سختیگیری آب در روش آهکزنی سرد

کاهش مشکلات سختیگیری آب در روش آهکزنی سرد
حفظ قابلیت اطمینانتصفیهخانه آب برای حمایت از فرآیندهای تولیدی و ساخت، از حساسیت بالاییبرخوردار است هرچند سیستمهای موجود در تصفیهخانه باعث ایجاد منافعمستقیم نمیشوند ولی تاخیر در سرمایهگذاری بر روی سیستمهای تصفیه آب،باعث افزایش ریسک خرابیهای برنامهریزی نشده خواهد شد. نحوه عمل درتصفیهخانهها بدین صورت است که عموماًآب را از یک منبع دریافت کرده ووارد کلاریفایر میکند تا جامدات معلق آن حذف شده و برای استفاده در برجخنککن یا برای تصفیههای بعدی ارسال شود. تغییر در کیفیت آب خام ورودینمیتواند تنها دلیل برای پایین بودن کیفیت آب خروجی از کلاریفایر باشدچون به احتمال زیاد کارآیی کلاریفایر دستخوش تغییر شده است.
معمولترینروش برای زلالسازی ثقلی آبهای سخت، روش آهکزنی سرد است. در این مقاله سعیبر آن است که چگونگی عملکرد این کلاریفایرها مشخص شده و مواد شیمیایی بکاررفته در آنها ذکر شود و روند مناسب تغذیه مواد شیمیایی بیان شده وبعداًپارامترهای طراحی ذکر شوند. بعلاوه سعی خواهد شد روش آهک زنی سردتشریح شده و یک سری راهنمایی برای حفظ قابلیت اطمینان سیستم ارایه شود.

نحوه عملکرد کلاریفایرها
معمولاًکلاریفایرهادر زمره اولین واحدهای تصفیه آب بشمار میروند. اساساً کلاریفایرهای ثقلیوظیفه حذف مواد معلق (نامحلول) مثل سیلیس و مواد آلی را بر عهده دارند تادر تجهیزات بعدی، وجود این مواد باعث گرفتگی نشود.
حذف جامدات معلق در یک فرآیند سه مرحلهای انجام میپذیرد:
الف)انعقاد: باید متذکر شد که ذرات معلق،دارای بار منفی بر روی سطح خود هستند(بعنوان پتانسیل زتا شناخته میشود) و به دلیل وجود این بارها ذرات،یکدیگر را دفع میکنند. یک ماده شیمیایی معدنی یا آلی (منعقد کننده) کهدارای مولکولهایی با بار مثبت باشد، قادر خواهد بود که اکثر بارهای منفیموجود در ذرات معلق را خنثی کرده و با اینکار اجازه دهد که ذرات به یکدیگرنزدیکتر شوند. عملیات انعقاد نیازمند یک مرحله اختلاط سریع است که در قبلاز کلاریفایر و یا در اولین بخش آن انجام خواهد پذیرفت.
ب) لختهسازی:لختهسازی به معنی افزودن یک ماده شیمیایی (لختهساز) است که باعث خواهدشد ذرات به یکدیگر چسبیده و لختهها و ذرات بزرگتری را تشکیل دهند. اینعملیات در دومین بخش کلاریفایر صورت میپذیرد و سرعت خطی آب در این بخشکمتر از بخش قبلی است. وظیفه ماده لختهساز ایجاد پلی بین ذرات بیبارشده است.
ج) تهنشینی: افزایش اندازه ذرات و کاهش سرعت کلی آب موجب تهنشینی مواد در آخرین مرحله کلاریفایرها خواهد شد.

