تواجه محطات معالجة المياه تحديًا يتمثل في تطبيق لوائح أكثر صرامة ومعايير أعلى لجودة المياه المعالجة. وقد ساهمت التطورات الحديثة في استراتيجيات التحكم وتصميم الأجهزة في التغلب على بعض القيود السابقة في رصد عملية التخثر والتحكم بها. يوفر محلل الندف المتصل بالإنترنت معلومات قيّمة حول ديناميكيات تكتل الجسيمات بعد عملية التخثر.
يؤدي تحسين عملية التخثر إلى تكوين ندفات كبيرة الحجم وسهلة الترسيب. وقد أشارت التحليلات الفركتالية إلى أن انتشار وتصادم الجسيمات الغروية يحدّان من تكتل الجسيمات. لذا، يُعدّ الخلط الجيد عاملاً رئيسياً يؤثر على تكوين الندفات.
التخثير عملية أساسية لإزالة المواد العالقة والغروية من المياه ومياه الصرف الصحي. ويُعدّ التلبيد المباشر تقنية واعدة لتجفيف ومعالجة مخلفات الرمال النفطية.
التلبيد هو عملية لمعالجة المياه يتم فيها تجميع المواد الصلبة في تجمعات كبيرة، أو ما يُعرف بالندف، لإزالتها من الماء. يمكن أن تحدث هذه العملية تلقائيًا أو بمساعدة مواد كيميائية. وهي طريقة شائعة لمعالجة مياه الأمطار ومياه الصرف الصحي، وفي تنقية مياه الشرب. من متطلبات المياه المعالجة الخارجة من محطات معالجة مياه الصرف الصحي إزالة المواد الصلبة العالقة. تؤثر جزيئات المواد الصلبة الصغيرة على لون الماء وتحمل الشوائب إلى مصادر المياه الطبيعية كالأنهار والمحيطات.
المواد المُرَسِّبة هي مركبات تُحفِّز تكتل الجزيئات الدقيقة في المحلول، مما يؤدي إلى تكوين ندفة تطفو على السطح (الطفو) أو تترسب في القاع (الترسيب). كما يُمكن استخلاصها من السائل بسهولة أكبر. تتوفر المواد المُرَسِّبة العضوية وغير العضوية بمجموعة متنوعة من الشحنات والأوزان الجزيئية وكثافات الشحنة والأشكال.
تواجه محطات المعالجة تحدياً يتمثل في لوائح أكثر صرامة ومعايير أعلى لجودة المياه المعالجة.
بدون التركيز المناسب، ستكون هناك:
لقد ساهمت التطورات الحديثة في استراتيجيات التحكم وتصميم الأجهزة في التغلب على بعض القيود السابقة في رصد عملية التخثر والتحكم بها. يوفر محلل الندف المتصل بالإنترنت معلومات قيّمة حول ديناميكيات تكتل الجسيمات بعد التخثر.
يؤدي تحسين عملية التخثر إلى تكوين ندفات كبيرة الحجم وسهلة الترسيب. وقد أشارت التحليلات الفركتالية إلى أن انتشار وتصادم الجسيمات الغروية يحدّان من تكتل الجسيمات. لذا، يُعدّ الخلط الجيد عاملاً رئيسياً يؤثر على تكوين الندفات.
الصناعات:
محطات توليد الطاقة، صناعة الصلب، مصافي النفط، التعدين، الأغذية، السكر، مصانع التقطير، الإلكترونيات، الأسمدة، المواد الكيميائية، المنسوجات، صناعة الورق واللب، الإسمنت، الضيافة، القطاع التجاري، القطاع السكني
التطبيقات:
لكي تمتثل مرافق معالجة النفايات للوائح الأكثر صرامة وتعمل بأمان وكفاءة، يلزم وجود أنظمة مراقبة وتحكم بالخصائص التالية:
البوليمرات الإلكتروليتية هي مواد كيميائية مُرَسِّبة تُستخدم في معالجة المياه؛ وتعمل بشكل أساسي في مرحلة التخثر والتلبيد وفي تهيئة/تكثيف خط الحمأة. وتُظهر البوليمرات الإلكتروليتية العديد من التطبيقات في مجالات مختلفة، مثل: معالجة المياه كعوامل تلبيد، في الملاط الخزفي كعوامل تشتيت، وفي الخلطات الخرسانية كمواد فائقة التلدين.
