تزریق آنتی اسکالانت برای جلوگیری از تشکیل رسوب روی ممبران اسمز معکوس

آنتی اسکالانت اسمز معکوس RO

رسوب ترکیبات معدنی روی سطح غشاهای اسمز معکوس (RO) یکی از مهم‌ترین چالش‌هایی است که در زمان بهره‌برداری از یک سیستم آب شیرین کن صنعتی با آن مواجه خواهیم بود. علت اصلی این پدیده که به اسکیلینگ ‌(Scaling) معروف است وجود ترکیباتی نظیر کلسیم، باریم، استرانسیوم، فلوئورید و سیلیس در آب خوراک است. این ترکیبات زمانی که در جریان تغلیظ شده سیستم تصفیه آب که به جریان ریجکت معروف است به غلظتی بیش از انحلال پذیری برسند تشکیل رسوب می‌دهند. و اما یکی از راه‌های جلوگیری از تشکیل این رسوبات تزریق آنتی اسکالانت (Antiscalant) متناسب به خوراک ورودی به سیستم RO است.

آنتی اسکالانت چیست؟

آنتی اسکالانت محلولی است که برای کاهش رسوباتاتی نظیر کربنات کلسیم (CaCO₃)، سولفات کلسیم (CaSO₄) و … بر روی سطح المان‌های پلیمری اسمز معکوس، در فرایند پیش تصفیه به جریان آب خوراک تزریق می‌شود. این محلول انواع مختلفی دارد که از طریق مکانیسم های متفاوتی از تشکیل این سروبات جلوگیری می‌کنند. معمولا دو مکانیسم مهم عمکلرد آنتی اسکالانت‌ها یکی به تعویق انداختن تشکیل رسوب و دیگری تغییر ساختار کریستالی رسوبات است. و دقیقا از همین طریق از تشکیل اسکیلینگ روی ممبران‌های RO جلوگیری می‌کنند.

چگونه اسکیلینگ یا رسوبات در سیستم اسمز معکوس تشکیل می شوند؟

با توجه به این که آب خوراک تحت فشار پمپ از ممبران عبور می کند، غلظت نمک در سمت آب شور یا همان خوارک ممبران افزایش می یابد. با کاهش درصد آب موجود در جریان خوراک غلظت نمک افزایش می‌باید، و نمک های محلول موجود در خوارک شروع به تشکیل ذرات میکرو هسته ای می کنند. اینها با هم ترکیب می شوند و در نهایت کریستال های نمکی نامحلول تشکیل می شوند. همانطور که اشاره کردیم، اگر اجازه داده شود این کریستال ها بدون کنترل تشکیل شوند، در نهایت باعث تشکیل رسوباتی روی سطح ممبران اسمز معکوس می شوند که رهایی از آن ها گاهی بسیار مشکل و عملا غیر ممکن خواهد بود.

تجمع بیش از حد رسوب باعث می شود که المان ممبران RO به دلیل افزایش پلاریزاسیون غلظتی، کارایی خود را از دست بدهند. در نهایت افت تولید و کیفیت و همچنین افت فشار را در سیستم تصفیه آب صنعتی شاهد خواهیم بود. پس همیشه باید به خاطر داشته باشیم که پیشگیری بهتر از درمان است.

مقدار دوز مورد نیاز آنتی اسکالانت

مقدار آنتی اسکالانت مورد نیاز برای جلوگیری از تشکیل رسوب روی ممبران RO از طریق بررسی شرایط عملیاتی سیستم RO و غلظت ترکیبات مختلف در محلول آب شور (تغلیظ یا ریجکت) تعیین می‌شود. البته تعیین این غلظت نیازمند این است که فرمول آنتی اسکالانت مورد استفاده را هم در محاسبات لحاظ کنیم و بر آن اساس غلظت مناسب تزریق را تعیین کنیم. به همین خاطر شرکت‌های سازنده آنتی اسکالانت بر اساس نوع آنتی اسکالانت خود و خصوصیات شیمیایی آن نرم افزاری جهت محاسبه غلظت مورد نیاز تزریق ارائه می‌دهند. متاسفانه اکثر شرکت‌های سازنده مثل فلوکن یا اویستا (Avista) استفاده از این نرم افزارها را در اختیار عموم قرار نمی‌دهند و فقط نمایندگان فروششان با آن دسترسی دارند. ولی شرکت‌های دیگری هم وجود دارند که درون وبسایت خود بخشی را مربوط به این محاسبات قرار داده‌اند که برای عموم قابل استفاده است.