مواد شیمیایی در کلاریفایرها
نمکهایمعدنی فلزی مانند آلوم، سولفات فریک و کلریدفریک میتوانند نقشمنعقدکننده و لختهساز را بازی کنند. این مواد بسیار موثر بوده و از قیمتارزانی برخوردار هستند. با این وجود این مواد باعث کاهش PH آب تصفیه شدهمیشوند و حجم زیادی لجن تولید خواهند کرد که آبگیری از آنها مشکل است.بعلاوه حمل آهن یا آلومینیوم محلول ممکن است راهبری مناسب دستگاههای بعدیرا با مشکل مواجه کند.
مواد شیمیایی آلومینیومی منعقدکنندههای خوبیهستند. آلومینات سدیم بعنوان یک نمک معدنی فلزی و پلیآلومینیوم کلراید(PAC) بعنوان یک پلیمر آلی با گروههای آلومینیومی، نسبت به دیگر نمکهایفلزی لختههای کوچکتر و متراکمتری را تشکیل میدهند و ضمناً PH آب خروجیرا نیز کاهش نمیدهند. البته در سالهای اخیر بحثهایی در مورد ارتباطآلومینیوم و بیماری آلزایمر مطرح شده است. در ادامه نیز میتوان به آهکبعنوان یک منعقدکننده معدنی اشاره داشت که ضمن حذف قسمتی از سختی آب،ذرات معلق را نیز کاهش میدهد.
باید یادآور شد که پلیمرهای آلی یاپلالکترولیتها نسبت به نمکهای فلزی از مزیت کاهش حجم لجن و بهبود شاخصهایآبگیری از لجن برخوردارند. اساساً پلیمرهای منعقدکننده بصورت محلولهایآبی هستند که دارای بارهای کاتیونی (مولکولهای با بار مثبت) هستند و درPHهای پایین کارآیی بهتری را از خود نشان میدهند. در اینجا از سه نوعپلیمر منعقدکننده نام برده میشود.
- پلی (دیآلیل دیمتیل آمونیومکلرید (DADMAC)) یا پلی (دیمتیل دی آلیل آمونیوم کلرید (DMDAAC)) کهدارای وزن مولکولی 000/500- 000/250 واحد هستند.
- پلیآمینهای کوارتزنایزد که دارای وزن مولکولی 000/500-000/10 واحد هستند.
- پلی آمینها که وزن مولکولی آنها بین 000/000/1- 000/10 واحد است.
البتهدر کنار پلیمرهای منعقدکننده، پلیمرهای لختهساز نیز وجود دارند که عموماًبصورت آنیونی (مولکولهایی با بار منفی) یا غیر آنیونی (مولکولهایی با بارمنفی کم) هستند و برخلاف نمکهای فلزی،نسبت به PH حساس نیست. باید توجهداشت که مواد لختهساز باعث بوجود آمدن محلولهای دو فازی میشوند که تزریقآنها را نیازمند تجهیزات خاصی میسازد. یادآوری میشود که در بعضی ازتصفیهخانهها مواد لختهساز بصورت مداوم تزریق میشوند و در بعضی دیگرهرچند وقت یکبار برحسب نیاز ابتکار صورت میپذیرد و بعضی تصفیهخانههانیز اساساً به این مواد نیازی ندارند. مواد لختهساز غالباً باعث بهبودمشخصات آبگیری از لختهها میشوند بخصوص در مواردی که ابتدائاً از نمکهایفلزی استفاده شده باشد. در ادامه دو نوع از این پلیمرهای لختهساز ذکرمیشوند:
- پلیاکریل آمیدهای هیدرولیز شده که آنیونی بوده و وزن مولکولی آنها بین 000/000/2 - 000/000/1 واحد است.
- پلیاکریل آمیدهای غیرآنیونی که وزن مولکولی آنها بین 000/000/2- 000/000/1 واحد است.
انتخابپلیمر با وزن مولکولی و دانسیته بار الکتریکی مناسب و تعیین مقدار موردنیاز و نحوه تزریق آن از مواردی است که باید در آزمایشات جار (Jar Test)مشخص شود. بعلاوه با تغییر کیفیت آب ورودی باید این آزمایشات مجدداًانجام گیرد. در بعضی از تصفیهخانهها ممکن است نیاز باشد که این آزمایشاتهرچهار ساعت یکبار انجام پذیرد.
در بعضی از آبها که مقدار جامدات معلق آنها کم است،شاید نیاز به افزودن خاک رس یا لجن حاصل از تصفیه آب نیز احساس شود.

