پیامبر آب

در این پست از مجله پیامبر آب می خواهیم در مورد پرسش آنتی اسکالانت چیست؟ کاربردهای آن در کجاست؟ به صورت کامل توضیح دهیم. ما در این پست علاوه بر پرسش آنتی اسکالانت چیست؟ در مورد انواع ضد اسکالانت ، مزایای آنها، عملکرد آنها و شرایط نگهداری آنتی اسکلانت ها به صورت کامل اشاره کرده ایم.

آنتی اسکالانت چیست؟

آنتی اسکالانت ها و مواد ضد رسوب به مواد شیمیایی گفته می شود که به آب ورودی قبل از اینکه وارد دستگاه RO بشود تزریق و اضافه می شود این کار باعث میشود میزان رسوب گذاری آب ورودی بر روی غشاهای فیلتر در آب شیرین کن کاهش پیدا کند. به عبارت دیگر، آنتی اسکالانت ها در صنعت تصفیه آب و تصفیه فاضلاب است که مهم ترین کاربرد آن در سیستم های تصفیه آب اسمز معکوس جهت جلوگیری از پوسته شدن غشای دستگاه RO است.

آنتی اسکالانت ها در دستگاه تصفیه آب صنعتی نقش بسیار مهمی دارند. در این دستگاه تکنولوژی اسمز معکوس بی نقص ترین نوع فیلتر کردن و تصفیه آب محسوب می شود. توجه داشته باشید که در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی ، عبور آب خام با سختی و املاح از غشاء ممبران ، می تواند باعث رسوب گذاری بر سطح غشاء و در آخر باعث ایجاد گرفتگی و یا از بین رفتن ممبران شود. آنتی اسکلانت ها می توانند به میزان زیادی این رسوب گذاری را کاهش دهند و حتی در برخی از موارد به صفر برسانند.

نکته : حتما باید قبل از اینکه دستگاه شروع به کار کند آنتی اسکالانت در قسمت ورودی آب یک دستگاه آب شیرین کن با استفاده از یک دوزینگ پمپ به سیستم تزریق می شود.

انتخاب آنتی اسکالانت مناسب و محاسبه و تزریق دوز صحیح آن به آب ورودی دستگاه RO مسئله ی بسیار مهمی می باشد که به نحوه طراحی سیستم RO بستگی دارد. پارامترهای دیگری مانند ترکیبات، عناصر و ناخالصی های موجود در آب خام و میزان ریکاوری، مواد معلق در آب خام ،اسیدی یا قلیائی بودن آب خام نیز در این محاسبات تاثیرگذار هستند. دوز یا میزان تزریق آنتی اسکالانت عموما بین 1 تا 6 گرم به ازای هر متر مکعب آب ورودی به دستگاه است.

انواع آنتی اسکالانت

آنتی اسکالانت ها با توجه به ترکیبات و فرمول شیمیایی شان به گروه های گوناگونی تقسیم می شوند. .

انواع آنتی اسکالانت به دو دسته تقسیم می شوند؛ یعنی:
• پایه فسفاته
• پایه پلیمری
• اسید های آلی
• پایه فسفنات

در نوع فسفاته این مواد کربوکسیلیک و فسفاته وجود دارد و در کاهش جرم گیری تجهیزات تصفیه آب بسیار قوی عمل می کند.

نوع دیگر این مواد که پایه پلیمری دارند، قادر به جلوگیری از رسوبات کربناته و سولفاته هستند و برای استفاده در فرآیند شیرین سازی آب دریا کاربرد دارند.

علاوه بر فسفاته یا پلیمری بودن مواد ضد رسوب، می توان آنها را بر اساس میزان PH نیز در گروه های گوناگونی دسته بندی کرد که عبارتند از:

تفاوت آنتی اسکالانت ها

در ادامه پاسخ به سوال ” آنتی اسکالانت چیست؟ ” به ذکر تفاوت بین انواع این ماده پرداخته می‌شود.

