Mari kita mengurangkannya-jika anda bekerja dalam perlombongan, air sisa perbandaran atau pemprosesan mineral, kemungkinan besar anda sudah tahu betapa kritikalnya pemekat kecekapan tinggi (HET). Tangki ini bukan sahaja kapal besar untuk membiarkan enap cemar mengendap; mereka adalah tenaga kerja yang menukar sisa berair kepada pepejal terurus, terdeair, mengurangkan kos pelupusan, meningkatkan kecekapan proses dan memastikan operasi berjalan lancar. Tetapi inilah perkara yang saya lihat berkali-kali daripada pelanggan yang menghubungi pasukan kami: mereka memilih pemekat yang betul (sama ada itupemekat mengendap, apemekat tangki penjelasan kecekapan tinggi, atau sesuatu yang disesuaikan dengan ruang mereka) tetapi tidur pada sistem kawalan. Itulah sos rahsia yang menjadikan pemekat yang baik hebat-jadi mari kita pecahkan dengan tepat apa yang sistem kawalan itu lakukan, mengapa ia penting, dan mengapa melangkaunya atau menggunakan persediaan yang kikuk dan ketinggalan zaman adalah satu kesilapan.
Pertama, mari kita set tahap. Jika anda berurusan dengan, katakan,enap cemar kumbahan perbandaran,pemprosesan mineraltailing, atau apemekat perlombonganuntuk pemulihan pekat, proses anda sentiasa berubah. Kadar alir berubah, konsistensi enap cemar tidak statik, dos polimer memerlukan tweak pertengahan anjakan-anda tidak boleh menjalankan ini berdasarkan set-it-and-forget-it. Pada masa itu, orang ramai menjalankan pemekat secara manual: pengendali akan mengintip ketumpatan aliran bawah setiap jam, melaraskan kelajuan pengikis secara manual, mungkin menambah lebih banyak polimer jika lumpur kelihatan terlalu longgar. Tetapi itu tidak boleh dipercayai. Terlepas aliran suapan, dan anda mendapat penjernih yang melimpah (membazir air, melanggar permit), atau aliran bawah yang terlalu nipis (membazirkan kos pengangkutan) atau terlalu tebal (menyesakkan pengikis, memecahkan bahagian). Sistem kawalan membetulkan semua itu-dengan bertindak seperti otak pemekat, memantau setiap pembolehubah dan melaraskan perkara dalam masa nyata supaya anda tidak perlu melayang di atasnya.
Mari kita selami fungsi teras, dan apa yang sebenarnya berlaku apabila ini berfungsi (dan apabila ia tidak berfungsi). Nombor satu: mengekalkan konsistensi aliran bawah. Itu yang besar, kan? Keseluruhan titik penebalan adalah untuk mengeluarkan enap cemar yang padat dan deair dari bahagian bawah, supaya anda boleh mengepamnya ke penapisan, tapak pelupusan, atau apa sahaja yang akan datang. Jika aliran bawah terlalu cair, anda akan mengalihkan lebih banyak air daripada yang anda perlukan-mengeluarkan kos tenaga pam, bayaran pelupusan dan juga langkah rawatan ke bawah. Terlalu tebal, dan ia seperti cuba menolak mentega kacang melalui straw: motor pengikis berfungsi lebih keras daripada yang sepatutnya, berisiko terlalu panas atau jem penuh. Sistem kawalan yang baik menggunakan penderia ketumpatan di salur keluar aliran bawah untuk menjejaki ini 24/7. Jika ketumpatan menurun, ia memperlahankan pam aliran bawah sedikit untuk membiarkan lebih banyak pepejal terkumpul. Jika ia terlalu tinggi, ia menaikkan pam ke atas satu sentuhan untuk menariknya keluar dengan lebih cepat. Tiada tweak manual, tiada tekaan-hanya menebal, konsisten. Saya mempunyai pelanggan perlombongan tahun lepas yang menjalankan sistem manual pada merekapemekat perlombongan; mereka telah membazirkan $12ka sebulan untuk polimer tambahan dan yuran pelupusan kerana ketumpatan aliran bawah mereka dimatikan sebanyak 5-7%. Kami menukar sistem kawalan automatik kami, dan mereka menurunkan sisa itu sebanyak 80% pada bulan pertama. Itulah jenis pulangan yang anda tidak dapat daripada hanya membeli tangki yang lebih besar.
