I. Ievads
Vai jūs zināt? Pēdējos gados ekstrēmi laikapstākļi ir kļuvuši neparedzami, avota ūdens notece pastāvīgi svārstās, un ūdens eitrofikācija pasliktinās. Virszemes ūdens avoti daudzos apgabalos -izdala smakas, piedzīvo milzīgu aļģu ziedēšanu vai pārmērīgu organisko vielu līmeni-, kas katru dienu rada risku pilsētas ūdensapgādes drošībai. Lai efektīvi novērstu zemes un slapju smakas, kā arī traucējošos organiskos piesārņotājus, ūdensapgādes uzņēmumi visā valstī ir pieņēmuši pulverveida aktīvās ogles (PAC) dozēšanu -neatkarīgi no tā, vai tie ir nepieciešami ārkārtas situācijās vai regulārai apstrādei- kā "galveno ieroci" ūdens kvalitātes nodrošināšanai.
Tomēr, tā kā šis process kļūst arvien plašāks, daudzi ūdens augi ir saskārušies ar apgrūtinošu, izplatītu problēmu: progresīvie dobuma sūkņi (vienas -skrūves sūkņi) mitrās oglekļa suspensijas dozēšanas sistēmās nolietojas satraucoši ātri. Daudzām iekārtām ir jānomaina visa sūkņa galva-īpaši rotors un stators-jau pēc divu vai trīs mēnešu darbības; tas ir īsts apgrūtinājums! Šāda bieža aprīkojuma kļūme ne tikai izraisa O&M izmaksu un rezerves daļu izmaksu strauju pieaugumu, bet arī izraisa nestabilu dozēšanas ātrumu-vai pat pilnīgus pārtraukumus-, kā arī biežu izslēgšanu, lai veiktu remontu. Tas nopietni apgrūtina ūdens rūpnīcas spēju uzturēt nemainīgu ūdens kvalitāti un nodrošināt nepārtrauktu, drošu ražošanu. Lai pilnībā atrisinātu nozares -plašās galvassāpes, kas saistītas ar pulverveida aktīvās ogles (PAC) transportēšanas iekārtām,-proti, ātru nolietojumu, lielu apkopes slogu un sistēmas nestabilitāti{10}}mēs izmantosim ūdensapgādes uzņēmumu praktisko darbības pieredzi visā valstī. Mēs izpētīsim aktīvās ogles fizikālās īpašības, izšķirsim transportēšanas iekārtu strukturālos principus un atklāsim galvenos cēloņus, kas aizrauj skrūvju sūkņu priekšlaicīgu atteici. Mēs arī salīdzināsim divus galvenos dozēšanas procesus -mitrās oglekļa suspensijas dozēšanu un sausā pulvera dozēšanu{14}}, lai novērtētu to ilgtermiņa veiktspēju. Visbeidzot, mēs prezentēsim optimālu dozēšanas risinājumu, kas ir pielāgots ikdienas lietošanai ūdens attīrīšanas iekārtās: tādu, kas nodrošina ilgu kalpošanas laiku, minimālus bojājumus un zemas izmaksas, sniedzot praktisku tehnisko atsauci procesa optimizēšanai, aprīkojuma jauninājumiem un stabilai, augstas kvalitātes ūdens padevei.
II. Kāpēc pulverveida aktīvā ogle sabojā skrūvju sūkņus? Pamatmehānisma skaidrojums
Neļaujiet sevi apmānīt ar pulverveida aktīvās ogles "smalko un viendabīgo" izskatu! Patiesībā tas sastāv no porainām cietām daļiņām, kas ir ārkārtīgi cietas, ļoti abrazīvas un neregulāras formas. Salīdzinājumā ar šķidrām ķimikālijām, piemēram, PAC (koagulanti) vai PAM (flokulanti), tās potenciāls sabojāt aprīkojumu ir daudzveidīgs,-tāpēc skrūvsūkņi bieži vien "izslēdzas" jau pēc dažu mēnešu darbības. Sadalīsim četrus galvenos iesaistītos faktorus:
1. Iespējama struktūras nesaderība ar abrazīviem materiāliem-tas ir galvenais iemesls!
Vienas{0}}skrūves sūkņi balstās uz ciešu pieslēgumu starp metāla rotoru un gumijas statoru, lai izveidotu noslēgtus dobumus vides transportēšanai; klīrenss šajos dobumos ir neticami mazs. Pārvadot PAC vircu, daudzas cietās oglekļa daļiņas pastāvīgi iespiežas saskarnē starp rotoru un statoru. Sūknim griežoties, tas efektīvi pakļauj gumijas statora iekšējo sienu nepārtrauktai slīpēšanai un pulēšanai-, ko neviens komponents nevar ilgi izturēt!
