물에서 불순물 제거

사람들이 물에서 불순물을 제거하는 것에 대해 이야기할 때 대부분의 사람들은 즉시 가정용 필터나 산업용 역삼투 시스템을 떠올립니다. 물론 이는 핵심 방법이지만 그 영역은 훨씬 더 넓고 변덕스럽습니다. 일반적인 실수는 이 과정을 순전히 기계적인 먼지 분리로 간주하는 것입니다. 실제로, 특히 제가 많이 작업한 광업 및 가공 공정과 같은 산업 규모에서 물은 활성 매체이자 시약의 운반체이며, 물의 정화는 화학적 및 물리적 상태를 제어하는 ​​것입니다. 때로는 고체상을 여과할 필요가 없지만 반대로 효과적인 침전 또는 부유를 위한 조건을 만드는 것이 필요합니다. 가장 흥미롭고 어려운 부분이 시작되는 곳입니다.

광업: 물이 작업 도구이자 문제인 경우

저의 실무에서는 광산 플랜트용 장비 공급과 관련하여 공정수 정화 문제가 시급한 문제입니다. 광석을 분쇄하고 분쇄하면 물과 미세한 고체 입자의 혼합물 인 펄프가 얻어집니다. 임무는 사이클에서 재사용하기 위해 물을 분리하고(재활용수 공급) 동시에 탈수된 농축물을 얻는 것입니다. 물이 부유 물질과 잔류 시약(수집기, 발포제)으로 인해 제대로 정화되지 않으면 다음 사이클의 전체 부유물이 잘못됩니다. 프로세스의 경제성이 하락하고 있습니다.

철광석 기업에서 특히 중요한 강자성 불순물을 제거하기 위해 자성 분리기가 자주 사용되는 곳입니다. 그러나 모든 입자가 자성을 띠는 것은 아닙니다. 얇은 슬러지 및 점토 현탁액의 경우 응고 및 응집 공정이 자주 사용됩니다. 이는 이미 화학 물질입니다.물에서 불순물 제거. 시약을 추가하면 가장 작은 입자가 플레이크로 서로 달라붙어 침전 탱크에 침전되거나 표면에서 제거될 수 있습니다. 복용량을 계산하고 시약을 선택하는 것은 항상 현장에서 직접 실험할 수 있는 분야입니다. 저는 Kuzbass의 한 공장에서 발생한 사건을 기억합니다. 표준 폴리아크릴아미드가 작동하지 않아서 양이온과 음이온 응집제의 조합을 선택해야 했고 그런 다음에만 정화기가 제대로 작동했습니다. 물이 맑아졌습니다.

이는 보편적인 해결책이 없다는 사실에 관한 것입니다. 기술 지도, 광석의 종류, 생성수의 구성 등 모든 것이 영향을 미칩니다. 때로는 물이 몇 주 동안 자연적으로 가라앉는 일련의 침전지를 만드는 것이 더 쉽고 저렴하지만, 이를 위해서는 거대한 면적이 필요합니다. 어딘가에 강력한 원심분리기나 필터 프레스가 설치되어 있습니다. 선택은 항상 자본 비용, 공정 속도 및 세척 품질 간의 절충안입니다.

자기 방법: 만병통치약은 아니지만 강력한 도구

산업 장비 제조업체와의 협력 경험을 바탕으로 자기 분리를 강조하고 싶습니다. LONJI Corporation(공식 웹사이트 - https://www.ljmagnet.ru)과 같은 회사는 광산 장비 개발 분야에서 다년간의 경험을 바탕으로 이를 직접 알고 있습니다. 그들의불순물 제거 장비자기 방법은 종종 금속 스크랩으로부터 펌프와 파이프라인을 보호하고 펄프에서 자성 철광석을 추출하는 데 사용됩니다. 이것은 1993년에 설립된 심양 LONGJI 과학 전자기 유한 회사이며, 엔지니어들은 자기 분리기가 단지 하우징에 있는 자석이 아니라는 것을 잘 알고 있습니다.

카탈로그에는 거의 기록되지 않는 중요한 뉘앙스입니다. 큰 잔해물이 제거되지 않은 펄프가 드럼을 통과하면 자기 분리 효율이 급격히 떨어집니다. 연마 입자로 인해 드럼이 마모되고 나무 조각이나 헝겊 조각으로 인해 드럼이 걸릴 수 있습니다. 따라서 분리기 앞에는 거의 항상 스크린이나 체가 있습니다. 이것은 당연한 것처럼 보이지만 새로운 시설에서는 "사소한 것"을 절약하려고 노력하면서 종종 잊어 버립니다. 그런 다음 예정에 없던 정지, 수리... 실제 작동에서는 항상 조정이 이루어집니다.

또 다른 포인트는 자성 제품이 부착된 분리막 자체의 작업 표면을 청소하는 것입니다. 구형 모델에서는 수동 스크레이퍼를 사용하십시오. LONGI와 같은 최신 제품은 자동 해제 시스템(예: 압축 공기 또는 이동식 스크레이퍼 사용)을 사용하는 경우가 많습니다. 그러나 슬러지의 점성이 매우 높고 습한 경우에는 완전히 배출되지 않을 수 있습니다. 표면의 자기장 강도를 감소시키는 "턱수염"이 형성됩니다. 특정 자료에 대한 재설정 모드를 모니터링하고 때로는 변경해야 하는 경우도 있습니다. 이러한 세부 사항은 작업 라인을 관찰한 경험에서만 나옵니다.

