哈維針對客戶需求，量身定制的二氧化碳或碳酸投加系統，幫助水處理從業技術人員能夠以低風險和成本實現其水處理目標，同時為我們人類、社區和環境帶來更好的結果。 
哈維的二氧化碳和碳酸投加系統可以滿足這些要求。

                                氣體溶解技術         ;                      氣泡控制技術                              壓力投加技術

                                 pH控(kong)制技術                                 脫鹽技術                                     

1500+系統(tong)設(she)計(ji)安(an)裝經驗

0.45-1300公斤(jin)/每(mei)小時(shi)投加量

實(shi)用新(xin)型專利(li)號(hao)：

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(nian)碳(tan)酸投加設(she)備落地項(xiang)目

二氧化碳氣體投加系統

手動或自動運行(xing)

氣-液反應(ying)

60%-85%氣體(ti)溶解率

碳酸投加系統

手動或自(zi)動

液(ye)-液(ye)反(fan)應(ying)

高壓過飽和碳酸溶液投加系統

 pH的不穩定，影響后續化學工藝，如混凝劑的投加量控制、出水鋁控制和淤泥量、消毒副產物的控制？

 堿度過高，傳統使用強酸中和，生成酸的副產物，產生其他問題，無法滿足未來環保要求？

 堿度、硬(ying)度過低，需要投加(jia)石灰，但反應生(sheng)成的碳(tan)酸鹽溶解緩慢，產生(sheng)沉淀？

 使(shi)用氣體投加，需要(yao)額外(wai)的反應輔(fu)助設備和場(chang)地，運行成本高昂，pH控制精度波動范圍大(da)？

 預制(zhi)碳酸投(tou)加(jia)，二氧化碳氣(qi)泡(pao)從(cong)碳酸溶液中重新析出，系(xi)統發(fa)生(sheng)氣(qi)塞，原水pH穩(wen)定時間(jian)超(chao)過設(she)計時間(jian)且pH震蕩(dang)波動(dong)大?

 系統投(tou)資回報(bao)周期(qi)長?

高(gao)壓過(guo)飽(bao)(bao)和碳酸(suan)溶液(ye)投加(jia)系統（CAS system）是(shi)為(wei)了解決這些應用、技術、經濟性等(deng)問題(ti)而(er)研發，我們的過(guo)程(cheng)首先是(shi)從液(ye)態二(er)氧(yang)化碳儲罐抽取液(ye)態二(er)氧(yang)化碳或氣態二(er)氧(yang)化碳到加(jia)熱(re)器，然后到過(guo)飽(bao)(bao)和碳酸(suan)溶液(ye)制備設備（CAS）。CAS系統在原(yuan)(yuan)水(shui)系統中(zhong)選擇性的放置pH探頭和過(guo)飽(bao)(bao)和碳酸(suan)溶液(ye)投加(jia)擴(kuo)散器。通(tong)過(guo)在原(yuan)(yuan)水(shui)中(zhong)注入過(guo)飽(bao)(bao)和碳酸(suan)并(bing)通(tong)過(guo)反饋結果來控(kong)制的原(yuan)(yuan)水(shui)pH值。

CAS系統的(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)(liu)量(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)被引入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳氣體的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)。在(zai)正常的(de)(de)(de)(de)“反(fan)饋(kui)”控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)下，pH探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)/傳感器(qi)將信(xin)號(hao)(hao)(hao)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)到PLC。PLC向(xiang)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)(liu)量(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)輸(shu)(shu)(shu)出一個4-20 mA的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)信(xin)號(hao)(hao)(hao)，以(yi)進行閥(fa)開(kai)度(du)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)。4 mA信(xin)號(hao)(hao)(hao)關閉閥(fa)門，20mA信(xin)號(hao)(hao)(hao)為(wei)閥(fa)門提供(gong)大開(kai)度(du)位(wei)置。如果目標pH在(zai)pH探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)/控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)PLC所(suo)指示的(de)(de)(de)(de)設(she)定(ding)值(zhi)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)范(fan)圍內，則(ze)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)(liu)量(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)信(xin)號(hao)(hao)(hao)不會改變。然而，如果目標pH在(zai)pH探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)/傳感器(qi)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)到PLC所(suo)指示的(de)(de)(de)(de)設(she)定(ding)值(zhi)高于(yu)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)范(fan)圍則(ze)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)(liu)量(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)信(xin)號(hao)(hao)(hao)增加(jia)，從(cong)而驅動控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)到更大開(kai)度(du)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置，提供(gong)更多的(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳和(he)(he)更強(qiang)的(de)(de)(de)(de)酸溶液流(liu)(liu)(liu)量(liang)。相反(fan)，如果目標pH在(zai)pH探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)/傳感器(qi)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)到PLC所(suo)指示的(de)(de)(de)(de)設(she)定(ding)值(zhi)低于(yu)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)范(fan)圍，，則(ze)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)(liu)量(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)信(xin)號(hao)(hao)(hao)降低，從(cong)而驅動控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)到更小(xiao)關閉的(de)(de)(de)(de)位(wei)置，提供(gong)更少的(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳和(he)(he)更弱的(de)(de)(de)(de)碳酸溶液流(liu)(liu)(liu)量(liang)。