تزریق مواد شیمیایی
همانطوریکه بیان شد منعقدکنندهها بصورت محلولهایی آبی هستند و محل تزریق آنهابسته به نوع طراحی میتواند قبل از کلاریفایر و در خط ورودی آب خام و یادر منطقه اختلاط سریع کلاریفایر باشد. بعضی از تصفیهخانهها یک تانک بهنام تانک روزانه وجود دارد که از آن برای رقیقسازی مواد منعقدکنندهاستفاده میشود وجهت تزریق نیز یک پمپ از نوع Positive Displacement تعبیهمیشود. البته در بعضی از تصفیهخانههای آب این مواد بصورت رقیق نشدهمستقیماً از تانک ذخیره اصلی تزریق میشود که در این موارد در پایین دستمحل تزریق میکسرهای استاتیک یا میکسرهای درون لولهای تعبیه شده است تاتاثیر این مواد را بهبود بخشد.
تزریق مواد لختهساز نیز بسته به نوعطراحی کلاریفایر در محل اختلاط سریع یا محل اختلاط آرام صورت میپذیرد.اکثر این مواد بصورت پلیمرهای امولسیونی هستند که یک مایع ویسکوز و غلیظبوده و نمیتوان آنها را مستقیماً به کلاریفایر تزریق کرد چون دارایحلالیت بسیار بالایی در آب نیستند. رقیقسازی این مواد لختهساز تا حد1-5/0 درصد وزنی و آمادهسازی و پروراندن آنها (جهت حصول به یک زنجیرهطویل) باعث حداکثرسازی کارآیی این مواد خواهد شد.
بعضی از موادلختهساز بصورت پودر بوده و باید با آب مخلوط شده و اصطلاحاً پروراندهشوند. زمانیکه اینکار بنحو مناسبی انجام نپذیرد، اصطلاحاًیک سریگلبولهای پلیمری نامحلول بنام (Fish Eyes) در تانک آمادهسازی بوجودمیآید. این موضوع باعث اتلاف مواد شده و ممکن است انسداد پمپهای تزریق رادر پی داشته باشد.
یک سیستم ایدهآل جهت تزریق مواد پلیمری همانا یکتانک روزانه و یک پمپ جهت سیرکولاسیون دائمی محلول پلیمری است. باید توجهداشت که میکسرهای پدالی درون لولهای،از موفقیت کمی در تصفیهخانههای آببرخوردار شدهاند.

کنترل میزان تزریق مواد شیمیایی
میزان تزریقمواد منعقدهکننده متاثر از دبی و شرایط آب ورودی (درجه حرارت، PH، میزانجامدات معلق و رنگ)است. به عنوان مثال در صورت کاهش دمای آب، فرآیندانعقاد کند میشود و افزایش میزان ماده منعقدکننده ممکن است پاسخ مناسبیبرای تغییر کدورت آب ناشی از تغییر دما نباشد چون در آن صورت حجم و زمانواکنش کافی، برای این موضوع وجود نخواهد داشت. بهرهبرداران تصفیهخانه ازجارتست برای تعیین میزان ماده منعقدکننده استفاده میکنند. عموماًسازندهکلاریفایر باید روند این تست را بگونهای ارایه کند که بتوان به کمکجارتست، زمان و سرعت اختلاط در بخشهای اختلاط سریع و آرام را مدلسازی کرد.
دراین آزمایش هر نمونه از آب ورودی،مقادیر متفاوتی از ماده منعقدکننده رادریافت داشته و بین 2-1 دقیقه در حالت اختلاط سریع به سر برده و سپسمقادیر استاندارد از ماده لختهساز را نیز اضافه کرده و اجازه میدهیماختلاط آرام بین 5-3 دقیقه انجام شود. در ادامه به این نمونهها بین 15-5دقیقه زمان جهت تهنشینی داده و از آب زلال شده قسمت فوقانی (نزدیک سطحآب) نمونهبرداری کرده و کدورت آن را اندازهگیری میکنند.
تعیین کدورتبه معنی اندازهگیری مقدار نور عبور کرده از یک نمونه است که به غلظتجامدات معلق آن ربط دارد. در بعضی از تصفیهخانهها از روش اندازهگیریچشمی استفاده میکنند ولی اکثر تصفیهخانهها دارای یک دستگاه کدورتسنجرومیزی هستند. در مورد دیگر پارامترهای مناسب میتوان به اندازهگیریارتفاع یا حجم لجن و نیز سنجش رنگ اشاره داشت.
اگر لختهها بصورت سوزنیتشکیل شوند. بدان معناست که بارهای الکتریکی بیش از حد خنثی شدهاند یعنیمقدار ماده منعقدکننده زیاد بوده است. لختههای سوزنی شکل همانند برق دردرون مخزن کلاریفایر هستند و از یک سری ذرات لختهای بسیار کوچک تشیکلشدهاند و با بهینهسازی مقدار مواد شیمیایی تزریق شده و راهبری مناسبکلاریفایر میتوان بر این مشکل فائق آمد. البته گاهی با وجود این لختههایسوزنی، کدورت آب خروجی در حد قابل قبول است. در یک چنین شرایطی بهتر استبرنامه تصفیه شیمیایی آب را تغییر داد.
برحسب نوع کاربرد،مقدار بهینهمواد شیمیایی تزریقی هنگامی حاصل میشود که کمترین کدورت یا رنگ وجودداشته باشد. البته مقدار واقعی مواد شیمیایی در کلاریفایر معمولاً اندکیبا نتایج جارتست تفاوت دارد و از این رو باید بهرهبرداران کلاریفایر درکصحیحی از نتایج جارتست و کارآیی کلاریفایر خود داشته باشند تا بتوانند اینموارد را اصلاح کنند.
در مورد آزمایشات جارتست، بعضی از تصفیهخانههابطور روزانه اینکار را انجام میدهند تا در مورد میزان تزریق موادمنعقدکننده اطمینان حاصل کنند. بعضی از تصفیهخانهها نیز فقط هنگامتغییر شرایط آب ورودی و یا هنگام زیاد بودن کدورت این آب، اقدام بهجارتست میکنند.