البوليمرات الإلكتروليتية هي بوليمرات عضوية طويلة السلسلة، غالبًا ما يتجاوز وزنها الجزيئي المليون، وهي إما طبيعية أو اصطناعية المنشأ. وقد استُحدث مصطلح "البوليمر الإلكتروليتي" ليشمل تلك البوليمرات التي يمكن تحويلها، عبر آلية معينة لإنتاج الأيونات، إلى جزيء بوليمر يحمل شحنات كهربائية على طوله. وتنشأ هذه الشحنات الكهربائية من وجود مجموعات وظيفية قابلة للتأين على امتداد سلسلة البوليمر. ولذلك، تُصنف البوليمرات الإلكتروليتية ضمن فئة البوليمرات الإلكتروليتية، أي أنها تجمع بين خصائص البوليمرات والإلكتروليتات.
البوليمرات الإلكتروليتية التجارية المستخدمة في تجميع المواد العالقة قابلة للذوبان في الماء. وتتوفر بأشكال حبيبية، أو مسحوقية، أو سوائل عالية اللزوجة. تميل جميع البوليمرات الإلكتروليتية الموجودة إلى التحلل عند تخزينها لفترة من الزمن، وعادةً ما يحدد المصنّع هذه الفترة لكل منتج. وبشكل عام، كلما كان محلول البوليمر الإلكتروليتي مخففًا، زادت سرعة تحلله، والذي يُعزى على الأرجح إلى تكسر السلاسل الطويلة، مما يؤدي إلى انخفاض اللزوجة.
يتزايد استخدام وأهمية البوليمرات الإلكتروليتية بسرعة، ويتزايد معها عدد الشركات المصنعة لهذه المواد. وقد وجدت البوليمرات الإلكتروليتية الاصطناعية تطبيقات واسعة في المجالات التالية:
تشمل البوليمرات الإلكتروليتية المتوفرة تجاريًا كلوريد بولي ثنائي ميثيل الأمونيوم (بولي DADMAC)، وحمض البولي أكريليك (PAA)، وبوليسترين سلفونات. وتتوفر درجات تجارية من البوليمرات الإلكتروليتية (PAAs) من شركات داو كيميكال (دوراماكس، تامول، روماكس، دويكس)، وروهم آند هاس (أكوسول، أكومير)، وباسف (ديسبكس، ماجنافلوك)، وأركيما (ريوسلوف، تيرابليند). وتشمل الاستخدامات المحددة للبوليمرات الإلكتروليتية في الصناعات التحويلية: تصفية عصير السكر الخام في صناعة السكر؛ وفصل الجبس عن حمض الفوسفوريك في عملية المعالجة الرطبة؛ وتحسين الترسيب في عملية غسل الفحم؛ وزيادة سعة المكثف في صناعة الأسمنت بالمعالجة الرطبة؛ وفصل شوائب الطين من تيارات البوراكس الساخنة؛ وتحسين جودة ترسيب المعادن في التكرير الإلكتروليتي أو الاستخلاص الكهربائي للنحاس والزنك؛ وتحسين عمليات التكثيف في معالجة اليورانيوم، وما إلى ذلك. يمكن استخدام البوليمرات الإلكتروليتية أيضًا لمعالجة مياه الصرف الصناعي. وتزداد حدة مكافحة تلوث الأنهار، وتحتاج الصناعات إلى كل دعم ممكن. وتُصبح البوليمرات الإلكتروليتية عاملًا بالغ الأهمية في حل مشكلات التلوث هذه. في المستقبل، سيكون تأثيرها على معالجة مياه الصرف الصناعي أكبر من تأثيرها على معالجة مياه الصرف الصحي البلدية. وقد يعود ذلك إلى أن محطات معالجة مياه الصرف الصناعي لا تخضع لنفس القيود التي تخضع لها محطات معالجة مياه الصرف الصحي البلدية. ولذلك، قد يُركز مصممو محطات معالجة مياه الصرف الصناعي بشكل أكبر على خفض التكاليف الإجمالية للمحطة، بدلًا من التركيز على ما إذا كانت هذه الوفورات ناتجة عن الاستثمارات الرأسمالية أو تكاليف التشغيل.
