales sólidos se sedimentarían sólo 
muy lentamente o permanecerían en suspensión. 
El objetivo de la flotación es aumentar el empuje 
ascensional de los sólidos. Esto se logra mediante 
la generación de burbujas de gas finas. Las burbujas 
de gas se adhieren a los sólidos y los transportan a 
la superficie del agua, desde donde se pueden reti-
rar los sólidos flotados. Condición para ello es que 
los sólidos sean hidrófobos, es decir, que sean más 
afines al aire que al agua. Los sólidos separados 
reciben el nombre de flotantes. El factor clave para la 
flotación es el tamaño de las burbujas de gas. Cuanto 
más pequeñas son, tanto menor es su velocidad de 
ascensión. Esto se compensa por el hecho de que 
las burbujas de gas pequeñas se adhieren a los 
sólidos en mayor número que las burbujas grandes.
El principal método usado en tratamiento de aguas 
es la flotación por aire disuelto. Otra variante del 
método es la electroflotación. Ambos procedimientos 
se diferencian principalmente en la forma de produc-
ción de las burbujas de gas.
CONOCIMIENTOS BÁSICOS
En la separación de sólidos de 
gases se emplea también el término 
separación de polvos. La fase sólida 
puede ser tanto una materia de inte-
rés como una no deseada (depu-
ración de gases). En la separación 
por gravedad, la corriente de gas se 
hace pasar por un canal de sepa-
ración a velocidad reducida. Las 
partículas sedimentan durante este 
recorrido y se acumulan.
En la práctica, la separación de 
mezclas de sólidos y líquidos
(suspensiones) tiene lugar en
tanques o cámaras de sedimenta-
ción. Por ellos se mueve la suspen-
sión a velocidad constante. La 
sección de la cámara puede ser 
de forma rectangular o circular. En 
los tanques de sedimentación 
rectangulares, la suspensión entra 
por un extremo y sale por el 
rebosadero situado en el extremo 
opuesto. Durante este recorrido 
sedimentan las partículas sóli-
das en el fondo del tanque. El 
fondo del tanque está inclinado 
para poder evacuar los sólidos 
sedimentados. Además hay dispo-
sitivos con los que se pueden 
retirar del fondo los sedimentos 
sólidos (lodos). Los tanques de 
sedimentación se utilizan, sobre 
todo, para el tratamiento de 
aguas.
La velocidad de sedimentación de
las partículas es la magnitud principal
para el diseño de tanques de sedi-
mentación. Está directamente rela-
cionada con el tamaño y forma de las
partículas (resistencia al flujo) y de la 
diferencia entre la densidad del fluido 
y la del sólido. Si las partículas que se 
encuentran en suspensión son muy
finas o si la diferencia de densidad 
entre el fluido y el sólido es escasa, la
velocidad de sedimentación será muy 
pequeña. En tal caso no será posible 
una separación por sedimentación 
técnicamente viable. Otra magnitud 
que influye en la velocidad de sedi-
mentación de sólidos en líquidos es 
la concentración de las partículas.
Las concentraciones elevadas obsta-
culizan la sedimentación. La así 
llamada velocidad de sedimentación 
impedida es menor que la de las 
partículas individuales (sedimenta-
ción libre), según aumenta la concen-
tración.
Tanque de sedimentación: 
1 boca de agua residual, 2 extracción de lodos, 3 tolva colectora de lodos, 4 rebosadero de agua depurada
5 rastrillo de evacuación de lodos
Para la separación de fases, la 
ingeniería de las operaciones 
básicas mecánicas aprovecha 
en muchos casos la fuerza de 
la gravedad. Se puede emplear 
para separar un sólido de una 
fase fluida. Las partículas 
sólidas que están en suspensión 
en un fluido, sedimentan 
por efecto de la fuerza de la 
gravedad. La condición necesa-
ria para ello es que la densidad 
del sólido sea mayor que la del 
fluido. Este proceso se conoce 
como sedimentación. Fluido es 
un término que abarca gases y 
líquidos. Este término se utiliza 
debido a que la mayoría de las 
leyes de la física son válidas 
para ambos estados.
SEDIMENTACIÓN 
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