مولد الأوكسجين لمعالجة المياه الألغام

مدخل الهواء والترشيح

تبدأ العملية بسحب الهواء الجوي من خلال نظام الترشيح الصناعي.

غالبًا ما تحتوي بيئات التعدين على غبار محمول جواً ناتج عن:

تعمل مرشحات السحب متعددة المراحل على التقاط الملوثات الجسيمية قبل دخول الهواء إلى نظام الضغط.

يتم تصنيع مبيتات المرشح عادةً من الفولاذ الكربوني المطلي بمسحوق-أو سبائك الألومنيوم وتستخدم خراطيش مرشح قابلة للاستبدال.

ضغط الهواء

يدخل الهواء المفلتر إلى ضاغط لولبي دوار حيث يزيد الضغط إلى ما يقرب من 7-10 بار (جم).

تتكون حزمة الضاغط بشكل عام من:

يقوم الضاغط بنقل الهواء المضغوط إلى قسم التنقية من خلال أنابيب المعالجة المصنوعة من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ.

تعمل أجهزة استشعار الضغط على مراقبة ظروف تفريغ الضاغط بشكل مستمر وتنقل البيانات إلى نظام التحكم PLC.

تنقية الهواء

يحتوي الهواء المضغوط على رطوبة وهباء زيتي وجزيئات دقيقة يمكن أن تلحق الضرر بوسائط الامتزاز. يقوم قسم التنقية بإزالة الملوثات باستخدام مراحل معالجة متعددة:

تعمل عملية المعالجة على تقليل محتوى الرطوبة قبل دخول الهواء إلى نظام PSA.

اعتمادًا على التكوين، تتراوح نقاط تكاثف المخرج عادةً من -40 درجة إلى -70 درجة.

إن الحفاظ على مستويات رطوبة منخفضة يحمي مادة الغربال الجزيئي ويثبت أداء إنتاج الأكسجين.

فصل الأكسجين

يقوم نظام PSA بفصل الأكسجين عن الهواء المضغوط باستخدام مادة المنخل الجزيئي الزيوليت. يدخل الهواء المضغوط إلى أوعية الامتزاز المملوءة بوسائط المنخل الجزيئي.

تلتصق جزيئات النيتروجين بالسطح الداخلي للمادة الماصة بينما تمر جزيئات الأكسجين عبر الطبقة وتدخل إلى نظام جمع الأكسجين.

تتناوب وحدة PSA بين دورات الامتزاز والتجديد.

أثناء العملية:

تعمل صمامات التبديل الآلية على عكس وظائف الوعاء وفقًا لتوقيت الدورة المبرمج.

تسمح هذه العملية بتوليد الأكسجين المستمر دون مقاطعة عمليات المعالجة النهائية.

يتراوح نقاء الأكسجين النموذجي من 90% إلى 95%.

وحدة توليد الأكسجين PSA

يحتوي لوح توليد الأكسجين على معدات الفصل الأساسية. تشمل المكونات الرئيسية ما يلي:

يتم تصنيع أوعية الامتزاز من الفولاذ الكربوني المصنف-للضغط ويتم تركيبها على إطارات دعم فولاذية هيكلية.

وتتراوح قدرات النظام عادةً من 10 نيوتن متر مكعب في الساعة إلى 5000 نيوتن متر مكعب في الساعة اعتمادًا على متطلبات محطة المعالجة.

خزان الأكسجين

يدخل الأكسجين المتولد إلى وعاء عازل قبل التوزيع. يقوم خزان التخزين بعدة وظائف:

تتراوح ضغوط التخزين النموذجية بين 8 و16 بار (جم).

بالنسبة لمرافق المعالجة الأكبر حجمًا، يمكن دمج أوعية تخزين الأكسجين الإضافية في نظام التوزيع.

شبكة توزيع الأوكسجين

يقوم نظام توزيع الأكسجين بنقل الأكسجين من المولد إلى معدات المعالجة. تتضمن الشبكة بشكل عام:

قد تقوم رؤوس التوزيع بتزويد الأكسجين لمراحل معالجة متعددة في وقت واحد.

يمكن تعديل معدلات التدفق بشكل مستقل لكل منطقة معالجة.

أنظمة نشر الفقاعات الدقيقة

تقوم ناشرات الفقاعات الدقيقة بنقل الأكسجين إلى الماء من خلال أجهزة التهوية الغشائية. تتكون مجموعة الناشر النموذجية من:

يطلق الغشاء فقاعات أكسجين صغيرة تزيد من مساحة تلامس الغاز-السائل. ومع ارتفاع الفقاعات عبر عمود الماء، ينتقل الأكسجين إلى المحلول ويزيد من تركيز الأكسجين المذاب.

يتم تركيب أنظمة الفقاعات الدقيقة عادة في أحواض المعالجة البيولوجية وخزانات الأكسدة.

حقن الأكسجين الفنتوري

تقوم أنظمة فنتوري بحقن الأكسجين مباشرة في خطوط أنابيب المياه المعالجة المضغوطة. تخلق فوهة الفنتوري منطقة ضغط منخفضة- تعمل على سحب الأكسجين إلى مجرى الماء.

يدخل خليط الماء والأكسجين- بعد ذلك إلى خزانات التفاعل، أو أوعية الأكسدة، أو أنظمة التوزيع.

تعمل أنظمة حقن الفنتوري على إلغاء الحاجة إلى أحواض تهوية كبيرة في بعض أشكال العلاج.

مفاعلات مخروطية الأكسجين

تعمل مفاعلات الأكسجين المخروطية على إذابة الأكسجين تحت ضغط مرتفع. يتكون المفاعل من :

يدخل الماء إلى المخروط تحت الضغط بينما يتم حقن الأكسجين في منطقة الدوران الداخلية. تعمل البيئة المضغوطة على زيادة انحلال الأكسجين وتقليل فقد الغاز.

تُستخدم أنظمة مخروط الأكسجين بشكل شائع عندما تكون هناك حاجة إلى مستويات الأكسجين المذاب أعلى بكثير من تشبع الغلاف الجوي.

يقوم مولد الأكسجين بتزويد الأكسجين باستمرار إلى مفاعلات الأكسدة حيث يتحول الحديدوز المذاب إلى حديد حديديك.

يترسب حديد الحديديك بعد ذلك ويستقر في معدات التنقية النهائية.