식수, 산업 및 폐수 처리 기술에 테트라믹스 정적 혼합기 사용

물 산업에서 정수 기술은 다양한 물리적, 물리-화학적, 화학적 공정을 극도로 희석된 농도로 진행하는 '변형된' 화학 제조 기술입니다.

1.1 애플리케이션

적용 가능성은 부분적으로는 정제할 물의 경로를 따라, 부분적으로는 생산 기술의 요구를 충족하기 위한 혼합으로, 부분적으로는 필수 보조 공정(예: 용액 준비)으로 제시될 수 있습니다.

1.1.1 다양한 출처에서 유입되는 물의 사전 기술 균질화

특정 공정 또는 일련의 공정에 앞서 서로 다른 성질의 액체를 두 개, 세 개 이상 혼합하는 경우.

  • 다양한 출처(수질, 온도)의 산업 폐수가 처리장 상류에서 만나게 됩니다,
  • 집수관 상류 처리 기술에서 다양한 수질의 우물물이 만나게 됩니다,
  • 담수 수영장/탱크 상류에서 두 가지 다른 수질의 물을 받는 경우(염소 처리가 필요할 수 있음),
  • ...등
  • 샘플링하기 전에 균질한 혼합물을 확보하는 것이 필수적입니다. 충분한 균질성이 확보되어야만 채취한 샘플의 분석을 기반으로 결정된 정제 기술, 즉 개입이 효과적이라는 것을 보장할 수 있습니다.

테트라믹스 정적 혼합기를 사용하면 층류 흐름에서도 언제든지 배관 전체 단면에 걸쳐 완전한 균질성을 보장할 수 있습니다.

1.1.2 화학 용액 준비, 용액의 균질성 유지, 희석, 현탁액 유지

용액을 준비할 때 가장 중요한 것은 용해도와 필요한 혼합 시간을 아는 것인데, 용도에 따라 정적 혼합기를 연속 또는 순환 용매 시스템에 배치해야 하기 때문입니다.

희석, 현탁액(에멀젼) 준비
작업에는 다음이 포함될 수 있습니다:

  • 농축 염산, 농축 황산, 알칼리성, ...등, 또는
  • 기본 세제 용액의 희석(일일 탱크 내), (첫 번째 그림),
  • 직접 투여에 의한 탄소 분말, 미세 모래 현탁액의 제조(두 번째 그림).

솔루션 준비, 탐색

천천히 용해되고 용해가 어려운 물질의 경우 용액의 균질성을 유지하기 위해 다음 용액을 사용하는 것이 좋습니다.

용해 원은 용해성이 높은 재료의 경우 중앙에 1-2개 또는 접선 방향으로 1-3개의 원형 원이 될 수 있으며, 결정성 재료를 용해할 경우 1-4 구성이 될 수 있습니다. 펌프는 결정성 물질의 연마 효과에 민감하지 않아야 합니다.

아래 두 그림과 같이 케이스 솔루션의 균일성을 유지하는 것이 더 쉽습니다.

아래 두 그림과 같이 케이스 용액의 균질성을 유지하는 것이 더 쉽습니다.
펌프의 흡입 측에 테트라믹스 정적 믹서를 배치하는 것은 믹서의 낮은 압력 강하로 인해 가능합니다.
잘 혼합되는 재료의 경우, 탱크에 TETRAMIX 정적 믹서를 사용하면 흡입 측 믹서의 사용을 피할 수 있습니다(오른쪽 그림).

1.1.3 약품 투여 혼합하기

가장 일반적이고 널리 퍼져 있는 작업 유형입니다.

기본 상황은 필요한 세척 기술 보조제가 (용액 상태로) 분배할 준비가 되어 있는 상태입니다. 물 또는 폐수 처리에서 이러한 보조 물질은 특정 기술적 목적을 위해 다음과 같이 사용됩니다.

  • 사전 산화제,
  • pH 조절기,
  • 기본 에이전트
  • 보조 에이전트,
  • 중간 산화제,
  • 각종 소독제...

지표수 처리 플랜트의 공정 흐름도에 있는 테트라믹스 정적 혼합기는 아래 그림에 나와 있습니다.

