کاربرد دوزینگ پمپ در صنایع تصفیه آب

کاربرد دوزینگ پمپ در صنایع تصفیه آب بسیار مهم و حیاتی است. در اصل پمپ های دوزینگ پمپ نوعی پمپ با جا به جایی مثبت است که برای تزریق مواد شیمیایی با دقت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این پمپ به گونه ای طراحی شده است که که مقدار مشخصی از سیال را به دورن خود می کشد و با سرعت و میزان مشخص به جای دیگر تزریق می کند. این عملکرد به ویژه برای تصفیه آب که نیازمند دوز دقیق مواد است بسیار اهمیت دارد.

انتخاب دوزینگ پمپ مناسب برای صنایع تصفیه آب

در طی فرآیند تصفیه فاضلاب شهری، آبی که آلوده شده است به تأسیسات تصفیه فاضلاب می ریزد، از طریق سیستم تصفیه در آن ناخالصی ها یا ذرات مضر حذف می شوند و پس از رسیدن به سطح از پیش تعیین شده پاکیزگی و تمیزی به حوض محلی رها می شود، یا برای استفاده مجدد فرستاده می شود.

تصفیه فاضلاب یک فرآیند بسیار پیچیده می باشد که دارای تعدادی از مراحل حیاتی است که باید برای معیارهای دقیق توسط قطعات بسیار فنی تجهیزات انجام شود. این سیستم همچنین زمانی موثر است که از مواد شیمیایی مناسب برای تصفیه آب استفاده شود و این مواد شیمیایی می توانند طیف گسترده ای را از نظر سطح pH، ویسکوزیته، سازگاری مواد و ویژگی های جابجایی داشته باشند.

چند مورد از مواد شیمیایی رایج‌تر مورد استفاده در کاربردهای تصفیه فاضلاب و ویژگی‌های آنها عبارتند از:

• هیپوکلریت سدیم: این مایع که به عنوان سفید کننده شناخته می شود، بیشتر برای ضد عفونی کردن تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده شیمیایی در برخورد با اکثر فلزات خورده می‌شود و نمی‌توان آن را با آمونیاک و سایر اسیدها، مواد آلی و مواد کاهنده‌ای که ممکن است در تصفیه خانه استفاده شود مخلوط یا ذخیره کرد.

همچنین برای پمپ های اندازه گیری به دلیل تمایل به خاموش شدن گاز دشوار است، که می تواند باعث اتصال پمپ های اندازه گیری به گاز شود. به همین دلیل، دریچه های هواکش مخصوص برای پمپ های دیافراگمی برای جلوگیری از این اتفاق در نظر گرفته می شود. همچنین می توان از پمپ های پریستالتیک استفاده کرد که اجازه بروز این پدیده را نمی دهد.

• اسید سولفوریک: برای تنظیم pH استفاده می شود، یا به صورت کنسانتره یا رقیق شده با محلول های غلیظ که خورندگی کمتری نسبت به محلول های رقیق دارند، ارائه می شود. محلول های غلیظ مانند اسید سولفوریک 98 درصد نیاز به هد با جنس pvdf دارد. این در حالی است که محلول های رقیق با هد PVC نیاز دارند.
• هیدروکسید سدیم: برای تنظیم pH استفاده می شود، اغلب در قدرت محلول از 25٪ تا 50٪ ارائه می شود. برای استفاده از این محلول لازم است مراقبت ویژه برای الاستومرهای پمپ اندازه گیری، مانند Viton (اغلب ماده ای است که برای مهر و موم های O-ring در پمپ اندازه گیری استفاده می شود) که سازگار نیست،در نظر گرفته شود. توجه داشته باشید این ماده به ویژه هنگامی که با قدرت محلول بالاتر ارائه می شود و در عین حال پمپ برای مدتی بیکار باشد، این ماده شیمیایی تمایل به ژل شدن در پمپ دارد به همین دلیل شیرهای فلاش یا سر پمپ های مخصوص می توانند به این مشکل کمک کنند.
• بی سولفیت سدیم: یکی از رایج ترین مواد ضد عفونی کننده در تصفیه آب می باشد. معمولاً برای نگهداری این ماده شیمیایی در محلول در مخزن تامین پمپ اندازه گیری به یک میکسر نیاز است. هر دو پلاستیک مانند PVC و Kynar و همچنین فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ 316 مواد مناسبی برای این ماده شیمیایی هستند.
• پلیمر امولسیونی: این ماده شیمیایی که به عنوان یک منعقد کننده برای کمک به تجهیزات آبگیری در تاسیسات تصفیه آب و  فاضلاب است. برای پلیمرامولسیونی پمپ های دیافراگمی با طراحی سر با ویسکوزیته بالا یا پمپ های پریستالتیک اغلب مورد استفاده قرار می گیرند.

