UnoBlend


Polymer Preparation
เครื่องเตรียมโพลีเมอร์อัตโนมัติ


  

เครื่องเตรียมโพลีเมอร์อัตโนมัติ เป็นเครื่องเตรียมสารละลายโพลีเมอร์ให้ได้ความเข้มข้นที่กำหนดอย่างต่อเนื่อง เครื่องจักรมักจะถูกนำไปใช้ในระบบตกตะกอน (Sludge Sedimentation) ของระบบบำบัดน้ำเสีย เครื่องจะเตรียมสารละลายได้จากทั้งโพลีเมอร์แบบผง (Polymer Powder) และโพลีเมอร์แบบเหลว (Polymer Emulsion) โดยเครื่องจะเตรียมสารละลายโพลีเมอร์เพื่อนำไปผสมกับน้ำตะกอนให้เกิดการจับตัวแยกน้ำออก (Flocculated Sludge) แล้วจึงส่งเข้าไปยังเครื่องจัดการตะกอน เช่น เครื่องรีดตะกอน (Belt Press) และเครื่องอัดตะกอน (Filter Press) สารละลายที่สามารถเตรียมได้มักจะอยู่ระหว่าง 0.1% ถึง 0.5% ตามแต่ชนิดของสารเคมีและการนำไปใช้งาน


รูปแบบและการติดตั้ง




เครื่องเตรียมโพลีเมอร์จะเป็นระบบการเตรียมสารละลายอย่างอัตโนมัติและต่อเนื่อง ในถังผสมแบบสองชั้น (Double Storeyed Tank) เพื่อความสะดวกในการใช้งาน เริ่มจากการส่งโพลีเมอร์ผงจากถังเก็บโพลีเมอร์ผง (Hopper) โดยสกรูลำเลียง (Screw Feeder) หรือในส่วนของการส่งโพลีเมอร์เหลวเข้มข้น (Polymer Emulsion) จากถังเก็บโพลีเมอร์และจะใช้เครื่องสูบที่ติดตั้งอยู่ภายในเครื่องสูบเข้ามาโดยโพลีเมอร์ดังกล่าวจะถูกส่งไปยังห้องส่งส่วนผสม (Water/Polymer Dissolver) การส่งน้ำและโพลีเมอร์เข้าไปในถังผสมจะเป็นแบบน้ำวน (Vortex Mixing) จะได้ส่วนผสมที่เข้มข้น โดยน้ำเข้า (Water Supply) ควรจะเป็นน้ำสะอาดที่ปราศจากตะกอนและมีแรงดันน้ำไม่ต่ำกว่า 3 บาร์ จากนั้นจะถูกดูดให้ไปผสมกับน้ำให้ได้สัดส่วนที่ต้องการโดยชุดดูดผสม (Proportioner or Eductor) สัดส่วนการผสมในจุดนี้อาจเป็นสัดส่วนที่พร้อมใช้งานแล้ว หรือ เป็นสัดส่วนผสมขั้นต้นก็ได้ เนื่องจากเครื่องจะมีระบบเจือจากสารละลายขั้นสุดท้าย (Final Mixer) หลังสารละลายที่ออกมาจากถังเก็บสารละลาย (Stock Tank) อยู่ด้วย เมื่อได้น้ำและโพลีเมอร์ที่มีสัดส่วนตามต้องการแล้วจะถูกส่งเข้าไปยังถังผสม (Mixing Tank) ที่อยู่ด้านบน ซึ่งจะมีใบพัดผสม (Electric Mixer) หมุนกวนอย่างช้าๆ ให้เป็นสารละลายที่มีเนื้อเดียวกัน แล้วจึงส่งลงมาเก็บไว้ที่ถังเก็บด้านล่าง (Stock Tank) ก่อนการสูบออกไปใช้ ถ้าสารละลายที่ได้มีความเข้มข้นตามที่ต้องการแล้วก็สามารถสูบนำไปใช้ได้เลย แต่ถ้าต้องการเจือจางอีก สามารถสูบสารละลายจากถังเก็บเข้าไปยังระบบเจือจากขั้นสุดท้าย ซึ่งในส่วนนี้จะมีน้ำเข้ามายังระบบผ่านวาล์วปรับอัตราการไหล (Flow Meter) ให้ได้อัตราการไหลของน้ำที่เหมาะสมแล้วจึงนำมาผสมกับสารละลายที่ถูกสูบมาจากถังเก็บโดยท่อผสม (Static Mixer) จึงได้จะสารละลายที่ต้องการ


