مواد شیمیایی آنتی اسکالانت

مواد شیمیایی آنتی اسکالانت، ضدخوردگی

1) اسید هیدروکلراید HCL
به طور معمول اسید هیدروکلراید [HCl] یا سولفوریک [H2SO4] ، برای کاهش pH به خوراک RO تزریق می شوند.
اسید سولفوریک بیشتر از اسید HCl استفاده می شود. یکی از دلایل این امر این است که اسید سولفوریک نسبت به اسید هیدروکلراید ، هزینه نسبتاً پایین تری دارد. یکی دیگر از مزایای استفاده از سولفوریک نسبت به هیدروکلراید ، کاهش بخار در جو است که به معنی خوردگی کمتری نسبت به اجزای فلزی اطراف آن است. اسید سولفوریک گاهی اوقات بیش از هیدروکلراید ترجیح داده میشود .
اسید سولفوریک بدون مواد افزودنی ، برای استفاده با RO مناسب است. اسید سولفوریک به صورت تجاری به عنوان یک محلول 20٪ و 93٪ در دسترس است. در رقیق کردن 93٪ اسید سولفوریک احتیاط لازم است ، زیرا حداکثر حرارت رفت در حدود 60٪ رخ می دهد. بسیار مهم است که اسید غلیظ به آرامی به بالای آب رقیق شده ای که مخلوط می شود اضافه شود تا حرارت و جوش به حداقل برسد و همچنین اسید هیدروکلریک وقتی ترجیح می یابد که سولفات کلسیم ، سولفات باریم یا سولفات استرانسیوم نگران کننده باشد. اسید سولفوریک سطح یون سولفات را در خوراک RO افزایش می دهد ، که به طور مستقیم پتانسیل مقیاس بندی مبتنی بر سولفات را افزایش می دهد. اسید هیدروکلریک درجه فنی (بدون مواد افزودنی) به طور معمول برای خرید مناسب است. اسید HCl به طور معمول به عنوان یک محلول 30 تا 37٪ در دسترس است. گاهی اوقات به آن اسید کلریدریک گفته می شود.

هدف اصلی کاهش pH در آب ورودی دستگاه آب شیرین کن کاهش مقدار کربنات کلسیم در آب RO است که با استفاده از شاخص اشباع Langlier Saturation Index [LSI] اندازه گیری می شود. مقدار LSI روشی برای گزارش گرقتگی آب براساس میزان اشباع کربنات کلسیم است. آب با LSI منفی برای لوله های فلزی، خورنده محسوب می شود و کربنات کلسیم را تشکیل نخواهد داد. آب با LSI مثبت خورنده نیست ، اما تمایل به تشکیل کربنات کلسیم دارد

مقدارpH بالاتر ، غلظت کلسیم بالاتر و سطح قلیایی بالاتر. با تزریق اسید (معمولاً سولفوریک یا هیدروکلریک) در آب خوراک دستگاه آب شیرین کن RO ، می توان مقدار LSI را کاهش داد. مقدار LSI پیشنهادی در خوراک دستگاه آب شیرین کن منفی 2/0 منفی است .

2)بایوساید

بیوکسیدهای غشایی RO ترکیبات شیمیایی هستند که برای جلوگیری از رسوب بیولوژیکی و یا از بین بردن مواد سوخت زیستی غشای RO طراحی شده اند. بیوسیدها در اصل غیر سمی هستند و می توان از آنها برای دوز مداوم در غشاهای RO استفاده کرد.

این گیاه دارای دو تغییر میکروبیوکسید اکسید کننده و غیر اکسید کننده برای ضد عفونی غشاء اسمز معکوس / نانو فیلتر / غشای فیلتر فوق العاده است. بيوكسيدهاي نوع اكسيد كننده براي سيستم اسمز معكوس معكوس بي خطر است. در برابر میکروارگانیسم های طیف گسترده و بسیار کارآمد است همچنین کاملاً زیست تخریب پذیر است و کاملاً عاری از کلر و سازگار با محیط زیست است.

3) دیسکلر-کربن اکتیو- متابی سولفات سدیم SBS
به هیچ وجه نباید یک آب کلر آزاد در آب خوراک RO وجود داشته باشد. حتی مقدار بسیار کمی کلر در جریان ورودی آب دستگاه اسمز معکوس باعث آسیب جبران ناپذیر اکسیداسیون غشاء (خرابی ممبران) می شود. بنابراین اپراتورها باید اطمینان حاصل کنند که اکسیدان ها وارد سیستم RO نمی شوند.

