Шабиев Р.О., ООО «Сигма Микрон»
«Автоматический контроль дозировки коагулянта»
В технологических процессах вода выполняет несколько функции, а именно, процессной среды, теплоносителя, растворителя, носителя процессных компонентов, а еще её можно использовать для промывки оборудования, питья и хозяйственно-бытовых нужд. Таким образом, вода применяется практически в любом производстве, а также затрагивает все стороны жизни и деятельности человека. Где бы и для чего бы, не применялась вода, но везде её применение связано с таким важным процессом, как водоподготовка. Водоподготовка включает в себя много стадий, но стадия снижения содержания взвесей, при которой прибегают к добавлению коагулянтов и флокулянтов, является одной из самых важных и затратных. Только эта стадия (наряду с мембранными технологиями) успешно справляется с примесями коллоидного характера, которые простыми методами седиментации не устранить, но которые значительно повышают мутность.
Для определения оптимальной дозировки химикатов, пользуются различными лабораторными методами, в том числе и приведенные в соответствующем СНиПе. Из всего многообразия существующих методов для получения таких данных, одним из важнейших является определение электрокинетических характеристик и изоэлектрической точки загрязненных вод. Наиболее удобным, воспроизводимым, а также автоматического способом контроля процесса коагуляции, является применение прибора для определения заряда частиц – CAS.
Поверхностный заряд является одним из ключевых факторов при оценке стабильности коллоидных систем. Силы отталкивания между частицами, имеющими поверхностный заряд, стабилизируют состояние такой системы. Стабильность состояния системы может быть повышена с добавкой дисперсанта, или же понижена с добавкой коагулянта (флокулянта), но именно информация о заряде частиц имеет широкую область применения при расчете дозировки химических добавок при их введении в загрязненную среду.
Принцип действия прибора для измерения заряда частиц (CAS) основан на традиционном методе измерения переменного потенциала протекания. С помощью широко применяемого в промышленности метода титрования прибор позволяет определять катионную/анионную потребность и кислотно-щелочной характер водных растворов. Обе величины (мВ) и (pH) измеряются одновременно. Это делает возможным определение изоэлектрической точки и точки эквивалентности исследуемого образца.
Основное отличие CAS от существующих приборов заключается в том, что он оснащен встроенным титратором и управляется специальной программой, с удобным пользовательским интерфейсом на русском языке, также прибор обладает самой современной микропроцессорной базой. С появлением CAS отпала необходимость в использовании отдельных приборов для проведения анализа – pH-метра, термометра, дозаторов-титраторов. Все эти компоненты встроены в одном устройстве, в том числе с высокоточной системой дозирования. Встроенный титратор избавляет от необходимости выполнять титрование вручную, экономя время и повышая точность измерений, например, если выбрать динамический режим титрования.
Мощная управляющая программа с удобным пользовательским интерфейсом позволяет легко получать, обрабатывать и передавать информацию с результатами измерений. Данные могут быть сохранены в памяти, проанализированы, а также экспортированы в Excel-формат или переданы в виде файла по электронной почте. Прибор оснащен системой термокомпенсации pH-метра.
Во время движения плунжера, на стенках измерительной ячейки и на самом плунжере, силы Ван-дер-Вальса провоцируют адсорбцию высокомолекулярных и коллоидных заряженных частиц, поток жидкости образца с высокой скоростью перемещается в зазоре между стенками ячейки и поршнем. Диффузионное облако поверхностных ионов, удерживающихся на стенке измерительной ячейки, разрушается и индуцирует потенциал протекания. Однако, в связи с тем, что величина потенциала протекания зависит от различных факторов, полная информация о заряде исследуемого образца может быть получена только при помощи титрования полиэлектролитами.
Титрование полиэлектролитами
К образцу жидкости в измерительной ячейке добавляют реагент противоположного заряда с известной концентрацией до тех пор, пока потенциал протекания не достигнет нулевого значения. Суммарный объем, добавленный к образцу, затем пересчитывается, базируюсь на дозировке. Растворы полиэлектролитов, используемые для титрования, позволяют не только проводить измерения с неизвестными растворами, но и измерять заряд частиц в водной среде.
Технические характеристики
Электрическое питание 100-240 В, 45-65 Гц
Вес прибора 9 кг (16 кг со всей упаковкой)
Габаритные размеры 195х335х240 мм
Минимальный объём образца 10 мл
Максимальная электропроводность 11 мСм/см
Параметры управления рН 0 – 14
дозирующей системы -2000 - + 2000 мВ
0 – 25 мл анионная/катионная потребность
0 – 25 мл при кислотно-основном титровании
Дискретность насосов 10 мкл
Дискретность титрования 1 мкл
Дискретность потенциала протекания 1 мВ, диапазон измерений -2000 - + 2000 мВ
Дискретность рН-метра 0,01 рН, диапазон измерений 0 – 14 рН
Также прибор можно использовать в операциях по обезвоживанию активного ила и при подготовке бумажной массы. Также существуют системы для определения более классического показателя, как дзета-потенциала, его широко применяют для целлюлозного волокна и суспензий наполнителя и пигментов (прибор FPA). Для быстрого и точного определения влияния химикатов на фильтрационные свойства очень успешно применяются системы динамического обезвоживания – DFA.
За самой презентацией обращаться по электронной почте ruslan@sigma-micron.ru.