Izmantojot standarta ķīmiskos līdzekļus,{0}}kuriem nav šādu cieto abrazīvo daļiņu-skrūves sūkņa stators var darboties uzticami vienu vai divus gadus bez problēmām; bet oglekļa vircas darbības apstākļos? Gumijas iekšējā siena tiek pastāvīgi pakļauta griešanai un skrāpēšanai, kas paātrina novecošanos un strauji paplašina spraugas. Tas rada tūlītējas problēmas, piemēram, plūsmas ātruma samazināšanos, nepietiekamu spiedienu, nevienmērīgu dozēšanu un neregulāru atpakaļplūsmu. Galu galā sūknis pilnībā neizdodas, neatliekot nekas cits, kā nomainīt sūkņa galvu.
2. Oglekļa virca nosēžas un sabiezē, izspiež sūkni!
Pulverveida aktīvā ogle ir salīdzinoši smaga un nestabila suspensijā; tas nogulsnējas un saspiežas gandrīz uzreiz, kad sūknis apstājas. Daudzām ūdens iekārtām pēc izslēgšanas neizdodas veikt piespiedu skalošanu, ļaujot atlikušajai oglekļa suspensijai sūkņa kamerā, ieplūdes/izplūdes caurulēs un līkņu apakšdaļās sacietēt cietās kūkās.
Kad sūknis tiek restartēts, šie akmeņu{0}}cietie oglekļa gabali saspiež un skrāpjas pret statora gumijas oderējumu, radot tūlītējus lokālus bojājumus, plaisāšanu un atslāņošanos. Tas krasi saīsina iekārtas kalpošanas laiku-, kas ir būtisks cilvēka-izraisīts faktors, kas izraisa priekšlaicīgu aprīkojuma "noiešanu no ekspluatācijas".
3. Nepareizi darbības parametri dubulto nolietojumu!
Lai nodrošinātu pietiekamas dozēšanas rezerves, daudzas ūdens iekārtas ilgstoši darbina sūkņus ar lielu ātrumu un pilnu slodzi. Protams, lielāki ātrumi eksponenciāli palielina oglekļa daļiņu beršanas un slīpēšanas biežumu sūkņa iekšējās sienas. Daži augi gatavo arī oglekļa suspensiju pārmērīgā koncentrācijā,{2}}bieži vien pārsniedzot 10%; ar tik augstu daļiņu blīvumu abrazīvā intensitāte strauji pieaug.
Turklāt aerācija maisīšanas tvertnēs un gaisa ieplūde (kavitācija) izraisa burbuļu veidošanos sūkņa iekšpusē. Šiem burbuļiem sabrūkot, tie atkārtoti ietekmē gumijas statoru, izraisot nogurumu, novecošanos un elastības zudumu. Tas tikai saasina problēmu, paātrinot sūkņa pilnīgu atteici.
4. Standarta gumijas materiāli vienkārši nevar izturēt oglekļa vircas skarbo raksturu!
Lielākā daļa tirgū esošo standarta progresīvo dobuma sūkņu statoru ir izgatavoti no parastās nitrila butadiēna gumijas (NBR). Lai gan tie ir piemēroti tīram ūdenim vai standarta šķidrām ķīmiskām vielām, to nodilumizturība un erozija ir nožēlojami nepietiekama šim lietojumam. Pat ja pārslēgsieties uz tā saukto -nodilumizturīgo-poliuretāna statoru, tas tikai iegādās jums nedaudz vairāk laika-varbūt sešus līdz astoņus mēnešus. Tam joprojām nav nepieciešama apkope-; tā joprojām ir ļoti-dilstoša daļa, kas bieži jāmaina, un tā neatrisina problēmu, kas nomoka visu nozari!