چگونه می توان کلر باقی مانده در آب را حذف کرد؟

دو روش معمول پیش تصفیه برای کاهش کلر باقی مانده در آب وجود دارد اول جذب کلر توسط فیلتر کربن فعال و دوم با استفاده از یک ماده کاهش دهنده شیمیایی مانند بیسولفیت سدیم است.

1) فیلترهای کربن اکتیو معمولاً به شکل گرانول در مخازن فایبر گلاس FRP در سیستم های کوچک به صورت ترکیب سیلیس و کربن در یک مخزن استفاده می شوند. توصیه می شود از کربن باکیفیت و ترجیحا گیاهی استفاده شود. نوع کربن ترجیحا باید با سختی بالا و مقدار خاکستر کم باشد زیرا در صورت نامرغوب بودن کربن تحت فشار آب ورودی کربن سختی خود را از دست داده و نه تنها توانایی حذف کلر را نداشته بلکه باعث عبور خاکستر از فیلتر میکرونی میشود و گرفتگی ممبران را به همراه خواهد داشت.

مزایا و معایب فیلتر کربن اکتیو:

از مزایای استفاده از فیلترهای کربن میتوان به توانایی آن در از بین بردن مواد آلی موجود در آبهای خوراکی اشاره کرد که می تواند غشا RO را از بین ببرد که در تصفیه آبهای خوراکی ( دستگاه تصفیه خانگی) نسبت به سیستم شیمیایی اطمینان بیشتری دارند.
معایب استفاده از فیلترهای کربن اکتیو نیز این است که آنها برای پرورش باکتریها که می توانند منجر به رسوب بیولوژیکی RO شوند مکان مناسبی است.

2) بیسولفیت سدیم [SBS] ماده اصلی کاهش دهنده کلر برای سیستم های RO بزرگتر است. توجه: SBS نباید کاتالیز باشد. محلول SBS با حل کردن متابولیت سولفید جامد در آب ساخته می شود و pH برابر 6/4 در 1٪ (با وزن) قدرت محلول دارد. یک محلول 10 SBS ٪ به افزودن 230 گرم از متابیتسولفیت سدیم جامد به یک گالن آب نیاز دارد. متابولیس سولفات سدیم با خلوص 97.5 تا 99٪ از نظر تجاری در دسترس است و می توان با اطمینان و تا شش ماه در یک محل ذخیره خشک نگهداری کرد. محلول SBS در برابر هوا پایدار نیست و با اکسیژن و همچنین کلر نیز واکنش نشان می دهد ، بنابراین توصیه می شود در مدت زمان 3 تا 7 روز از بسته هایی با وزن کمتر از 2٪ و در محل های بسته ای کمتر از 10٪ طی 7 تا 14 روز استفاده شود.

چه مقدار از متابی سولفات سدیم کلر موجود در آب را حذف می کند؟

از لحاظ تئوری ، 74/1 ppm از SBS (یا 0.70 ppm متابولیت سدیم سدیم) 1.0 ppm کلر را خنثی می کند. ولی در عمل طراحان از دوز 1.8 تا 3.0 ppm از SBS در هر 1/0 ppm کلر استفاده می کنند تا یک عامل ایمنی صنعتی برای سیستم های RO باشد. مقدار SBS باید به اندازه کافی بالاتر از عناصر RO اضافه شود تا حداقل 20 ثانیه از زمان واکنش مشکلی پیدا نشود و همچنین مخلوط کردن خطی مواد مناسب لازم است که این امر ترجیحا توسط میکسر استاتیک انجام می شود.

مزایا و معایب SBS :

از مزایای استفاده از كلر زدایی SBS این است كه نسبت به فیلترهای كربن هزینه کمتری می خواهد . محصولات جانبی کمتر ، عملکرد آسان و همچنین SBS باقیمانده به راحتی توسط RO حذف می شود.

از معایب SBS می توان نیاز به کنترل و مخلوط کردن حجم کمی از مواد شیمیایی و افزایش خطر ایجاد کلر در ساخت آن در غشاها در صورت عدم نظارت کافی و کنترل افراد، اشاره کرد . در مواردی که باکتریهای کاهش دهنده گوگرد یا SBR در خوراک دستگاه آب شیرین کن RO موجود باشد ، بیسولفیت به عنوان یک ماده مغذی عمل می کند و رشد آنها را تقویت می کند. مواد SBR معمولاً در مناطقی مانند فلوریدا در چاههای کم عمق یافت می شوند.

