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Aireación y Dealcalinización

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Aireación y dealcalinización

Edison Leandro García Ospina


Ingeniero Ambiental y Sanitario
Magister en Ing Civil énfasis en Ing Ambiental
Definiciones claves.
• Alcalinidad: Es la capacidad que se tiene para neutralizar ácidos
, la alcalinidad esta dada por los iones bicarbonatos, carbonatos
e hidroxilo.
• Acidez: es la capacidad que tiene una muestra de agua para
neutralizar bases, la acidez esta dada por el dióxido de carbono
y ácidos fuertes.
• pH: es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El
pH indica la concentración de iones hidrógeno [H]+ presentes
en determinadas disoluciones.
Aireación
• Proceso mediante el cual el agua es puesta en contacto intimo con el aire con
el propósito de modificar las concentraciones de sustancias volátiles
contenidas en ella.
• Con la aireación es posible lograr lo siguiente:
Transferir oxigeno disuelto (OD) al agua
Disminuir la concentración de CO2*
Disminuir la concentración de H2S
Remover gases como metano, cloro y amoniaco.
Oxidar Hierro*
Remover COV (compuestos orgánicos volátiles)
Y en general remover sustancias productoras de olores y sabores.
Principio teórico: Ley de la difusión de Fick
dC K  A  Cs  C 

dt V
• dC/dt = Tasa de cambio de la concentración del gas volátil,
mg/L.s
• K = coeficiente de transferencia de la sustancia volátil, m/s
• A = área de contacto entre la fase gaseosas y la fase liquida
(m2)
• V = volumen de la fase liquida (m3)
• Cs = Concentración de saturación del gas en el liquido, mg/L
• C = Concentración del gas o sustancia volátil en el liquido,
mg/L.
Torres de Aireación o bandejas múltiples

https://www.youtube.co
m/watch?v=l2o0YFgWWo
k
Criterios de diseño:
Criterio Valor Unidad
Carga hidráulica (Total) < 100 m3/m2.d
Carga Unitaria (Unitaria) <5 gpm/ft2
Número de bandejas 3 a 5 o mas Und
Espacimainto entre bandejas 0,3 a 0,75 m
Profundidad del agua en la bandeja 0,02 a 0,15 m
Lecho de coque 0,15 a 0,3 m
Dimetro de los orificios 5 a 12 mm
Separación entre orificios 2,5 a 10 cm
Efciencia remoción CO2 30 %
Dealcalinización o descarbonatación
• ¿Cómo bajar la alcalinidad de una agua?

• Cuando no se cumple con los 200mg CaCO3 /L de alcalinidad que solicita la


resolución 2115 de 2007, una de las técnicas de ingeniería para bajar valores
de alcalinidad a concentraciones por debajo de la norma es por medio de la
dealcalinización.

• Recordando el sistema de carbonatos de la química del agua


Sistema carbonatoso

CO2 (g) + H2O H2CO3

H2CO3 H+ + HCO3-

K1 = [H+] * [HCO3-]
[H2CO3]
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Sistema carbonatoso

HCO3- CO3=+ H+

K2 = [H+] * [CO3=]/ [HCO3- ]

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Criterios de diseño de las torres dealcalinizadoras
Criterio Valor Unidad
Carga hidráulica <12,3 GPM/ft2
Relación Gas/liquido 25 (m3/h) air/(m3/h) agua
Altura tipica de relleno 2,5 m
TRH (tiempo de retención hidráulico) >5 min
Profundidad tanque 2,5 a 4 m
Relación Largo : ancho >2

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