Preparación y método de dosificación de los coagulantes para el tratamiento de aguas residuales

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El sistema de dosificación de coagulantes incluye unidades para el almacenamiento y transporte del producto químico, su preparación, elevación, almacenamiento en tanques, dosificación y mezcla. (I) Preparación de los agentes químicos 1. Métodos de preparación: La disolución y dilución del coagulante debe realizarse según la cantidad a utilizar y las propiedades del mismo. Para ello, se pueden emplear métodos de dilución y mezclado mecánicos, hidráulicos o con aire comprimido. (1) La modulación mecánica es adecuada para todo tipo de medicamentos y a cualquier escala, por lo que se utiliza con frecuencia. La hélice de agitación puede ser accionada por un motor, y según sea necesario, se puede incluir un dispositivo para ajustar su velocidad ； Los equipos de mezclado deben contar con medidas de protección contra la corrosión, especialmente cuando se utilizan agentes a base de sales de hierro ； (2) Se utilizan tanques de disolución con regulación hidráulica; la presión del agua empleada es de 0,2 MPa. (3) Los sistemas de aire comprimido son adecuados para la preparación de diversos agentes químicos en plantas de tratamiento de aguas residuales con grandes volúmenes de agua ； Los requisitos específicos son los siguientes: ① Intensidad de suministro de aire: en la piscina de disolución, 8~10 L/(㎡•s); en la piscina de solución, 3~5 L/(㎡•s). ② Velocidad del flujo de aire a través de los orificios: 20~30 m/s; diámetro de los orificios: 3~4 mm. ③ El método de modulación del aire comprimido no es adecuado para la mezcla continua de leche de cal durante períodos prolongados. 2. Tanque de solución y tanque de disolución: La función del tanque de solución es preparar una solución con una concentración determinada, a partir de una solución concentrada ； La piscina de disolución convierte los productos químicos en forma de bloques o gránulos en una solución. Calcule según la ecuación (2) y la ecuación (3), respectivamente. W1 = aQ/417cn (2)
W2 = (0.2~0.3)W1 (3)

Donde:
W1: Volumen del tanque de solución, en m³.
W2: Volumen del tanque de disolución, en m³.
a: Cantidad máxima de coagulante que se puede añadir, expresada en términos del producto anhidro. La cantidad máxima de cal se expresa en mg/L, basándose en CaO.
Q: Cantidad de agua que se trata, en m³/h.
c: Concentración de la solución; generalmente se utiliza un rango de 5%~20% (basado en la masa sólida del coagulante), o bien 5% ~7.5% (después de restar el agua de cristalización). Para la leche de cal, el rango es de 2% ~5% (basado en CaO puro) ； n: Número de veces de modulación diaria. Debe determinarse en función de factores como la cantidad de coagulante utilizado y las condiciones de preparación; por lo general, no debería exceder las 3 veces al día. (II) Equipo de modulación: (1) La pendiente del fondo de los tanques de disolución y de las soluciones debe ser de al menos 0,02. En el fondo de los tanques debe haber tuberías para la eliminación de residuos. Las paredes de los tanques deben tener un espesor suficiente para evitar que la solución se derrame ； (2) Las paredes interiores de la piscina de disolución y de la piscina de solución deben someterse a un tratamiento anticorrosivo. Por lo general, las paredes interiores se recubren con fibra de vidrio reforzada con epoxi, diabasa, mortero resistente a los ácidos, azulejos o placas de polivinil cloruro. Cuando la corrosividad del producto químico utilizado no es muy alta, también se puede utilizar mortero de cemento resistente a los ácidos. Cuando se utiliza cloruro de hierro tricloruro, no es adecuado emplear materiales como el polivinilo clorado, que se ablandan y deforman al estar expuestos al calor ； (3) Cuando la cantidad de producto químico a utilizar es pequeña, también se puede utilizar un recipiente de lixiviación en la parte superior del tanque de solución, en lugar del tanque dedicado a disolver el producto químico. En este caso, el producto químico se coloca en dicho recipiente, y la solución resultante fluye hacia el tanque de solución gracias a la fuerza hidráulica ； (4) La piscina de solución puede instalarse en altura, para poder añadir los productos químicos por gravedad. Alrededor de la piscina deben haber mesas de trabajo, y en el punto más alto del nivel de agua durante el funcionamiento de la piscina, es conveniente instalar un dispositivo de desbordamiento ； (5) En los tanques donde la cantidad de sustancia a añadir es pequeña, se puede combinar el tanque de dosificación con el tanque de disolución en un solo tanque ； (6) En el tanque con solución de poliacrilamida debe haber un dispositivo de agitación; la velocidad de agitación suele ser de 10 a 15 revoluciones por minuto. (III) Elevación y dosificación del líquido medicinal 1. Requisitos de diseño para los equipos de dosificación Para lograr un control automático, se pueden utilizar bombas dosificadoras, caudalímetros rotativos o medidores de caudal electromagnéticos. Los requisitos de diseño son los siguientes: (1) Las bombas y las tuberías deben estar hechas de materiales metálicos resistentes a la