CAS系統通過特殊設計的管道以控制過飽和碳酸的壓力和時間,整個反應生成過程是氣液混合-飽和碳酸-過飽和碳酸。過飽和碳酸通過特殊投加擴散器被投入到原水和原水中的堿性物質瞬間反應，其過程是液-液反應過程。特殊設計的擴散器允許碳酸溶液從過飽和碳酸溶液過渡到飽和碳酸溶液，并盡可能的減少二氧化碳從飽和碳酸溶液中析出，防止產生二相流在管道中滯留和提高二氧化碳利用率。

過飽和碳酸投加系統的優點

 控制原(yuan)水的(de)pH值(zhi)，增加鈣還原(yuan)和碳酸鈣沉淀的(de)溶(rong)解。

 控制碳酸(suan)形(xing)成過(guo)程中(zhong)的較佳壓力。

 通過保持理想的(de)溶(rong)解度壓(ya)力，將溫度對碳酸形成的(de)影響(xiang)較小化。

 注入碳酸到原(yuan)水，碳酸和(he)原(yuan)水（湍流）均勻混合。

 過(guo)飽(bao)和碳酸投加的點位pH精度±0.01-0.1間。

 提高二氧化(hua)(hua)碳(tan)利用效率超過95%，減(jian)少浪費的(de)二氧化(hua)(hua)碳(tan)，較大化(hua)(hua)節省運營成本。

 更大限度滿足近或遠距離投加的要求。

 提高碳酸和原水混(hun)合效率(lv)，將更精(jing)細的控制目標pH,提升整體化學反(fan)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爆發造成的原水pH升高對出水鋁含量的控制問題，開展管道投加碳酸用于10立方/日的實驗，投加量0.5-1kg/h。

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

2023年，深圳某60萬立方/日市政水廠，設立3套80kg/h 過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20萬立方/日市政水廠，設立1套65kg/h過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15萬立方/日市政地下水處理廠，設立1套400kg/h用于堿度和pH控制。

8. 發展歷史

   鋁(lv)鹽(yan)在水(shui)中(zhong)經電離、水(shui)解后生成氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)膠體， 氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)是兩性氫氧(yang)化(hua)物，高pH值水(shui)中(zhong)氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)呈(cheng)堿性而被(bei)溶解，反(fan)應(ying)結(jie)果，使水(shui)中(zhong)殘留(liu)(liu)鋁(lv)含量(liang)增(zeng)加(jia)(jia),水(shui)中(zhong)殘留(liu)(liu)鋁(lv)量(liang)也增(zeng)加(jia)(jia)，因此起不到產生 AI(OH)2絮(xu)團的(de)作用。水(shui)的(de) pH＞8時，氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)溶解。用鋁(lv)鹽(yan)作混凝劑時，原(yuan)水(shui)的(de) pH值應(ying)為6.5～7.5。

   2014年(nian)起國內部分(fen)水(shui)司和(he)工(gong)程中(zhong)心陸(lu)續開展(zhan)pH控(kong)制的相關技術(shu)，以(yi)解決市政水(shui)廠出(chu)水(shui)鋁含量控(kong)制問題。傳統的，是將(jiang)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)氣(qi)體直接(jie)通入水(shui)中(zhong)以(yi)降低pH，以(yi)減少混凝(ning)劑的投加量，進而減少出(chu)水(shui)鋁含量，但(dan)是伴隨著(zhu)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)氣(qi)體使用而引發的問題使得該技術(shu)無法被大規模運用。

明顯的(de)問題是

1，二(er)氧(yang)化碳利用率只有(you)30-60%。

2，額外的二氧(yang)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(xing)二氧化碳儲(chu)罐(guan)和(he)額外的反應設(she)備占地面積大。

5，混凝劑投(tou)加點(dian)位(wei)pH的(de)精(jing)細度控制。

   為了(le)解(jie)決(jue)這些問題(ti)(ti)，上海(hai)水司首開先(xian)河引進(jin)國內(nei)首條(tiao)全(quan)自動碳酸溶液投加系統(tong)，經過全(quan)年測試(shi)，驗證了(le)二氧化(hua)碳和載體水現場制成碳酸溶液后，再將碳酸溶液投加到原(yuan)水中，該工藝能有效(xiao)的(de)調節原(yuan)水pH的(de)同時解(jie)決(jue)了(le)以(yi)上長(chang)期困擾(rao)水務技術人員的(de)難(nan)題(ti)(ti)。

在制水行業中，由于藻類引發的原水pH偏高和不穩定，而導致的一系列問題。高壓過飽和碳酸溶液投加系統給予人們一個全新的解決方案。

總結

1.         相較于二氧化碳，強酸在儲存，運輸，腐蝕，反應副產物等方面存在諸多缺點。其他弱酸存在運行成本高和反應副產物的問題。

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.         過飽和碳酸不會摧毀原水堿度，給予更多的pH緩沖能力。

6.         過飽和碳酸調節原水pH，在較低的pH值下，碳酸鹽的溶解度明顯增加。

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