طراحی کلاریفایر
کلاریفایرها ثقلیمعمولاًزمانی دارای بهترین کارکرد هستند که دبی ثابتی داشته باشند چونتغییرات شدید دبی باعث پدیده حمل جامدات در جریان خروجی خواهد شد. زمانیکه میزان آب مورد نیاز متغیر باشد میتوان از یک تانک ذخیره برای آب زلالشده استفاده کرد تا بدون ایجاد تغییرات شدید در کلاریفایر بتوان این نیازرا پاسخ گفت. مشخصهها و پارامترهای زیر از عوامل تعیینکننده در راهبریموفق یک کلاریفایر ثقلی به شمار میروند:

1- سرعت سرریز سطحی: این پارامتر از تقسیم دبی آب ورودی به کلاریفایر بر سطح مقطع آن بدست میآید. بیشتر کلاریفایرهای ثقلی
درمحدوده gal/min/ft225/1- 75/0 L/min/m2) 44/0- 26/0) دارای بهترین عملکردهستند. معمولاً لختههای بزرگ و متراکم نسبت به لختههای کوچک میتوانندسرعتهای سرریز بالاتری را تحمل کنند.
2- سرعت اختلاط: سرعت اختلاط سریعدر ناحیه اختلاط سریع متاثر از برنامه تزریق مواد شیمیایی و طبیعت لختههااست. در بضعی از کلاریفایرها، پلیمرها نیازمند اختلاط در خارج ازکلاریفایر هستند تا بتوانند به کارآیی بهینه خود دست یابند و بتوان آنهارا در قسمت ورودی جریان تزریق کرد. البته با تنظیم سرعت اختلاط در ناحیهاختلاط آرام میتوان امکان تهنشینی موثر لختهها را فراهم آورده و آبزلالتری را خارج کرد.
3- سرعت لجن روب: لجن روب در کف کلاریفایر قرارداشته و لجن را به سمت کانال خروجی هدایت کرده و ارتفاع بستر لجن را کنترلمیکند. مناسب نبودن سرعت لجن روب باعث اشکال در تهنشینی میشود بدینمعنی که زیاد بودن سرعت لجن روب اغتشاش در بستر لجن شده و کمبودن بیش ازحد این سرعت نیز باعث تلنبار شدن لجنهای جدید بر روی لجنهای قدیمی میشود.
4-ارتفاع بستر لجن: بستر لجن بعنوان فیلتری برای لختهها، نقش بسیار مهمی رابرای بهبود کیفیت آب خروجی بر عهده دارد. انتخاب بهینه ارتفاع (یا عمق)بستر، پارامتر بسیار مهمی برای کلاریفایرهای لجن تماسی به شمار میرود واین ارتفاع به نوعی طراحی هر کلاریفایر، برنامه تزریق مواد شیمیایی وشرایط بهرهبرداری بستگی دارد. جهت کنترل عمق بستر باید لجن را بصورت دستییا اتوماتیک تخلیه کرد. اپراتورها بر اساس مشخصات سیستم بصورت تجربی(دفعات و حجم) هر تخلیه را انجام میدهند.
5- میزان جامدات: حجم جامداتقابل تهنشینی در ناحیه اختلاط سریع یکی دیگر از پارامترهای مهم است.اساساًسه نوع کلاریفایر وجود دارد که با نامهای کلاریفایرهای تهنشینی،تهنشینسازهای دارای صفحات مورب و کلاریفایرهای لجن تماسی از آنها نامبرده میشود.
کلاریفایرهای تهنشینی با تکیه بر واکنشهای شیمیایی وزمانهای دقیق اقامت در هر مرحله،امکان انعقاد و لختهسازی را فراهممیآورند تا لختههای بزرگ را شکل دهند. این نوع کلاریفایرها در مقابل دونوع دیگر،بزرگتر بوده و به فضای بیشتری نیاز دارند.
تهنشینسازهایدارای صفحات مورب کلاریفایرهای بسیار کوچکی هستند که در فضای بین دو صفحهمورب،امکان تهنشینی را فراهم ساختهاند. این نوع کلاریفایرها نسبت به دونوع دیگر دارای کمترین مساحت اشغالی هستند.