4) آنتی آسکالانت و دیسپرسانت

آنتی اسکالانت RO – آنتی اسکالانت – قیمت آنتی اسکالانت

تعداد زیادی از تأمین کنندگان مواد شیمیایی وجود دارند که انواع مختلفی از مواد ضدخوردگی ، ضد رسوب (آنتی آسکالانت) و ضد عفونی (دیسپرسانت) را برای بهبود عملکرد سیستم های RO (آب شیرین کن صنعتی ) و NF (سیستم های نانو فیلتراسیون) تهیه می کنند.

آنتی آسکالانت و دیسپرسانت

آنتی آسکالانت خانواده ای از مواد شیمیایی هستند که به منظور جلوگیری از تشکیل و رسوب نمک های معدنی متبلور تشکیل شده اند. بیس بسیاری از مواد شیمیایی آنتی آسکالانت پلیمرهای آلی ساخته شده توسط انسان هستند (به عنوان مثال اسیدهای پلی آکریلیک ، اسیدهای کربوکسیلیک ، اسیدهای پلی آمالیک ، ارگانو فسفاتها ، پلی فسفاتها ، فسفوناتها ، پلیمرهای آنیونی و غیره). وزن مولکولی این پلیمرها می تواند از 2000 تا 10،000 دالتون باشد.

مواد ضد رسوب یا آنتی آسکالانت

در ابتدا فن آوری آنتی آسکالانت برای سیستم های RO از مواد شیمیایی مورد استفاده در برنامه های خنک کننده آب و دیگهای بخار استفاده می شد. لازم به ذکر است که تعداد زیادی از مواد شیمیایی آنتی آسکالانت که تکامل یافته اند بسته به کاربرد و پلیمر ارگانیک مورد استفاده ، نتایج و کارایی بالایی را به وجود آورده اند.

در استفاده از مواد ضد رسوب یا آنتی آسکالانت ساخته شده از اسید پلی آکریلیک باید احتیاط کرد. آنها در صورت وجود مقادیر زیاد آهن ، موجب تشکیل رسوب و گرفتگی بر روی سطح غشای ممبران (غشای ممبران) می شوند. این گرفتگی باعث افزایش فشار بر روی ممبران خواهد شد ، اما به طور معمول با استفاده از یک pH کم می توان آن را ردکرد.

در استفاده از مواد مواد ضد رسوب یا آنتی آسکالانت که از نظر طبیعت آنیونیک هستند (مانند اسیدهای پلی آکریلیک) در صورت استفاده از منعقد کننده یا پلی الکترولایت کاتیونی در پیش تصفیه نیز بایستی احتیاط شود زیرا باعث ایجاد یک ماده پوستی بسیار چسبناک در وسل و سطح خارجی غشاء ممبران می شود.

یک نوع مواد شیمیایی آنتی آسکالانت RO رواج داشت ، هگزامتافسفات سدیم (SHMP) بود ، اما با پیشرفت در تولید مواد شیمیایی اختصاصی ، میزان مصرف آن بسیار کاهش یافته است.

مواد شیمیایی آنتی آسکالانت RO

 

متداولترین مواد معدنی عامل رسوب گذاری در سیستم آب شیرین کن RO :

کربنات کلسیم [CaCO3] سولفات کلسیم [CaSO4] سولفات استرانسیوم [SrSO4] سولفات باریم [BaSO4]
فسفات کلسیم [CaPO4] کلسیم فلوراید [CaF2]

دیسپرسانت چیست؟

دیسپرسانت ها خانواده ای از پلیمرهای ساخته شده توسط انسان هستند که به منظور جلوگیری از تجمع و رسوب بر روی سطح غشایی ساخته شده اند. دیسپرسانت گاهی به عنوان آنتی فولانت شناخته می شوند. مواد شیمیایی دیسپرسانت غالباً دارای خواص ضدعفونی هستند و گاها با خواص مواد آنتی آسکالانت مشابه است. کارآیی دیسپرسانت های مختلف می تواند برای مواد مختلف متفاوت باشد ، بنابراین باید بدانید که برای چه عواملی استفاده می کنند. برخی از کاربردهای دیسپرسانت و مواردی که توسط دیسپرسانت کاهش می یابد در زیر بیان می شوند.

دیسپرسانت

چه مواردی توسط دیسپرسانت حذف یا کاهش می یابد؟

1) فلزات معدنی
2) اکسیدهای فلزی و هیدروکسیدها [آهن ، منگنز ، آلومینیوم]
3) ماده سیلیکا پلیمریزه شده
4) کلوئیدی [که به عنوان ذرات بسیار کوچکی تعریف شده است که در یک سیستم تعلیق نامتناهی می ماند و می تواند از خاک رس ، آهن ، آلومینیوم ، سیلیس ، گوگرد و / تشکیل شود. یا مواد آلی]
5) ماده بیولوژیکی

پیش بینی حداکثر حلالیت سیلیس اشباع بسیار دشوار است. به طور خاص ، آهن موجود در آب ورودی سیستم آب شیرین کن به آسانی می تواند سیلیکات آهن را تولید کرده و غلظت مجاز سیلیس را در جریان آب ورودی دستگاه آب شیرین کن RO بطور چشمگیری کاهش می دهد. فاکتورهای مهم دیگر pH و دما هستند.

