پکیج تزریق پلی الکترولیت

 پکیج تزریق پلی الکترولیت مجموعه‌ای از تجهیزات است که با تزریق پودر پلی الکترولیت برای تکمیل فرایند انعقاد و لخته‌سازی استفاده می‌شود. این پکیج‌ها، زیر مجموعه پکیج تزریق مواد شیمیایی هستند که به‌ منظور تزریق طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی از جمله مواد ضد رسوب، مواد منعقدکننده و کمک منعقدکننده، مواد ضدخوردگی، اسید و قلیا و در نهایت مواد ضدعفونی‌کننده نظیر کلر، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ناخالصی‌های معلق و کلوئید موجود در آب باعث تغییر رنگ، بو و طعم آب می‌شوند. این ناخالصی‌ها تنها با فرایند صاف کردن رفع نمی‌شوند و در نتیجه به یک ماده منعقدکننده مجزا نیاز دارند. پلی الکترولیت یکی از روش‌های لخته‌سازی است که با دارا بودن خواص پلیمری و الکترولیتی، برای ایجاد لخته‌های بزرگ‌تر و سنگین‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مزایای استفاده از پلی الکترولیت در این روش‌ها این است که این ماده به صورت پودر قابل حمل می‌باشد.

نحوه عملکرد پکیج تزریق پلی الکترولیت

پس از اضافه کردن پودر پلی الکترولیت در محفظه‌ی مخصوص دستگاه، پودر وارد مخزن آماده‌سازی محلول می‌شود. در این مخزن، پودر پلی الکترولیت با آب مخلوط می‌گردد تا به درصد مورد نیاز برای تزریق آماده شود. این محلول،‌ در میکسر با دور مناسب هم‌زده خواهد شد تا مواد کاملا مخلوط و یکسان شوند و محلول همگنی به ‌دست آید. محلول همگن،‌ توسط پمپ تزریق (دوزینگ پمپ) به سیال مورد نظر تزریق می‌گردد.

مزایای پکیج تزریق پلی الکترولیت

پلی الکترولیت در سیال، ‌ذرات معلق را کلوخه کرده و به یکدیگر می‌چسباند. این عمل چگالی ذرات را افزایش می‌دهد و منجر به ته‌نشینی آن‌ها می‌شود. فلوکولانت (پلی الکترولیت یا پلی اکریل آمید) مانند یک کاتالیزور، روند جداسازی ذرات جامد از مایع را سرعت می‌بخشد و باعث تسهیل فرآیند تصفیه پساب می‌گردد. پکیج تزریق پلی الکترولیت، نسبت به سایر روش‌های لخته‌سازی مواد جامد و معلق در آب، راندمان بسیار بالاتری دارد و به‌ همین دلیل در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. سهولت در بهره‌برداری و اپراتوری، طراحی دقیق و بازدهی بالا از مزایای پکیج تزریق پلی الکترولیت محسوب می‌شود. استفاده از پلی الکترولیت، لجن غلیظ‌تر و با حجم کمتری تولید می‌نماید. علاوه بر این، این پلیمر، TDS آب را افزایش نداده و به مواد تنظیم‌کننده PH نیازی ندارد.

پلی الکترولیت همچنین برخی از میکروارگانیستم‌ها را از بین می‌برد. علاوه بر این، استفاده از این ماده، استفاده از دیگر منعقد‌کننده‌ها مانند آلومینیوم کلراید را کاهش می‌دهد و باعث کاهش هزینه‌های مواد مصرفی در تصفیه‌خانه‌ها می‌شود. از دیگر مزیت‌های دستگاه تزریق پلی الکترولیت، قابلیت تنظیم آن بر اساس شرایط مختلف عملیاتی و انعطاف‌پذیری بالا برای دست‌یابی به کیفیت خروجی مورد نظر است. مواد اولیه و تجهیزات مورد نیاز این پکیج به‌راحتی قابل دسترسی می‌باشد. بهره‌برداری از این پکیج نیاز به حضور متخصصان نداشته و نگهداری آن با هزینه مناسب انجام‌پذیر است. نصب دستگاه بسیار آسان بوده و اندازه این پکیج به مصرف‌کنندگان اجازه می‌دهد که دستگاه را به‌ راحتی جابه‌جا کنند.

 مصارف پکیج تزریق پلی الکترولیت

پکیج‌ تزریق پلی الکترولیت در فرآیند تصفیه آب خام به‌ منظور تولید آب آشامیدنی کاربرد دارد. علاوه بر این، از این پکیج برای از بین بردن ذرات جامد و ترکیبات آلی در کولینگ تاور و سیستم‌های تهویه استفاده می‌شود. در صنایع فولاد از این پکیج برای حذف روغن و اکسیدهای کلوئیدی در آب برگشتی از نورد استفاده می‌کنند. به همین ترتیب در صنایع پتروشیمی نیز این پکیج برای حذف رنگ و کولوئیدها مورد استفاده قرار می‌گیرد و به طور هم‌زمان ذرات سبک چربی و روغن و ذرات سنگین را جدا می‌سازد.