 

The TETRAMIX static mixers in the process flow diagram of a surface water treatment plant are shown in the figure below.

1.1.3.1 산화제

염소-, 과망간산칼륨 산화, 공기 산화 ...

산화와 같은 반응 과정이 항상 즉각적으로 수행되는 것은 아닙니다. 효과를 높이기 위해서는 물과 산화제의 기본 부피 입자를 가능한 한 빨리 서로 밀착시켜 넓은 표면적에서 반응 과정이 최대한 집중적으로 일어날 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

소구경 배관(DN 25-65)에서는 층류 또는 층류에 가까운 흐름으로 인한 화학물질 혼합의 비효율성, 대구경 배관(DN 400 이상)에서는 소위 터널 효과에 특히 유의해야 합니다.

테트라믹스 정적 혼합기를 사용하면 혼합 효율이 향상될 뿐만 아니라 이상적인 튜브 반응기에서와 같이 다른 하위 공정을 위한 조건이 만들어집니다.
테트라믹스 정적 혼합기를 사용하면 반응 공정의 최적 조건을 적절히 보장할 수 있는 대표적인 정제 기술입니다:

 

  • 지표수 처리, 사전 산화(Cl2 , KMnO ),4
  • 염소 및 과망간산 칼륨 산화 철 및 망간 제거,
  • 공기 산화 탈철,
  • 브레이크포인트 염소 처리로 암모니아 제거... 등

1.1.3.2 PH 설정

우수한 생산, 적절한 반응 공정 및 우수한 제품 품질은 규정되고 안정적이며 정의된 pH 범위 내에서 여러 공정 단계를 거쳐야만 가능합니다.

작은 시간 상수를 가진 잘 구성된 제어 회로를 사용하면 안정적인 상태 수준을 유지할 수 있습니다. 이 미분 기반 조절은 샘플이 시간과 공간에서 일정한 균일한 환경에서 채취되었다고 가정하며, 이는 일반적으로 정적 믹서를 사용해야만 보장할 수 있습니다.

좋은 염소 또는 이산화염소 수치가 진동이 없고 시간 관성이 낮은 제어 없이는 불가능한 것처럼, 화학 환경에서 정적 믹서를 사용하지 않고는 pH 조정이 불가능합니다.

pH 조정 제어 루프의 개략도
테트라믹스 정적 믹서 사용

 

1.1.3.3 응집제/응고제의 투여량

식수, 산업 및 폐수 처리 분야에서 가장 중요하고 가장 일반적으로 사용되는 화학 물질 중 하나는 다양한 철염, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄(PAC) 등 소위 플레이킹 또는 응고제입니다.

분리, 접촉 분리 또는 급속 응고 여과 및 응집은 응고제를 사용하지 않고는 할 수 없는 정화 기술 단계입니다.

혼합은 반응 과정과 동일한 속도로 1초 단위로 수행해야 하며, 마이크로플레이크의 분산된 시스템과 오염물질이 가능한 한 자주 충돌하도록 해야 합니다.

흐름 조건에 따라 표준 2-4 요소 TETRAMIX 또는 8-12 요소 폴리믹스 TETRAMIXPK 정적 혼합기를 사용하여 필요한 속도 구배와 에너지 방출 및 최적의 화학 물질 소비를 보장하면서 작업을 이상적으로 수행할 수 있습니다. 베지스펠하스 멜렛 비즈니스용 혼합기.

1.1.3.4 폴리머 투여하기

폴리머라고도 하는 보조 희석제는 기본 희석제보다 훨씬 더 "부드러운" 혼합이 필요합니다.

때로는 느린 난류 혼합을 위해 미로 탱크, 대야 또는 응집기 장치 바로 앞에 배치한 스트레치 디자인, L/D=1-1.5, 단일 요소 표준 또는 곡선 디자인의 테트라믹스 정적 혼합기를 사용하는 것으로 충분할 수 있습니다.

이미 형성된 큰 플레이크의 붕괴로 이어질 수 있는 강한 전단력을 피하는 것이 중요합니다. 정적 혼합기는 소위 고분자 전해질 플로트뿐만 아니라 완벽하게 혼합된 혼합물이 유입 파이프의 전체 단면을 통해 응집기로 들어가는 것을 보장합니다.