องค์ประกอบของเครื่องจักร



a) โครงเครื่อง (Main Frame) มีลักษณะเป็นโครงเหล็กเชื่อมติดกันอย่างแข็งแรงสำหรับใช้วางถังเก็บโพลีเมอร์ผงและระบท่อภายใน โดยปกติโครงเครื่องทำจากเหล็กแบบ SS400 หรือ สแตนเลสแบบ SUS304

b) ถังเก็บโพลีเมอร์ผง (Polymer Hopper) เป็นถังที่เป็นทรงสี่เหลี่ยมด้านเพื่อเก็บผงโพลีเมอร์และด้านล่างจะมีลักษณะเป็นโคนเพื่อให้ง่ายต่อการลำเลียงผงลงชุดส่งผง (Powder Feeder) ด้านข้างถังเก็บจะติดตั้งชุดตรวจระดับโพลีเมอร์ (Powder Level Sensor) โดยปกติถังเก็บนี้จะทำจากสแตนเลสแบบ SUS304

c) ชุดส่งผง (Powder Feeder) ทำหน้าที่ส่งผงโพลีเมอร์จากถังเก็บต่อไปยังห้องส่งส่วนผสม (Water/Polymer Dissolver) มักมีการออกแบบให้เป็นสกรูลำเลียง (Screw Feeder) ภายในชุดส่ง ที่แกนเพลาของสกรูติดตั้งชุดขับ (Gear Motor) เพื่อขับหมุนสกรูให้ได้รอบการส่งผงโพลีเมอร์ตามที่ต้องการ โดยปรกติชุดส่งผงจะทำมาจาก สแตเลสแบบ SUS304

d) ห้องส่งส่วนผสม (Water/Polymer Dissolver) มีลักษณะเป็นกรวยติดตั้งอยู่ด้านล่างของชุดส่งผง (Powder Feeder) จะรับผงโพลีเมอร์ที่ส่งลงมา และมีข้อต่อน้ำเข้าขนาดเล็กทางด้านบน ส่งน้ำเข้ามาผสมกับผงและผสมลงมาแบบน้ำหมุนวน (Vortex Mixing) ให้ง่ายในการไหลของส่วนผสม โดยปรกติห้องส่งส่วนผสมมักทำจากสแตนเลสแบบ SUS304

e) ชุดดูดผสม (Proportioner or Eductor) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้นำมาดูดส่วนผสมจากห้องส่งส่วนผสม มาผสมเข้ากับน้ำเข้า (Water Supply) ให้ได้สัดส่วนตามที่ต้องการ ชุดดูดส่วนผสมมักทำมาจากพลาสติกแบบ PVC หรือ สแตนเลสแบบ SUS304 หรือวัสดุอื่นที่เหมาะสม

f) ถังผสมแบบสองชั้น (Double Storeyed Tank) ประกอบด้วยถังสองถังวางซ้อนกัน ถังด้านบนเป็นถังผสม (Mixing Tank) และถังล่างเป็นถังเก็บ (Stock Tank) ถังผสมจะมีใบพัดผสม (Electric Mixer) หมุนกวนอย่างช้าๆ ให้เป็นสารละลายที่มีเนื้อเดียวกัน โดยทั้งสองถังจะมีชุดตรวจระดับน้ำติดตั้งอยู่ เพื่อส่งสัญญาณไปยังชุดควบคุมให้สารละลายเข้าและออกอย่างเหมาะสมโดยปรกติถังผสมทำจากสแตนเลสแบบ SUS304 หรือพลาสติกแบบ Fiberglass หรือ PE เป็นต้น

