哈維針對(duì)客戶需求，量身定制的二氧化碳或碳酸投加系統(tǒng)，幫助水處理從業(yè)技術(shù)人員能夠以低風(fēng)險(xiǎn)和成本實(shí)現(xiàn)其水處理目標(biāo)，同時(shí)為我們?nèi)祟悺⑸鐓^(qū)和環(huán)境帶來更好的結(jié)果。 
哈維的二氧化碳和碳酸投加系統(tǒng)可以滿足這些要求。

                                氣體溶解技術(shù)                               氣泡控制技術(shù)                              壓力投加技術(shù)

                                 pH控制技術(shù)                                 脫鹽技術(shù)                                     

1500+系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝經(jīng)驗(yàn)

0.45-1300公斤/每小時(shí)投加量

實(shí)用新型專利號(hào)：

ZL 2021 2 2347203.6

ZL 2021 2 2349745.7

ZL 2021 2 2347201.7

ZL 2021 2 2349794.0

ZL 2021 2 2473861.X

ZL 2021 2 2347244.5

2016年碳酸投加設(shè)備落地項(xiàng)目

二氧化碳?xì)怏w投加系統(tǒng)

手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行

氣-液反應(yīng)

60%-85%氣體溶解率

碳酸投加系統(tǒng)

手動(dòng)或自動(dòng)

液-液反應(yīng)

高壓過飽和碳酸溶液投加系統(tǒng)

 pH的不穩(wěn)定，影響后續(xù)化學(xué)工藝，如混凝劑的投加量控制、出水鋁控制和淤泥量、消毒副產(chǎn)物的控制？

 堿度過高，傳統(tǒng)使用強(qiáng)酸中和，生成酸的副產(chǎn)物，產(chǎn)生其他問題，無法滿足未來環(huán)保要求？

 堿度、硬度過低，需要投加石灰，但反應(yīng)生成的碳酸鹽溶解緩慢，產(chǎn)生沉淀？

 使用氣體投加，需要額外的反應(yīng)輔助設(shè)備和場(chǎng)地，運(yùn)行成本高昂，pH控制精度波動(dòng)范圍大？

 預(yù)制碳酸投加，二氧化碳?xì)馀輳奶妓崛芤褐兄匦挛龀觯到y(tǒng)發(fā)生氣塞，原水pH穩(wěn)定時(shí)間超過設(shè)計(jì)時(shí)間且pH震蕩波動(dòng)大?

 系統(tǒng)投資回報(bào)周期長(zhǎng)?

高壓過飽和碳酸溶液投加系統(tǒng)（CAS system）是為了解決這些應(yīng)用、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性等問題而研發(fā)，我們的過程首先是從液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐抽取液態(tài)二氧化碳或氣態(tài)二氧化碳到加熱器，然后到過飽和碳酸溶液制備設(shè)備（CAS）。CAS系統(tǒng)在原水系統(tǒng)中選擇性的放置pH探頭和過飽和碳酸溶液投加擴(kuò)散器。通過在原水中注入過飽和碳酸并通過反饋結(jié)果來控制的原水pH值。

CAS系統(tǒng)的二氧化碳流量控制閥控制被引入的二氧化碳?xì)怏w的流量。在正常的“反饋”控制下，pH探頭/傳感器將信號(hào)輸入到PLC。PLC向二氧化碳流量控制閥輸出一個(gè)4-20 mA的控制信號(hào)，以進(jìn)行閥開度控制。4 mA信號(hào)關(guān)閉閥門，20mA信號(hào)為閥門提供大開度位置。如果目標(biāo)pH在pH探頭/控制器輸入PLC所指示的設(shè)定值控制范圍內(nèi)，則二氧化碳流量控制閥信號(hào)不會(huì)改變。然而，如果目標(biāo)pH在pH探頭/傳感器輸入到PLC所指示的設(shè)定值高于控制范圍則二氧化碳流量控制閥信號(hào)增加，從而驅(qū)動(dòng)控制閥到更大開度的位置，提供更多的二氧化碳和更強(qiáng)的酸溶液流量。相反，如果目標(biāo)pH在pH探頭/傳感器輸入到PLC所指示的設(shè)定值低于控制范圍，，則二氧化碳流量控制閥信號(hào)降低，從而驅(qū)動(dòng)控制閥到更小關(guān)閉的位置，提供更少的二氧化碳和更弱的碳酸溶液流量。

CAS系統(tǒng)通過特殊設(shè)計(jì)的管道以控制過飽和碳酸的壓力和時(shí)間,整個(gè)反應(yīng)生成過程是氣液混合-飽和碳酸-過飽和碳酸。過飽和碳酸通過特殊投加擴(kuò)散器被投入到原水和原水中的堿性物質(zhì)瞬間反應(yīng)，其過程是液-液反應(yīng)過程。特殊設(shè)計(jì)的擴(kuò)散器允許碳酸溶液從過飽和碳酸溶液過渡到飽和碳酸溶液，并盡可能的減少二氧化碳從飽和碳酸溶液中析出，防止產(chǎn)生二相流在管道中滯留和提高二氧化碳利用率。

