- Casestudy
Qdos CWT pomp in situ
- Strenge milieulimiet gehaald door betrouwbare ijzerchloridesulfaatdosering
- Innovatieve Qdos CWT chemische doseerpomp vermindert onderhoudsbehoefte
- Pompkop levert nog steeds hoge prestaties na 8.000 bedrijfsuren
Upgrade van chemiedoseerapparatuur in een afvalwaterzuiveringsinstallatie in Duitsland levert hoge prestaties op het gebied van fosforverwijdering, zegt Thomas Klobuczynski, Industrial Sales Engineer, Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS), Duitsland.
De afvalwaterzuiveringsinstallatie van de stad Hessisch-Lichtenau in Duitsland kiest voor een innovatieve benadering van chemiedosering in een toepassing voor fosforverwijdering. Twee membraanpompen, die oorspronkelijk werden gebruikt om ijzerchloride te doseren om fosfaat te verwijderen, worden vervangen door een enkele Qdos CWT slangenpomp van WMFTS, een primeur voor het land.
De afvalwaterzuiveringsinstallatie Fürstenhagen bedient een gebied met 18.500 inwonerequivalenten in het district Werra-Meissner in de deelstaat Hessen. Het primaire afvalwaterverwerkingssysteem omvat een mechanisch voorreinigingssysteem met rooster, zandvanger en een beluchtingstank met stroomopwaartse ontnitrificatie en stroomafwaartse nitrificatie met recirculatie. Er zijn twee secundaire zuiveringsbekkens en een slibbehandelingsinstallatie.
Dosering van ijzerchloride
Chemiedosering met het bezinkmiddel ijzerchloridesulfaat (FeClSO4) is nodig in de biologische behandelingsfase voor een consistente fosforreductie omdat de fosforbelasting bij de inlaat van de installatie sterk varieert. Volgens de milieuvoorschriften is de lozing van behandeld afvalwater in de rivier de Losse strikt beperkt tot 0,70 milligram per liter (mg/l) totaal fosfaat, gemiddeld 0,50 mg/l totaal fosfaat per jaar en 0,20 mg/l (ortho-fosfaat).
Voor de dosering van het bezinkselmiddel wordt een eenpuntsdosering gebruikt waarbij de chemiedoseerpomp het ijzerchloride uit een opslagtank van 25 m3 haalt. Het wordt vervolgens overgebracht naar het doseerpunt, dat ongeveer 30 meter verderop ligt. Volgens de waterzuivering is het essentieel dat de dosering 24/7 consistent wordt uitgevoerd, maar de twee oude membraanpompen die deze taak afwisselend uitvoerden waren onbetrouwbaar en moesten regelmatig worden onderhouden. De operations manager afvalwater Marco Quehl zei: "We moeten een constante basishoeveelheid ijzerchloride doseren, en de hoeveelheid moet automatisch toenemen in overeenstemming met de fosforbelasting bij de inlaat".
Corrosie uitdaging
Volgens Quehl was het grootste probleem met de membraanpompen dat het corrosieve ijzerchloridesulfaat ijzerresten achterliet op de pompkleppen met als gevolg een slechte afdichting tegen de klepzittingen en voortdurend kleine lekkages. "Dit vereiste regelmatig kleine onderhoudswerkzaamheden en na een gemiddelde bedrijfstijd van ongeveer 12 maanden, waarin de twee membraanpompen afwisselend draaiden, moesten we de pompkop of zelfs de hele pomp vervangen," zei hij. "Toen ook de noodzakelijke reinigingswerkzaamheden in aanmerking werden genomen, bleek dit op den duur tijdrovend en duur te zijn."
De meeste chemiedoseerpompen hebben regelmatig onderhoud nodig om operationeel te blijven. Hierdoor kan een pomp urenlang buiten bedrijf zijn, waardoor er vaak een reservepomp nodig is om het proces te continueren. Het vergt ook de volledige aandacht van ten minste één ervaren technicus ter plaatse.