البولي أكريلاميدات بوليمرات ذات وزن جزيئي عالٍ جدًا تُستخدم كمواد مُرَسِّبة. تتوفر هذه البوليمرات بشكل أساسي على هيئة مسحوق أو مستحلب. وقد تكون أنيونية أو كاتيونية. يتمثل العيب الرئيسي للترسيب باستخدام البوليمرات في ضيق نطاق الترسيب، مما يُعرِّض الجزيئات لخطر إعادة التعليق حتى مع زيادات طفيفة في الجرعات.
توجد بعض هذه المنتجات على شكل محاليل عالية اللزوجة (من 5,000 إلى 10,000 سنتيبويز) والتي يمكن ضخها كما هي مع تخفيف ثانوي عند مخرج مضخة التغذية.
تعتمد عملية التحضير على ثلاث مراحل: الذوبان، والنضج، والنقل.
بفضل التشغيل الآلي، سيتمكن العميل من تجنب التدخلات اليدوية والأخطاء المتعلقة بجرعات المنتج. يعمل هذا الجهاز على دمج البوليمرات الإلكتروليتية المسحوقة في المحلول للحصول على تشتت وأداء مثاليين لها في عملية معالجة المياه.
تتميز محاليل البوليمرات الإلكتروليتية بلزوجة عالية للغاية، وغالبًا ما تتطلب جرعات صغيرة جدًا. لذا، من الضروري وجود اضطراب كافٍ عند نقطة الإضافة لضمان خلط سريع وشامل للكمية الصغيرة من الكاشف مع تيار الماء الرئيسي. يسهل تشتيت محاليل البوليمرات الإلكتروليتية المخففة في التيار مقارنةً بالمحاليل المركزة، ولكن يجب تحقيق توازن دقيق، وإلا سيصبح حجم محلول البوليمر المضاف نسبة كبيرة من حجم التيار.
وحدة التحضير الأوتوماتيكية: https://www.keiken-engineering.com/en/polyelectrolyte-preparation-equipment/
لضمان فعالية البوليمر، سيكون من الضروري دائمًا تقريبًا تخفيف المحلول المُحضر لتحقيق تشتت موحد يتم تخفيف البوليمر عن طريق الماء أو الحمأة المتخثرة مسبقًا؛ لذا، يعتمد هذا التخفيف على لزوجة البوليمر والحمأة وعلى طاقة الخلط المُطبقة على النظام. ونتيجةً لذلك، ستُطبق مستويات التخفيف المستهدفة التالية:
يتم إجراء عملية التخفيف المباشر هذه على مضخة التوزيع. يُضخ هذا المحلول إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي، حيث يُستخدم لترسيب/تخثير المواد الصلبة الموجودة في مياه الصرف. في حال كان تركيز البوليمر الإلكتروليتي غير مناسب، فقد يتم إطلاق مياه صرف صحي، مما قد يؤدي إلى غرامة.
توجد طرق اختبار على نطاق المختبر وطرق معملية لتحديد التركيز:
مع ذلك، تتسم هذه الطرق بأنها غير متصلة بالإنترنت ومعقدة. فهي تتطلب من المشغلين جمع عينة من السائل، وتحليلها بشكل منفصل، ثم اتخاذ قرارات بشأن العملية. في المقابل، ستكون الأجهزة المدمجة التي تعرض خصائص المزيج وتُجري جرعات مصححة تلقائيًا أكثر كفاءة وإنتاجية، وستُقلل من استهلاك البوليمر الإجمالي من خلال الجرعات الدقيقة.