یکی دیگر از کاربردهای پکیج پلی الکترولیت، افزایش ضریب جذب آب در صنایع کشاورزی می‌باشد. منعقدسازی جامدات معلق و کلوئیدها در فرایندهای شکر و تغلیظ مایعات، با این پکیج صورت می‌گیرد. این پکیج در فرایند تولید نمک‌های کریستال خوراکی و همچنین در فرایند تولید کاغذ و شیت‌های یونولیت نیز کاربرد دارد. به طور کلی، عمده استفاده از این دستگاه در تصفیه فاضلاب‌ها و پساب‌های بهداشتی و صنعتی است. محل تزریق محلول پلی الکترولیت می‌تواند حوضچه‌های باز، خطوط لوله، تانک‌ها، رآکتورهای شیمیایی و یا تانکرهای دیگر باشد.

طراحی و ساخت دستگاه تزریق پلی الکترولیت

این پکیج‌ها بر اساس موارد مصرف آن‌ها طراحی و ساخته می‌شوند. پکیج پلی الکترولیت به‌طور کلی، شامل یک محفظه تغذیه پودر (مخزن فیدر)، سیستم تزریق پودر، سیستم تزریق پلی الکترولیت مایع، مخزن میکس، مخزن رقیق‌سازی، مخزن نهایی، دوزینگ پمپ، پایپینگ، شیر اطمینان، شیر پس فشار، شیر یک‌طرفه مکش، شیر تزریق، شاسی و کامپیوتر یا PLC می‌باشد. این تجهیزات امکان کار پلی الکترولیت پودر و مایع را فراهم می‌کنند.

بیشترین ظرفیت این پکیج تزریق پلی الکترولیت ب ه‌صورت آماده در ظرفیت ۸۰۰۰ I/h موجود است اما در ظرفیت‌های بالاتر نیز قابل ارائه است. مخازن به عنوان ذخیره‌کننده‌های مواد شیمیایی از مهم‌ترین تجهیزات این پکیج‌ّها هستند. ساختار و اندازه این مخازن متفاوت‌اند، اما معمولا به شکل افقی و استوانه‌ای هستند. مخازن دارای کفی‌های صاف و یا مخروطی می‌باشند.

جنس مخزن پودر، و مخازن آماده‌سازی و ذخیره‌سازی، به‌دلیل خاصیت خورندگی پلی الکترولیت، معمولا از جنس فولاد ضدزنگ هستند. از دیگر جنبه‌ّهای اساسی این پکیج، پمپ‌ها هستند. پمپ‌ها منبع تولید فشار مورد نیاز را فراهم می‌کنند. این وسایل در دو نوع دیافراگم یا پلانگر موجود هستند و دارای موتور الکتریکی، موتور هوا، موتور برق خورشیدی یا موتور محرک می‌باشند. با استفاده از این پمپ‌ها، عملیات تزریق بدون نگرانی از گرفتگی خط مکش صورت می‌گیرد. شیرها و سوپاپ‌ها در این پکیج سطح مایع درون مخزن را کنترل می‌کنند؛ کالیبراسیون سرعت جریان را فراهم می‌کنند؛ فشار داخل سیستم را کنترل می‌نمایند؛ و آلارم‌ها را برای ایمنی بیشتر و عملکرد مناسب تنظیم می‌کنند.

اندازه شیر‌ها با توجه به کارایی‌های متفاوت پکیج، متفاوت هستند. سیستم الکتریکی با یک صفحه کنترل هدایت در این پکیج، استفاده و کنترل عملکردها را سهولت می‌بخشد. هر پکیج دارای یک شاسی نیز می‌باشد که ضمن حفظ قسمت‌ّهای مختلف سیستم، محافظت از کل ساختار را تامین می‌کند. شاسی، سازه‌ای استیل است و دارای یک کفه چکه‌ای برای جمع‌آوری مواد شیمیایی می‌باشد.

معمولا جنس بدنه پکیج از استنلس استیل ۳۰۴ یا استنلس استیل ۳۱۶ است. ممکن است بر اساس درخواست مصرف‌کننده به‌منظور کاهش هزینه‌ها در تهیه این پکیج، از کربن استیل و یا پوشش اپوکسی نیز برای بدنه استفاده شود. به‌طور کلی، این پکیج از لحاظ ساختاری، وزن کمی داشته و فضای کوچکی را اشغال می‌کند. پکیج‌های پلی الکترولیت در انواع دستی، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک طراحی شده‌اند.

