Cara Mengoptimumkan Pengiraan Dos Antiskalan untuk Mengurangkan Kos Operasi Rawatan Air

Pam pemeteran mungkin beroperasi pada tetapan yang sama selama berbulan-bulan, sedangkan aliran air suapan, kekerasan dan kadar pemulihan operasi berubah. Akibatnya, bahan kimia boleh terbazir semasa operasi beban rendah, atau perlindungan mungkin tidak mencukupi apabila risiko pembentukan kerak meningkat. Mengurangkan tetapan pam tanpa memeriksa keadaan ini boleh menukar penjimatan bahan kimia kepada keperluan pembersihan tambahan, kehilangan pengeluaran atau kerosakan peralatan.

Untuk mengoptimumkan pengiraan dos antikerak, tentukan terlebih dahulu dos yang telah disahkan berdasarkan kimia air dan keadaan operasi sebenar, kemudian tukarkan dos itu kepada jisim produk dan kadar aliran pam. Pastikan sama ada saranan merujuk kepada produk seperti yang dibekalkan atau bahan aktif, kalibrasikan pam dan kurangkan penggunaan hanya melalui percubaan yang dipantau. Kos operasi paling rendah yang boleh dipercayai tidak semestinya dicapai dengan dos paling rendah.

Tetapkan asas pendosaan sebelum mengubah tetapan pam

Saranan dalam mg/L tidak lengkap melainkan asas kimia dan aliran air yang dirawat dinyatakan. Dalam sistem RO, pendosaan lazimnya merujuk kepada aliran air suapan. Dalam sistem penyejukan beredar semula, sasaran kepekatan air beredar memerlukan imbangan kimia yang merangkumi pelepasan air, hanyutan, kehilangan lain dan penyusutan produk; sasaran itu tidak sepatutnya didarab secara automatik dengan jumlah aliran edaran semula.

Kumpulkan maklumat berikut sebelum mengira semula penggunaan:

• Analisis air: kalsium, magnesium, kealkalian, sulfat, silika, pH, kekonduksian dan logam yang berkaitan. Sertakan barium dan strontium jika pembentukan kerak sulfat dalam RO menjadi kebimbangan.
• Keadaan operasi: aliran sebenar, suhu, kadar pemulihan RO atau kitaran kepekatan air penyejuk, serta variasi bermusim.
• Spesifikasi bahan kimia: asas dos yang disyorkan, kepekatan produk seperti yang dibekalkan, ketumpatan, arahan pencairan dan keserasian aplikasi.
• Sejarah prestasi: kekerapan pembersihan, mendapan, trend tekanan, prestasi pemindahan haba dan penggunaan bahan kimia yang diukur.

Gunakan sampel yang mewakili keadaan semasa, bukan analisis lama semasa pentauliahan. Perubahan sumber air, gangguan prarawatan atau peningkatan kadar pemulihan boleh menyebabkan dos yang sebelum ini boleh diterima menjadi tidak sesuai.

Tukarkan dos yang telah disahkan kepada kadar suntikan yang boleh diukur

Untuk pendosaan berterusan ke dalam aliran sekali lalu, termasuk air suapan RO, gunakan persamaan berikut apabila saranan dinyatakan sebagai produk seperti yang dibekalkan:

Penggunaan produk (kg/j) = dos (mg/L) × aliran terawat (m³/j) ÷ 1,000

Kadar penghantaran pam (L/j) = penggunaan produk (kg/j) ÷ ketumpatan produk (kg/L)

Sebagai contoh semata-mata, andaikan dos produk seperti yang dibekalkan yang telah disahkan ialah 4 mg/L, aliran air suapan ialah 100 m³/j dan ketumpatan produk ialah 1.15 kg/L. Nilai ini menunjukkan cara pengiraan dan bukan saranan rawatan.

Apabila saranan dinyatakan secara jelas sebagai bahan aktif, bahagikan jisim bahan aktif yang diperlukan dengan pecahan jisim aktif yang telah disahkan untuk mendapatkan penggunaan produk seperti yang dibekalkan. Jangan anggap jumlah pepejal sama dengan kandungan aktif: spesifikasi pepejal sahaja mungkin tidak mentakrifkan asas pendosaan pembekal.

Pencairan memerlukan penukaran tambahan. Kira jisim larutan stok yang diperlukan berdasarkan pecahan jisim produk yang diketahui, kemudian gunakan ketumpatan larutan stok untuk menentukan isipadu pam. Catat sama ada pencairan ditetapkan mengikut jisim atau isipadu; mengelirukan kedua-duanya menyebabkan ralat pendosaan yang boleh dielakkan.

Bagi pendosaan penyelenggaraan air penyejuk, anggarkan keperluan penggantian berdasarkan kepekatan sasaran dan kehilangan bersih cecair, kemudian ambil kira penyusutan atau penyingkiran menggunakan ukuran khusus rawatan. Pengisian awal sistem ialah pengiraan berasingan yang berdasarkan isipadu sistem. Menganggap aliran edaran sebagai kehilangan bahan kimia berterusan boleh menyebabkan anggaran keperluan yang jauh terlalu tinggi.

Nilai risiko kepekatan, bukan kekerasan air suapan sahaja

Kadar pemulihan RO menentukan sejauh mana garam yang ditolak menjadi pekat. Sebagai anggaran saringan ringkas, faktor kepekatan adalah kira-kira1 ÷ (1 − kadar pemulihan), dengan kadar pemulihan dinyatakan sebagai perpuluhan. Pada kadar pemulihan 75%, faktor yang diperoleh ialah empat. Ini bukan ramalan pembentukan kerak yang lengkap: penolakan oleh membran, polarisasi kepekatan, pemendakan, suhu dan pH mempengaruhi keadaan sebenar.

Gunakan pengiraan sistem membran dan had perencatan khusus produk untuk menilai risiko pada bahagian pekat. Kalsium karbonat, kalsium sulfat, barium sulfat dan silika tidak bertindak balas dengan cara yang sama terhadap satu formulasi. Dos yang mengawal pemendapan karbonat mungkin tidak memberikan perlindungan mencukupi terhadap spesies lain yang menjadi faktor pengehad.

Keputusan bagi air penyejuk juga memerlukan lebih daripada kekerasan pukal. Kitaran kepekatan yang lebih tinggi boleh mengurangkan keperluan air ganti dan pelepasan air, tetapi meningkatkan kepekatan garam terlarut. Permukaan pemindahan haba yang panas mungkin menghadapi keadaan pemendapan yang lebih teruk daripada yang ditunjukkan oleh sampel takungan. Nilai perubahan kitaran bersama-sama suhu, kealkalian, kawalan kakisan dan prestasi bahan penyebar.

Asingkan pemilihan bahan kimia daripada pelarasan dos

Meningkatkan dos tidak mungkin menyelesaikan pemendapan yang disebabkan oleh kimia rawatan yang tidak sesuai. Pengangkutan oksida besi, pemendakan kalsium fosfat dan pembentukan kerak mineral mungkin memerlukan gabungan perencatan dan penyebaran yang berbeza. Jika boleh, analisis mendapan sebelum menganggap setiap kenaikan tekanan atau penurunan pemindahan haba sebagai tanda dos antikerak tidak mencukupi.

Untuk aplikasi air penyejuk beredar industri yang berkaitan, Kopolimer Asid Akrilik-Sulfonat-Asilamino PR-615 ialah perencat kerak dan bahan penyebar yang bertujuan menghalang pemendapan oksida besi, kalsium fosfat, zink fosfat dan kalsium karbonat. Sifat yang dinyatakan termasuk toleransi kalsium yang tinggi serta kesesuaian dalam keadaan suhu tinggi, pH tinggi, kekerasan tinggi dan kealkalian tinggi.

Dos normal yang disenaraikan ialah 2–40 mg/L, manakala dos yang disenaraikan untuk penyebaran oksida besi ialah 80–100 mg/L. Ini ialah julat aplikasi, bukan tetapan sasaran automatik. Sahkan asas pendosaan dan gred yang sesuai, termasuk spesifikasi pepejal ≥30.0% atau ≥50.0%, sebelum membandingkan penggunaan. Aplikasi yang dinyatakan tidak membuktikan kesesuaian untuk membran RO; perkara itu memerlukan pengesahan berasingan.

Keserasian dengan agen rawatan lazim seperti polifosfat, garam zink dan organofosfonat boleh membantu pemilihan formulasi, tetapi tidak membuktikan bahawa produk pekat boleh dicampurkan dalam satu tangki. Sahkan kualiti air pencairan, tertib pencampuran dan keserasian penyimpanan sebelum mengubah prosedur penyediaan.

Sahkan kadar penghantaran sebenar pam

Hamparan pengiraan yang betul tidak dapat mengimbangi pam yang tidak tepat. Kemasukan udara, injap sehala yang haus, sambungan suntikan yang tersumbat dan tekanan belakang yang berubah boleh menyebabkan aliran penghantaran berbeza daripada paparan pengawal. Periksa output pada tekanan operasi yang mewakili keadaan sebenar menggunakan kaedah kalibrasi yang sesuai serta prosedur pengendalian bahan kimia di tapak.

1. Bandingkan kadar penghantaran yang telah dikalibrasi dengan L/j yang diperlukan pada beban operasi biasa dan beban yang dikurangkan.
2. Padankan kadar penghantaran dengan penurunan paras tangki atau kehilangan jisim bekas dalam tempoh yang ditetapkan.
3. Periksa ketepatan meter aliran dan isyarat kawalan yang digunakan untuk pendosaan berkadar.
4. Sahkan interlok penutupan supaya bahan kimia tidak terus memasuki aliran air yang telah dihentikan.

Kadar penghantaran terhitung yang terlalu rendah mungkin berada di luar julat operasi pam yang boleh dipercayai. Pencairan yang diluluskan atau pam bersaiz lebih sesuai boleh meningkatkan kawalan, dengan syarat kestabilan larutan dan ketepatan penyediaan dikekalkan.

Kurangkan penggunaan melalui percubaan operasi terkawal

Mulakan daripada garis dasar yang stabil dan ubah satu pemboleh ubah pada satu-satu masa. Kekalkan kadar pemulihan, kitaran kepekatan dan tetapan rawatan lain agar tetap semasa menilai perubahan dos. Tetapkan kekerapan pemantauan dan kriteria kembali kepada tetapan sebelumnya sebelum memulakan; ketiadaan kerak yang kelihatan serta-merta tidak membuktikan perlindungan jangka panjang.

Bagi RO, pantau aliran permeat ternormal, laluan garam ternormal dan tekanan pembezaan setiap peringkat, di samping kimia air suapan. Bagi sistem penyejukan, pantau prestasi pemindahan haba, penunjuk mendapan yang berkaitan, kimia air dan ukuran kakisan. Gunakan ujian baki khusus rawatan jika sesuai, sambil mengakui bahawa baki sahaja tidak membuktikan kawalan kerak.

Bandingkan jumlah kos dalam keadaan operasi yang setara: penggunaan bahan kimia, pencairan dan pengendalian, pengepaman, pembersihan, kehilangan air serta gangguan pengeluaran. Nilai harga produk berdasarkan kos yang disahkan bagi setiap isipadu terawat, bukan harga bekas atau kandungan pepejal sahaja.

Apabila trend yang merugikan muncul, kembali kepada tetapan terakhir yang telah disahkan dan siasat puncanya sebelum mengurangkan dos lagi. Mendapan campuran, perubahan sumber air atau operasi yang hampir dengan had perencatan produk menjadi alasan untuk penilaian makmal terkini dan sokongan teknikal khusus aplikasi. Simpan dos yang diluluskan, asas pengiraan, kalibrasi pam dan had operasi bersama-sama supaya perubahan aliran atau kadar pemulihan seterusnya mencetuskan pengiraan semula yang terancang.