روش سختیگیری با آهکمعمولاً در کلاریفایرهای ثقلی لجن تماسی انجام میشود تا واکنشهای مربوطبه نرم کردن آب بصورت بهینه انجام شود.
در کلاریفایرهای لجن تماسیمراحل اختلاط، انعقاد و تهنشینی در یک دستگاه انجام میگیرد و از جامداتبا غلظت بالا جهت ایجاد یک بستر یا یک محفظه (پتوی)لجن استفاده میشود.این کلاریفایرها نسبت به دیگر انواع کلاریفایر، نیازمند مواد شیمیاییکمتری بوده و کیفیت آب خروجی از آن نیز بالاتر است (کمترین کدورت را دارد).
برایکلاریفایرهای لجن تماسی دو نوع طراحی وجود دارد که به یکی از آنهاکلاریفایر لجن برگشتی (Sludge Recrirculation) و دیگری کلاریفایر پتوی لجن(Sludge Blanket) گفته میشود. در هر یک از این طراحیها زمان واکنش یاتماس به حداکثر رسیده است تا مواد جامد به یکدیگر چسبیده و بزرگتر شوند ودر نتیجه تهنشینی آنها راحتتر انجام گیرد. در کلاریفایرهای پتوی لجن آبخام وادار میشود تا از درون لایهای از لجن عبور کند تا عملیات تشکیللختههای بزرگ به نحو موثرتری انجام پذیرد. در یک کلاریفایر پتوی لجن،تمامی لجن بصورت یک بستر سیال شده است. قابل ذکر است که در کلاریفایر لجنبرگشتی سعی میشود تا عملیات تشکیل لختههای بزرگ از طریق در تماس قراردادن آب خام ورودی با لجن بازچرخش (فرآیند دانهدار کردن)در ناحیه اختلاطسریع انجام پذیرد.
کلاریفایر لجن تماسی یک گزینه مناسب برای فرآیندهاییاست که در آنها لختههای سنگین تشکیل میشود که به عنوان مثال میتوان بهفرآیند آهکزنی سرد اشاره داشت. اپراتورها باید با دقت بین دبی تخلیه لجنو غلظت جامدات آب ورودی به کلاریفایر موازنه ایجاد کنند تا ارتفاع یا حجمبستر لجن در یک محدوده معقول حفظ شود. زمانی که غلظت جامدات معلق (یاکدورت) آب خام ورودی افزایش یافت، اپراتورها باید میزان تخلیه یا بلودانلجن را افزایش دهند.
زمان اقامت در این کلاریفایرها بین یک تا دو ساعتاست و از این لحاظ دارای زمان اقامت کمتری نسبت به دیگر کلاریفایرها است.محل تزریق مواد منعقدکننده نوعاً قبل از کلاریفایر است تا زمان کافیبرای واکنش پدید آید. تماس زیاد لجن با لختههایی که به تازگی شکلگرفتهاند، سبب خواهد شد که نیاز به دوره طولانی برای اختلاط سریع کاهشیابد.
وجود هرگونه اشکال در هر یک از این مراحل باعث اختلال در ارتفاعیا حجم لجن خواهد شد و از این رو اگر در دورهای از زمانها کدورت آب ورودیبسیار کم باشد، میتوان از لجن تولید شده در کلاریفایرهای دیگر استفادهکرده و کارآیی کلاریفایر را حفظ کرد.
البته کلاریفایر لجن برگشتی دارایآرایش منحصر به فردی است که در آن از ماسههای بسیار ریز جهت تشکیل لختهاستفاده میشود که باعث تسریع تهنشینی نیز میشود. این واحدها قادرندنسبت به کلاریفایرهای مرسوم لجن برگشتی در یک مساحت کمتر، دبی بیشتری ازآب را در زمان ماند کمتری تصفیه کنند.

