Statische Rohrmischer, die im Entsalzungsprozess verwendet werden

Der Statiflo Motionless Mixer ist eine wichtige Komponente jedes Inline-Misch-/Steuerungssystems. Selbst die ausgefeiltesten Kontrollsysteme funktionieren nicht vollständig, wenn die Messausrüstung keine repräsentative Probe erkennt. Prozessleitsysteme sind in der Regel sehr teuer, und obwohl der Mischer nur einen kleinen Teil der Gesamtkosten ausmacht, wird seine Rolle als wesentliche Komponente, die für die Anlagenleistung von entscheidender Bedeutung ist, oft übersehen.

Die Installation eines bewegungslosen Statiflo-Mischers ermöglicht die Probenahme unmittelbar stromabwärts innerhalb sehr weniger Durchmesser vom Einspritzpunkt. Dadurch kann sich das System mit vernachlässigbarer Zeitverzögerung und minimalem Einsatz von Dosierchemikalien schnell an überwachte Prozessänderungen anpassen.

Rohes Meerwasser wird zunächst grob gefiltert und dann vor der sekundären Feinfiltration mit Koagulations-/Flockungsmittel behandelt. Die Koagulationsphase spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung einer effizienten Leistung der Feinfiltrationsausrüstung, insbesondere in Zeiten der Algenblüte. Eine unzureichende Gerinnung kann Folgendes zur Folge haben:

Schneller Aufbau eines Druckabfalls im Sandfilter
Übermäßige Rückspülung des Sandfilters
Vorzeitiges Verstopfen von Patronenfiltern
Algendurchbruch von den Feinfiltern zum Membranbereich.

Um diese Probleme zu vermeiden, werden im Koagulationsprozess häufig bewegungslose Statiflo-Mischer eingesetzt. Zunächst verteilt der Mischer das injizierte Koagulans mithilfe einer sanften Rollbewegung mit geringer Scherung im Wasserstrom, wodurch das Flockenwachstum und der erneute Kontakt gefördert werden. Dieser Mechanismus beruht nicht auf relativ hohen Schergeschwindigkeiten, die üblicherweise mit Rührwerken verbunden sind und das Risiko einer Flockenzersetzung erhöhen würden.

Eine vollständige und vorhersehbare Durchmischung vermeidet die Notwendigkeit einer Überdosierung. Es sind nicht nur Chemikalieneinsparungen möglich, sondern die intakten Polyelektrolytmoleküle haben auch eine maximale Wirkung auf das Flockenwachstum und verbesserte Filtrationsraten.

In der SWRO-Anlage Jeddah II wurde ein nachgerüsteter Statiflo Motionless Mixer installiert, der Berichten zufolge den Koagulations-/Flockungsprozess verändert und die Leistung und Kapazität der Anlage erheblich verbessert hat.

In Gebieten mit besonders hoher Salzkonzentration wird die Membraneffizienz durch die Verdünnung von Frischfutter mit recyceltem entsalztem Wasser verbessert. Die Entsalzung kann dann bei einem niedrigeren osmotischen Druck erfolgen, was zur Folge hat, dass der Auslegungsdruck des gesamten Systems verringert wird.

Der Einsatz von Statiflo Motionless-Mischern gewährleistet eine vollständige Durchmischung und ermöglicht so eine hocheffiziente Membranleistung.

Um die Wirksamkeit der Desinfektion zu maximieren, ist es häufig erforderlich, den pH-Wert vor der Chlorung anzupassen. Es gibt mehrere gängige Anwendungen:-

Die erste besteht in der kontinuierlichen Verdünnung von konzentrierter Schwefelsäure oder Natriumhydroxid auf ein beherrschbares Maß. Beim Mischer der Statiflo-Serie 300 sind alle benetzten Teile aus PTFE gefertigt, um Korrosion und Wärmeverdünnung standzuhalten.

Die verdünnten pH-Korrekturchemikalien werden dann vor größeren bewegungslosen Mischern der Statiflo-Serie 500/550 oder DSM, normalerweise in GFK-Konstruktion, dosiert, um sie vor der repräsentativen Probenahme des pH-Werts gleichmäßig im behandelten Wasser zu vermischen.

Systeme können mit pH-Sonden, Reglern und Mikroprozessoren für eine effektive automatische Steuerung mit Rückkopplungs- und Feed-Forward-Regelkreisen integriert werden.

Eine repräsentative Probenahme ist von entscheidender Bedeutung, um eine wirksame Kontrolle zu gewährleisten und das Risiko einer Unter- und Überchlorung zu minimieren, insbesondere beim Anlagenstart und bei niedrigen Durchflussbedingungen. Statiflo Motionless Mixer können sowohl mit Injektoren als auch mit Probenahmepunkten als integrale Bestandteile der Ausrüstung ausgestattet werden, um eine kurze Zeitverzögerung und eine schnelle Reaktion auf Systemänderungen zu gewährleisten.

Entsalztes Wasser, das sowohl im SWRO- als auch im MSF-Verfahren erzeugt wird, weist einen geringen Gehalt an löslichen Karbonatsalzen auf und wird vor der Verteilung rekarbonisiert. Es stehen zwei Methoden zur Verfügung:-

Bei der primären Rekarbonisierung werden große Mengen Kohlendioxidgas in das Wasser injiziert, um dessen pH-Wert zu erhöhen und sicherzustellen, dass angemessene Karbonatkonzentrationen aufrechterhalten werden. Traditionell wurden in der Industrie Kontakttürme mit großem Durchmesser verwendet, doch in jüngerer Zeit wurden bewegungslose Mischer von Statiflo eingeführt, um eine kostengünstige Inline-Methode für den Stoffaustausch bereitzustellen. Dieser Ansatz gewährleistet eine schnelle Gasverteilung und einen sehr effizienten Stofftransfer. Das Statiflo-Gasdispersionssystem bietet extrem hohe Effizienzen bei schwankenden Wasserdurchflussraten.

Bei der sekundären Rekarbonisierung in den letzten Behandlungsstufen wird gesättigte Kalklösung oder Kalkmilchsuspension in das entsalzte Wasser dosiert, um gleichzeitig den pH-Wert und die Karbonatkonzentration vor dem Verbrauch zu erhöhen. Dieser Vorgang wird insbesondere bei MSF-Anlagen als „Potabilisierung“ bezeichnet. Kalklösung/Suspension wird am Einlass eines Statiflo Motionless Mixers eingespritzt, um eine vollständige Durchmischung für die pH- und Rekarbonisierungsreaktionen zu gewährleisten. Unter Umständen wird an dieser Stelle auch Chlor eingeblasen.