Seterusnya: kawalan suapan dan polimer. Polimer ialah bahan kimia yang anda tambah untuk membuat zarah enapcemar kecil bergumpal bersama, jadi ia mendap lebih cepat. Terlalu sedikit, dan flok adalah pepejal lemah melimpah keluar dari atas, mengotorkan air penjernih anda. Terlalu banyak, dan anda membazirkan wang untuk polimer, ditambah lagi ia boleh membuat aliran bawah tidak semestinya tebal (yang telah kami katakan sebagai masalah). Sistem kawalan bukan sahaja membuang dos tetap polimer tidak kira apa pun; ia mengikat dos itu dengan aliran suapan dan kualiti enap cemar. Jika kadar suapan meningkat kerana kumpulan bijih baharu mencecah proses anda, sistem mengesan aliran yang lebih tinggi, menaikkan dos polimer sekadar cukup untuk memastikan flok terbentuk dengan betul, kemudian berundur apabila keadaan menjadi tenang. Untuk pelanggan perbandaran kami berjalanpengikis enapcemar kumbahan, ini adalah pengubah permainan: perubahan bermusim (seperti lebih banyak sisa makanan memasuki sistem daripada restoran tempatan) membuang konsistensi enap cemar sepanjang masa dan sistem kawalan melaraskan secara automatik supaya mereka tidak perlu menghantar seseorang keluar pada pukul 2 pagi untuk membetulkan limpahan yang tidak kemas. Ia bukan hanya tentang menjimatkan wang untuk bahan kimia, sama ada pematuhan peraturan. Kebanyakan majlis perbandaran mempunyai had yang ketat tentang berapa banyak pepejal boleh keluar dari limpahan ke saluran air tempatan. Kerja kawalan manual yang buruk boleh mendapat denda untuk itu; sistem automatik mengekalkannya dengan baik di bawah had, tiada soalan ditanya.
Kemudian terdapat perlindungan sistem pengikis dan garu. Lengan pengikis dalam pemekat mesti bergerak perlahan, bukan? Anda tidak mahu mereka mengacau enap cemar termendap atau tersekat pada lapisan pepejal yang keras. Tetapi jika aliran bawah menjadi terlalu tebal (seperti yang kita bincangkan) atau terdapat pengumpulan pepejal berat secara tiba-tiba, motor pengikis akan menarik lebih kuasa. Sistem kawalan memantau arus motor itu dalam masa nyata. Jika ia melonjak melebihi ambang selamat, sistem tidak hanya membiarkan pengikis terus berfungsi (yang membawa kepada patah lengan atau motor yang dihembus menelan belanja $10k+ untuk dibaiki dan masa henti selama berhari-hari)-ia memperlahankan pengikis, atau malah membalikkannya sedikit untuk membersihkan kesesakan. Saya masih ingat pelanggan yang mempunyai sistem manual, dan ketulan besar pasir tersangkut di dalamnyapemekat pemprosesan mineral. Pengikis tersekat, dan mereka tidak perasan sehingga motor terbakar. Masa henti menyebabkan mereka kehilangan pengeluaran sebanyak $50k pada hari itu sahaja. Dengan sistem kawalan automatik, kesesakan itu akan terperangkap dalam masa 10 saat dan sistem akan diselaraskan sebelum sebarang kerosakan berlaku. Lagipun, masa henti yang besar ialah pembunuh #1 keuntungan dalam ruang ini.
