Innholdsfortegnelse

Nr. 36. Dosering av lut og soda

Formål

Dette VA/Miljø-bladet beskriver forhold som har betydning ved utførelse og drift av anlegg for dosering av lut og soda:

  • Lagring
  • Blanding
  • Dosering
  • Styring/regulering
  • Overvåkning

Begrensninger

Det gis ingen detaljert informasjon om utstyrsvalg, og heller ikke om alle bruksområder.

Funksjonskrav

Hensikten med dosering av lut og soda ved vannverk er først og fremst pH-heving for å oppnå:

  • Gode fellingsbetingelser
  • Jern og manganreduksjon
  • Reduksjon av korrosjon

pH skal justeres til fastsatt verdi, noe som krever god registrering og styring, (se avsnitt 4.6).

Løsninger

Mange leverandører har ferdige løsninger for utblanding/ dosering som er tilpasset kjemikalietypen.

I tabell 1 vises data for lut og soda.

Tabell 1: Data for lut og soda.

Formel Form Styrke Spesifikk vekt
Kaustisk soda NaOH Granulat 98 % 0,6 kg/dm3
Lut NaOH Væske 50 %
Kalsinert soda Na2CO3 Hvitt pulver 99 % 1,0 kg/dm3
Krystallsoda Na2CO3 x 10H2O Vannklare krystaller Na2CO3 37% 1,46

LEVERINGSFORM

Soda leveres i sekker (ulike typer og størrelser). Lut i væskeform leveres i kanne, storbeholder eller tank.

LUTENS EGENSKAPER

I figur 1 vises ved hvilken temperatur luten fryser i forhold til lutkonsentrasjon.

Blad 36, figur 1

Figur 1: Frysetemperatur i forhold til lutkonsentrasjon.

Figuren viser at det er viktig med tiltak for å unngå frysing (utblanding til 10-25% konsentrasjon er en aktuell løsning).

LAGRING

Lager- og blandetanker for lut må plasseres i sikringstrau for å hindre skade ved eventuell lekkasje (illustrert i figur 2).

Blad 36, figur 2

Figur 2: Sikringstrau for lagertank og blandetank.

Det skal ikke være utløpsrør fra lensegropa, men kontrollert pumping, for å hindre skadelige utslipp. Trauet må utføres i materiale som tåler den aktuelle blandingen. Romtemperaturen må tilpasses lutkonsentrasjonen, se figur 1.

BLANDING

Soda (fast form)

Prinsippet for blanding av soda illustreres i figur 3.

Blad 36, figur 3

Figur 3: Blanding av soda.

Ved små anlegg tilføres soda manuelt. Det finnes forskjellige metoder for automatisk tilførsel, blant annet ved suge- og skruetransport. Mengden som tilføres blandetanken kan bestemmes ved registrering av vektreduksjon.

Lut (væskeform)

Manuell tilførsel ved blanding av lut bør unngås, selv ved små anlegg , på grunn av fare for personskader. En mulig metode for blanding er bruk av ejektor (injektor), for eksempel ”AGMIX” som vises i figur 4. (Utviklet av Alfsen og Gunderson) Ønsket blanding innstilles ved hjelp av standarddyser.

Blad 36, figur 4

Figur 4: Blanding av lut.

Lut (50% konsentrasjon) i kanner, palletanker eller fra tankbil., og blandes til ønsket konsentrasjon i blabdetanker. Blanding til ønsket konsentrasjon kan også foretas i tilknytning til levering fra tankbil.

Vann fylles i først, for å unngå sprut.

Lut i vann går an – Vann i lut gir sprut

Blandingsforhold

I figur 5 vises mengde lut og soda i gram/l i forhold til tilsatt vannmengde.

Blad 36, figur 5

Figur 5: Mengde lut og soda i g/l i forhold til tilsatt vannmengde.

Eksempel på regneark for beregning av effektiv lutmengde, konsentrasjon og spes.vekt

Leveranse:
Kons.: 50 %
Spes. vekt : 1,524 kg/l
Kons. lut.: 0,762 g/l

Blad 36, tabell

DOSERING

Prinsipp av doseringsarrangement etter utblanding illustreres i figur 6.

Blad 36, figur 6

Figur 6: Doseringsarrangement.

DOSERINGSPUMPE

I figur 7 vises prinsippet av doseringspumpe basert på pulsering.

Blad 36, figur 7

Figur 7: Prinsipp av doseringspumpe.

