การเลือกภาชนะบำบัดเบื้องต้นสำหรับระบบบำบัดน้ำ

การเลือกถังบำบัดเบื้องต้นสำหรับระบบบำบัดน้ำ

การเลือกถังบำบัดเบื้องต้นเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการออกแบบระบบบำบัดน้ำที่แข็งแกร่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านเภสัชกรรม การเลือกที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการปกป้องส่วนประกอบปลายน้ำ เช่น เมมเบรน Reverse Osmosis (RO) และเรซินแลกเปลี่ยนไอออน จากการเกิดสิ่งสกปรก การเกิดตะกรัน และการเสื่อมสภาพทางเคมี

ต่อไปนี้คือประเภทหลักของถังและเกณฑ์การเลือกที่สำคัญ:

1. ประเภทของถังบำบัดเบื้องต้น

• ตัวกรองมัลติมีเดีย (MMF): หรือที่เรียกว่าตัวกรองทราย ใช้ชั้นของตัวกลางที่มีความหนาแน่นและขนาดอนุภาคแตกต่างกัน (เช่น แอนทราไซต์ ทราย การ์เนต) เพื่อกำจัดของแข็งแขวนลอย ความขุ่น และอนุภาคขนาดใหญ่ลงไปประมาณ 10-20 ไมครอน

• ตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ (ACF): ถังที่เต็มไปด้วยคาร์บอนกัมมันต์แบบเม็ด (GAC) วัตถุประสงค์หลักคือการกำจัด คลอรีน คลอรามีน, และสารประกอบอินทรีย์ผ่านการดูดซับ สิ่งนี้จำเป็นสำหรับการปกป้องเมมเบรน RO จากความเสียหายจากออกซิเดชัน

• เครื่องทำน้ำอ่อน: ถังที่เต็มไปด้วยเรซินแลกเปลี่ยนไอออนชนิดประจุบวกในรูปโซเดียม พวกมันกำจัด ไอออนความกระด้าง (แคลเซียมและแมกนีเซียม) โดยแลกเปลี่ยนกับไอออนโซเดียม สิ่งนี้จะป้องกันการเกิดตะกรันบนเมมเบรน RO และอุปกรณ์ปลายน้ำ

• ถังฉีดสารเคมี: แม้ว่าจะไม่ใช่ "ถัง" ในความหมายเดียวกันเสมอไป แต่สิ่งเหล่านี้คือถัง (มักจะเป็น PVC หรือ HDPE) ที่เก็บสารเคมี เช่น สารป้องกันการเกิดตะกรัน โซเดียมไบซัลไฟต์ (สำหรับการกำจัดคลอรีน) หรือโซดาไฟสำหรับการปรับค่า pH พวกมันจะป้อนเข้าไปในจุดฉีดปลายน้ำ

2. เกณฑ์การเลือกที่สำคัญ

A. การออกแบบและการก่อสร้างถัง

• วัสดุก่อสร้าง:

  • FRP (พลาสติกเสริมใยแก้ว): เป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุด ทนต่อการกัดกร่อน น้ำหนักเบา และคุ้มค่าสำหรับสภาพน้ำดิบส่วนใหญ่ ควรมีซับในภายในเกรดอาหารหรือได้รับการรับรอง NSF-61

  • เหล็กกล้าคาร์บอนพร้อมซับในยาง: ใช้สำหรับแรงดันสูงหรือการใช้งานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น ซับในยางช่วยป้องกันการกัดกร่อน

  • สแตนเลสสตีล (304 หรือ 316L): ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงหรือเมื่อต้องการสุขอนามัยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง (พบได้บ่อยกว่าในวงจรการกระจายน้ำที่ขัดเงามากกว่าในการบำบัดเบื้องต้น)

• พิกัดแรงดัน: ถังต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันใช้งานสูงสุดของระบบ โดยทั่วไปอย่างน้อย 150 PSI (10 บาร์) สำหรับการใช้งานมาตรฐาน และสูงกว่าสำหรับความต้องการเฉพาะ

• รหัสการออกแบบ: ถังควรได้รับการออกแบบและผลิตตามมาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับ เช่น ASME BPVC Section X (สำหรับ FRP) หรือ ASME Section VIII (สำหรับถังแรงดันโลหะ)