پمپ‌های اندازه‌گیری دیافراگمی با الکترومغناطیسی یک انتخاب مناسب در کاربردهای دوز شیمیایی در تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب هستند زیرا دقت دوز بسیار قابل اعتمادی را ارائه می‌کنند، حتی در هنگام کار با دبی و فشار بسیار کم قابل اعتماد هستند.

برای انتخاب دوزینگ پمپ مناسب برای صنایع تصفیه آب و فاضلاب باید مواد شیمیایی مورد استفاده را در نظر داشته باشید و با توجه به خواص هر کدام پمپ را انتخاب کنید. علاوه بر این، میزان دبی و فشار مورد نظر برای انتقال آب یکی از مهم ترین ابعاد مناسب برای انتخاب پمپ است.

مکانیزم دوزینگ پمپ در صنایع تصفیه آب

با توجه به نوع میکانیزم دوزینگ پمپ ها می توان آنها را به 4 دسته تقسیم بندی کرد که عبارتند از:

• پمپ ها یاندازه گیری دیافراگمی مکانیکی
• پمپ های اندازه گیری دیافراگمی هیدرولیک
• پمپ های اندازه گیری دیافراگمی برقی
• پمپ های پریستالتیک

مترینگ پمپ های دیافراگمی مکانیکی

پمپ های اندازه گیری دیافراگمی که به صورت مکانیکی فعال می شوند، این مدل ها در ابتدای راه اندازی با سهولت انجام می شود و این مدل پمپ ها یک جایگزین جذاب برای بسیاری از کاربردها هستند. زیرا آنها معمولاً هزینه اولیه کمتری نسبت به سایر مدل های دوزینگ پمپ های موتوردار دارند. این مسله به خصوص در زمانی که نرخ جریان بالاتر می رود اهمیت بیشتری دارد. اما در عین حال، دوزینگ پمپ های دیافراگمی مکانیکی هزینه‌های عملیاتی بالاتری دارند.

در اصل این پمپ‌ها قابلیت‌های مکش بالایی دارند و می توانند کنترل مایعات خارج از گاز، مانند هیپوکلریت سدیم و مواد شیمیایی چسبناک‌تر را فراهم می‌کنند. زیرا دیافراگم برای بازگشت مثبت معمولاً با کمک فنر به پیستون متصل است. آنها تا حدودی در قابلیت های فشار تخلیه محدود هستند و بسیاری از آنها حداکثر 100 تا 150 psi (7 تا 10 بار) می باشند. دقت قابل تکرار معمولاً در حدود +/-2٪ است.بیشتر این نمونه پمپ ها از یک شیر داخلی استفاده نمی کنند، بنابراین معمولاً برای جلوگیری از آسیب رساندن به پمپ در شرایط فشار بیش از حد، از یک شیر تسکین خارجی استفاده می کنند.

