Clarificadores DAF
Los clarificadores DAF (Por sus siglas en inglés: Dissolved Air Flotation, es decir, Flotación por Aire Disuelto) de ACS Medio Ambiente®, separan eficientemente los sólidos suspendidos totales y grasas, aceites y partículas flotantes de los efluentes industriales. El sistema genera burbujas de aire con un rango de burbujas moleculares a microburbujas. El aire es disuelto en el agua tratada por la adición de aire comprimido a una corriente presurizada de efluente reciclado.
El agua presurizada pasa entonces a través de una válvula de descarga reduciendo la presión a la presión atmosférica. Esta agua despresurizada se mezcla entonces con el afluente acondicionado. Cuando la presión es reducida, el aire supersaturado se empieza a precipitar de la solución. Las moléculas de aire se fijan así mismas o a los sólidos floculados. Las moléculas precipitadas se unen en una microburbuja. La burbuja con los sólidos suspendidos y/o las gotas diminutas de aceite son boyantes y flotan a la superficie. Este proceso simple combinado con acondicionamiento químico óptimo y equipo diseñado apropiadamente brinda un sistema sofisticado de separación de sólidos, grasas, aceites y partículas flotantes.
ACS Medio Ambiente® ha desempeñado evaluaciones extensivas en el laboratorio acerca del tamaño de la burbuja de aire y la separación efectiva sólida-líquida. Los datos demuestran abrumadoramente que mientras menor sea el tamaño de la burbuja de aire, será más eficiente la separación. En comparación, el efluente de un Sistema de Flotación por Aire Inducida (IAF por sus siglas en inglés) típicamente contiene el doble de sólidos suspendidos totales y grasas, aceites y partículas flotantes, que el efluente de un Clarificador DAF. En las pocas aplicaciones donde la separación reducida del IAF es satisfactoria, ACS Medio Ambiente® puede proveer de Flotación por Aire Inducida como una alternativa.
Además de disolver aire en el agua reciclada, el tanque de disolución de aire de ACS Medio Ambiente® también separa y ventila macro burbujas excesivas del sistema por lo que previene la perturbación de la superficie en el tanque DAF. Sólo el agua presurizada saturada con el aire disuelto, no burbujas, es la que se permite que se mezcle con el agua residual tratada. Muestras del tanque de disolución de aire tienen una apariencia lechosa debido a la burbuja microscópica. El sistema de ACS Medio Ambiente® de Aire Disuelto es mucho más efectivo que un sistema de aire inducido.
Criterios del Diseño del Sistema.
Existen cinco factores importantes a ser considerados para determinar el tamaño adecuado del DAF.- Razón aire a sólidos.- Es la cantidad de aire requerida para que floten una cantidad dada de sólidos y grasas, aceites y partículas flotantes. Es expresada usualmente como lbs de aire/lbs de sólido, estando la razón normal entre 0.01 y 0.10 lbs de aire/ lb de sólidos. ACS Medio Ambiente® recomienda una razón de 0.03. La cantidad de aire que se disuelve en el agua está determinada por la temperatura del agua reciclada y la presión impuesta. Bajo condiciones de diseño normal de ACS Medio Ambiente® (75 psig a 70ºF) la cantidad promedio de aire disuelto es de 9% en peso. Los sólidos suspendidos totales deben ser analizados y debe ser establecido el porcentaje de reciclaje apropiado. Una corriente de desecho de 1,000 mg/L de sólidos suspendidos totales requerirá una tasa de reciclaje de 50%, y 2,000 mg/L de sólidos suspendidos totales requerirá de un 100% de reciclaje.
- Carga Hidráulica (gpm/ft2).- Es la relación entre el área de superficie disponible de la celda de flotación y la razón de flujo total a través del afluente del DAF más el reciclado. La carga hidráulica es la razón de flujo total dividida por el área de superficie de separación efectiva. Las cargas hidráulicas de diseño varían de 1.5 a 5.0 gpm/ft2. ACS Medio Ambiente® recomienda 2.5 gpm/ft2.
