Procescontrole · Chemische dosering
Automatische zuurdosering voor productieafvalwater van pH 12 — ontworpen voor een sterke base, een sterk zuur en een debiet dat nooit hetzelfde blijft.
Context
De productie op de site levert afvalwater op van ongeveer pH 12 — ver buiten wat geloosd mag worden. Het moet continu ter plaatse geneutraliseerd worden voor het de site verlaat.
Een sterke base neutraliseren met een sterk zuur klinkt eenvoudig. In de praktijk is het een van de veeleisendste doseerproblemen: rond het neutrale punt verschuiven enkele milliliters zuur de pH met hele eenheden, terwijl de zuurbehoefte bij piekdebiet hoog is.
De opdracht: een automatisch doseersysteem dat de uitlaat binnen de grenzen houdt over het volledige werkingsbereik, met een doseerlijn die geconcentreerd zwavelzuur veilig aankan.

De moeilijkheid
Tussen een sterke base en een sterk zuur loopt de pH-curve rond het neutrale punt bijna verticaal. Te weinig zuur en de uitlaat blijft alkalisch; net te veel en hij schiet door naar zuur. De regeling moet tegelijk krachtig en fijn zijn.
Debiet, temperatuur en alkaliniteit van het afvalwater variëren met de productie. Een dosis die op het ene moment klopt, is het volgende moment fout — de regeling moet het proces volgen, geen vast setpoint.
Geconcentreerd zwavelzuur tast een groot deel van de gangbare leiding- en koppelingsmaterialen aan. Elk onderdeel dat met het reagens in contact komt, moest op compatibiliteit gecontroleerd worden, niet verondersteld.

Oplossing
De dosering wordt gestuurd door de pH gemeten voor en na het injectiepunt, met correcties voor temperatuur en debiet van het afvalwater. De pomp wordt aangestuurd met een analoog 4–20 mA-signaal, voor een continu bereik van fijne bijsturing tot volle dosis.
Het oorspronkelijke ontwerp gebruikte twee pompen in split range. In de praktijk bleek één pomp met fijnere sturing het betere antwoord — en het eenvoudigste om te onderhouden.
De sturingslogica draait op een Siemens LOGO!-controller — een bewust eenvoudig, robuust en lokaal onderhoudbaar platform voor een proces dat onbemand moet draaien.
De doseerlijn is volledig uitgevoerd in PTFE en PVDF, met CPVC (Corzan) als enige, bewuste uitzondering waar dat de pragmatische keuze was.

Technische details
Proces
Continue neutralisatie van alkalisch afvalwater van pH 12 met zwavelzuur.
Meting
pH voor en na dosering (Hach). Ultrasone debietmeting — Pulsar dB Mach 3 op een Ultra 4-controller. Temperatuur van het afvalwater.
Dosering
Eén doseerpomp (ProMinent). Debiet aangestuurd met analoog 4–20 mA-signaal.
Sturing
Siemens LOGO!-controller. Fijne regeling op beide pH-waarden, gecompenseerd voor temperatuur en debiet.
Materialen
Doseerlijn in PTFE / PVDF. CPVC (Corzan) als enige verantwoorde uitzondering.
Partner
Gerealiseerd met Ecotechnic.