Tunggu, jangan lupa tentang kawalan tahap. Paras tangki pemekat-berapa banyak air di dalamnya-penting juga. Jika tahap menjadi terlalu tinggi, anda berisiko melimpah. Jika terlalu rendah, lapisan enap cemar termendap menjadi terlalu hampir dengan lengan pengikis, menyebabkan lebih banyak geseran dan kesesakan. Sistem kawalan menjejak paras tangki dengan penderia ultrasonik, dan melaraskan aliran masuk suapan untuk memastikannya berada di tempat yang sepatutnya. Contohnya, jika sekumpulan suapan mempunyai air tambahan di dalamnya, sistem mungkin memperlahankan sedikit aliran suapan supaya parasnya tidak meningkat. Atau jika aliran bawah mengeluarkan air tambahan satu anjakan, ia mungkin menaikkan aliran suapan untuk memastikan paras stabil. Ini semua tentang keseimbangan, dan itulah yang dilakukan oleh sistem kawalan jauh lebih baik daripada yang pernah dilakukan manusia-manusia tidak boleh memantau 10 pembolehubah sekaligus 24/7, mereka menjadi letih, mereka melakukan kesilapan. Sistem sentiasa hidup, sentiasa tepat.
Sekarang, inilah bahagian yang ramai orang tidak bercakap tentang: data dan keterlihatan. Sistem kawalan moden bukan sahaja melaraskan perkara di belakang tabir-mereka log setiap pembolehubah, setiap tweak, setiap makluman. Anda boleh menarik papan pemuka pada telefon atau komputer riba anda pada bila-bila masa dan melihat dengan tepat apa yang berlaku: ketumpatan aliran bawah semasa, kadar dos polimer, arus motor pengikis, paras tangki. Itu bukan hanya bagus untuk dimiliki oleh pengendali-ia adalah alat untuk pengoptimuman. Anda boleh melihat kembali data seminggu dan melihat sama ada dos polimer terlalu tinggi pada pagi Selasa apabila kadar suapan lebih rendah, atau jika kelajuan pengikis boleh dilaraskan sedikit untuk menjimatkan tenaga. Sesetengah pelanggan kami menggunakan data tersebut untuk mengubah suai keseluruhan proses mereka, bukan hanya masa pengisaran bijih pelarasan seperti pemekat untuk mengurangkan jumlah pepejal yang memasuki pemekat, yang mengurangkan lebih banyak kos. Untuk operasi besar, keterlihatan ini tidak boleh dirunding; jika anda mempunyai berbilang pemekat merentasi tapak, anda boleh memantau kesemuanya dari bilik kawalan pusat, tiada berjalan berulang-alik antara tangki semua shift.
Tunggu, tetapi mari kita jadi sistem kawalan sebenar bukan satu saiz untuk semua. Apengikis enapcemar kumbahan perbandaranmempunyai keperluan yang sama sekali berbeza daripada apemekat perlombonganmemproses bijih kasar. Pembekal yang baik (itulah kami, fyi) akan menyesuaikan sistem kawalan ke aplikasi khusus anda, bukan hanya menampar sistem generik di sana. Sebagai contoh, pemekat untuk pemprosesan mineral mungkin mempunyai lebih banyak pepejal suapan berubah-ubah, jadi sistem memerlukan masa tindak balas yang lebih cepat untuk dos polimer. Pemekat enap cemar perbandaran mungkin memerlukan lebih banyak penjejakan pematuhan, jadi sistem merekodkan setiap bacaan limpahan untuk laporan kawal selia. Apemekat mengendapuntuk penjernihan air perlu lebih fokus kepada kejelasan limpahan, manakala apemekat tangki penjelasan kecekapan tinggimungkin mengimbangi kedua-dua penjelasan dan penebalan. Penyesuaian itu penting-anda tidak mahu sistem kawalan dibina untuk lombong yang dijalankan di loji rawatan perbandaran, dan sebaliknya.
