تصميم نظام كيميائى Chemical System Designلمحطات المياه

شرح تصميم حقن الكيماويات بمحطات المياة

0
ما تم ذكره بدءا” من حسابات
Langelier Saturaion Index ، Stiff & Davis Stability Index

والتى تعتبر محددات لحقن الحامض كـ Anti Scalant لملح كربونات الكالسيوم فى المياه Brackish ، ومياه Sea water .


مرورا” بحقن Co Agulant ومحدده ( SDI ) ، وحقن الكلور للتخلص من Micro Organisms ، ثم إنتزاع آثاره عن طريق حقن SBS أو إستخدام فلاتر Activated Carbon ، والتأكد من خلو الماء بعد نقطة حقن SBS أو الفلترالكربونى من الكلور أو المواد المؤكسدة الأخرى عن طريق قياس الكلور أو قياس ORP .


ثم حقن Anti Scalant وطرق التحكم فى أنواعه المختلفة هى جزء من تصميم نظام كيميائى Chemical System Design ، ولتكملة هذا التصميم يجب أن نتطرق إلى معادلات تنفيذ هذا النظام داخل المحطة .


وكيفية ضبط طلمبة الحقن لتنفيذ الجرعة المطلوبة ، والتى تم تحديدها محكوما” بعدة معاملات منها Recovery ، معدل سريان ماء التغذية المطلوب معالجته ، تركيز المحلول الكيميائى (Chemical Solution Strength ) وهو عبارة عن النسبة المئوية بين وزن المذاب إلى وزن المذيب ( الماء )


فمثلا” لو تم إذابة 10 Kg من مادة SBS فى 100 لتر مياه فعندئذ سيكون لدينا محلول تركيزه يساوى 10 % ويتم إدراجه فى المعادلة كقيمة عشرية يعنى0.1


والكثافة النوعية للمادة الكيميائية( Specific Gravity ) وهى بالنسبة لحامض الكبريتيك مثلا” ( 1.84 ) وبالنسبة للمواد التى يتم إذابتها فى المياه يمكن احتسابها ( 1.05 ) ، وكذا محكوما بسعة طلمبة الحقن( Whole Dosing Pump Capacity ) ،


هذه المتغيرات تحكمها العلاقة التالية :

Dosing Rate ( GPD ) =

Feed Flow Rate ( gpm ) ×Dose ( ppm)×0.00144 / Chemical Soln Sttrength ( decimal ) × Specific Gravity .

وللتحويل من m3 / H إلى gpm يتم القسمة على 0.2271 .


من المعادلة السابقة إستطعنا حساب معدل الحقن الكيميائى بوحدة ( GPD ) ، يعنى كم جالون من المادة الكيميائية مطلوب خلال اليوم لمعالجة ماء التغذية محل المعالجة طبقا” لما تم حسابه إستنادا” على تحليل ماء التغذية ، ولكن كيف يتم ضبط طلمبة الحقن لتنفيذ الجرعة المطلوبة ، هذا ما سيتم


بداية نصحح السهو فى قيمة معامل تحويل m3/H إلى GPM الذى سقناه فى نهاية البوست السابق على أنه 0.2771 ، وصحته 0.2271

واستكمالا” لحديثنا عن تنفيذ جرعة مادة كيميائية داخل محطة التحلية بعد أن قمنا بإدراج معادلة حساب معدل حقن المادة الكيميائية بوحدة ( GPD )


.. نكمل الآن مابدأنا الحديث عنه :

المعادلة المشار إليها استطعنا من خلالها حساب كم جالون من المادة الكيميائية مطلوب خلال اليوم لمعالجة ماء التغذية محل المعالجة طبقا” لما تم حسابه إستنادا” على تحليل ماء التغذية ، ولكن كيف يتم ضبط طلمبة الحقن لتنفيذ الجرعة المطلوبة ،


المعادلة الآتية تجيب عن هذا السؤال :

Strock ( S ) × Frequency ( F ) =Dosing Rate ( GPD ) / Whole Dosing Pump Capacity ( GPD ) )

هذه المعادلة ستوفر لنا قيمة تساوى حاصل ضرب ( S ) × ( F ) ، ثم نقوم بفرض واحدة منهما ، وبالتعويض بالقيمة المفروضة يتم الحصول على القيمة الأخرى ، وبهذا نكون حصلنا على ضبط الطلمبة للحصول على الجرعة المطلوبة .