پکیج‌های پلی الکترولیت به سه نوع آنیونی، کاتیونی و بدون بار تقسیم می‌شوند. در نوع آنیونی،  پلی الکترولیت پس از حل شدن در آب، محلولی با بار منفی تولید می‌کند که به ذرات کاتیونی محلول در آب می‌چسبد و باعث انعقاد آن‌ها می‌شود. پکیج کاتیونی پس از حل شدن در آب، محلولی با بار مثبت تولید می‌کند که به ذرات آنیونی جذب می‌شود و آن‌ها را منعقد می‌کند. نوع بدون بار این پکیج پس از حل شدن خاصیت بدون بار را تولید می‌کند.

کاتیون یا آنیون متصل به بدنه شیمیایی پلی الکترولیت، نوع بار فعال پلیمر را مشخص می‌نماید. بر این پایه، پلیمرها به دسته بارهای مثبت، بارهای منفی و بدون بار تقسیم می‌شوند. وزن مولکولی و شدت بار پلی الکترولیت نیز بر فعالیت این ماده تاثیر می‌گذارند. به‌منظور جداسازی آب و لجن، برای ته‌نشینی ذرات کلوئیدی معلق در آب که به‌صورت خودکار ته‌نشین نمی‌شوند، از منعقدکننده‌های فلوکولانت کاتیونی استفاده می‌گردد.

فرایند ته‌نشینی با استفاده از پکیج پلی الکترولیت

ریزدانه‌های پساب و فاضلاب به‌دلیل دارا بودن بار الکتریکی به طور مدام همدیگر را دفع می‌کنند و در حال حرکت باقی می‌مانند. به‌ منظور انعقاد و ته‌نشین کردن این ذرات، می‌بایست بار الکتریکی آن‌ها خنثی شود. این عمل با مواد شیمیایی فلوکولانت صورت می‌گیرد. فلوکولانت بار ذرات یونی و باردار را خنثی می‌کند و ذراتی بدون بار تولید می‌نماید که به‌دلیل ایجاد نیروی واندروالس به یکدیگر جذب، متراکم و حجیم می‌شوند. به توده ذرات متراکم و حجیم شده، فلوک گفته می‌شود.

پس از ته‌نشین شدن ذرات، مایعی زلال و پالپ غلیظ‌ شده‌ای تولید می‌شود. سرعت ته‌نشینی ذرات را می‌توان با استفاده از قوانین نیوتون و یا stokes با توجه به ابعاد ذرات محاسبه کرد. ذرات خیلی کوچک در حد میکرون، با سرعت بسیار پایینی ته‌نشین می‌شوند. بنابراین، می‌بایست با استفاده از نیروی گریز از مرکز، سقوط ذرات را سرعت بخشید. علاوه بر این، اگر شرایط محیطی را به‌گونه‌ای خاص تنظیم کنیم، ذرات تحت تاثیر نیروی van der waals با سرعت بیشتری به‌هم می‌چسبند. در این میان استفاده از پلیمرها برای سرعت بخشیدن به این فرایند بسیار کارا می‌باشند. استفاده از پلیمرهای فلوکولانت در این فرایند، فلوکولاسیون نامیده می‌شود.

برای تعیین نوع و میزان مواد منعقدکننده در پکیج تزریق پلی الکترولیت، آزمایش جار تست و دیگر آزمایش‌های مشابه آن مورد نیاز است. پس از فرآیند ته‌نشینی ممکن است به استفاده از غلیظ‌کردن، یکی از رایج‌ترین شیوه‌های آبکشی مواد در کانه‌آرایی، نیاز ‌باشد. ظرفیت این روش بسیار بالا بوده و مقرون به‌صرفه است. روند ته‌نشینی در حوضچه‌هایی به نام تیکنر صورت می‌گیرد. بر اثر این فرایند در قسمت فوقانی تیکنر لایه‌ای از آب زلال تشکیل می‌گردد. در بیشتر موارد، غلظت پالپ درون تیکنر زیاد است و ته‌نشینی ذرات در شرایط سقوط با مانع انجام می‌شود. مایع غلیظ‌ شده‌ی تحتانی در تیکنر از یک خروجی زیرین به بیرون هدایت می‌گردد.

قیمت پکیج تزریق پلی الکترولیت

قیمت پکیج تزریق پلی الکترولیت با توجه به موارد گوناگون متنوع است. سطوح اتوماسیون درخواستی، جنس مخازن، شاسی و میکسر پکیج، دبی و فشار پلی الکترولیت تزریقی، حجم مخازن آماده‌سازی و تهیه محلول، و در نهایت برند تجهیزات بر قیمت‌گذاری دستگاه تزریق پلی الکترولیت اثر می‌گذارد.