نحوه عملکرد سختیگیری با آهکزنی سرد
دراکثر آبهای خام،قلیائیت بصورت بیکربنات (HCO3)- و دیاکسیدکربن (CO2)است. در روش آهکزنی سرد از آهک CO2) یا Ca(OH)2) و یا آهک به همراهآلومینات سدیم (Na2Al2O4) و یا (Na2CO3) استفاده میشود تا سختی از طریقترسیب و نیز جامدات معلق از طریق انعقاد و لختهسازی حذف شوند. افزودن آهکباعث میشود غلظت کلسیم به مقداری فراتر از محدوده حلالیت بالغ شود کهترسیب کربنات کلسیم را در پی دارد و این بدان معنی است که این ترکیب دارایکمترین حلالیت بوده و از سوی دیگر معمولترین ترکیب کلسیم در آبهای طبیعیاست. با افزودن دیگر مواد شیمیایی، اپراتورهای تصفیهخانه میتوانندترکیبات آلی و روغن را حذف کنند.
همانطوری که در معادلات 1 تا 3میتوان دید، زمانیکه آهک (Ca(OH)2) به آب اضافه میشود، به یونهای Ca2+و OH- تجزیه میشود. در ادامه یک واکنش دو مرحلهای اتفاق میافتد یعنیبیکربنات کلسیم (Ca(HCO)2) و کربنات کلسیم (Ca(CO3)2) تشکیل میشود.
محلولاین واکنش کربنات کلسیم است که در مقایسه با آهک بسیار نامحلول بوده و درنتیجه ترسیب میشود که با اینکار غلظت کلسیم موجود در آب کاهش مییابد. بهفرآیند آهکزنی سرد، فرآیند سختیگیری جزیی نیز اطلاق میشود چون حداقلغلظت سختی کلسیم در جریان خروجی حدود mg/l35 (برحسب (CaCO3 است.
کاهشغلظت سیلیس و منیزیم نیازمند افزودن Na2Al2O4 است تا با اینکار سختیمنیزیمی کاهش یافته و لختههایی برای جذب سیلیس ایجاد شود.
برای کاهش غلظت سیلیس و سختی کلسیم غیرکربناتی نیاز به افزودن سودااش (Na2CO3) است:
اینفرآیند باعث حذف سختیهای کلسیم غیرکربناتی مثل سولفات کلسیم یا کلریدکلسیم شده و حدود 20 درصد سیلیس موجود در آب ورودی را نیز حذف میکند.برای حذف سختیهای باقیمانده در آب زلال شده، از فرآیندهای دیگری مثل تبادلیونی و اسمز معکوس استفاده میشود تا آب با مشخصات مورد نیاز بدست آید.
عموماًغلظت منیزیم نیز تا 10 درصد غلظت اولیه کاهش مییابد. با افزودن آهک بهمقدار اضافی میتوان غلظتهای بیشتری از منیزیم را حذف کرد. درکلاریفایرهای سختیگیری با آهک،کمترین سختی کلسیم در آب خروجی mg/l20(برحسب (CaCO3) است. باید بخاطر داشت که هنگامی که قلیائیت آب ورودی بیشتراز سختی کل است، استفاده از سودااش تاثیری در حذف سختی ندارد.
ادامهواکنشهای مربوط به ترسیب کربنات کلسیم (در خطوط انتقال بعد از کلاریفایر)باعث تجمع رسوبات شده و میتواند قطر این خطوط انتقال را به نحوی کاهش دهدکه دستگاههای بعد از کلاریفایر به دلیل کاهش حجم آب مجبور شوند در زیرمقادیر طراحی فعالیت کنند. برای رفع این مشکل بعضی از تصفیهخانهها اسیدرقیق را به جریان خروجی تزریق میکنند تا رسوبات تهنشین شده کربنات کلسیمرا حل کرده و از تشکیل رسوب در خطوط انتقال جلوگیری کنند.