دوزینگ پمپ های دیافراگمی هیدرولیک

پمپ‌های دوزینگ دیافراگمی که به‌صورت هیدرولیکی هستند برای کار در سخت‌ترین شرایط شیمیایی مناسب می باشند. زیرا پمپ‌هایی با تعمیر و نگهداری کمی هستند که بتوانند طول عمری برابر با 20 سال داشته باشند. این طول عمر و نگهداری کم عمدتاً به دلیل غوطه ور شدن بیشتر قسمت متحرک آنها در سیالات هیدرولیک همراه با این واقعیت است که دیافراگم از نظر هیدرولیکی متعادل است. تعادل هیدرولیکی به این معنی است که سیال هیدرولیک در سمت روغن دیافراگم قرار دارد در حالی که ماده شیمیایی پمپ شده در سمت دیگر (طرف خیس یا فرآیند) دیافراگم است. پیستون، داخل پمپ، روغن را به دیافراگم فشار می دهد اما هرگز با آن تماس مستقیم ندارد. این پمپ ها در صورت نیاز قادر به پمپاژ در برابر فشارهای بسیار بالا هستند.

مترینگ پمپ های دیافراگم هیدرولیکی یک فناوری پیشرو برای تصفیه آب و فاضلاب هستند زیرا می‌توانند سخت‌ترین مواد شیمیایی را تحمل کنند علاوه بر این، می توانند در برابر فشارهای بسیار بالا پمپاژ را انجام دهند و دقت دوز بسیار قابل تکرار را ارائه می‌دهند و برای طول عمری برابر با 20 سال طراحی شده‌اند. پمپ های دیافراگمی هیدرولیک مجهز به دریچه داخلی قابل تنظیم هستند که از بروز فشار بیش از حد و آسیب رساندن به پمپ جلوگیری می کند. آنها دقت دوز قابل تکراری معادل  +/-1٪ را را دارند.

دوزینگ پمپ دیافراگمی برقی

پمپ‌های دوزینگ برقی یا الکترونیکی یک گزینه اقتصادی مناسب در عملیات تصفیه فاضلاب برای کاربردهای تزریق مواد شیمیایی کم جریان و با فشار پایین هستند. آنها به طور کلی دبی (76 لیتر در ساعت) را پوشش می دهند و در آن ظرفیت ها حداکثر فشار معمولاً حدود 30 psi (2 بار) است. ظرفیت های پایین و متوسط ​​با فشارهای 100 تا 150 psi با جریان کم (کمتر از 1gph) تا بیش از 200 psi (14 bar) سازگار است. آنها دقت دوز قابل تکرار +/-3٪ را ارائه می دهند. آنها اغلب دارای یک شیر داخلی برای جلوگیری از آسیب پمپ در اثر فشار بیش از حد دارند.

دوزینگ پمپ های پریستالتیک

پمپ های پریستالتیک برای کاربردهای مختلف جابجایی مواد شیمیایی در تصفیه آب و فاضلاب مناسب هستند. زیرا طراحی و عملکرد ساده آنها به آنها اجازه می دهد تا به طور قابل اعتمادی با مواد شیمیایی چسبناک و ساینده برخورد کنند. این فناوری پمپ، از نظر طراحی ساده، برای کار با مواد شیمیایی چسبناک و ساینده عالی است.

پمپ های پریستالتیک دریچه ندارند که مسدود شود. عدم دریچه در پمپ پریستالتیک هرگونه مشکل گرفتگی را از بین می برد، به خصوص در هنگام کار با مایعات چسبناک یا مایعاتی که در هنگام استراحت جامد یا ژلاتینی می شوند. این همچنین پمپ پریستالتیک را برای جابجایی مواد شیمیایی ساینده یا خورنده مناسب می کند.

سیستم انتقال شیمیایی یک کارخانه تصفیه آب و فاضلاب را می توان با استفاده از پمپ های پریستالتیک بهینه کرد، زیرا این فناوری حاوی هیچ دریچه ای نیست که ممکن است مسدود شود. این بدان معناست که هنگامی که پمپ خاموش می شود، مایعات چسبناکی که به طور کلی در حالت استراحت جامد می شوند یا ژلاتینی می شوند، بر قابلیت های عملیاتی پمپ تأثیر منفی نمی گذارد. برای اطلاعات بیشتر در مورد ساز و کار پمپ های دوزینگ می توانید مقاله دوزینگ پمپ چیست؟ کاربرد و انواع دوزینگ پمپ ها را مطالعه کنید.