- Tasa de Derrame del Anillo del Canal del Vertedero.- En galones por minuto por pie lineal, es un valor conveniente de calcular que se puede suponer que refleja la formación real de Eddy que podría llevar sólidos o grasas, aceites y partículas flotantes bajo el deflector de flujo inferior. No debe de ser muy rápida tal que arrastre sólidos precipitados. El derrame debe de ser completamente uniforme a través del canal del vertedero (y por lo tanto debajo del deflector).
ACS Medio Ambiente® normalmente no recomienda la unidad DAF diseñada en forma rectangular debido a que la alta velocidad a la entrada nunca se reduce. Entonces, la separación esperada no es tan eficiente en el diseño rectangular como puede ser esperada en el diseño circular de DAF. ACS Medio Ambiente® utiliza el diseño rectangular para clientes con espacio disponible limitado.
- Carga de Sólidos.- Es la relación entre el área de superficie efectiva de una celda DAF y la cantidad total de sólidos suspendidos totales y grasas, aceites y partículas flotantes que entran al sistema. La carga promedio de diseño es de 1.0 a 3.5 lbs/h/ft2. ACS Medio Ambiente® recomienda no exceder 2.0 lbs/h/ft2. El cálculo debe incluir no sólo los sólidos suspendidos totales del afluente sino también todos los químicos agregados para acondicionar y flocular la corriente de residuos.
- Remoción de Sólidos.- De ambos: flotación y sedimentación (si hay alguno) debe de ser considerada en el diseño general. Además de la rastra desnatadora para remover lo que se encuentra flotando, ACS Medio Ambiente® también tiene una rastra de fondo para barrer cualquier sedimento a la salida central del fondo.
Los Sistemas de Flotación por Aire Disuelto de ACS Medio Ambiente® son muy efectivos en la remoción de sólidos suspendidos y grasas, aceites y partículas flotantes libres. El aceite y las grasas emulsificadas deben de ser acondicionadas químicamente antes de removerse. Debido a las cargas de "van der Waals", las partículas en aguas residuales industriales normalmente existen como una suspensión coloidal. Estas cargas deben de ser neutralizadas antes de que los sólidos puedan ser floculados y de que floten. Los pequeños y desestabilizados coloides se juntan y aglomeran con los polielectrolitos de cadenas largas en flóculos grandes que pueden flotar fácilmente hacia la superficie.
Figura 1.- Operación del Sistema.
Tubos de Mezcla del Afluente
El afluente acondicionado y floculado es transportado al pozo central de distribución a través de un tubo mezclador grande (1). El agua presurizada reciclada saturada con aire es entonces agregada al agua tratada a través de inyectores mezcladores de ACS Medio Ambiente® lo cual induce una leve turbulencia a través del tubo mezclador (2). La presión del agua reciclada se reduce a la presión atmosférica en la válvula de control de presión (9). El inyector mezclador de ACS Medio Ambiente® mezcla uniformemente el agua reciclada saturada de aire con el afluente acondicionado mientras que el aire disuelto se precipita de la solución.Mezclado Central/ Distribución
El agua reciclada despresurizada con el afluente acondicionado fluye al pozo central de distribución/mezclado (3). La cámara de distribución está diseñada para retener la mezcla y brindar un mezclado hidráulicamente suave por un periodo corto de mezclado. Se permite un tiempo adecuado para que las moléculas precipitadas del aire se unan a los sólidos suspendidos y se aglomeren para producir flotabilidad. Otras microburbujas se quedan atrapadas dentro de los poros de los flóculos, lo que ciertamente no sucedería con burbujas más grandes. El agua residual fluye hacia la salida cerca de la parte superior del pozo de mezclado a través de orificios de distribución para distribuir uniformemente el agua tratada a través de la celda DAF.Remoción de Sedimentos y de Material Flotante