B. ขนาดและความจุ

• อัตราการไหล: เส้นผ่านศูนย์กลางของถังต้องมีขนาดเพื่อให้สามารถรองรับอัตราการไหลในการบริการที่ต้องการของระบบ (แกลลอนต่อนาที - GPM หรือลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง - m³/h) ถังที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจนำไปสู่การเกิดช่องทาง; ถังที่มีขนาดเล็กเกินไปทำให้แรงดันตกคร่อมสูงและการทำงานไม่มีประสิทธิภาพ

• ความลึกและปริมาณของเตียง: ปริมาณของตัวกลาง (เรซิน คาร์บอน ฯลฯ) เป็นสิ่งสำคัญ

  • สำหรับเครื่องทำน้ำอ่อน ความจุคำนวณจาก เกรนของการกำจัดความกระด้าง ที่ต้องการระหว่างรอบการฟื้นฟู

  • สำหรับตัวกรองคาร์บอน Empty Bed Contact Time (EBCT) เป็นสิ่งสำคัญ (โดยทั่วไป 5-10 นาที) เพื่อให้แน่ใจว่าการกำจัดคลอรีนมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะกำหนดปริมาณเตียงขั้นต่ำสำหรับอัตราการไหลที่กำหนด

C. ระบบการกระจายและการรวบรวมภายใน

• Underdrain: ระบบด้านล่างที่รวบรวมน้ำที่กรองแล้วในขณะที่ยังคงรักษาตัวกลางไว้ ประเภททั่วไป ได้แก่:

  • ตัวกรอง (ตะกร้า/ด้านข้าง): พบได้บ่อยที่สุด จำนวนและขนาดช่อง (เช่น 0.2 มม. สำหรับเรซินเครื่องทำน้ำอ่อน) เป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการสูญเสียตัวกลาง

  • ชุดประกอบ Header-Lateral: ให้การกระจายการไหลที่สม่ำเสมอมาก

• ตัวกระจายด้านบน: ช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำที่เข้ามาจะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งส่วนตัดขวางของชั้นตัวกลางเพื่อป้องกันการเกิดช่องทาง

D. การควบคุมและวาล์ว

• ประเภทวาล์ว:

  • วาล์วหลายพอร์ต: วาล์วเดี่ยวแบบแมนนวลหรืออัตโนมัติที่ควบคุมการไหลสำหรับการบริการ การล้างย้อน การล้าง และการฟื้นฟู

  • ระบบวาล์วอัตโนมัติเต็มรูปแบบ: ใช้กลุ่มวาล์วทำงานแต่ละตัว (ผีเสื้อ ไดอะแฟรม) ที่ควบคุมโดย PLC นี่คือตัวเลือกที่ต้องการสำหรับระบบอุตสาหกรรมและเภสัชกรรมที่ซับซ้อนเนื่องจากการควบคุมที่ดีขึ้น การบันทึกข้อมูล และความสามารถในการรวม

• ตัวควบคุม: ตัวควบคุมระบบอัตโนมัติจัดการเวลาและลำดับของรอบการบริการและการฟื้นฟูตาม เวลา ปริมาณน้ำที่ผลิต หรือข้อเสนอแนะด้านคุณภาพน้ำ

3. ตารางสรุป: ปัจจัยการเลือกที่สำคัญ

บทสรุป:

การเลือกถังบำบัดเบื้องต้นเป็นการสร้างสมดุลระหว่าง หน้าที่ทางเคมี (สิ่งที่ต้องกำจัด), ข้อกำหนดทางไฮดรอลิก (การไหลและความดัน) และ ความต้องการในการดำเนินงาน (แบบแมนนวลเทียบกับแบบอัตโนมัติ) สำหรับระบบเภสัชกรรม การตรวจสอบให้แน่ใจว่าถังถูกสร้างขึ้นจากวัสดุที่ได้รับการรับรอง มีเอกสารที่เหมาะสม และเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เป้าหมายคือการสร้างขั้นตอนการบำบัดเบื้องต้นที่เชื่อถือได้และบำรุงรักษาได้ ซึ่งให้น้ำป้อนที่มีคุณภาพสูงและสม่ำเสมอไปยังหน่วยทำให้บริสุทธิ์หลัก