بررسی قطعات یک پمپ دوزینگ

اگرچه قطعات یک دستگاه دوزینگ پمپ ممکن است بسته به نام تجاری و کاربرد متفاوت باشد، اما به صورت کلی اجزای اصلی بر اساس عملکرد و اصول عبارتند از:

• مخزن : فضا یا جایی که باید دوز شود.
• شیر پایی : یک شیر بدون بازگشت که به خط مکش متصل شده و در درام محصول قرار می گیرد. در پایین درام نگهداری می شود و یک سوئیچ شناور برای بررسی در دسترس بودن محصول و هشدار در صورت تمام شدن دومی به آن متصل است.
• هد پمپ دوز:  به طور کلی می تواند از جنس PVC، پلی اتیلن حتی فولاد ضد زنگ مقاوم یا pvdf باشد که در برابر خوردگی مقاوم است.
• خط دوز: معمولاً از لوله پی وی سی یا پلی اتیلن یا یک شیلنگ تقویت شده ساخته شده است، این جزء می تواند دارای انواع دریچه های تخلیه، کاهش فشار یا هوای آزاد باشد.
• انژکتور: یک نازل تحویلی که شار دقیق محصول عرضه شده توسط پمپ دوز را به داخل خط فشار می دهد. برای غلبه بر فشار پمپ دوز طراحی شده است. محصول به صورت پالس (یا نرخ جریان) آزاد می شود. شیر بدون بازگشت دارای مکانیزم خودگردان است که از بالا رفتن مایع در خط تحویل پس از تحویل شار مورد نیاز یا پس از توقف پمپ جلوگیری می کند. انژکتور همچنین تضمین می کند که محصول به جای دیواره جانبی به وسط جریان تحویل داده می شود تا از هدر رفتن محصول جلوگیری شود، برای اختلاط کامل، و برای جلوگیری از آسیب دیدن دیواره ها به ویژه هنگامی که مایعات اسیدی یا پراکسید هستند اهمیت زیادی دارد.
• سیستم کنترل: کارخانه های مدرن از سیستم ها و نرم افزارهای کنترلی برای اطمینان از دقیق بودن پمپ دوز و ارائه اتوماسیون استفاده می کنند. برای این منظور از سیستم‌های SCADA و سایر سیستم‌های کنترل مرکزی با سنسورهای pH، کلر و کنترل نرخ متغیر و مشابه استفاده می‌شود.

نتیجه

زمانی بهترین نتیجه و عملکرد در تصفیه آب و فاضلاب رخ می دهد که اپراتور بتواند بهترین فناوری پمپ را با توجه به مواد شیمیایی که باید هر روز دوز شوند را انتخاب کند. علاوه بر این، توجه به نرخ‌های جریان، ویسکوزیته، مشکلات سازگاری، سطوح pH و ویژگی‌های جابجایی متفاوت، مجموعه‌ای از انواع پمپ‌ها باید برای تضمین عملکرد بهینه استفاده شوند. برخی از پمپ های دوزینگ مناسب برای صنعت آب و فاضلاب عبارتند از: پمپ‌های اندازه‌گیری مکانیکی، هیدرولیک و سلونوئید، همراه با پمپ‌های پریستالتیک، می باشند. هر کدام با داشتن مزایا و معایبی بر اساس میزان تصفیه ، بزرگی و کوچکی، دبی و فشار و …. می توانند برای عملیات خاص موثر باشند که با در نظر گرفتن همه این موارد می توان نمونه های دوزینگ مناسب را برای صنعت مورد نظر استفاده کرد.

منابع:

pumpsandsystems.com

empoweringpumps.com