哈維針對客戶(hù)需求，量身定制的二氧化碳或碳酸投加系統，幫助水處理從業(yè)技術(shù)人員能夠以低風(fēng)險和成本實(shí)現其水處理目標，同時(shí)為我們人類(lèi)、社區和環(huán)境帶來(lái)更好的結果。 
哈維的二氧化碳和碳酸投加系統可以滿(mǎn)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+系統設計安裝經(jīng)驗

0.45-1300公斤/每小時(shí)投加量

實(shí)用新型專(zhuān)利號：

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年碳酸投加設備落地項目

二氧化碳氣體投加系統

手動(dòng)或自動(dòng)運行

氣-液反應

60%-85%氣體溶解率

碳酸投加系統

手動(dòng)或自動(dòng)

液-液反應

高壓過(guò)飽和碳酸溶液投加系統

 pH的不穩定，影響后續化學(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(guò)高，傳統使用強酸中和，生成酸的副產(chǎn)物，產(chǎn)生其他問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)環(huán)保要求？

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

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

 預制碳酸投加，二氧化碳氣泡從碳酸溶液中重新析出，系統發(fā)生氣塞，原水pH穩定時(shí)間超過(guò)設計時(shí)間且pH震蕩波動(dòng)大?

 系統投資回報周期長(cháng)?

高壓過(guò)飽和碳酸溶液投加系統（CAS system）是為了解決這些應用、技術(shù)、經(jīng)濟性等問(wèn)題而研發(fā)，我們的過(guò)程首先是從液態(tài)二氧化碳儲罐抽取液態(tài)二氧化碳或氣態(tài)二氧化碳到加熱器，然后到過(guò)飽和碳酸溶液制備設備（CAS）。CAS系統在原水系統中選擇性的放置pH探頭和過(guò)飽和碳酸溶液投加擴散器。通過(guò)在原水中注入過(guò)飽和碳酸并通過(guò)反饋結果來(lái)控制的原水pH值。

CAS系統的二氧化碳流量控制閥控制被引入的二氧化碳氣體的流量。在正常的“反饋”控制下，pH探頭/傳感器將信號輸入到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，以進(jìn)行閥開(kāi)度控制。4 mA信號關(guān)閉閥門(mén)，20mA信號為閥門(mén)提供大開(kāi)度位置。如果目標pH在pH探頭/控制器輸入PLC所指示的設定值控制范圍內，則二氧化碳流量控制閥信號不會(huì )改變。然而，如果目標pH在pH探頭/傳感器輸入到PLC所指示的設定值高于控制范圍則二氧化碳流量控制閥信號增加，從而驅動(dòng)控制閥到更大開(kāi)度的位置，提供更多的二氧化碳和更強的酸溶液流量。相反，如果目標pH在pH探頭/傳感器輸入到PLC所指示的設定值低于控制范圍，，則二氧化碳流量控制閥信號降低，從而驅動(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系統通過(guò)特殊設計的管道以控制過(guò)飽和碳酸的壓力和時(shí)間,整個(gè)反應生成過(guò)程是氣液混合-飽和碳酸-過(guò)飽和碳酸。過(guò)飽和碳酸通過(guò)特殊投加擴散器被投入到原水和原水中的堿性物質(zhì)瞬間反應，其過(guò)程是液-液反應過(guò)程。特殊設計的擴散器允許碳酸溶液從過(guò)飽和碳酸溶液過(guò)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(guò)飽和碳酸投加系統的優(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(guò)程中的較佳壓力。

 通過(guò)保持理想的溶解度壓力，將溫度對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(guò)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(guò)95%，減少浪費的二氧化碳，較大化節省運營(yíng)成本。

 更大限度滿(mǎn)足近或遠距離投加的要求。

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

部分應用案例

2016年，上海某工程中心應對青草沙水庫季節性藻類(lèi)爆發(fā)造成的原水pH升高對出水鋁含量的控制問(wèn)題，開(kāi)展管道投加碳酸用于10立方/日的實(shí)驗，投加量0.5-1kg/h。

2018年，上海青浦某市政水廠(chǎng)設立了一套投加量為20kg/h的碳酸投加系統用于生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)為期1年的運行，再次驗證了碳酸投加系統的設備可靠性、穩定性和經(jīng)濟性。

2023年，深圳某60萬(wàn)立方/日市政水廠(chǎng)，設立3套80kg/h 過(guò)飽和碳酸投加系統用于提高臭氧利用率、強化混凝和出水鋁含量控制。

2023年，深圳某20萬(wàn)立方/日市政水廠(chǎng)，設立1套65kg/h過(guò)飽和碳酸投加系統用于強化混凝，控制混凝劑投加量和出水鋁含量。

2024年，廣東某工程公司，設立1套20kg/h過(guò)飽和碳酸投加系統用于工程廢水的堿度控制以達到國家規定的排放標準。

2024年，陜西某15萬(wàn)立方/日市政地下水處理廠(chǎng)，設立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，反應結果，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值應為6.5～7.5。

   2014年起國內部分水司和工程中心陸續開(kāi)展pH控制的相關(guān)技術(shù)，以解決市政水廠(chǎng)出水鋁含量控制問(wèn)題。傳統的，是將二氧化碳氣體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(zhù)二氧化碳氣體使用而引發(fā)的問(wèn)題使得該技術(shù)無(wú)法被大規模運用。

明顯的問(wèn)題是

1，二氧化碳利用率只有30-60%。

2，額外的二氧化碳反應池要求。

3，投加二氧化碳后的目標pH精度±0.3-0.5。

4，大型二氧化碳儲罐和額外的反應設備占地面積大。

5，混凝劑投加點(diǎn)位pH的精細度控制。

   為了解決這些問(wèn)題，上海水司首開(kāi)先河引進(jìn)國內首條全自動(dòng)碳酸溶液投加系統，經(jīng)過(guò)全年測試，驗證了二氧化碳和載體水現場(chǎng)制成碳酸溶液后，再將碳酸溶液投加到原水中，該工藝能有效的調節原水pH的同時(shí)解決了以上長(cháng)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(lèi)引發(fā)的原水pH偏高和不穩定，而導致的一系列問(wèn)題。高壓過(guò)飽和碳酸溶液投加系統給予人們一個(gè)全新的解決方案。

總結

1.         相較于二氧化碳，強酸在儲存，運輸，腐蝕，反應副產(chǎn)物等方面存在諸多缺點(diǎn)。其他弱酸存在運行成本高和反應副產(chǎn)物的問(wèn)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的酸，其真正的pKa1值為3.58。

4.         二氧化碳和水反應能夠降低pH，過(guò)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，并能精細調節pH。

5.         過(guò)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(guò)飽和碳酸調節原水pH，在較低的pH值下，碳酸鹽的溶解度明顯增加。

7.         過(guò)飽和碳酸投加系統通過(guò)PLC接收pH探頭反饋，全自動(dòng)控制二氧化碳投加量，并將運行數據傳輸到中控上位機。