الصفحة الرئيسيةالصناعاتالتعدينالمضخات التمعجية تلعب دورًا رئيسيًا في تصحيح توازن الأس الهيدروجيني pH لمياه المناجم

المضخات التمعجية تلعب دورًا رئيسيًا في تصحيح توازن الأس الهيدروجيني pH لمياه المناجم

تصحيح توازن الأس الهيدروجيني pH لمياه المناجم

 

يتعلق هذا المقال بمضخات توزيع الجرعات التمعجية المستخدمة كجزء من عملية تصحيح توازن الأس الهيدروجيني pH لمياه المناجم الحمضية. كما تسلط الضوء على التنفيذ الناجح لمنشأة معالجة مياه صرف اليورانيوم، مع التركيز على ما يلي على سبيل المثال لا الحصر: تكلفة الملكية؛ وأداء المنشأة (إتاحة المنشأة والموثوقية)؛ ودقة توزيع الجرعات.

يعتبر تأثير صرف المناجم الحمضي (AMD) كارثيًا، حيث إن له تأثيرات بعيدة وطويلة الأمد على البيئة. ووفقًا لبحث تم إجراؤه مؤخرًا، فإن صرف المناجم الحمضي (AMD) لا يمكنه فقط التأثير على جودة المياه في جنوب إفريقيا، لكنه يؤدي أيضًا إلى تسمم المحاصيل الغذائية وتدمير مواقع التراث ويؤدي كذلك إلى تراجع الإنتاج الزراعي مع فقدان الوظائف المتعلقة وهذا على سبيل المثال لا الحصر.

المضخات التمعجية لتوزيع جرعات الجير

وفقًا للخبراء الذين استشارتهم وزارة شؤون المياه، فإن العملية الأكثر ملاءمة للتعامل مع مشكلات صرف المناجم الحمضي الحالية هي عملية ABC (الباريوم والكالسيوم القلوي)، والتي طورها مجلس جنوب إفريقيا للأبحاث العلمية والصناعية (CSIR)، وتتألف من الخطوات التالية:

1. المعالجة الأولية للجير و/أو CaS
2. معالجة الباريوم لإزالة الكبريتات
3. معالجة الطين.

إن هذه هي المعالجة الأكثر شمولاً والتي تضمن الحصول على مياه معالجة يمكن إعادتها مرة أخرى إلى البيئة الطبيعية لكنها ليست بالضرورة مناسبة للاستهلاك البشري.

وتعتبر طبيعة الوسط الجاري ضخه عاملا مهمًا عند دراسة اختيار المضخة لتطبيقات بعينها. عند ضخ الجير، فإن اللزوجة العالية للوسط تؤدي في العادة إلى انسداد المضخات، مما يتطلب أعمال صيانة هائلة.

تعتبر المضخات التمعجية هي نوع من مضخات الإزاحة الموجبة المستخدمة لنقل مجموعة متنوعة من السوائل. ويكون السائل محتبسًا داخل خرطوم مرن مثبت داخل حاوية المضخة.  تعتمد آلية الضخ الفعلي، الذي يسمى التمعج، على الضغط والإرخاء المتناوب للخرطوم، حيث يتم سحب المحتوى ودفع المنتج من المضخة، بنفس طريقة ضخ الطعام عبر الجسم. وهذه العملية تجعل المضخة التمعجية مضخة دقيقة في توزيع الجرعات أو القياس، حيث يتم توزيع كمية مساوية من السائل في كل مرة. تعتبر عملية تصحيح الأس الهيدروجيني pH  عملية خاصة للغاية، ويجب أن تكون المضخة المستخدمة في توزيع الجرعة دقيقة للغاية.  تحتوي المضخات التمعجية على خاصية التدفق الخطي السريع وقابلية التكرار الممتازة، مما يجعل منها الحل المتاح الأكثر دقة.

لا يتصل السائل الجاري ضخه مطلقًا مع أي من الأجزاء المتحركة نظرًا لأنه يكون محتجزًا بالكامل داخل الخرطوم المقوى. ويمر مداس دوار بطول الخرطوم ليحكم الانسداد التام بين جانب الامتصاص والتفريغ في المضخة. ومع دوران موتور المضخة، يتحرك ضغط السد هذا بطول الخرطوم، حيث يجبر المنتج على الخروج من المضخة والدخول في خط التفريغ. وعند تحرير الضغط يرتد الخرطوم، مما يؤدي إلى حدوث تفريغ في الهواء، والذي يقوم بسحب المنتج إلى جانب الامتصاص بالمضخة، وهذه هي آلية الضخ.  يؤدي الجمع بين حركة الامتصاص والتفريغ هذه إلى تكوين مضخة إزاحة موجبة ذاتية الضخ، والتي تسمى المضخة التمعجية. كما أن الانسداد التام بين جانبي المضخة يعني عدم حدوث انسكاب للمنتج؛ عند اقترانه بخاصية التدفق الخطي السريع في المضخة والذي يجعلها من المضخات التمعجية المثالية لتوزيع الجرعات.

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لاحتواء السائل الجاري ضخه داخل الخرطوم بالكامل، فإن هذا يجعل المضخة التمعجية هي حل الضخ الآمن على البيئة حيث تنعدم فرصة حدوث أي تلوث. يسهم هذا أيضًا في تقليل وقت الصيانة، نظرًا لأن الخرطوم هو الجزء الوحيد الذي يتآكل.

إن تأثير النبض يعني الاحتفاظ بالمواد الصلبة معلقة. ويتم الحد من التراكم في الخراطيم باستخدام الخراطيم المطاطية المصممة لزيادة العمر المتوقع والأداء إلى أقصى حد. صُممت المضخات الخرطومية للمناولة في ظروف التشغيل الصلبة، مما يسهم في ضمان التدفق المثالي للعملية.

بعد سنوات من الأنشطة الصناعية (التعدين) غير الخاضعة للتحكم، فإن مصادر المياه عرضة حاليًا لتهديد خطير. أظهرت الدراسات أن مستويات المياه الحمضية في مناجم الدولة تزداد بمعدلات مذهلة تصل في المتوسط إلى 0.59 متر/اليوم. إن موقف المياه في الحقيقة يهدد بقاء الشعوب. ويتمثل جوهر حل هذه المشكلة في معالجة المياه ومياه الصرف.