رسوب ترکیبات معدنی بر روی سطح غشاهای اسمز معکوس (RO) یکی از مهم ترین مشکلاتی است که هنگام کار با یک سیستم نمک زدایی صنعتی با آن مواجه هستیم. علت اصلی این پدیده که به رسوب معروف است، وجود ترکیباتی مانند کلسیم، باریم، استرانسیوم، فلوراید و دی اکسید سیلیکون در آب لوله کشی است. این ترکیبات زمانی که در جریان غلیظ سیستم تصفیه آب به غلظتی بالاتر از حلالیت خود برسند، رسوب تشکیل می دهند. کربنات کلسیم (CaCO3) و سولفات کلسیم (CaSO4) دو نوع مهم از رسوبات در سیستم های RO هستند. اما یک راه برای جلوگیری از تشکیل این رسوبات، معرفی یک ماده ضد رسوب متناسب با خوراک ورودی به سیستم RO است. با آبان شیمی پالایش همراه باشید.


آیا او ضد اسکالانت است؟

آنتی اسکالانت محلولی است که برای جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی غشاهای سیستم اسمز معکوس (RO) به آب خام وارد شده به سیستم تصفیه آب صنعتی تزریق می شود. این محلول انواع مختلفی دارد و با مکانیسم های مختلف از تشکیل رسوب جلوگیری می کند. به طور کلی، آنتی اسکالانت ها دو حالت مهم دارند:

تشکیل رسوب را به تاخیر می اندازد: آنتی اسکالانت ها با تغییر ساختار شیمیایی ترکیبات ایجاد کننده رسوب مانند بی کربنات کلسیم و منیزیم، تشکیل رسوب را به تاخیر می اندازند.

اصلاح ساختار کریستالی رسوبات: برخی از ضد رسوب ها ساختار کریستالی رسوبات را اصلاح می کنند و باعث می شوند چسبندگی کمتری داشته باشند و قابل جابجایی نباشند.

انواع ضد اسکالانت

در حال حاضر انواع مختلفی از آنتی اسکالانت ها در بازار موجود است که با توجه به شرایط عملکرد سیستم تصفیه آب صنعتی قابل تهیه و استفاده می باشد. به طور کلی آنتی اسکالانت ها را می توان به دو روش زیر تقسیم کرد:

پایه فسفات: پایه فسفات از ترکیبات کربوکسیلیک اسید و گروه فسفات تشکیل شده است و این نوع ضد رسوب را می توان با کیفیت ترین محصول موجود در بازار دانست. ضد رسوب بر پایه فسفات در دستگاه های اسمز معکوس اثر عالی و عملکرد قابل قبولی دارد و از جمله محصولات صنعتی این دسته می توان به A104 و A111 اشاره کرد.

پایه پلیمری: آنتی اسکالانت های پلیمری در مواقعی که نیاز به آب دریا یا آب بسیار شور است استفاده می شود و این نوع آنتی اسکالانت در صورت وجود رسوبات کربنات و سولفات استحکام بالایی دارد. در مورد پایه پلیمری وزن مولکولی بالا بوده و مهمترین ویژگی آن امکان استفاده از آن در مکان های مختلف و امکان جلوگیری از آلودگی آلی است.

مراقب این نوع پایه پلیمری ضد رسوب باشید زیرا غلظت بسیار بالا و خورندگی بسیار پایینی دارد. به همین دلیل این گزینه برای مناطق آب شور و آب دریا بسیار مناسب است و برای این نوع آب ساخته شده است. می توان انتظار داشت که نوع پایه پلیمری با جلوگیری از تشکیل جلبک ها و آلاینده های بیولوژیکی نتایج مثبتی ارائه دهد.

انتخاب نوع آنتی اسکالانت بستگی به محل استفاده از آنها دارد و برای انتخاب درست آماده سازی باید نوع آب و مقدار مواد محلول در آن و همچنین شرایط کار در نظر گرفته شود. سیستم RO

کاربردهای صنعتی ضد اسکالانت

استفاده از یک ماده جرم‌گیر به‌ویژه در تصفیه آب اسمز معکوس برای جلوگیری از آسیب به غشای غشا شناخته شده است. واقعیت این است که ساختار شیمیایی آنتی اسکالانت به گونه ای است که از رسوب در سطح پوسته غشا جلوگیری می کند. بنابراین می توان از آن در صنایع مختلفی که از دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس استفاده می کنند مانند صنایع غذایی، دارویی، پتروشیمی و نیروگاهی استفاده کرد. یکی دیگر از کاربردهای عامل ضد مس در آب شیرین کن های صنعتی و نیمه صنعتی و آب شیرین کن های دریایی می باشد.

اگر آب مصرفی در صنعت تصفیه نشود، آب مصرفی خیلی سریع به وسایل و تجهیزات آسیب می رساند. دلیل این امر را باید در افزایش املاح آب در سال جاری دانست که منجر به افزایش میزان یون های کلسیم، بی کربنات و سولفات، رسوبات و انسدادها شد.

پوسته پوسته شدن در سیستم اسمز معکوس چگونه تشکیل می شود؟

با عبور آب تغذیه از غشا تحت فشار پمپ، غلظت نمک در سمت آب نمک یا در تغذیه غشا افزایش می یابد. با کاهش درصد آب در جریان خوراک، شوری افزایش می یابد و نمک های محلول در خوراک شروع به تشکیل ذرات ریز هسته می کنند. اینها ترکیب می شوند و در نهایت کریستال های نمک نامحلول را تشکیل می دهند. همانطور که اشاره کردیم، اگر اجازه داده شود این کریستال ها بدون کنترل تشکیل شوند، در نهایت باعث ایجاد رسوب در سطح غشای اسمز معکوس می شوند که گاهی اوقات خلاص شدن از شر آن بسیار دشوار و عملا غیر ممکن است.