مقدار زیاد میزان فلزات (به عنوان مثال آهن ، منگنز ، آلومینیوم) نیز می تواند مشکل ساز باشد. اشکال محلول یون های فلزی سطح اشباع بالاتری را فراهم می کند.

 

مقدار تزریق آسکالانت و دیسپرسانت در سیستم آب شیرین کن RO

حفظ میزان تزریق دوز مناسب آنتی آسکالانت و دیسپرسانت مهم است. تزریق میزان کم می تواند باعث ایجاد رسوب شود. دوز بیش از حد مواد نیز می تواند باعث ایجاد رسوب پراکندگی روی غشاء شود و یک مشکل رسوب ایجاد کند.

مهم است که ماده آنتی آسکالانت و دیسپرسانت هنگام خاموش شدن سیستم آب شیرین کن کاملاً از سیستم برق RO خارج شود ، زیرا می تواند بر روی غشاء قرار بگیرد و باعث ایجاد مشکل گرفتگی شود. تزریق ماده آنتی آسکالانت و دیسپرسانت باید هنگام گرفتگی غشا RO با فشار کم متوقف شود.

پمپ اندازه گیری شیمیایی مورد استفاده برای تزریق آنتی آسکالانت یا دیسپرسانت باید تنظیم شود تا دفعات تزریق به حداکثر برسد. حداقل دفعات تزریق پیشنهادی یک بار در هر 5 ثانیه است. میزان دوز معمولی مواد آنتی آسکالانت یا دیسپرسانت 2 تا 5 ppm است. برای دستیابی به دفعات تزریق پمپ اندازه گیری ، رقیق کردن ماده آنتی آسکالانت یا دیسپرسانت الزامی می باشد.
مثال دستگاه 25 متر مکعب در شبانه روز:
25 متر مکعب در شبانه روز با 50 % مقدار تنظیم مقدار تولید و پساب
25 متر مکعب تولید
25 متر مکعب پساب
50 متر مکعب در شبانه روز ورودی دستگاه
3 ppm = 150 ppm/24h *50
بنابراین مقدار 150 پی پی ام آنتی آسکالانت با غلظت 3 پی پی ام نیاز هست در شبانه روز 24 ساعت

محل تزریق آنتی آسکالانت و دیسپرسانت در سیستم آب شیرین کن RO

طراحی سیستم تزریق آنتی آسکالانت و دیسپرسانت در جریان آب ورودی به سیستم آب شیرین کن RO باید اطمینان حاصل کنید که قبل از ورود آب به عناصر RO (پمپ فشار قوی، پرشر وسل و غشاء ممبران) به درستی با مواد شیمیایی مخلوط شده باشد. استفاده از میکسر استاتیک مؤثرترین روش اختلاط است ، اما هزینه آن را به سیستم اضافه می کند. بیشتر سیستم ها قبل از فیلتر کارتریج خوراک RO ، نقطه تزریق را دارند و به زمان عبور آب از فیلتر کارتریج و همزن پمپ خوراک RO متکی هستند تا در مخلوط کردن تأثیر بگذارد.

توصیه می شود در صورت تعدیل pH اسید در آب ورودی RO ، آنتی آسکالانت یا دیسپرسانت قبل از رسیدن به نقطه تزریق ، باید با آب در یک مخزن جدا کاملاً مخلوط شود.

مواد آنتی آسکالانت یا دیسپرسانت به صورت مایع غلیظ یا به صورت پودر تهیه می شوند. آب رقیق سازی باید بدون سختی باشد و ترجیحاً از آب خروجی RO باشد. بسته به میزان رقیق شدن آب با آنتی آسکالانت یا دیسپرسانت ، می توانید حجم مخزن روزانه را از انتخاب کرد. مدت زمان پیشنهادی ماندن محلول رقیق شده 2 تا 3 روز است.

نکته مهم

مسئله مهم دیگر در انتخاب یک ماده آنتی آسکالانت یا دیسپرسانت ، اطمینان از سازگاری آن با غشای RO یا NF در حال استفاده است. مواد شیمیایی ناسازگار وجود دارد که می توانند به طور برگشت ناپذیر غشای RO را خراب و آسیب رسانند.