چطور سیستم اسمز معکوس را با نرم افزار ROSA طراحی کنیم
>

به طور معمول، میزان دوز آنتی اسکالانت ۲ تا ۵ میلی گرم بر لیتر (mg/L) تعیین می‌شود، که البته به شرایط خوراک و درصد ریکاوری سیستم اسمز معکوس وابسته است.

آنتی اسکالانت فلوکن ۲۶۰

آیا تزریق ضد رسوب به تنهایی می‌تواند از تشکیل رسوبات جلوگیری کند؟

قطعا هر روشی که برای پیش تصفیه RO استفاده می‌کنیم با محدودیت‌‌هایی همراه است. آنتی اسکالانت هم از همین قاعده پیروی می‌کند و همیشه نمی‌تواند در همه شرایط عملکرد کاملی از خود نشان دهد. البته که ما روش‌های دیگری نیز برای جلوگیری از تشکیل رسوب روی سیستم RO داریم که در کنار تزریق آنتی اسکالانت نی‌توانند هم‌افزایی جذابی از خود نشان دهند، که در نهایت باعث افزایش دوام ممبران‌های و عملکرد بهتر سیستم تصفیه آب می‌شود. یکی از این روش‌های تزریق اسید است که در مواردی که رسوب کربناتی داشته باشیم می‌تواند بسیار برای ما کمک کننده باشد.

چالش‌های استفاده از آنتی اسکالانت

استفاده از آنتی اسکالانت برای جلوگیری از تسکیل رسوب در سیستم‌های آب شیرین کن صنعتی با چالش‌هایی همراه است که باید مورد توجه قرار گیرد. مهم‌ترین چالشی که ممکن است با آن مواجه شویم اوردوز (Overdose) یا تزریق با غلظتی بیش از نیاز سیستم است. بعضی از شرکت‌های بهره‌بردار آب شیرین کن RO به اهمیت این نکته توجهی نمی‌کنند، ممکن است شرکت فروشنده آنتی اسکالانت تعیین دوز را برای شرایط سیستم آنها به خوبی انجام نداده باشد و تزریق بیش از حد انجام دهند. این تزریق بیش از حد خودش باعث رسوب و تشکیل فولینگ روی ممبران‌های RO می‌شود، که در نهایت با کاهش تولید و افزایش افت فشار تاثیر خود را نشان می‌دهد.

پس در نظر داشته باشید که مهم‌ترین کار شما به عنوان بهره‌بردار بهینه سازی دوز تزریق آنتی اسکالانت بر اساس شرایط سیستم‌تان است. واضح است که به هیچ وجه نباید به داده‌های شرکت‌های و واحدهای مشابه و یا عدد شرکت فروشنده آنتی اسکالانت اتکا کنید. بکله توصیه می‌شود حتما خودتان وقت بگذارید و به مرور دوز مناسب سیستم‌تان را با توجه به شرایط و پارامتر‌های عملیاتی و مشورت با شرکت فروشنده آنتی اسکالانت تعیین کنید.

دوره آموزشی طراحی و بهره برداری پیش تصفیه اسمز معکوس

با توجه به اهمیت این موضوع ما در دوره‌ آموزشی پیش تصفیه اسمز معکوس یک جلسه کامل را به این موضوع اختصاص داده‌ایم و توضیح داده‌ایم که چگونه دوز مناسب آنتی اسکالانت را تعیین کنید. همچنین روش جذابی برایم مقایسه آنتی اسکالانت‌های برندهای مختلف قبل از استفاده ارائه داده‌ایم که بتوانید تاثیر عملکرد هر برند و دوز آن را به راحتی تعیین کنید. و اینها فقط بخش کوچکی از مباحثی است که در این دوره آموزشی ارزشمند به شما ارائه می‌شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.