Ramai orang bertanya kepada saya, "Adakah sistem kawalan berbaloi dengan kosnya?" Mari kita buat matematik dengan cepat. Sistem kawalan automatik yang baik menelan kos sebahagian kecil daripada kos masa henti, polimer terbuang atau yuran pelupusan yang kita bincangkan sebelum ini. Walaupun operasi kecil boleh menjimatkan 20-30% pada kos operasi dalam tahun pertama, hanya daripada mengurangkan penggunaan bahan kimia dan tenaga aliran bawah. Untuk operasi perlombongan besar, itu ratusan ribu dolar setahun. Dan jangan lupa keselamatan: kurang pelarasan manual bermakna kurang masa pengendali bekerja di bahagian berat yang bergerak pemekat, yang merupakan masalah besar untuk pencegahan kecederaan. Tiada lagi memanjat lengan pengikis pada pukul 3 pagi untuk melaraskan sesuatu- sistem kawalan melakukannya dari bilik kawalan.
Sekarang, jika anda membaca ini dan berfikir, "Pemekat semasa saya berfungsi, saya tidak memerlukan sistem kawalan baharu," itu adil, tetapi fikirkan tentang ini: berapa umur sistem semasa anda? Jika ia adalah persediaan manual, atau sistem kawalan yang berumur 10+ tahun, ia mungkin tidak menggunakan penderia atau perisian terkini. Sistem yang lebih baharu mempunyai ketepatan yang lebih baik, masa tindak balas yang lebih pantas dan penjejakan data yang lebih baik. Kami mempunyai pelanggan dengan pemekat berusia 15 tahun yang berfungsi dengan baik, tetapi apabila mereka bertukar dalam sistem kawalan kami, mereka mendapat 15% lebih konsistensi ketumpatan aliran bawah, 25% kurang penggunaan polimer dan sifar kesesakan dalam 6 bulan pertama. Ini bukan tentang menggantikan pemekat anda-ia mengenai menaik taraf otak yang menjadikannya berfungsi.
Inilah perkara yang saya mahu anda ambil: pemekat kecekapan tinggi itu sendiri adalah tenaga kerja, tetapi sistem kawalan ialah otak yang menjadikannya cekap, boleh dipercayai dan menjimatkan kos. Langkau, dan anda akan meninggalkan wang di atas meja, mempertaruhkan masa henti, dan bermain permainan pukulan dengan masalah proses. Lakukan dengan betul, dan pemekat anda akan berfungsi seperti mesin yang diminyaki dengan baik (pun intended), mencapai semua pengeluaran, kos dan sasaran pematuhan anda.
Jika anda ingin menaik taraf sistem kawalan semasa anda, atau anda berada di pasaran untuk pemekat baharu (sama adapemekat pemprosesan mineral,pengikis enapcemar kumbahan, atau mana-mana jenis lain), kami boleh membantu. Pasukan kami bekerja dengan semua jenis operasi, daripada loji perbandaran kecil hingga tapak perlombongan besar, untuk membina sistem kawalan tersuai yang sesuai dengan keperluan anda. Kami tidak melakukan satu saiz untuk semua, jadi anda tahu anda mendapat sistem yang benar-benar berfungsi untuk proses anda, bukan menentangnya.
Jangan biarkan pemekat anda menjadi tangki yang berprestasi rendah-berikan otak yang diperlukan untuk bekerja sekeras yang anda lakukan. Jangkau untuk berbual melalui keperluan khusus anda dan kami akan membimbing anda melalui cara sistem kawalan boleh membuat perubahan besar untuk operasi anda.
Rujukan:
- Sistem Kawalan Thickener: Reka Bentuk, Penyepaduan dan Aplikasi, Jurnal Antarabangsa Pemprosesan Mineral, Jilid 154, 2016, Halaman 45-53
- Penebalan Enapcemar Perbandaran: Pengoptimuman dan Pematuhan Proses, Manual Teknikal Persekutuan Alam Sekitar Air, 2020
- Kecekapan Penebal Perlombongan: Peranan Kawalan Automatik, Persidangan Tahunan Persatuan Perlombongan, Metalurgi & Penerokaan, 2019
- Kawalan Dos Polimer dalam Proses Pengasingan Pepejal-Cecair, Sains dan Teknologi Pengasingan, Jilid 52, Isu 12, 2017, Halaman 1987-1996