III. Kādas problēmas rada pašreizējā mitrā-padeves skrūvju sūkņa process?
Aplūkojot to, kā ūdensapgādes uzņēmumi visā valstī to izmanto, tradicionālajam iestatījumam "sajaukšanas tvertne + slapjš-padeves skrūves sūknis" ir acīmredzamas nepilnības-īpaši ikdienas oglekļa dozēšanas apstākļos-, kas padara to nepiemērotu ilgstošai-nepārtrauktai darbībai:
Iekārtas ātri sabojājas: sūkņu galviņas ir jāmaina ik pēc diviem vai trim mēnešiem; rezerves daļu un darbaspēka kopējās izmaksas ir satriecošas.
Nestabila darbība: kad sūkņa korpuss nolietojas, dozēšanas ātrums krasi svārstās, padarot neiespējamu konsekventu ūdens attīrīšanas rezultātu saglabāšanu.
Pārmērīga apkope: dīkstāves demontāžai, sūkņa nomaiņai un sistēmas attīrīšanai patērē milzīgu O&M darbaspēka daudzumu. Sīkāk apskatīsim galvenās problēmas, kas slēpjas ar vienas skrūves sūkņiem{1}.
Sistēmas struktūra-bieži vien ir bruģēta kopā-ir caurstrāvota ar trūkumiem, kas jebkurā brīdī rada nopietnus drošības apdraudējumus.
Absurdi augstas slēptās izmaksas: biežas palaišanas{0}}apstāšanās, avārijas un neparedzami piegādes pārtraukumi tieši mazina centienus kontrolēt gatavā ūdens smaku un garšu.
Principā nesaderīgs ar procesu: viena -skrūves sūkņa smalkā struktūra vienkārši nevar izturēt ļoti abrazīvas pulvera putas; atklāti sakot, tas ir "pārveidots risinājums", nevis aprīkojums, kas paredzēts ilgstošai-noslodzei{2}}.
IV. Salīdzināsim divu galveno pulverveida aktīvās ogles dozēšanas procesu ilgtermiņā-!
Ūdens attīrīšanas iekārtās pašlaik tiek izmantotas divas galvenās oglekļa dozēšanas metodes: tradicionālā slapjā oglekļa suspensijas dozēšana un sausā pulvera tilpuma dozēšana. Sadalīsim tos, pamatojoties uz četriem galvenajiem kritērijiem: ilgtermiņa stabilitāte-, aprīkojuma izmaksas, O&M izdevumi un ūdens kvalitātes nodrošināšana.
1. Mitrās oglekļa suspensijas dozēšana (sajaukšanas tvertne + progresīvais dobuma sūknis)
Tam ir dažas pienācīgas priekšrocības: oglekļa pulveris ir iepriekš-slapināts un vienmērīgi izkliedēts, novēršot salipšanu; adsorbcijas efektivitāte ir lieliska; objektā nav gaisā esošu putekļu; un devu var precīzi-noregulēt lidojuma laikā.
Tomēr tam ir liktenīgi trūkumi, kurus nevar ignorēt:
Transportēšanas aprīkojums ātri nolietojas, radot pārmērīgas O&M izmaksas.
Oglekļa pulverim ir tendence nosēsties un aizsprostot caurules, kas prasa pastāvīgu maisīšanu; ja sistēma apstājas, tūlītēja skalošana ir obligāta-tas ir liels apgrūtinājums.
Progresīvie dobuma sūkņi balstās uz precīzi{0}}piemontētiem komponentiem un vienkārši nevar izturēt gadiem ilgu abrazīvu nodilumu; tie patiešām ir piemēroti tikai īslaicīgai, ārkārtas lietošanai.
2. Sausā pulvera dozēšana (mainīga-frekvences skrūvju padeve + ūdens izsviedes dispersija)
Šī ir izcila izvēle, kas īpaši izstrādāta{0}}ūdens augu ilgstošai darbībai!
Tas pilnībā novērš traucējošo oglekļa suspensijas pārsūknēšanas sūkni, novēršot sūkņa nodiluma galvenos cēloņus un vajadzību pēc ikdienas detaļu nomaiņas{0}}vienkārši nav trauslas sūkņa galvas, kas varētu sabojāties.
Iekārtas struktūra ir vienkārša, atteices līmenis ir neticami zems, un tas darbojas ar stabilu{0}}stabilitāti ilgu laiku.