يأتي البوليمر بثلاثة أشكال مختلفة - جاف، ومحلول (مانيش)، ومستحلب. معظم البوليمرات المستخدمة في صناعات معالجة مياه الصرف الصحي هي بوليمرات أساسها الأكريلاميد، وتُعرف غالبًا باسم PAAM (بولي أكريلاميد).
تُستخدم بوليمرات المستحلب في عمليات فصل المواد الصلبة، وهي بوليمرات مُحللة مائيًا ذات وزن جزيئي عالٍ ولزوجة فائقة. من أهم خصائصها سيولتها العالية وتكوينها لهلامات بوليمرية دقيقة الحجم، مما يُتيح للمشغلين استخدام أنظمة خلط/تغذية البوليمر المدمجة. تتكون هذه البوليمرات من هلامات بوليمرية مُستحلبة في زيت هيدروكربوني بنسبة 30%. وبحسب محتوى الماء في الهلامات البوليمرية، تتراوح نسبة البوليمر النشط في بوليمر المستحلب بين 20% و55%. لذا، فإن تكلفة بوليمرات المستحلب أعلى من تكلفة البوليمر الجاف لكل رطل. يصل البوليمر إلى الموقع "خالصًا" ويحتوي على الماء والزيت والمواد الفعالة سطحيًا والبوليمر النشط. مع ذلك، فإن المحتوى النشط هو الجزء من المستحلب الذي يُهيئ المواد الصلبة في العمليات اللاحقة، وهو ما يجب مراعاته عند تحديد جرعات البوليمر المناسبة لأنظمة معالجة المواد الصلبة. يمكن توصيل بوليمرات المستحلب في براميل صغيرة سعة 55 جالونًا، أو حاويات سعة 270 جالونًا، أو حمولات صهاريج تتراوح من 4000 إلى 5000 جالون.
إن مفهوم الخلط على مرحلتين راسخ جيداً في عملية تصنيع البوليمر.
كمية الاحتكاك تُقاس بالقوة التي تقاوم تدفقًا تتساوى فيه سرعة الطبقات المتوازية بالنسبة لبعضها البعض. توفر ورقة بيانات مورد البوليمر نقطة انطلاق لحساب اللزوجة، وهي عامل حاسم لكفاءة البوليمر.
يُعد قياس اللزوجة والتحكم الآلي في خط الإنتاج أمرًا بالغ الأهمية للتحكم في اللزوجة أثناء عملية التصنيع وضمان توافق الخصائص الحرجة تمامًا مع المتطلبات عبر دفعات متعددة، دون الحاجة إلى الاعتماد على طرق القياس غير المتصلة بالإنترنت وتقنيات أخذ العينات. Rheonics تقدم الحلول التالية للتحكم في العمليات وتحسينها،
Rheonics يقدم حلاً متكاملاً جاهزاً للاستخدام لإدارة الجودة يتكون من:
يقع مستشعر SRV في خط الإنتاج، لذا فهو يقيس اللزوجة (والكثافة في حالة SRD) باستمرار. يمكن ضبط التنبيهات لإخطار المشغل بالإجراء اللازم، أو يمكن أتمتة عملية الإدارة بالكامل. RPTC (Rheonics وحدة التحكم في التتبع التنبؤييؤدي استخدام صمام إعادة تدوير الغاز في خط إنتاج التصنيع إلى تحسين الإنتاجية وهوامش الربح وتحقيق الامتثال التنظيمي. Rheonics تتميز هذه الحساسات بحجمها الصغير الذي يسهل تركيبها من قِبل الشركات المصنعة الأصلية أو عند تحديث الأنظمة القائمة. وهي لا تتطلب أي صيانة أو إعادة تهيئة. توفر هذه الحساسات نتائج دقيقة وقابلة للتكرار بغض النظر عن طريقة أو مكان تركيبها، دون الحاجة إلى حجرات خاصة أو أختام مطاطية أو حماية ميكانيكية. وبفضل عدم استخدامها لأي مواد استهلاكية وعدم حاجتها إلى إعادة معايرة، فإن حساسات SRV وSRD سهلة التشغيل للغاية، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التشغيل على المدى الطويل بشكل كبير.