Si existen sólidos pesados, se sedimentarán en el fondo del tanque DAF. Una rastra motorizada en el fondo (4) impide que los sólidos formen un canal (que es un problema común en tanques con fondo cónico sin rastras) moviendo continuamente los sólidos recolectados a la salida central. La remoción de sólidos pesados está controlada por la válvula (12) y puede ser iniciada ya sea manual o automáticamente. Un desnatador superficial mueve los sólidos boyantes que flotan hacia la orilla de un vertedero (5). Entonces lo flotante, se desliza hacia abajo por suelo inclinado del canal al tanque de recolección exterior (10).Celda DAF
La rapidez del flujo se lentifica dramáticamente conforme se mueve radicalmente del centro de la celda DAF a su circunferencia. Se brinda un tiempo adecuado para que los sólidos suspendidos boyantes emerjan a la superficie, formando una capa de flotante o de nata, conforme el líquido clarificado se mueve radicalmente hacia abajo hacia el deflector de salida. El agua tratada fluye debajo del deflector de salida (6), a través del plenum de salida y sobre el canal del vertedero igualador del flujo.Cámara de Salida
El agua tratada fluye sobre el anillo del canal, al vertedero de derrame, y de ahí al pozo de agua limpia (7). Una porción predeterminada del agua tratada se recicla y el remanente fluye por gravedad al drenaje industrial o a tratamientos posteriores (11).Unidad de Presurización
Una porción del agua tratada se utiliza para brindar un medio para entregar el aire disuelto al DAF bombeándola a un tanque de presión (8) con aire comprimido a 75 psig. Atraer aire a la succión de la bomba no se recomienda por ACS Medio Ambiente® debido a que la cavitación de la bomba inherente acorta la vida dramáticamente de la bomba centrífuga de alta presión. El nivel del líquido en el tanque de presión es controlado por el control de nivel especial de ACS Medio Ambiente® que desahoga todo el aire no disuelto (burbujas grandes) para prevenir su entrada a la Cámara de Separación del DAF. El agua presurizada y el aire comprimido se mezclan y se contienen el tiempo suficiente para crear una solución saturada. El agua reciclada saturada pasa a través de la válvula de reducción de presión (9) única de ACS Medio Ambiente® conforme entra el tubo de mezclado. Cuando se libera la presión, la solución saturada se vuelve sobresaturada y el aire comienza a precipitar de la solución.Materiales de Construcción
El material estándar de construcción de ACS Medio Ambiente® son placas de acero de ¼" A36, sandblasteadas a un acabado SPC-6 y recubiertas con una pintura epóxica grado de inmersión resistente al ácido. Como una opción, el acero inoxidable se puede sustituir. Se provee un panel de control central NEMA 12 para controlar toda la operación.Aplicaciones Industriales
- Fabricación y Mantenimiento de Aviones.
- Rastro de Animales
- Mantenimiento Automotor.
- Tratamiento de Agua de Lastre
- Lodos Biológicos
- Manufactura de Químicos.
- Manufactura de Cosméticos
- Escurrimientos de Corrales de Engorda
- Procesadoras de Alimentos
- Lavanderías Industriales
- Empacadoras de Carne
- Remoción de Metales
- Agua Producida en los Campos Petroleros
- Refinación de Petróleo
- Manufactura de Pinturas
- Plantas de Electricidad
- Pulpa y Papel
- Mantenimiento de las Vías del Tren.
- Limpieza de Tanques de Camiones
- Curtidoras
- Manufactura Textil
Diseño Listo para Operar
ACS Medio Ambiente® brindará el sistema DAF entero listo para operar que incluye la ingeniería, estación de alimentación, acondicionamiento químico, compactación de sólidos, instalación y arranque. ACS Medio Ambiente® diseña y fabrica su propio equipo, y brindará las piezas individuales del equipo para plantas completas listas para operar.Pronto nos pondremos en contacto con Usted para proporcionarle la información que requiere.
Muchas gracias.