案例研究

软管技术泵送聚合物以提高脱水效率

一种新的泵系统解决了因使用聚丙烯酰胺而带来的腐蚀和粘度问题。

作者：Rob Martindale, Watson-Marlow Fluid Technology Solutions

作为密歇根州北部小特拉弗斯湾环境项目的一部分，环境咨询公司 Pescador LLC 在使用一种特殊的聚合物来处理地下水。在现有的隔膜计量泵被证明无法有效处理这种化学品后，他们与 Watson-Marlow Fluid Technology Solutions 合作，安装了一种新型的低维护、高精度的泵送解决方案。

聚合物在脱水中的应用：粘度和腐蚀

聚丙烯酰胺 (PAM) 是一种絮凝剂。作为 Pescador 工艺中的步骤之一，这种阴离子聚合物会吸引悬浮在溶液中的大量微小有机物、针絮状物，让它们凝结成一团更大的絮状物。一旦以这种方式凝结，溶气浮选 (DAF) 工艺就会将絮状物推到溶液表面，以便将它们撇出。

然而，PAM 以及其他聚合物对传统的现用泵送系统带来了挑战。使用隔膜计量泵时，设备故障所导致的停机时间和高成本不时困扰着 Pescador。“我们在维护方面一直都面临挑战，”Pescador 工厂经理 Ryan Wcisel 回忆说：“它们经常堵塞；定量也不是很准确 — 要让设备保持最佳运行状态并非易事。”这种化学品会腐蚀标准的氯丁橡胶管，而像这处工厂所用的高粘性聚合物，会迅速破坏并非专门为相关任务所设计的泵。

为了找到一种低维护的解决方案，Pescador 联系上了 Watson-Marlow Fluid Technology Solutions。通常，如果客户在泵送某种特殊化学品时遇到问题，或者需要实现更好的控制，他们首先都会想到与 Watson-Marlow 联系。我们的专家推荐了一种新产品 Qdos ReNu PU。

在 DAF 应用现场安装的 Qdos 20 ReNu PU 泵头持续运行了两年多，期间从未出现过故障（应用详细信息：0.015 USGPH，24/7，365），最后还只是因为轻微的校准漂移才被更换。

适用于聚合物的专用软管

该解决方案的关键在于一种新的管材技术 — 它提升了 Qdos 的化学兼容性范围。专为聚合物设计的软管具有耐脂肪族烃的特性，因此不像其他软管那样容易受到化学品的侵蚀。除了保护泵头外，蠕动泵还能对化学品本身起到保护作用。聚合物很容易受到机械降解的影响。如果在使用前经过搅拌与混合，化学品就无法发挥应有的作用。在隔膜泵的高剪切力泵送过程中，泵的运动部件会与聚合物相接触，从而破坏聚合物并导致堵塞和卡死。作为一款蠕动泵，Qdos20 ReNu PU 可以在一种剪切力极低的可控运动中泵送聚合物，而不会对化学品造成任何降解或搅拌。通过 Watson-Marlow 的蠕动技术，该泵可以保护 Pescador 在工艺中注入的化学品。

如今，Pescador 采用了四台这种泵：一台用于 DAF 系统，三台用于离心机组。Wcisel 强调了这种创新泵的三大主要优点：易于使用和维护、计量精度和泵回馈。

Qdos 20 ReNu PU 泵包含两个主要组件：体现了泵的智能化所在的驱动装置，以及泵的唯一易损件 — 单独的泵头。这使得 Qdos 成为了一种即插即用解决方案，而隔膜计量泵往往需要四到五个辅助系统（背压阀、脉动阻尼器、过滤器、浮动开关）—而每个系统又都有各自的维护计划。比如，Pescador 原有的隔膜计量泵装置上的止回阀被证明不足以应对高粘度。Qdos 泵还取消了隔膜计量泵所依赖的淹没式入口设计。

这个综合系统也是完全封闭的，在减少溢出方面实现了重大改进。聚合物是一种非常湿滑的化学品。任何泄漏都要经历漫长的清理过程，如果尝试用水来清理聚合物，反倒会让化学品膨胀，从而使得清理工作更加繁重。如果是隔膜泵，在发生泄漏后，清理工作随随便便都要花费一到两个小时。而在 Qdos 20 ReNu PU 系统中，专门的软管位于泵头的密封外壳内（ReNu 技术），因此即便发生泄漏，所有的溢出物都会留在泵头里面。如果所用的化学品很危险或十分昂贵，这一特点就尤其难能可贵，能够尽可能减少化学品的浪费。它还避免了整个溢出补救过程；相反，用户只用大约两分钟即可轻松更换泵头，甚至无需借助工具。

此外，Qdos 20 ReNu PU 还具有出色的计量精度。泵的精度达到了 ±1%，从而能够限制因过量而产生的化学品成本，提高工艺性能，并减少生物产品的运输成本。此外，在泵送聚合物时，化学品的粘度水平会发生变化。Qdos 20 ReNu PU 的设计是为了在粘度变化时保持稳定的精确计量水平。“计量的准确性是我们所见过的任何其他产品都无法比拟的”，Wcisel 说道。除了更高的精度外，该系统的新管道技术还能提供更大的流量。

此外，泵的智能通知系统提高了操作效率。当软管破裂或使用寿命期满时，Qdos 20 ReNu PU 会通知用户。它还支持灵活的批处理控制，会在桶快要变空时提醒操作员。“作为最棒的功能之一，我们能从泵获得反馈 — 收到通知用户更换泵头的提醒— 这是任何其他泵都不具备的”，Wcisel 表示说。而再加上易于使用的界面，他认为这使得泵“对用户非常友好”。