بمجرد تهيئة بيئة العملية، لا يتطلب الأمر عادةً سوى القليل من الجهد للحفاظ على سلامة الأنظمة وتناسقها - إذ يمكن للمشغلين الاعتماد على التحكم الدقيق مع Rheonics حلول إدارة جودة الإنتاج.
Rheonicsتتميز وحدات SRV وSRD بحجمها الصغير جدًا، مما يسهل تركيبها في أنظمة التصنيع الأصلية وأنظمة التحديث. كما أنها تتيح دمجها بسهولة في أي خط إنتاج. تتميز بسهولة تنظيفها ولا تتطلب صيانة أو إعادة تهيئة. وبفضل حجمها الصغير، يمكن تركيبها مباشرةً في أي خط إنتاج، مما يغني عن الحاجة إلى مساحة إضافية أو محولات.
Rheonics يستخدم كل من SRV وSRD رنانًا محوريًا فريدًا حاصلًا على براءة اختراع، حيث يلتف طرفا المستشعرين في اتجاهين متعاكسين، مما يلغي عزم الدوران الناتج عن تركيبهما، وبالتالي يجعلهما غير حساسين تمامًا لظروف التركيب ومعدلات التدفق. يوضع عنصر المستشعر مباشرة في السائل، دون الحاجة إلى غلاف خاص أو قفص واقٍ.
Rheonicsالبرنامج قوي وسهل الاستخدام وبديهي. يمكن مراقبة سائل العملية في الوقت الفعلي على وحدة التحكم الصناعية المدمجة أو على جهاز كمبيوتر خارجي. تتم إدارة العديد من أجهزة الاستشعار المنتشرة في جميع أنحاء المصنع من لوحة تحكم واحدة. لا يؤثر نبض الضغط الناتج عن الضخ على عمل أجهزة الاستشعار أو دقة القياس. كما لا يؤثر الاهتزاز.
قم بتثبيت المستشعر مباشرةً في مجرى العملية لإجراء قياسات اللزوجة (والكثافة) في الوقت الفعلي. لا حاجة لخط جانبي: يمكن غمر المستشعر في الخط؛ ولا يؤثر معدل التدفق والاهتزازات على استقرار القياس ودقته.
في حال حدوث تلف غير متوقع في المستشعر، يمكن استبداله دون الحاجة إلى استبدال أو إعادة برمجة الدوائر الإلكترونية. تتوفر بدائل مباشرة للمستشعر والدوائر الإلكترونية دون الحاجة إلى تحديثات للبرامج الثابتة أو تغييرات في المعايرة. سهولة التركيب. متوفر بوصلات قياسية ومخصصة مثل NPT. Tri-Clampوصلات صحية وطبية أخرى، متوافقة مع معيار DIN 11851، ذات حواف، من نوع Varinline. لا تحتوي على حجرات خاصة. سهلة الفك للتنظيف أو الفحص. يتوفر صمام SRV أيضًا بمعيار DIN 11851 و tri-clamp وصلة لسهولة التركيب والفك. مجسات SRV محكمة الإغلاق للتنظيف في المكان (CIP) وتدعم الغسيل عالي الضغط مع موصلات IP69K M12.
مصدر طاقة تيار مستمر 24 فولت بسحب تيار أقل من 0.1 أمبير أثناء التشغيل العادي.
تُساهم الإلكترونيات فائقة السرعة والمتانة، بالإضافة إلى النماذج الحسابية الشاملة، في جعل Rheonics تُعدّ هذه الأجهزة من أسرع الأجهزة وأكثرها تنوعًا ودقة في هذا المجال. توفر تقنيتا SRV وSRD قياسات دقيقة للزوجة (والكثافة في حالة SRD) في الوقت الفعلي كل ثانية، ولا تتأثر بتغيرات معدل التدفق!
Rheonicsتم تصميم هذه الأجهزة لإجراء القياسات في أصعب الظروف.