Pulsvolumet trykkes inn i doseringsrøret når stempelet trykker inn membranen. Pulsvolumet fylles fra doseringstanken når stempelet av en fjær trekkes tilbake. Pumpekapasiteten kan endres ved å regulere pulsvolumet (endret strekning for stempelet). Det anbefales bruk av overtrykksventil for å hindre skader (lekkasjer).

SUGEHØYDE

Sugehøyden for rent vann med spesifikk vekt 1,0 kg/ l angis av pumpeleverandøren. Ved annen spesifikk vekt fås pumpens virkelige sugehøyde i m.v.s. ved å dividere med mediets spesifikke vekt.

Eksempel:

  • En pumpes sugehøyde er 3,0 m.v.s.
  • Mediet som skal pumpes har spesifikk vekt 1,5 kg/l
  • Virkelig sugehøyde = 3,0:1,5 = 2,0 m.v.s.

KONTROLL AV PUMPEKAPASITET

Pumpekapasiteten kan bestemmes ved hjelp av et kontrollrør slik det illustreres i figur 8.

Blad 36, figur 8

Figur 8: Kontroll av doseringspumper.

Ventil A stenges, slik at kjemikaliet tas fra kontrollrøret.

Pumpekapasiteten beregnes med følgende formel:

Blad 36, formel 1

P =      Pumpekapasitet, l/h
d =      Kontrollrørets diameter, mm
h =      Senking i cm på E-pulser
F =      Maks. pulsantall, pulser/min
E =      Antall pulser for h cm senking av nivået i kontrollrøret.

Eksempel:
d =      15 mm
h =      12 cm senking
F =      100 pulser/min.
E =      20 pulser
P =      (0,000471 x 152 x 12 x 100) / 20    =    6,35 l/ time

pH- MÅLING

pH er et mål på hygrogenionemengden H+ i en løsning.

Når H+ mengden i en løsning er:

  • 10-7 g/l = pH 7
  • 10-8 g/l = pH 8
  • osv.

pH uttrykkes derfor som logaritmen til hydrogenionemengden med motsatt fortegn(se figur 9).

pH = – log H+

Blad 36, figur 9

Figur 9: H+ ioner og pH

Når H+ endres med faktoren 10 endres pH med faktoren 1. Dette forklarer hvorfor det er vanskelig med nøyaktig pH-måling.

Målet er å justere pH til fastsatt verdi, noe som krever god registrering og styring. Det må derfor velges elektroder tilpasset vanntypen.

GRUNNLAG FOR STYRING, REGULERING OG OVERVÅKING

Doseringen reguleres normalt ved endring av pulsantall (pulsregulering) eller frekvens (frekvensregulering).

Puls- og frekvensgiver er oftest en vannmåler der mA er utgangssignalet.

Pumpekapasitet i forhold til pulsantall og frekvens vises i figur 10.

Blad 36, figur 10

Figur 10: Regulering av doseringsmengde

BEREGNING AV PULSANTALL/ FREKVENS

Når informasjon om kjemikaliet foreligger kan doseringsmengden (antall pulser, evt.frekvens) beregnes etter følgende formler:

formel2

x =      pulser/ minutt eller frekvens
q =      vannmengde
m =     tilsetning av lut / soda (100 % konsentrasjon i gram/m3
V =      liter vann pr. liter eller pr. kg av kjemikaliet
s =      aktivt innhold av lut eller soda før utblanding.
k =      volumøkning i liter av 1,0 kg soda (tørrkjemikalie)
F =      maks. pulsantall/ frekvens
P =      pumpekapasitet, l/ h ved maks. pulsantall/ frekvens

I og med at pulsantall / frekvens kan beregnes med en formel er det enkelt å legge inn endringer av variablene. Til hjelp kan det benyttes et regneark (datavindu) slik det illustreres i figur 11.

Dosering av lut

Blad 36, figur 11

Figur 11: Datavindu (Regneark)

STYRING / OVERVÅKING

Tilsetning av lut og soda bør reguleres av vannmengden, men overstyres av pH.

pH-området velges «størst mulig» i forhold til hensikten for å unngå unødig «jaging». (Illustrert i figur 12).

Blad 36, figur 12

Figur 12: pH-grenser.

Det er viktig å plassere pH-sensorene lett tilgjengelig fordi rengjøring og kalibrering må gjøres ofte.

HMS

Leverandører av lut og soda skal dokumentere produktets kvalitet. Det skal også leveres nødvendig informasjon med tanke på helse, miljø og sikkerhet.

 

 

Henvisninger: Utarbeidet: mars 1999 InterConsult Group ASA v/R. Finsrud
Revidert: okt 2009 JOFI AS v/R. Finsrud