Ako dávkovacie stroje zabezpečujú presné vstrekovanie chemikálií do úpravy vody

Prečo sa presné dávkovanie chemikálií začína s dávkovacím strojom

Čistička vody môže mať kvalitnú vstupnú vodu a napriek tomu nepodariť sa dosiahnuť požadované zvyškové hodnoty, pretože dávkovací stroj „bojuje sám so sebou“. Dávkovanie chemikálií nie je len čerpadlo pripevnené k nádrži. Ide o merací problém ovplyvnený výškou sávania, viskozitou, protitlakom, uvoľňovaním plynov a riadiacim signálom, ktorý čerpadlu určuje, akou rýchlosťou má pracovať. Keď sa jedna premenná mierne posunie, displej môže vyzerat’ stabilne, zatiaľ čo skutočné dávkovanie sa mení v nesprávnom smere. Dávkovací stroj musí dodávať opakovateľný objem napriek meniacemu sa tlaku v potrubí, odolávať chemikáliám, s ktorými prichádza do styku, a reagovať na signál prietoku alebo zvyškovej koncentrácie bez oneskorenia.

Prispôsobenie dávkovania prietoku a spätná väzba zo zvyškovej koncentrácie udržiavajú dávkovanie na cieľovej hodnote

Najspoľahlivejšie systémy využívajú dve vrstvy. Riadenie podľa prietoku (flow pacing) prijíma signál 4–20 mA alebo pulzný signál z prietokomera a upravuje rýchlosť zdvihu alebo otáčky motora podľa prietoku v zariadení. Ak sa prietok zdvojnásobí, dávkovanie sa prispôsobí. Spätná väzba na zvyšok (residual feedback) analyzuje upravenú vodu pomocou analyzátora chlóru alebo pH a cez PID slučku koriguje nastavenú hodnotu. Riadenie podľa prietoku zvláda veľké zmeny. Spätná väzba koriguje požiadavky, koncentráciu chemikálií a posun senzorov. Samostatne nepracujú ani jedna z týchto vrstiev dobre. Riadenie podľa prietoku bez spätnej väzby nedokáže zaregistrovať, že sa v nádrži na deň (day tank) zmiešala slabá zmes. Spätná väzba bez riadenia podľa prietoku reaguje na náhle nárasty a prekračuje cieľové hodnoty. Najlepšie výsledky sa dosahujú, keď sa prietok používa ako prediktívny vstup (feedforward) a zvyšok ako pomalá korekcia.

Kalibrácia, rozsah regulácie (turndown) a chémia, ktorá sa bráni

Kalibrácia je miesto, kde sa tvrdenia o presnosti stretávajú s realitou. Test zníženia výkonu v kalibrovanom valci stále predstavuje najpriamejšiu kontrolu. Spustite čerpadlo pri pevnej rýchlosti po známu dobu, odmerajte objem a porovnajte ho so zadanou hodnotou. Opakujte pre nízku, strednú a vysokú rýchlosť zdvihu. Ak sa odchýlka na nízkom konci presahuje niekoľko percent, pomer regulácie môže byť širší, než aplikácia umožňuje.

Dôležité sú aj chemické vlastnosti. Natriumhypochlorit uvoľňuje plyn a môže tvoriť bubliny v sacom potrubí. Polyaluminiový chlorid môže byť viskózny a abrazívny. Caustická soda sa môže kryštalizovať v tesneniach. Diahlové dávkovacie čerpadlo vydrží vysoký tlak, avšak môže trpieť odparovacím uzáverom. Peristaltický dávkovací prístroj lepšie zvláda suspenzie a plyny, ale vyžaduje výmenu hadičky. Čerpadlá s postupnou dutinou sú vhodné pre polyméry, avšak menej vhodné pre rýchle zmeny regulácie.

Normy pomáhajú určiť výber. Štandardy NSF/ANSI/CAN 61 sa týkajú komponentov, ktoré prichádzajú do kontaktu s pitnou vodou, a štandard ISO 15839 sa týka online zariadení na meranie kvality vody. Tieto odkazy nezaručujú presnosť, ale stanovujú základné požiadavky na materiály a vyhlásenia o výkone.

Mestská rekonštrukcia, kde zachytenie vzduchu ovplyvnilo dávkovanie

Počas rekonštrukcie mestského zariadenia s výkonom 30 000 m³ denne na juhu Číny sa tím projektu stretol s peristaltickým dávkovacím zariadením, ktoré dodávalo približne 70 percent nastavenej dávky, pričom údaje na prútokomere a čerpadle boli zhodné. Malá netesnosť v sacom spoji umožnila natriumhypochloritu nasávať vzduch do hlavy čerpadla. Rúrka vyzerala nepoškodená a kalibrácia sa vykonala pomocou čistej skúšobnej vody, preto sa chyba prejavila len pri skutočnom dávkovaní chemikálií. Oprava zahŕňala výmenu spoja, zvýšenie výšky výstupu z denného zásobníka a inštaláciu odplyňovacieho ventilu v najvyššom bode sacieho potrubia. Test vyčerpania obnovil nízku rýchlosť zdvihu v rozmedzí dvoch percent od nastavenej hodnoty. Dávkovacie zariadenie je presné len do takej miery, do akej sú presné jeho sací strana a chemikália, s ktorou pracuje.

Podrobnosti inštalácie, ktoré rozhodujú o udržaní presnosti

Kvalitná inštalácia chráni presnosť aj dlho po uvedení do prevádzky.

1. Udržiavajte sacie potrubia krátke, plné a bez výškových bodov, kde sa môže zachytiť plyn.

2. Namontujte dávkovacie zariadenie na stabilný podklad tak, aby vibrácie neovplyvnili dĺžku zdvihu.

3. Použite kalibračný stĺp a uzáver na uvoľnenie tlaku na výstupnej strane.

4. Oddeľte signalizačné vedenie od káblov motora, aby sa znížilo elektrické rušenie.

5. Označte chemikáliové potrubia a poskytnite bezpečný spôsob ich oplachovania pred údržbou.

Statický miešač a minimálna dĺžka rovného potrubia za miestom pridávania pomáhajú chemikáliám sa premiešať pred miestom odberu vzorky. Ak analyzátor odberá vzorku príliš blízko k injekčnej trubici, regulačná slučka reaguje na neúplné premiešanie namiesto skutočného zvyšku.

Na čo sa pozrieť pri výbere dodávateľa dávkovacích strojov

Hardvér je dôležitý, ale rovnako dôležitá je aj podpora za ním. Dodávateľ, ktorý rozumie úprave vody, vám môže pomôcť vybrať vhodnú veľkosť čerpadla, vybrať materiály v kontakte s chemikáliami a prekontrolovať riadiacu logiku ešte pred inštaláciou. To zníži riziko, že čerpadlo bude technicky správne, ale v praxi ťažko kalibrovateľné.

EVU funguje ako integrovaná technologická spoločnosť v oblasti úpravy vody, ktorá ponúka služby od výskumu a vývoja, návrhu a výroby zariadení až po inštaláciu, uvádzanie do prevádzky a školenia. Medzi jej produkty patria integrované čističky odpadových vôd, systémy MBR, systémy na desalinizáciu morskej vody, špirálové zariadenia na odvodňovanie kalu, čisté vodné stroje s reverznou osmózou a polyalumínium chlorid. Pre projekty, ktoré vyžadujú dávkovacie zariadenie prispôsobené väčšiemu technologickému reťazcu, môže taká široká ponuka zjednodušiť dodávku a znížiť počet rozhraní.