SRV متاح مع أوسع نطاق تشغيلي في السوق لأجهزة قياس اللزوجة المدمجة في العمليات:
Rheonicsيُعدّ جهاز SRD منتجًا فريدًا يغني عن ثلاثة أجهزة مختلفة لقياس اللزوجة والكثافة ودرجة الحرارة. فهو يُزيل صعوبة وجود ثلاثة أجهزة مختلفة في نفس المكان، ويُقدّم قياسات دقيقة للغاية وقابلة للتكرار حتى في أقسى الظروف.
تُعدّ الإلكترونيات المتطورة الحاصلة على براءة اختراع بمثابة عقل هذه المستشعرات. يتوفر كل من SRV وSRD بوصلات عملية قياسية في الصناعة مثل ¾ بوصة NPT وDIN 11851 والشفة. Tri-clamp يسمح للمشغلين باستبدال مستشعر درجة الحرارة الحالي في خط المعالجة الخاص بهم بـ SRV/SRD مما يوفر معلومات قيمة وقابلة للتنفيذ للغاية عن سائل المعالجة مثل اللزوجة بالإضافة إلى قياس دقيق لدرجة الحرارة باستخدام Pt1000 المدمج (DIN EN 60751 الفئة AA، A، B متوفرة).
تتوفر إلكترونيات المستشعر في كل من غلاف جهاز الإرسال وحامل سكة DIN صغير الحجم، مما يتيح سهولة دمجها في خطوط الإنتاج وداخل خزائن معدات الآلات.
إن استخدام طرق اتصال تناظرية ورقمية متعددة في إلكترونيات المستشعرات يجعل الاتصال بأنظمة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة الصناعية وأنظمة التحكم أمرًا بسيطًا وسهلاً.
خيارات الاتصال التناظري والرقمي
خيارات الاتصال الرقمي الاختيارية
Rheonics تُقدّم الشركة أجهزة استشعار آمنة بطبيعتها، حاصلة على شهادات ATEX وIECEx، للاستخدام في البيئات الخطرة. وتتوافق هذه الأجهزة مع متطلبات الصحة والسلامة الأساسية المتعلقة بتصميم وبناء المعدات وأنظمة الحماية المُخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار.
الشهادات التي تحملها جهاتٌ تتمتع بالأمان الجوهري ومقاومة الانفجار Rheonics كما يتيح ذلك تخصيص المستشعرات الموجودة، مما يوفر على عملائنا الوقت والتكاليف المرتبطة بتحديد واختبار بديل. ويمكن توفير مستشعرات مخصصة للتطبيقات التي تتطلب وحدة واحدة أو آلاف الوحدات، مع فترات تسليم تتراوح بين أسابيع وأشهر.
Rheonics تصمم وتصنع وتسوق أنظمة استشعار ومراقبة السوائل المبتكرة. مصنعة بدقة في سويسرا. Rheonicsتتميز مقاييس اللزوجة ومقاييس الكثافة المدمجة بالحساسية المطلوبة للتطبيق والموثوقية اللازمة للعمل في بيئات قاسية. نتائج ثابتة حتى في ظل ظروف التدفق المعاكسة، دون أي تأثير لانخفاض الضغط أو معدل التدفق. وهي مناسبة تمامًا لقياسات مراقبة الجودة في المختبر، دون الحاجة إلى تغيير أي مكون أو معيار للقياس عبر النطاق الكامل.
يشكل الغبار القابل للاشتعال خطراً كبيراً لحدوث انفجارات في مختلف الصناعات مثل صناعة الأغذية والمواد الكيميائية والتعدين...
تُعد لزوجة المادة اللاصقة المنصهرة بالحرارة خاصية بالغة الأهمية، لأنها تؤثر بشكل مباشر على قدرتها على...
في صناعة البطاريات، تلعب اللزوجة والكثافة دورًا حاسمًا في تحقيق جودة متسقة للمادة اللزجة،...
التذرية هي عملية تُستخدم لتفتيت السائل إلى قطرات دقيقة، وعادةً ما تتم...