حفظ قابلیت اطمینان در کلاریفایر ثقلی
اپراتورهاوظیفه دارند مجموعه کلاریفایر را بصورت فیزیکی مورد بازرسی قرار داده وهرگونه خوردگی یا تخریبی را گزارش کنند قسمتهای اساسی برای این بازرسیعبارتند از:
- سرریزها
- ناودانها
- توریها و ناودانیهای آب زلال شده
- موتورهای محرک همزنها و لجن روب
قابلذکر است که لجنروب در کف کلاریفایر قرار داشته و قابل رویت نیست چوناطراف آن را معمولاً لایه لجنی اشغال کرده است. خراب بودن لجن روب یکی ازمشکلات بسیار مرسوم در کلاریفایرها است و باعث میشود که لجن برایچندینهفته تلنبار شود و با افزایش میزان تخلیه لجن نیز نتوان بر این مشکلفائق آمد. فشرده شدن این لجن در کف کلاریفایر باعث کاهش حجم عملیاتیکلاریفایر شده و احتمالاً باعث افزایش شدید کدورت در آب خروجی خواهد شد وبهرهبرداران کلاریفایر را مجبور به عملیات تعمیرات کرده و نهایتاً بایداین لجن بصورت مکانیکی جدا شده و خارج شود.
افزایش عمق بستر لجن فقطیکی از نشانههای خرابی لجن روب است. نشانه دیگر آن همانا تغییر در جریانبرق موتور مربوط به لجنروب است بدین معنی که اگر جریان برق کشیده شدهتوسط موتور زیاد باشد نشاندهنده آن است که یا لجن بیش از حد فشرده شدهاست و یا موتور خراب شده است. در حالی که اگر این جریان برق کمتر از حالتمتعارف باشد نیز نشاندهنده کاهش بار لجن روب به دلیل خرابی آن است. بروزنواحی گلآلود کوچک یا مناطقی با غلظت موضعی لجن در کلاریفایرها ممکن استنشانهای از وجود خوردگیهای شدید موضعی و یا تخریب سازهای خطوط تزریقمواد شیمیایی یا بافلها (موانع) باشد. معمولاً بیان میشود که هر پنجسالیکبار باید بازرسان، کلاریفایر را خالی کرده و تمامی اجزای آن را بازرسیکنند بخصوص خطوط تزریق مواد شیمیایی، دیوارههای تقسیمکننده و خطوط تخلیهلجن و انتقال آب از اهمیت بالایی برخوردارند. مخازن نگهداری موادشیمیایی، پمپهای تزریق و خطوط انتقال مربوطه نیازمند بازرسی سالانه هستندتا از عدم انسداد آنها به دلیل ترسیب مواد اطمینان حاصل شود. البته درتعداد زیادی از تصفیهخانهها فقط یک کلاریفایر وجود دارد که این موضوعتوقف کامل جهت انجام بازرسیها را با مشکل مواجه میسازد. گاهی با نصب یککلاریفایر اجارهای میتوان این توقف را به حداقل رساند ولی در بعضی ازتصفیهخانهها از غواص برای انجام بازرسیها استفاده میکنند تا توقفی رخندهد ولی بهرحال نباید از یاد برد که لجن تلنبار شده از بازرسی چشمیجلوگیری خواهد کرد.