Nav nepieciešams sagatavot vircu vai uzstādīt maisīšanas sistēmas, krasi samazinot apkopes slogu, kas saistīts ar palīgiekārtām.
Dozēšana ir ļoti precīza, un to var regulēt ar mainīgu frekvenci atkarībā no pieprasījuma, padarot to ideāli piemērotu, lai apstrādātu mainīgo neapstrādāta ūdens kvalitāti, kas bieži sastopama ikdienas darbībās.
Ilgtermiņa -O&M izmaksas ir pārsteidzoši zemas; apkope ir saistīta tikai ar periodisku ūdens ežektora tīrīšanu un putekļu savākšanas sistēmas apkopi.
Protams, tas nav bez nelieliem trūkumiem: ir nepieciešama putekļu savākšanas sistēma, lai novērstu putekļu izplatīšanos gaisā, ir nepieciešama stabila augstspiediena ūdens padeve{0}}un ežektora kakls ir periodiski jātīra, lai noņemtu nelielu oglekļa uzkrāšanos-, taču tās visas ir pārvaldāmas problēmas.
V. Mēs esam izvēlējušies labāko dozēšanas risinājumu-ūdens attīrīšanas iekārtu ilgstošai darbībai!
Lai apmierinātu galvenās vajadzības, -efektīva smaku kontrole, stabila darbība, zemas O&M izmaksas un minimāli bojājumi, kam nepieciešams pastāvīgs remonts-, mēs esam izklāstījuši optimālos tehniskos jaunināšanas risinājumus, pamatojoties uz dažādiem darbības scenārijiem.
1. Scenāriji, kuros nepieciešama dozēšana{1}}visu gadu (Acīmredzama izvēle: sausas pulverveida aktīvās ogles dozēšanas sistēmas!)
Ja jūsu ūdens iekārta visu gadu saskaras ar neapstrādāta ūdens smakas problēmām un ir nepieciešama nepārtraukta oglekļa dozēšana, ir svarīgi noteikt prioritāti pārejai uz sauso dozēšanas procesu.
Atbrīvojieties no vecajām oglekļa suspensijas transportēšanas metodēm, izmantojot skrūvju sūkņus, lai novērstu nodilumu{0}}saistītās problēmas tās avotā. Tas nodrošina bezpilota, -ilgtermiņa stabilu darbību ar īpaši zemu nodilumu-, padarot to par populārāko tehnisko jauninājumu tendenci starp augstākā līmeņa-līmeņa ūdensapgādes uzņēmumiem visā valstī ikdienas oglekļa dozēšanai.
2. Scenāriji, kuros nepieciešama tikai sezonāla vai neregulāra ārkārtas dozēšana (vienkārši optimizējiet esošo mitro sistēmu)
Ja jūsu iekārta dozē oglekli tikai īsos laika periodos, piemēram, plūdu vai aļģu sezonā, varat saglabāt esošo mitro procesu,{0}}ja ieviešat tālāk norādītās optimizācijas.
Nomainiet standarta nitrilkaučuka komponentus ar nodilumizturīgiem -poliuretāna (PU) statoriem un rotoriem.
Stingri kontrolēt oglekļa suspensijas koncentrāciju no 5% līdz 8%; nekad negatavojiet augstas-koncentrācijas vircu.
Samaziniet skrūves sūkņa darbības ātrumu, izmantojot zema -ātruma mainīgas frekvences piedziņas (VFD) režīmu.
Izveidojiet protokolu, kas pieprasa piespiedu tīru{0}}ūdens skalošanu ikreiz, kad sistēma apstājas, lai novērstu oglekļa pulvera salipšanu un aprīkojuma bojājumus.
Uzstādiet sietiņu pie iesūkšanas ieplūdes, lai notvertu oglekļa pikas un piemaisījumus, neļaujot tiem ievainot vai sabojāt sūkņa korpusu.