ولتحويل وحدة سعة طلمبة الحقن من L / H إلى GPD نقسم على القيمة .( 0.158 )

وهناك عامل مهم جدا يجب الإلتفات إليه ، وهو حساب إستهلاك المادة الكيميائية خلال اليوم لمعالجة الماء محل التحلية


المعادلة الآتية تحكم قيمة الإستهلاكات المشار إليها :
Daily Pure Chemical Consumption ( Con 100 % ) ( Kg / D )

= Feed Flow ( m3 / H ) × Dose ( ppm ) × 0.024


ولتوضيح هذه الحسابات نقوم بدراسة المثال الآتى :

مثال : إضبط طلمبة حقن كيميائية سعة ( 20 L / H ) لحقن حمض الكبريتيك تركيز 98 % بجرعة ( 10 ppm ) لوحدة تحلية مياه بحر إنتاج 3000 م3 / يوم ؟

الإجابة :
الإنتاج اليومى 3000 m3 / D
الإنتاج فى الساعة = 3000 / 24 = 125 m3 / H
وبفرض أن Recovery = 30 % تكون مياه التغذية اللازمة لهذا الإنتاج
= 125 ÷ 0.3 = 416 m3 / H

وللتحويل لوحدة جالون / دقيقة 416 ÷ 0.2271 = 1830 gpm .


ومن معطيات المثال نقوم بتطبيق المعادلة :

Dosing Rate ( GPD ) =(Feed Flow Rate ( gpm )×Dose (ppm) ×0.00144 / (Chemical Soln Sttrength ( decimal )×Specific Gravity

وبالتعويض فى المعادلة :

Dosing Rate ( GPD ) =1830 × 10 × 0.00144 / 0.98 ×1.84
GPD 14.60 = 26.30 / 1.803

وهذا يعنى أننا نحتاج لعدد 14.60 جالون من حمض الكبريتيك المشار إليه خلال اليوم لتطبيق جرعة قدرها 10 ppm لمعالجة الماء الذى تمت الإشارة إليه فى معطيات المثال .


ولضبط الطلمبة نطبق المعادلة :
Strock ( S ) × Frequency ( F ) = Dosing Rate ( GPD ) / Whole Dosing Pump Capacity ( GPD )
أولا نحول سعة الطلمبة إلى GPD بالقسمة على القيمة 0.158
20 / 0.158 = 127 GPD
ثم نعوض فى المعادلة 0.115 = S × F = 14.60 / 127

نقوم بفرض قيمة Strock ، ولتكن 30 % ويتم التعويض عنها بالمعادلة كقيمة عشرية يعنى 0.3 .


ثم نقوم بقسمة قيمة حاصل ضرب S × F الذى تم الحصول عليها 0.115 على 0.3 لنحصل على Frequency المطلوب هكذا 0.115 ÷ 0.3 = 0.38= 38 % وهذا يعنى أن يتم ضبط Strock على % 30 ويتم ضبط Frequency على 38 % لتحقيق الجرعة المطلوبة .


ولحساب الإستهلاك اليومى من المادة الكيميائية
Daily Consumption ( Kg / D ) = 416 × 10 × 0.024 = 99.8 Kg

يرجى الأخذ فى الاعتبار تركيز المواد الخام التى يقل تركيزها عن ( 100 % ) عند حسابات الإستهلاكات الخاصة بها ، فمثلا” مادة Sodium Hypochlorite التى تتواجد فى الصورة الخام بتركيز يتراوح بين ( 9 – 14 % ) يجب أخذ التركيز فى الإعتبار عند حساب الإستهلاكات .


كدا نكون أنهينا حديثنا عن المعالجة الأولية لمياه التغذية كأول مكون من مكونات محطات التحلية ، وفى اللقاءات القادمة ان شاء الله سنتناول وحدة ( RO )
يمكنك مراجعة كل مقالات م/ دسوقي الشيخ

اترك رد

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. سنفترض أنك موافق على ذلك ، ولكن يمكنك إلغاء الاشتراك إذا كنت ترغب في ذلك. قبول قراءة المزيد