Интеллектуальное дозирование для водоподготовки
Интеллектуальное дозирование для водоподготовки
Оптимизация работы системы водоподготовки, а также улучшение качества получаемой воды зависят от грамотного включения дозирующих устройств в несколько стадий обработки. Для повышения автоматизации используются последние решения в области цифровых агрегатов. Они позволяют экономить дорогостоящие реагенты и создавать единые компьютеризованные сети контроля и управления процессами. Комитетом ООН по водным ресурсам рекомендовано снизить забор из возобновляемых источников для производства, а потребности обеспечивать путем очистки промышленной воды и ее рециркуляции. Первая ступень очистки В первичной химической обработке воды используются два основных процесса, позволяющих избавиться от взвешенных мельчайших частиц, коллоидов и микроорганизмов. Коагуляция изменяет заряд частиц и коллоидов в воде, что приводит к их агрегации (образованию достаточно крупных объектов). В последующем они осаждаются или фильтруются. Основные коагулянты - сульфат алюминия, хлороксид алюминия и хлорное железо. Флоккуляция - процесс увеличения локальной концентрации частиц и коллоидов с дестабилизированным поверхностным зарядом и образования флокул (хлопьев). В процессе важно точно дозировать реагенты, так как передозировка может дестабилизировать флоккулу, что не даст удалить частицу обычным путем из-за ее уменьшения. Флоккуляция требует специфического, медленного перемешивания (используют мешалки, например, AMG или AMD) для достижения флокул оптимального размера.
Способы химической очистки
Одним из самых распространенных способов обеззараживания и обезжелезивания является первичное хлорирование воды. Чтобы не создавать узел подготовки разбавленного реактива, а сразу использовать концентрированный гипохлорит натрия, содержащий не менее 190 г/л активного хлора, применяют автоматические системы дезинфекции, например, OXIPERM, выпускаемые компанией ALLDOS, входящей в состав концерна GRUNDFOS. Соли жесткости (гидрокарбонаты кальция и магния), выпадая при нагревании, оказывают влияние на качество технологических процессов и физико-химические свойства воды. Для умягчения воды используют ряд реагентов, стабилизирующих рН, обычно производные ортофосфорной кислоты. В системах отопления добавляют комплексонаты, образующие ингибиторы коррозии, так как обычные смягчители могут вызвать разрушение металлических систем. Но эффективность реагентов зависит от правильной дозировки и регулярности ввода, поэтому систему необходимо дополнять цифровым дозировочным устройством, например, GRUNDFOS типа DME. В процессах обратного осмоса (высоконапорные системы BME, DMET) выпавший на мембране осадок солей забивает поры. Для предупреждения этой проблемы в исходную воду при помощи дозировочных устройств, например, насосов DME, добавляют строго рассчитанные количества ингибитора осадка (антискейланта). В ряде производств (пищевое, ликеро-водочное) возникает необходимость в очищенную воду добавлять ряд компонентов, улучшающих ее органолептические качества.
Работа с концентратами
Повсеместная экономия производственных площадей с целью минимизации затрат приводит к тому, что сооружение отдельных растворных узлов для приготовления разбавленных реагентов является нецелесообразным. Для повышения эффективности производства технологи вынуждены прибегать к дозированию высококонцентрированных растворов, что позволяет снизить расходы на складские и производственные помещения. Однако работа с концентратами требует повышенной точности дозирования. Это делает целесообразным применение современных дозирующих насосов, которые обеспечивают точность в пределах 1-2% и подачу – от 0,002 л/ч. Кроме того, цифровые дозировочные насосы осуществляют плавную, без пульсаций, подачу реагента, что особенно важно в системах водоочистки. Это происходит благодаря усовершенствованной конструкции диафрагменных насосов. В новом типе агрегатов при постоянной работе шагового двигателя появляется возможность увеличить время дозированной подачи настолько, что оно будет значительно превышать продолжительность цикла всасывания. Поэтому в цифровых насосах подача реагента может осуществляться практически непрерывно. При сочетании этого механизма с цифровым управлением удается добиться большой глубины регулировки и высокой точности дозирования. Поэтому, несмотря на относительно более высокие первоначальные затраты, такие устройства быстро окупаются. Специалисты компании Techwater (Польша, производство систем водоподготовки) считают, что своим успехом во многом обязаны применению цифровых дозирующих насосов GRUNDFOS типа DME, используемых в процессах умягчения и рН-контроля. Качество воды это критический фактор в промышленном и коммерческом ее использовании, поэтому фирма применяет в своих разработках только оборудование высочайшего качества.
Стойкость материалов
Многообразие процессов, требующих дозирования, накладывает особые требования на материалы и исполнение дозирующих устройств. В первую очередь, обращает на себя внимание возможность цифрового насоса работать с концентрированными агрессивными средами. Основным фактором является стойкость проточной части агрегата по отношению к рабочему раствору. Наиболее часто встречающийся материал для проточной части – это полипропилен с уплотнением из этилен-полипропилен-диена. Однако для многих химикатов, например, для гипохлорита натрия, такое исполнение не самое удачное, так как эти материалы нестойки к воздействию реагента, что снижает точность дозирования. Удовлетворительным, по мнению многих специалистов, является выбор проточной части из PVDF (поливинилиденфторида) с уплотнениями из фторсодержащего каучука (например, VITON). Надо заметить, что для разных технологических нужд можно подобрать насосы с разным исполнением проточной части. Например, дозировочные насосы GRUNDFOS типа DME выпускаются с исполнением проточной части из полимеров или нержавеющей стали.
Автоматизация и управление
Современное производство характеризуется высоким уровнем автоматизации. Это требует от всех устройств возможности встраиваться в единую систему КИПиА. В связи с этим очень важно, что последние модели насосов DME благодаря собственному процессору легко калибруются, могут вести обмен информацией с центральным пультом управления и легко контролируются в каждый момент времени. Принцип концерна GRUNDFOS: сервис это ответственность. Методика сбора информации о работе оборудования позволяет результативно устранять причины неисправностей еще на стадии разработки и служит базой для внедрения усовершенствований. Полезные новшества, например, цифровые кнопочные дисплеи с интуитивно понятным меню, в том числе и на русском языке, значительно облегчают настройку и дальнейшее использование новейших цифровых дозировочных насосов, таких как GRUNDFOS типа DME. Простота в управлении - особенность всех установок OXIPERM. В них осуществляется полный контроль над процессом дезинфекции воды, например, возможен двойной просмотр данных с помощью вывода информации на дисплей и блок-схему LED. Шаговый двигатель позволяет изменять подачу реагентов от 100% до 0,1% (диапазон регулирования 1:1000) при сохранении постоянной высокой точности дозирования. Большинство видов водоподготовки предполагают химическую обработку рабочей жидкости, то есть добавление тех или иных реагентов. Использование на всех этапах современного высокоточного оборудования позволяет повышать эффективность систем. Материал предоставлен компанией Грундфос.