Proceso de aireación en el tratamiento del agua

La aireación es el proceso de poner el agua en contacto con aire u otros gases para transferir sustancias volátiles de la fase líquida a la gaseosa y disolver gases beneficiosos en el agua. Mediante la aireación es posible eliminar sustancias volátiles como gases disueltos, compuestos orgánicos volátiles y diversos compuestos aromáticos que causan sabor y olor. Los gases que se disuelven en el agua durante este proceso son el oxígeno y el dióxido de carbono. El objetivo de la aireación en el tratamiento del agua es:

1. Reducir la concentración de sustancias que causan sabor y olor, como el sulfuro de hidrógeno y diversos compuestos orgánicos, mediante volatilización u oxidación.
2. Oxidar el hierro y el manganeso y convertirlos en formas insolubles.
3. Disuelve gases en el agua (por ejemplo, añadir oxígeno al agua subterránea y dióxido de carbono al agua después del ablandamiento y para la recarbonatación).
4. Eliminar compuestos que puedan interferir con los procesos de tratamiento posteriores o aumentar los costos (por ejemplo, eliminar el sulfuro de hidrógeno antes de la cloración y el dióxido de carbono antes del ablandamiento).

Tipos de aireadores

Se utilizan comúnmente cuatro tipos de aireadores:

1. Aireadores por gravedad
2. Aireadores de pulverización
3. Difusores
4. Aireadores mecánicos. El principal criterio de diseño para todos los aireadores es proporcionar el máximo contacto entre el aire y el agua con un consumo mínimo de energía.

Aireadores por gravedad

Los aireadores por gravedad utilizan vertederos, cascadas, escalones, placas planas inclinadas, torres verticales con flujo de aire ascendente, torres de bandejas perforadas o torres rellenas con materiales como coque o roca.

Aireadores de pulverización

Los aireadores de pulverización rocían gotas de agua en el aire a través de boquillas fijas o móviles. El agua se desplaza verticalmente o en ángulo hacia arriba y cae de nuevo en un recipiente, lecho de contacto o depósito de recogida. Los aireadores de pulverización también se utilizan como elementos decorativos acuáticos. Se requiere una gran cantidad de energía para producir una pulverización que divida el agua en finas gotas, y el agua debe estar libre de sólidos gruesos. Las pérdidas debidas al viento y a la congelación en climas fríos pueden ser un problema importante.

Aireadores de difusión

En este tipo de aireadores, el agua se airea en grandes tanques. Se inyecta aire comprimido en el tanque a través de placas y tubos porosos. Las burbujas de aire ascendentes crean turbulencia, lo que facilita el intercambio de sustancias volátiles entre las burbujas y el agua. Los tiempos de aireación varían de 10 a 30 minutos. Los caudales de aireación suelen estar entre 0,1 y 1 metro cúbico por minuto por metro cúbico de volumen del tanque.

Aireadores mecánicos

Los aireadores mecánicos utilizan impulsores accionados por motor o una combinación de impulsores y dispositivos de inyección de aire. Los dispositivos más comunes son paletas sumergidas, paletas de superficie, aspas de hélice, aireadores de turbina y aireadores centrales.

La aireación también puede realizarse dentro del tanque mediante aireadores de turbina o tubos de flujo de aire centrales. Este es el primer paso en el tratamiento de grandes tanques con agua estancada o cubierta de hielo durante los meses de invierno. Estos sistemas también se utilizan para elevar el agua caliente del fondo en invierno y evitar que la superficie del tanque se congele.