g) ใบกวาดตะกอน (Cake Scraper) เป็นใบปาดที่ติดตั้งอยู่ตรงทางออกของตะกอนแห้งเพื่อกวาดตะกอนให้ออกลงมาจากเครื่อง ใบปาดตะกอนทำมาจากพลาสติกแบบ Polyethylene (PE)

h) ตู้ควบคุมเครื่องจักร (Control Panel) จะกล่าวถึงการควบคุมโดยทั่วไป การควบคุมเครื่องจักรจะขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องและอุปกรณ์ที่ใช้อยู่ในระบบเป็นหลัก และสามารถเลือกใช้ได้ 2 แบบ ได้แก่ แบบแมนนวล (Manual) และแบบอัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติ (Auto or Semi-Auto) โดยแบบ Manual ผู้ใช้งานสามารถเปิดปิดเครื่องได้ตามที่ต้องการ แบบอัตโนมัติหรือ กึ่งอัตโนมัติจะควบคุมการรีดตะกอนร่วมกับอุปกรณ์อื่นอย่างต่อเนื่อง ระบบจะควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ให้ทำงานเป็นขั้นตอนเรียงลำดับก่อนหลัง เช่น เดินระบบลมเข้าก่อน จากนั้นจึงเริ่มเดินเครื่อง และน้ำล้างสายพาน เป็นต้น


หลักการเลือกขนาดเครื่องจักร

การเลือกใช้และประเมินหาขนาดเครื่องจักรชนิดนี้ ผู้เลือกควรจะต้องทราบข้อมูลเบื้องต้นเพื่อใช้หาขนาดที่เหมาะสมดังรายละเอียด ข้างล่างนี้


   

a. ชนิดของน้ำเข้า (Influent Type) สามารถใช้ในการประเมินหาคุณสมบัติทางกายภาพของตะกอนแห้งที่ออกมาได้ เช่น ค่าความแห้ง (% Dry Solid, DS) โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 16% ถึง 50% ขึ้นอยู่กับชนิดและลักษณะของน้ำตะกอนเข้า


b. ปริมาณสารแขวนลอยของน้ำเข้า (%SS of Influent) ใช้ในการคำนวณหาปริมาตรของตะกอนแห้งที่ออกมาได้


c. ปริมาณของน้ำเข้าต่อช่วงเวลา (Influent Capacity / Period) เป็นปริมาณของน้ำที่จะถูกส่งเข้าไปในเครื่องที่กำหนดไว้ต่อช่วงเวลา ซึ่งควรออกแบบให้เหมาะสมกับระยะเวลาทำงานและได้เครื่องที่มีขนาดที่เหมาะสม


d. สามารถแสดงเป็นความสัมพันธ์ ได้แก่


W = Q x %SS x K W = หน้างกว้างของสายพาน (ม.) Q = ปริมาณของน้ำเข้าต่อครั้ง (ลบ.ม/ชม.) %SS = ปริมาณสารแขวนลอยของน้ำเข้า (% or mg/l) K = ค่าคงที่ทางกลของเครื่องจักรชนิดนั้นๆ

e. ตัวอย่างการคำนวณ : ถ้าน้ำตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียชุมชน ที่บ่อเก็บมีปริมาณ 100 ลบ.ม.ต่อวัน ทำงานวันละ 8 ชั่วโมง และเมื่อน้ำไปทดสอบหาค่า %SS ได้ค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 3% ต้องการเลือกใช้เครื่องรีดตะกอน (Belt Press)


สามารถคำนวณค่า
W = 100 / 8 x 1,000 x 3% x 1/160 V = 2.34 เมตร โดยประเมินตะกอนแห้งที่ออกมาที่ 18%DS

ดังนั้นเลือกใช้เครื่องรีดตะกอนที่มีสายพานหน้ากว้าง 1.5 ม. จำนวน 2 เครื่อง เพื่อทำงานได้วันละ 8 ชั่วโมง เป็นต้น