1.1.3.5 중간 산화, 소독 소독

가장 전문적으로 디자인된 작품(담수 수영장)에도 사각지대가 있을 수 있습니다.

특히 입구 단면이 균일하지 않은 경우 산화제가 이 위치에 도달하기는 매우 어려우며, 종종 확산을 통해서만 도달할 수 있습니다.

정적 혼합기를 사용하여 용액/물이 수영장이나 저장 탱크에 들어가기 전에 소독 효율을 극대화하기 위한 조건(전체 단면에 걸쳐 밀착 접촉)을 보장하는 경우, 매체의 낮은 혼합 효율은 부차적인 문제가 됩니다. 대야에 물이 고여 있나요? 어떤 물통도 소독되지 않습니다.

클로로포름 혼합을 위한 TETRAMIX 정적 혼합기의 장점:

  • 물의 전체 양을 완벽하게 혼합합니다.
  • 즉각적인 접촉 시간을 제공하세요. (고객이 비교적 가까운 곳에 있는 급수 시스템의 중간 염소 소독에 특히 중요합니다.)
  • 블라인드 프리 믹싱, 즉 모든 기본 볼륨 구성 요소가 탈지됩니다.
  • 샘플링 시 변동 없는 염소 농도.
  • 제어를 최적화하고 염소 사용량을 최소화합니다.
  • 균질성은 유해한 염소화 생성물이 형성될 가능성을 줄여줍니다.
  • 또한 오래 지속되는 농축 슬러지의 형성을 방지하여 파이프, 피팅 펌프의 구조 재료에 강한 부식 효과를 주는 고농도의 염소가 소비되지 않고 다양한 염화물이 형성되는 것을 방지합니다.

1.1.4 슬러지 처리, 배수

여기서는 다양한 기원의 슬러지를 화학적으로 전처리하고 탈수를 위한 준비를 강조해야 합니다. 또한 적절한 혼합을 통해 서로 다른 약품의 밀접한 접촉이 보장되어야만 최적의 메커니즘이 보장된다는 점도 이 작업에서 중요합니다. 석회 용액을 사용한 슬러지 컨디셔닝과 같이 운영 측면에서도 좋은 혼합의 필요성을 정당화할 수 있습니다. 여기서 정적 혼합기는 이상적인 혼합 혼합물을 형성하여 석회 용액이 침전되는 경향(특히 층류 및 층류에 가까운 범위에서)을 최소화하고, 파이프 라인 섹션의 막힘 경향을 줄입니다.

물리적, 화학적 또는 생물학적 상태의 슬러지 등의 기계적 배수.

  • 원심분리기,
  • 진공 드럼 필터,
  • 필터 프레스
  • 프레스 테이프 필터
  • 는 고급 폴리머를 사용하지 않으면 더 이상 존재할 수 없습니다.

그러나 이러한 폴리머의 효과는 얼마나 잘, 얼마나 집중적으로, 얼마나 오래 혼합하는지에 따라 달라집니다. 정적 믹서의
가장 실용적인 적용 사례는 아래 그림(수직 설치)에 나와 있으며, 필요에 따라 장비를 역세척할 수 있는 기능이 내장되어 있습니다.

1.1.5 맥동 평활화

이는 일부 특정 유형의 테트라믹스 정적 믹서에서 매우 유용하고 실용적인 기능입니다.
아래 도식과 같이 다이어프램 및/또는 피스톤 도징 펌프로 인한 간헐적 도징 모드와 흐름을 완벽한 혼합을 넘어 연속적으로 만들 수 있는 기능을 표현합니다.

우수한 혼합과 함께 지속적인 화학물질 적용을 보장하면 최적의 화학물질 사용을 보장할 수 있습니다. 펄스 스무딩은 지금까지 나열한 모든 애플리케이션에서 세척 프로세스를 크게 개선할 수 있습니다.

그림에 표시된 두 개의 서로 다른 색상의 "농축 화학물질 플러그"는 약 1m 간격으로 배치되어 있으며, 정적 혼합기의 혼합 과정에서 희석되어 균질한 혼합물로 연속적으로 이동합니다. 따라서 지속적인 화학적 처리가 보장됩니다.