"De nieuwe Qdos CWT technologie is simpelweg de beste als het gaat om het doseren van bezinksel middelen in onze fabriek. Er hoeft niemand anders bij mij aan te kloppen met andere oplossingen."
Tijdbesparend
Pompkoppen uit het hele Qdos assortiment van Watson-Marlow hoeven niet uit elkaar gehaald te worden. In plaats daarvan wordt de pompkop gewoon als één geheel verwijderd en een nieuwe op zijn plaats geklikt. Het kost een monteur minder dan een minuut, wat aanzienlijke voordelen biedt in termen van tijdbesparing en gezondheid en veiligheid ter plaatse aangezien het onderhoudspersoneel niet in contact komt met chemische stoffen.
"We hadden al positieve ervaringen met het gebruik van Watson-Marlow Qdos slangenpompen voor het doseren van ijzerchloorsulfaat en andere chemicaliën," aldus Quehl, "daarom hebben we ermee ingestemd de CWT-pomp op onze locatie te testen."
De nieuwe Qdos CWT is 's-werelds eerste slangenpomp zonder slang wat een grote verandering betekent in het ontwerp van slangenpompen. De pomp onderging zijn eerste praktijktest op de zuiveringsinstallatie van Fürstenhagen als onderdeel van een langdurige testperiode.
Mechanische spanning
Terwijl bij een conventionele slangenpomp een peristaltische slang via plastische vervorming wordt platgedrukt, bevat de Qdos CWT pompkop een EPDM element dat elastisch wordt samengedrukt tegen een PEEK rail. Dit vermindert de materiaalspanning en -moeheid wat leidt tot een aanzienlijk langere levensduur, minder onderhoud en minder verstoring van de installatie.
De pomp is zelfaanzuigend en er is geen terugstroming van vloeistof mogelijk zelfs als de pomp niet in bedrijf is. Dit voorkomt ook ontgassing in de pompkop zodat er geen risico van procesonderbreking is en er geen extra apparatuur nodig is, zoals drukventielen, ontgassingskleppen of reserve pompen.
Operations manager Bernd Sennhenn: "De Qdos CWT werd 12 maanden geleden geïnstalleerd en heeft sindsdien foutloos gefunctioneerd. Het was mogelijk om deze pomp te installeren als directe vervanging voor een membraanpomp."
Reflecterend op de proef op de Fürstenhagen AWZI zei Quehl: "De Qdos CWT is meer dan 8.000 uur in bedrijf geweest en heeft in totaal bijna 90.000 liter ijzerchloride gedoseerd en heeft geen enkel onderhoud nodig gehad. In vergelijking met membraanpompen doseert de Qdos CWT ook gelijkmatiger en met minder pulsatie, wat het leidingwerk en de aansluitingen beschermt. Er zijn geen pulsatiedempers nodig."
Continue werking
De upgrade van de doseerpompen heeft de fabriek aanzienlijke kosten en tijd bespaard. De Qdos CWT heeft op gemiddeld 75% van zijn maximale capaciteit gewerkt, wat zijn vermogen en betrouwbaarheid bij hogere prestatiebereiken aantoont.
Deze betrouwbaarheid van de Qdos CWT ligt in het ontwerp van de technologie. Het vloeistofcontactelement wordt aan lage mechanische spanningsniveaus blootgesteld, en hoewel in Fürstenhagen een tweede doseerpomp in reserve wordt gehouden om de operationele beschikbaarheid te garanderen, is deze praktisch nooit nodig. Dankzij de algehele betrouwbaarheid en functionaliteit van de Qdos CWT pompkop heeft de installatie in Fürstenhagen een vermindering van 97,5% van de fosforbelasting over het jaar bereikt.
"De nieuwe Qdos CWT technologie is simpelweg de beste als het gaat om het doseren van ijzerchloride in onze fabriek. Er hoeft niemand meer aan te komen met andere oplossingen", besluit Quehl.