3. Uzlabojiet sūkni esošā mitrā procesa ietvaros (ja nevēlaties pārveidot procesa tvertnes)
Ja vietas ierobežojumi jūsu vietnē neļauj pārslēgties uz sauso sistēmu, vienkārši nomainiet standarta vienas{0}}skrūves sūkni ar daivas sūkni-problēma ir atrisināta. Lobe sūkņiem ir raksturīga liela-klīrensa konstrukcija, kas novērš vajadzību pēc precīzas-zemes piestiprināšanas un nodrošina izcilu nodilumizturību. Tie ir īpaši labi-piemēroti ilgstošai-oglekļa vircas transportēšanai; ar trīs līdz piecas reizes ilgāku kalpošanas laiku nekā standarta skrūvju sūkņiem, tie ievērojami samazina apkopes problēmas un ietaupa ievērojamu naudas summu!
VI. Lai nodrošinātu stabilu dozēšanu, ievērojiet šos apkopes noteikumus!
Lai nodrošinātu, ka jūsu pulverveida aktīvās ogles (PAC) sistēma darbojas efektīvi un vienmērīgi ilgtermiņā, -samazinot bojājumus, vienlaikus garantējot ūdens kvalitātes atbilstību-, mēs esam jums skaidri norādījuši apkopes standartus:
Stingri kontrolēt vircas sagatavošanas koncentrāciju; izvairieties no augstas koncentrācijas, jo tās paātrina aprīkojuma nodilumu un kavē oglekļa pulvera adsorbcijas efektivitāti-resursu izniekošana!
Slapjām sistēmām atcerieties: izskalojiet sistēmu pēc izslēgšanas, katru dienu notīriet tvertnes dibenu un regulāri pārbaudiet, vai cauruļvados nav uzkrājušās oglekļa nogulsnes!
Sausām sistēmām regulāri pārbaudiet putekļu savākšanas aprīkojumu un notīriet visus aizsprostojumus ūdens ežektorā, lai nodrošinātu vienmērīgu pulvera izkliedi!
Nekad un nekādos apstākļos neļaujiet sūknim darboties sausai vai kavitēt; sausā berze var acumirklī izdegt statoru, izraisot dārgus, neatgriezeniskus bojājumus!
Saglabājiet detalizētus aprīkojuma ierakstus-izsekojiet nodiluma cikliem un dozēšanas daudzumiem-, lai paredzētu, kad komponenti būs jānomaina pirms kļūmes!
Elastīgi pielāgojiet dozēšanas ātrumus, pamatojoties uz neapstrādāta ūdens smakas intensitāti; tas nodrošina atbilstību ūdens kvalitātei, vienlaikus izvairoties no nevajadzīgām ekspluatācijas izmaksām-uzvarošs-risinājums!
VII. Pēdējais vārds
Tā kā neapstrādāta ūdens kvalitāte bieži svārstās un pastāv nepatīkamas smakas risks visu gadu, PAC dozēšana no nišas ārkārtas pasākuma ir kļuvusi par galveno, parasto ūdens attīrīšanas procesu! Tradicionālie mitrās-padeves skrūvju sūkņi būtībā nav saderīgi ar abrazīviem materiāliem, tos var izraisīt straujš nolietojums, augstās izmaksas un nestabilitāte; tie ir piemēroti tikai īslaicīgai-izmantošanai ārkārtas situācijās un nevar izturēt ilgstošas-nepārtrauktas darbības prasības! No viedokļa, lai nodrošinātu stabilu ilgtermiņa piegādi, samazinātu izmaksas, palielinātu efektivitāti un atvieglotu apkopes slogu, sausa kvantitatīvā pulvera dozēšanas tehnoloģija ir optimāls risinājums, lai novērstu aprīkojuma nodilumu un nodrošinātu uzticamu sistēmas darbību! Pat ūdens iekārtām, kurām nepieciešama periodiska dozēšana, materiālu modernizācija, O&M protokolu racionalizēšana un sūkņu modeļu optimizēšana var ievērojami pagarināt aprīkojuma kalpošanas laiku.
Optimizējot procesus un modernizējot aprīkojumu, mēs beidzot varam atrisināt -nozari aptverošo, ilgstošo-problēmu saistībā ar biežu sūkņa atteici. Šī pieeja nodrošina konsekventu atbilstību gatavā ūdens kvalitātes standartiem, vienlaikus jūtami samazinot rezerves daļu izmaksas un samazinot apkopes dīkstāves laiku. Tas atvieglo O&M personāla slogu un vispusīgi uzlabo ūdens attīrīšanas procesa stabilitāti, izmaksu-efektivitāti un viedo darbību.