تجمع بیش از حد رسوب باعث می شود که عناصر غشایی RO به دلیل افزایش پلاریزاسیون غلظت، کارایی خود را از دست بدهند. در نهایت شاهد کاهش تولید و کیفیت و همچنین کاهش فشار در سیستم تصفیه آب صنعتی خواهیم بود. به همین دلیل است که همیشه به یاد داریم که پیشگیری بهتر از درمان است.

نحوه اسپری آنتی اسکالانت

آنتی اکسیدان ها معمولاً از طریق یک پمپ تزریق مواد شیمیایی به نام آب پاش به آب ورودی اضافه می شوند. محل دقیق انژکتور در جلوی کارتریج فیلتر است. مقدار تزریق یا تزریق به نوع و آنالیز یونی آب، میزان بازیابی سیستم RO و نوع عامل آنتی باکتریال بستگی دارد.

دوز لازم آنتی اسکالانت

مقدار آنتی اسکالانت مورد نیاز برای جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی غشای RO با بررسی شرایط عملکرد سیستم RO و غلظت ترکیبات مختلف در محلول آب نمک (کنسانتره یا ضایعات) تعیین می شود. البته معمولا دوز تزریق آنتی اسکالانت در محدوده 2 تا 5 میلی گرم در لیتر (ppm) است.

البته برای تعیین این غلظت باید فرمول آنتی اسکالانت استفاده شده را در محاسبات لحاظ کنیم و بر این اساس غلظت تزریق مناسب را مشخص کنیم. به همین دلیل سازندگان آنتی اسکالانت نرم افزاری را برای محاسبه غلظت تزریق مورد نیاز بر اساس نوع آنتی اسکالانت و خواص شیمیایی آن ارائه می کنند. متأسفانه اکثر شرکت های سازنده مانند فلوکن یا آویستا استفاده از این نرم افزار را در دسترس عموم قرار نمی دهند و تنها نمایندگان فروش آنها به آن دسترسی دارند.

آیا خود تزریق ضد رسوب می تواند از تشکیل رسوب جلوگیری کند؟

مطمئناً هر روشی که برای پیش تصفیه RO استفاده می کنیم دارای محدودیت هایی است. آنتی اسکالانت از یک قانون پیروی می کند و ممکن است همیشه در همه شرایط عملکرد عالی نداشته باشد. در واقع روش های دیگری نیز برای جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی سیستم RO داریم که نمی تواند هم افزایی جذابی با تزریق آنتی اسکالانت نشان دهد که در نهایت باعث افزایش پایداری غشا و بهترین عملکرد سیستم تصفیه آب می شود. یکی از این روش ها تزریق اسید است که در مواردی که رسوبات گازدار داریم کمک زیادی به ما می کند.

چالش های آنتی اسکالانت

استفاده از آنتی اسکالانت ها برای جلوگیری از تشکیل رسوب در سیستم های نمک زدایی صنعتی چالش هایی دارد که باید بر آنها غلبه کرد:

تعداد نادرست تزریق ضد رسوب (اوردوز)

مهمترین چالشی که می توانیم با آن روبرو شویم مصرف بیش از حد یا تزریق غلظتی است که بیش از نیاز سیستم است. برخی از شرکت های نمک زدایی RO اهمیت این نکته را نادیده می گیرند، شرکت فروش آنتی اسکالانت ممکن است دوز صحیح را برای شرایط سیستم خود تعیین نکرده و بیش از حد تزریق کند. تزریق بیش از حد خود باعث رسوب و رسوب غشاهای RO می شود که منجر به کاهش تولید و افزایش فشار می شود.

به یاد داشته باشید که مهمترین وظیفه شما به عنوان یک اپراتور بهینه سازی دوز تزریق ضد رسوب بر اساس شرایط سیستم شما است. واضح است که نباید به جزئیات شرکت ها و بخش های مشابه یا شماره شرکت فروشنده آنتی اسکالانت تکیه کنید. توصیه می شود برای تعیین دوز مناسب برای سیستم خود بر اساس شرایط عملیاتی و پارامترها، وقت خود را صرف کرده و با تامین کننده ضد رسوب خود مشورت کنید.

مزیت استفاده از آنتی اسکالانت کم

دستگاه های تصفیه آب صنعتی به یون های ضد دارو متصل می شوند که باعث سختی آب و جلوگیری از چسبیدن رسوب به فیلتر غشایی می شود. این کار باعث افزایش طول عمر فیلترهای غشایی می شود و نیازی به تعویض به موقع آنها نیست. یکی از نتایج این کار کاهش هزینه ها در سیستم تصفیه آب صنعتی است.

با وجود تمام اثرات مثبتی که این ترکیب بر روی دستگاه تصفیه آب صنعتی می گذارد، در صورتی که کیفیت آن به اندازه کافی بالا نباشد، نتایج مورد انتظار حاصل نخواهد شد. اولین اثر یک ضد رسوب بی کیفیت را در شستشوی سریع فیلترها یا تعویض اولیه آنها می بینیم. در نتیجه همانطور که نوع مرغوب منجر به کاهش هزینه می شود، نوع بی کیفیت نیز هزینه های زیادی را به سیستم تصفیه آب صنعتی تحمیل می کند.

آنتی اسکالانت های بی کیفیت، میزان نمک های محلول در آب را افزایش می دهند و آب اشباع شده با نمک های رسوبی را از تصفیه خانه های آب صنعتی آزاد می کنند. در این حالت واحد تصفیه اسمز معکوس به طور موثر کار نمی کند و میزان برق مصرفی به دلیل افزایش فشار کاری و آمپراژ بسیار بیشتر خواهد بود.