corrosión. (2) Para la dosificación, se recomienda utilizar bombas dosificadoras, y debe existir un dispositivo de control automático que permita ajustar automáticamente la cantidad de producto a añadir. Al utilizar bombas dosificadoras, se deben tener en cuenta los siguientes puntos: ① Las bombas dosificadoras suelen ser de tipo diafragma o de émbolo. Actualmente, la mayoría de las plantas de tratamiento de agua utilizan bombas dosificadoras de émbolo o de diafragma para administrar los coagulantes. Su ventaja es que funcionan de manera fiable, y se puede ajustar la cantidad de coagulante cambiando la carrera de la bomba dosificadora o mediante control por frecuencia variable; esto permite un control tanto manual como automático. Las bombas de émbolo son adecuadas para aplicaciones en las que se requiere una presión muy alta; en su diseño, se puede elegir la opción más adecuada según las condiciones específicas ； ②En el diseño, la bomba dosificadora debe contar con un modelo de reserva; además, es preferible utilizar bombas dosificadoras del mismo modelo y especificaciones. También deben disponerse de suficientes piezas de repuesto y componentes fáciles de sustituir ； ③Al agregar sustancias químicas especiales (sistemas de adición de álcalis o ácidos), es necesario prestar atención a los requisitos de resistencia a la corrosión del material de las bombas dosificadoras y de los demás componentes del sistema ； ④Algunas bombas dosificadoras cuentan con una señal de retroalimentación sobre la frecuencia de carrera, lo que permite calcular el caudal real de inyección. Por ello, la bomba dosificadora debe estar vinculada a los indicadores de control de calidad del agua, para ajustar automáticamente la cantidad de producto químico que se añade ； ⑤Es recomendable utilizar un sistema de dosificación automática para los coagulantes o aditivos coagulantes ； ⑥Las tuberías de suministro de la solución deben estar equipadas con los filtros necesarios para evitar obstrucciones en la bomba dosificadora. 2. Métodos de dosificación del producto químico. Los métodos utilizados para dosificar el producto químico son la dosificación por gravedad y la dosificación por presión. En ambos casos, desde el tanque de disolución hasta el tanque donde se encuentra la solución, y hasta el punto de dosificación, es necesario contar con equipos para elevar el producto químico. Los equipos más comunes para ello son las bombas centrífugas y los inyectores de agua. 1) Dosificación por gravedad: se utiliza la gravedad para introducir el producto químico dentro de la tubería de succión de la bomba de agua, o en la boca de succión del pozo, donde luego es mezclado por la turbina de la bomba. Este método es más adecuado para las plantas de tratamiento de agua de tamaño medio y pequeño, cuya sala de bombeo está cerca de la sala de dosificación de productos químicos en la planta. Si la sala de bombeo está lejos de la planta de tratamiento de agua, se puede construir un tanque de solución a mayor altura, para utilizar la gravedad y así introducir los productos químicos en las tuberías de bombeo. La imagen siguiente es un diagrama de la dosificación por gravedad desde un tanque de solución a gran altura. http://www.ep360.cn/public/editor/kindeditor/attached/image/20161219/20161219151751_25088.jpg 1. Tanque de disolución ； 2. Tanque de solución ； 3. Bomba elevadora ； 4. Caja de sello acuático ； 5. Válvula de flotador ； 6. Medidor de caudal ； 7. Válvula de regulación ； 8. Agua a presión 2) Dosificación bajo presión: Se utiliza una bomba de agua o un inyector para introducir el producto químico en las tuberías de suministro de agua. Este método es adecuado para dosificar el producto químico en tuberías a presión, o cuando es necesario administrarlo en instalaciones de tratamiento de agua que se encuentran a grandes alturas o a distancias considerables. ①La dosificación de la bomba de agua consiste en elevar el líquido químico desde el tanque de solución hasta las tuberías de presión. Existen dos métodos para ello: utilizar una bomba dosificadora o bien una bomba resistente a los ácidos, acompañada de un medidor de caudal por rotación ； La imagen de abajo muestra cómo se utiliza la bomba dosificadora. http://www.ep360.cn/public/editor/kindeditor/attached/image/20161219/20161219151809_63140.jpg 1. Tanque de solución ； 2. Bomba dosificadora ； 3. Tubo de presión ②: Inyección mediante hidrojet. La inyección por hidrojet consiste en utilizar agua a alta presión (presión > 0,25 MPa); la presión negativa que se genera al pasar el agua por la boquilla y el conducto de succión permite aspirar el líquido medicinal hacia el tubo de presión. La dosificación con hidropropulsores debe contar con equipos de medición; por lo general, las tuberías de suministro de agua en las plantas de tratamiento tienen una presión alta, por lo que su uso es sencillo. La imagen de abajo muestra cómo se aplica el hidroproyector: http://www.ep360.cn/public/editor/kindeditor/attached/image/20161219/20161219151816_83835.jpg 1. Tanque de solución ； 2. Caja de dosificación ； 3、 ； Embudo ； 4. Inyector de agua ； 5. Tubería de presión ； 6. Tubería de agua de alta presión, reproducida de el sitio web Yijingshui.