공정 화학: 미세 조정 및 제어

화학적 방법으로 돌아가 보겠습니다. 응고제와 응집제는 "설정하고 잊어버리는" 것이 아닙니다. 그 효과는 매체의 pH, 수온, 이온 구성 및 혼합 속도에 따라 달라집니다. 시베리아의 금광 공장 중 한 곳에서 그들은 계절적 문제에 직면했습니다. 여름에는 취수구가 나오는 강의 물이 겨울보다 훨씬 따뜻했습니다. 응집제의 겨울 복용량은 여름에 작동을 멈췄습니다. 플레이크가 형성되지 않았고 침전 탱크가 대처할 수 없었습니다. 우리는 계절별 규정을 조정해야 했습니다. 이는 시스템이 어떻게 작동하는지 보여주는 예입니다.불순물 제거적응적이어야 합니다.

시약 주입 지점을 제어하는 ​​것도 과학입니다. 난류 영역에서 응집제를 너무 일찍 도입하면 응집제가 단순히 분자로 부서져 작동하지 않게 됩니다. 너무 늦으면 침전조 이전에 플레이크를 형성할 시간이 없습니다. 일반적으로 이를 위해 믹서의 회전 속도를 조절할 수 있는 특수 혼합 챔버가 설치됩니다. 하지만 거기에서도 치수 유지 시간을 경험적으로 선택해야 합니다. 간단한 시각적 제어가 종종 도움이 됩니다. 혼합 챔버 이후의 샘플을 투명한 유리에 넣고 플레이크가 어떻게 형성되는지 관찰합니다. 원시적이지만 명확하고 빠릅니다.

물론 경제도요. 시약은 고정 비용입니다. 때로는 고가의 응집제를 대량으로 붓는 것보다 덜 정화된 물을 사용해도 더 건조한 케이크를 생성할 수 있는 고급 기계적 탈수 장치(예: 막 추출 기능이 있는 챔버 필터 프레스)에 투자하는 것이 더 수익성이 높습니다. 정수 시스템의 총 소유 비용(TCO)을 계산하는 것은 필수 단계인데, 불행히도 처음에는 간단하고 저렴한 솔루션을 선택하기 때문에 때때로 무시되는 경우가 있습니다.

장비 및 그 변덕 : 실습에서

모든 정수 장비에는 유지 관리가 필요합니다. 침전조(증점제)는 축적된 슬러지를 정기적으로 청소해야 합니다. 그렇지 않으면 효율성이 떨어집니다. 연마성 현탁액을 펌핑하는 펌프는 임펠러와 하우징의 사용 수명이 제한되어 있습니다. 우리는 한때 내마모성 라이닝이 있는 슬러리 펌프를 현장에 공급했지만 고객은 비용을 절약하고 원래 제조업체가 아닌 더 저렴한 예비 부품을 구입했습니다. 리소스가 3배나 줄어들었고 지속적인 가동 중지 시간이 발생했습니다. 나의 확고한 믿음: 중요한 노드, 특히 고형물이 포함된 매체를 펌핑하는 것과 관련된 노드에서물 속의 불순물, 재료와 원래 예비 부품을 절약하는 것은 거의 항상 역효과를 낳습니다.

또 다른 고통스러운 점은 자동화입니다. 탁도 센서의 피드백을 갖춘 최신 시약 투여 시스템은 훌륭합니다. 그러나 멀리 떨어져 있고 먼지가 많고 추운 산업에서는 이러한 센서가 더러워지고 작동하지 않을 수 있습니다. 그리고 작업자는 "눈으로" 수동 제어로 전환합니다. 따라서 설계할 때 단순하고 중복된 수동 제어 가능성과 계측기 청소 및 교정을 위한 쉬운 접근 가능성을 항상 포함해야 합니다. 신뢰성은 "정교함"보다 더 중요합니다.

생산 능력(면적 140,000m2, 직원 1,200명 이상)과 연간 약 4,000대 장비를 생산하는 LONGI Corporation은 열악한 조건에서 신뢰성의 중요성을 이해하는 회사 중 하나입니다. 자기 분리기든 가공 라인의 일부든 해당 제품은 오래 지속되도록 설계되었습니다. 그러나 최고 품질의 장비라도 기술 체인에 대한 유능한 통합과 운영 인력의 이해가 필요합니다.

결과: 크게 생각하기

그럼, 주제로 돌아가서물에서 불순물 제거업계에서는... '필터를 설치하는 것'은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 이는 역학, 화학, 유체역학, 경제학이 교차하는 복잡한 문제입니다. 성공 여부는 불순물의 특성, 물 흐름의 특성 및 처리 목적(재활용, 저장소로 배출 또는 시장성 있는 제품 획득)에 대한 명확한 정의에 대한 정확한 이해에 달려 있습니다.

종종 최적의 솔루션은 거친 기계적 세척(그리드, 체), 자기 분리(강자성체가 있는 경우), 화학적 침전 단계, 마지막으로 미세 탈수 등의 하이브리드 솔루션입니다. 그러나 계획은 매번 "조정"되어야 합니다. 특정 원자재 및 조건에 대해. 기성품 요리법이 거의 없습니다.

제가 스스로 내린 주요 결론은 최고의 결과는 장비 제조업체(예: 장비의 성능을 알고 있는 LONGI 엔지니어)와 생산의 미묘한 차이를 이해하는 현장 기술자 간의 긴밀한 협력에서 나온다는 것입니다. 이들 당사자가 동일한 언어를 사용하기 시작하면 진정으로 효과적이고 탄력적인 시스템이 탄생합니다. 그리고 불순물로부터 정제된 물은 더 이상 문제가 되지 않으며 순환에 도움이 되는 귀중한 자원이 되어 돈과 천연자원을 모두 절약합니다.