過飽和碳酸投加系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

 控制原水的pH值，增加鈣還原和碳酸鈣沉淀的溶解。

 控制碳酸形成過程中的較佳壓力。

 通過保持理想的溶解度壓力，將溫度對(duì)碳酸形成的影響較小化。

 注入碳酸到原水，碳酸和原水（湍流）均勻混合。

 過飽和碳酸投加的點(diǎn)位pH精度±0.01-0.1間。

 提高二氧化碳利用效率超過95%，減少浪費(fèi)的二氧化碳，較大化節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。

 更大限度滿足近或遠(yuǎn)距離投加的要求。

 提高碳酸和原水混合效率，將更精細(xì)的控制目標(biāo)pH,提升整體化學(xué)反應(yīng)效果。

部分應(yīng)用案例

2016年，上海某工程中心應(yīng)對(duì)青草沙水庫季節(jié)性藻類爆發(fā)造成的原水pH升高對(duì)出水鋁含量的控制問題，開展管道投加碳酸用于10立方/日的實(shí)驗(yàn)，投加量0.5-1kg/h。

2018年，上海青浦某市政水廠設(shè)立了一套投加量為20kg/h的碳酸投加系統(tǒng)用于生產(chǎn)，經(jīng)過為期1年的運(yùn)行，再次驗(yàn)證了碳酸投加系統(tǒng)的設(shè)備可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

2023年，深圳某60萬立方/日市政水廠，設(shè)立3套80kg/h 過飽和碳酸投加系統(tǒng)用于提高臭氧利用率、強(qiáng)化混凝和出水鋁含量控制。

2023年，深圳某20萬立方/日市政水廠，設(shè)立1套65kg/h過飽和碳酸投加系統(tǒng)用于強(qiáng)化混凝，控制混凝劑投加量和出水鋁含量。

2024年，廣東某工程公司，設(shè)立1套20kg/h過飽和碳酸投加系統(tǒng)用于工程廢水的堿度控制以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2024年，陜西某15萬立方/日市政地下水處理廠，設(shè)立1套400kg/h用于堿度和pH控制。

8. 發(fā)展歷史

   鋁鹽在水中經(jīng)電離、水解后生成氫氧化鋁膠體， 氫氧化鋁是兩性氫氧化物，高pH值水中氫氧化鋁呈堿性而被溶解，反應(yīng)結(jié)果，使水中殘留鋁含量增加,水中殘留鋁量也增加，因此起不到產(chǎn)生 AI(OH)2絮團(tuán)的作用。水的 pH＞8時(shí)，氫氧化鋁溶解。用鋁鹽作混凝劑時(shí)，原水的 pH值應(yīng)為6.5～7.5。

   2014年起國內(nèi)部分水司和工程中心陸續(xù)開展pH控制的相關(guān)技術(shù)，以解決市政水廠出水鋁含量控制問題。傳統(tǒng)的，是將二氧化碳?xì)怏w直接通入水中以降低pH，以減少混凝劑的投加量，進(jìn)而減少出水鋁含量，但是伴隨著二氧化碳?xì)怏w使用而引發(fā)的問題使得該技術(shù)無法被大規(guī)模運(yùn)用。

明顯的問題是

1，二氧化碳利用率只有30-60%。

2，額外的二氧化碳反應(yīng)池要求。

3，投加二氧化碳后的目標(biāo)pH精度±0.3-0.5。

4，大型二氧化碳儲(chǔ)罐和額外的反應(yīng)設(shè)備占地面積大。

5，混凝劑投加點(diǎn)位pH的精細(xì)度控制。

   為了解決這些問題，上海水司首開先河引進(jìn)國內(nèi)首條全自動(dòng)碳酸溶液投加系統(tǒng)，經(jīng)過全年測(cè)試，驗(yàn)證了二氧化碳和載體水現(xiàn)場(chǎng)制成碳酸溶液后，再將碳酸溶液投加到原水中，該工藝能有效的調(diào)節(jié)原水pH的同時(shí)解決了以上長(zhǎng)期困擾水務(wù)技術(shù)人員的難題。

在制水行業(yè)中，由于藻類引發(fā)的原水pH偏高和不穩(wěn)定，而導(dǎo)致的一系列問題。高壓過飽和碳酸溶液投加系統(tǒng)給予人們一個(gè)全新的解決方案。

總結(jié)

1.         相較于二氧化碳，強(qiáng)酸在儲(chǔ)存，運(yùn)輸，腐蝕，反應(yīng)副產(chǎn)物等方面存在諸多缺點(diǎn)。其他弱酸存在運(yùn)行成本高和反應(yīng)副產(chǎn)物的問題。

2.         溫度影響二氧化碳溶解度，但壓力是二氧化碳溶解的決定因素。

3.         碳酸是比二氧化碳和水的混合物更強(qiáng)的酸，其真正的pKa1值為3.58。

4.         二氧化碳和水反應(yīng)能夠降低pH，過飽和碳酸更能有效利用二氧化碳、阻止二氧化碳重新返回大氣，并能精細(xì)調(diào)節(jié)pH。

5.         過飽和碳酸不會(huì)摧毀原水堿度，給予更多的pH緩沖能力。

6.         過飽和碳酸調(diào)節(jié)原水pH，在較低的pH值下，碳酸鹽的溶解度明顯增加。

7.         過飽和碳酸投加系統(tǒng)通過PLC接收pH探頭反饋，全自動(dòng)控制二氧化碳投加量，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)街锌厣衔粰C(jī)。