پارامترهای اصلی جهت پایش کلاریفایرها

الف)کدورت آب خروجی: این یکی از پارامترهای اساسی در بررسی کارآیی کلاریفایرهااست. جهت حداکثرسازی کیفیت آب خروجی میتوان از یک کدورتسنج مداوم(on-line) استفاده کرد. با این وجود با اندازهگیری کدورت نمیتوان درمورد حضور لختههای سوزنی اظهار نظر کرد. کدورت سنجهای مداوم جهت راهبریقابل اعتماد،نیازمند بازرسی هفتگی هستند. البته با مشاهده چشمی شفافیت ورنگ آب موجود در کلاریفایر، میتوان به اطلاعات بیشتری در مورد عملیاتتصفیه آب دست یافت.
در اکثر تصفیهخانهها پس از کلاریفایر از فیلترهایتحت فشار استفاده میشود تا بر تغییرات عملیاتی رخ داده فائق ایند. با اینوجود این فیلترها فقط میتوانند تغییرات کوچک در کدورت آب را برطرف کنند.
ب)سختی آب خروجی: یک پارامتر معمولی برای تمامی کلاریفایرها است. در بضعیاز دستگاههای سختیگیری با آهک، سیستم اندازهگیری مداوم سختی تعبیه شدهاست تا سختی آب خروجی از کلاریفایر اندازه گرفته شود.
ج) میزان تزریقمواد شیمیایی: با تغییر کمیت و کیفیت آب ورودی باید میزان این تزریقهانیز تغییر کند. اکثر سیستمهای تزریق مجهز به کنترلر هستند تا با تغییردبی آب ورودی،میزان تزریق را نیز عوض کنند ولی فقط تعداد کمی از آنهاهنگام تغییر کیفیت آب نیز میزان تزریق را تغییر میدهند. روش استانداردغیراتوماتیک جهت پاسخدهی به هر گونه تغییر در کیفیت آب ورودی،جارتست است.
با بکارگیری دستگاه
StreamingCurrent Detector (SCD) میتوان هنگام بروز تغییرات در کیفیت آبورودی،میزان تزریق را نیز عوض کرد. البته در مورد بعضی از آبها شایدنتوان از این دستگاهها بهره جست چون برای استفاده موفق از این دستگاه بایدیک ارزیابی تجربی از نوع و غلظت آلایندههای آب وجود داشته باشد. ضمناًکار کردن با این دستگاه نیز به دانش و مهارت زیادی نیاز دارد.
البته لازم به ذکر نیست که استفاده از سیستمهای مداوم اندازهگیری
(on-line)و سیستمهای کنترل اتوماتیک باعث به حداقل رساندن «آزمون و خطا» هنگامکنترل کارآیی سیستم خواهد شد. در همین ارتباط باید گفت که تجربه اپراتورهاهنوز یک جزء مهم از سیستم بهینهسازی به حساب میآید. ثبت و ضبط مقادیرتزریق مواد شیمیایی، دمای آب ورودی، دبی آب خام و کدورت آب ورودی و خروجیراهکار مهمی برای انجام هرگونه تعدیل به هنگام بروز تغییر در کیفیت آب خاماست.
د) پارامترهای دیگر: اگر در تصفیهخانه گاز کلر یا ترکیبات کلردارنیز تزریق میشوند میتوان کلر آزاد در آب خروجی از کلاریفایر را نیز موردسنجش قرار داد تا واحدهای بعدی (مثل تبادل یونی و اسمز معکوس) را از بروزهرگونه مشکل در این ارتباط بازداشت. در بعضی از تصفیهخانهها پارامترهایPH و رنگ نیز پایش میشوند.

راهبری دستگاه آهکزنی سرد
با وجودتمامی این مسائل توصیه میشود که پرسنل تصفیهخانه از دستورالعملهایسازندگان دستگاهها استفاده کنند و در صورت عدم وجود این دستورالعملهامیتوانند از دستورات ذکر شده و نیز راهنماییهای مندرج در جداول 1 تا 3استفاده کنند.
سیستمهای آهکزنی سرد شدیداً نسبت به تغییر شرایط حساسهستند یعنی هرگونه تغییرات شدید در کمیت یا کیفیت آب ورودی و نیز تغییر درتزریق مواد شیمیایی میتواند باعث بهمریختن شرایط عملیاتی شود. حفظ عمقمناسب بستر لجن برای راهبری مناسب از اهمیت بسزایی برخوردار است چون ایجادمجدد این بستر نیازمند چندین ساعت و حتی چندین روز زمان خواهد بود.
در جدول 4 تعدادی از مشکلات، علتها و راههای برطرف ساختن آنها ذکر شده است.
البتهاگر این راهحلها مفید فایده واقع نشد میتوان از کمک شرکتهای تامینکنندهافزودنیهای پلیمری استفاده کرد تا آزمایشاتی را بر روی آب شما انجام دهد وشما نیز بعنوان بهرهبردار میتوانید کماکان خرابی قطعات مکانیکی و برق رامورد بررسی قرار دهید.

منبع : ماهنامه صنعت برق

برچسب: نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی تاريخ: پنجشنبه 4 13 ساعت: 12:0

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

سختیگیری آب در روش آهکزنی سرد

صفحه بندی

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه