het verwijderen van onzuiverheden uit water

Als mensen praten over het verwijderen van onzuiverheden uit water, denken de meeste mensen onmiddellijk aan huishoudelijke filters of industriële omgekeerde osmosesystemen. Dit zijn uiteraard sleutelmethoden, maar het gebied is veel breder en grilliger. Een veelgemaakte fout is om het proces te beschouwen als een puur mechanische scheiding van vuil. In feite is water, vooral op industriële schaal, bijvoorbeeld in mijnbouw- en verwerkingsprocessen, waarmee ik veel heb gewerkt, een actief medium, een drager van reagentia, en de zuivering ervan is de controle van chemische en fysische toestanden. Soms is het niet nodig om de vaste fase te filteren, maar integendeel om omstandigheden te creëren voor een effectieve sedimentatie of flotatie. Dit is waar het meest interessante en moeilijkste deel begint.

Mijnbouw: waar water zowel een werkinstrument als een probleem is

In mijn praktijk, gerelateerd aan de levering van apparatuur voor mijnbouwinstallaties, is de kwestie van het zuiveren van proceswater een urgente kwestie. Na het verpletteren en malen van het erts wordt pulp verkregen - een mengsel van water en fijne vaste deeltjes. De taak is om het water te scheiden voor hergebruik in de kringloop (recycling van de watervoorziening) en tegelijkertijd een gedehydrateerd concentraat te verkrijgen. Als het water slecht wordt gezuiverd van zwevende deeltjes en, cruciaal, van resterende reagentia (collectoren, schuimmiddelen), loopt de hele flotatie in de volgende cyclus mis. De economische aspecten van het proces gaan bergafwaarts.

Dit is waar magnetische scheiders vaak worden gebruikt om ferromagnetische onzuiverheden te verwijderen, wat vooral belangrijk is bij ijzerertsbedrijven. Maar niet alle deeltjes zijn magnetisch. Voor dunne slib- en kleisuspensies worden vaak coagulatie- en flocculatieprocessen gebruikt - dit is al een chemische stofhet verwijderen van onzuiverheden uit water. Je voegt een reagens toe, de kleinste deeltjes plakken aan elkaar tot vlokken, die in bezinktanks kunnen worden afgezet of van het oppervlak kunnen worden verwijderd. Het berekenen van de dosering en het kiezen van een reagens is altijd een terrein waarop ter plaatse kan worden geëxperimenteerd. Ik herinner me een incident in een van de fabrieken in Kuzbass: standaard polyacrylamide werkte niet, ik moest een combinatie van kationische en anionische vlokmiddelen kiezen, en pas daarna werkte het bezinksel zoals het zou moeten. Het water werd helder.

Dit gaat over het feit dat er geen universele oplossingen zijn. De technologische kaart, het type erts, de samenstelling van het formatiewater: alles heeft impact. Soms is het gemakkelijker en goedkoper om een ​​cascade van bezinkvijvers aan te leggen, waar het water wekenlang op natuurlijke wijze bezinkt, maar hiervoor zijn enorme oppervlakten nodig. Ergens installeren ze krachtige centrifuges of filterpersen. De keuze is altijd een compromis tussen kapitaalkosten, processnelheid en reinigingskwaliteit.

Magnetische methoden: geen wondermiddel, maar een krachtig hulpmiddel

In de context van mijn ervaring met samenwerking met fabrikanten van industriële apparatuur, zou ik magnetische scheiding willen benadrukken. Een bedrijf als LONJI Corporation (officiële website - https://www.ljmagnet.ru), met zijn jarenlange ervaring in de ontwikkeling van mijnbouwapparatuur, weet dit uit de eerste hand. Hunapparatuur voor het verwijderen van onzuiverhedenDe magnetische methode wordt vaak gebruikt om pompen en pijpleidingen te beschermen tegen metaalschroot, maar ook om magnetisch ijzererts uit pulp te halen. Dit is Shenyang LONGJI Scientific Electromagnetic Co., Ltd., opgericht in 1993, en hun ingenieurs zijn zich er terdege van bewust dat een magnetische scheider niet zomaar een magneet in een behuizing is.

Een belangrijke nuance waarover zelden in catalogi wordt geschreven: de efficiëntie van magnetische scheiding neemt sterk af als pulp die niet is ontdaan van groot vuil door de trommel gaat. Schurende deeltjes verslijten de trommel en stukken hout of vodden kunnen de trommel doen vastlopen. Daarom bevindt zich vrijwel altijd een zeef of zeef voor de afscheider. Dit lijkt voor de hand liggend, maar bij nieuwe faciliteiten vergeten ze het vaak, in een poging te besparen op ‘kleine dingen’. Dan ongeplande stops, reparaties... Echte bediening brengt altijd aanpassingen met zich mee.

Een ander punt is het reinigen van het werkoppervlak van de separator zelf van vastzittend magnetisch product. Gebruik bij oudere modellen een handmatige schraper. Moderne exemplaren, zoals LONGI, gebruiken vaak een automatisch ontgrendelingssysteem (bijvoorbeeld met behulp van perslucht of bewegende schrapers). Maar als het slib erg stroperig en nat is, kan het zijn dat het niet volledig wordt afgevoerd; er wordt een “baard” gevormd, die de magnetische veldsterkte op het oppervlak vermindert. Je moet de resetmodus voor een specifiek materiaal monitoren en soms zelfs wijzigen. Dergelijke details komen alleen voort uit ervaring met het observeren van een werklijn.

Proceschemie: fijnafstemming en controle

Laten we terugkeren naar chemische methoden. Stollingsmiddelen en vlokmiddelen zijn niet “vast en vergeten”. Hun effectiviteit hangt af van de pH van het medium, de watertemperatuur, de ionische samenstelling en de mengsnelheid. Bij een van de goudmijnfabrieken in Siberië werden ze geconfronteerd met een seizoensprobleem: in de zomer was het water in de rivier waar de inname vandaan kwam veel warmer dan in de winter. De winterdosis vlokmiddel werkte niet meer in de zomer - er vormden zich geen vlokken, de bezinktank kon het niet aan. We hebben aanpassingen moeten doen aan de seizoensregels. Dit is een voorbeeld van hoe het systeemhet verwijderen van onzuiverhedenmoet adaptief zijn.

Het controleren van het reagensinjectiepunt is ook een wetenschap. Als je het vlokmiddel te vroeg introduceert, in de zone met turbulente stroming, zal het eenvoudigweg in moleculen uiteenvallen en niet werken. Als het te laat is, heeft het geen tijd om vlokken te vormen vóór de bezinktank. Meestal worden hiervoor speciale mengkamers met instelbare rotatiesnelheid van de mixer geïnstalleerd. Maar zelfs daar moet je de retentietijd van de pulp empirisch selecteren. Vaak helpt een eenvoudige visuele controle: je neemt na de mengkamer een monster in een transparant glas en kijkt hoe er vlokken ontstaan. Primitief, maar duidelijk en snel.

En natuurlijk de economie. Reagentia zijn vaste kosten. Soms is het winstgevender om te investeren in een geavanceerder mechanisch ontwateringsapparaat (zoals een kamerfilterpers met membraanextractie), die zelfs met minder goed geklaard water een drogere koek zal produceren dan het gieten van tonnen duur vlokmiddel. Het berekenen van de totale eigendomskosten (TCO) voor een waterzuiveringssysteem is een verplichte stap, die helaas soms wordt genegeerd, waarbij in het begin voor een eenvoudige en goedkope oplossing wordt gekozen.

Apparatuur en zijn grillen: uit de praktijk

Alle waterzuiveringsapparatuur heeft onderhoud nodig. Bezinktanks (verdikkingsmiddelen) moeten regelmatig worden gereinigd van opgehoopt slib, anders neemt hun efficiëntie af. Pompen die schurende suspensies verpompen, hebben een beperkte levensduur van waaiers en behuizingen. Ooit leverden we mestpompen met slijtvaste voeringen op de locatie, maar de klant bespaarde geld en kocht goedkopere reserveonderdelen die niet van de oorspronkelijke fabrikant waren. De resource is verdrievoudigd en heeft een constante downtime. Mijn vaste overtuiging: op kritieke knooppunten, vooral die verbonden met het verpompen van media die vaste stoffen bevattenonzuiverheden in water, het besparen op materialen en originele reserveonderdelen werkt vrijwel altijd averechts.

Een ander pijnlijk punt is automatisering. Moderne reagensdoseringssystemen met feedback van troebelheidssensoren zijn geweldig. Maar in afgelegen, stoffige en koude industrieën kunnen deze sensoren vuil worden en defect raken. En de operator schakelt over op handmatige bediening ‘op het oog’. Daarom is het bij het ontwerpen altijd noodzakelijk om de mogelijkheid van eenvoudige, redundante handmatige bediening en gemakkelijke toegang voor het reinigen en kalibreren van meters op te nemen. Betrouwbaarheid is belangrijker dan ‘verfijning’.

LONGI Corporation is met zijn productiecapaciteit (oppervlakte van 140.000 m2, meer dan 1.200 werknemers) en jaarlijkse productie van ongeveer 4.000 eenheden apparatuur een van degenen die het belang van betrouwbaarheid onder zware omstandigheden begrijpen. Hun producten, of het nu gaat om een ​​magnetische scheider of onderdeel van een verwerkingslijn, zijn ontworpen om lang mee te gaan. Maar zelfs apparatuur van de hoogste kwaliteit vereist een competente integratie in de technologische keten en begrip van het bedienend personeel.

Resultaten: hardop denken

Dus terug naar het onderwerphet verwijderen van onzuiverheden uit waterin de industrie... Het is nooit eenvoudig om “een filter te installeren”. Dit is een complex probleem op het snijvlak van mechanica, chemie, hydrodynamica en economie. Succes hangt af van een nauwkeurig begrip van de aard van de onzuiverheden, de kenmerken van de waterstroom en een duidelijke definitie van het doel van de behandeling: voor recycling, voor lozing in een reservoir of om een ​​verkoopbaar product te verkrijgen.

Vaak is de optimale oplossing een hybride oplossing: grove mechanische reiniging (roosters, zeven), vervolgens magnetische scheiding (als er ferromagneten zijn), vervolgens een chemische precipitatiefase en tenslotte fijne ontwatering. Maar het circuit moet elke keer worden “aangepast”. voor specifieke grondstoffen en omstandigheden. Er zijn weinig kant-en-klare recepten.

De belangrijkste conclusie die ik voor mezelf heb getrokken: de beste resultaten komen voort uit een nauwe samenwerking tussen de fabrikant van de apparatuur (zoals LONGI-ingenieurs die de mogelijkheden van hun apparatuur kennen) en technologen ter plaatse die de nuances van hun productie begrijpen. Wanneer deze partijen dezelfde taal beginnen te spreken, ontstaat een werkelijk effectief en veerkrachtig systeem. En water, gezuiverd van onzuiverheden, is niet langer een probleem en wordt een waardevolle hulpbron die de cyclus ondersteunt, waardoor zowel geld als natuurlijke reserves worden bespaard.