آنتی اسکالانت اسیدی

•  آب تغذیه دارای مقدار PH پایین می باشد.
• این مواد معمولاً دارای بازدارنده‌های خوردگی هستند تا از اجزای دستگاه در برابر حمله اسید محافظت کنند و در عین حال به طور تاثیر گذار از تشکیل رسوب جلوگیری نمایند.
• ضد رسوب اسیدی برای حفظ کارایی خود در محیط‌ های اسیدی و پیشگیری از رسوب مواد معدنی ایجاد دهنده رسوب مانند سیلیس و اکسیدهای فلزی که بیشتر در آب‌های با PH پایین رایج هستند، تولید می‌شوند.

آنتی اسکالانت قلیایی

• آب تغذیه با مقادیر PH بالا می باشد.
• ضد رسوب قلیایی شامل مواد پراکنده و جداکننده برای پیشگیری از ایجاد رسوباتی مانند کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم در آب‌های با PH بالا می‌باشد.
• هدف این ماده کنترل پوسته شدن ناشی از ترکیبات قلیایی، تضمین عملکرد خوب دستگاه بدون به خطر انداختن یکپارچگی غشاء است.

آنتی اسکالانت خنثی

• آب تغذیه نه خیلی اسیدی است و نه خیلی قلیایی است.
• ضد رسوب خنثی عملکردی متعادل برای مهار رسوب ارائه می‌دهد و به پتانسیل انواع مختلف مواد معدنی ایجاد دهنده رسوب موجود در آب رسیدگی می‌کند.
• این مواد ترکیبی از بازدارنده‌های مناسب برای محدوده وسیع‌تری از شرایط PH را در خود جای می‌دهند که کنترل تاثیر گذار رسوب را در محیط‌های PH خنثی فراهم می‌نماید.

مزایای آنتی اسکالانت ها

مزایای آنتی اسکالانت ها  به صورت زیر میباشد:

• جلوگیری از تشکیل رسوب بر سطح غشای ممبران تصفیه آب
• افزایش طول عمر فیلتر ممبران تصفیه آب صنعتی
• بهبود راندمان دستگاه تصفیه آب
• کاهش هزینه‌های ناشی از مصرف انرژی
• سازگاری با سایر افزودنی‌ها
• سازگاری بالای محیطی
• بازیافت بهینه
• اثربخشی بالا و کاهش میزان فساد زیستی
• دوز تزریق پایین و مقرون به صرفه

نحوه عملکرد آنتی اسکالانت

رسوب ذرات بر روی غشاء فیلتر ها می تواند منجر به مسدود شدن آنها شود. رسوب گیری باعث مصرف انرژی بیشتر و کاهش طول عمر غشاء میشود.  استفاده از محصولات ضد اسکالانت از تجمع کریستال ها و رسوبات جلوگیری می کند. لایه های بالایی که به صورت لایه های سخت بدون تصفیه آب تشکیل می شوند به طور موثری از ایجاد رسوبات جلوگیری می کند. حتی با بالاتر رفتن میزان غلظت ، لایه بالایی تشکیل نمی‌شود، بلکه فقط تکه‌های ضعیفی تشکیل می‌شود که توسط پراکنده‌کننده به حالت معلق نگهداری می‌شوند. کنسانتره را می توان بدون هیچ مشکلی تخلیه کرد.

کاربردهای آنتی اسکالانت ها

●سیستم های آب خنک کننده یکبار مصرف و چرخشی
●تصفیه و پراکندگی لجن آب دیگ بخار
●تصفیه فاضلاب شهری
●فرآوری قند چغندر و نیشکر
●تصفیه آب صنعتی
●فرمولاسیون های شوینده و پاک کننده
●صنایع شیمیایی و پتروشیمی
●صنایع نفت و گاز

نکات مهم در استفاده از آنتی اسکالانت

میزان استفاده و همچنین کارکرد آنتی اسکالانت ها بر اساس کیفیت آب ورودی ( آب شور و آب دریایی ) به دستگاه های اسمز معکوس محاسبه می گردد. در نتیجه به صورت خودسرانه از ضد رسوب ها استفاده نکنید. حتما با متخصصین در این زمینه مشورت نمایید.

برای پیشگیری از رسوب و ته نشینی مواد از اسید نیز می توان استفاده کرد،اما اسیدها از نظر اقتصادی  به صرفه نمی باشند، زیرا قیمت بالایی دارند و برای نگهداری از اسیدها به تجهیزات مانیتورینگ نیاز است، بنابراین افراد برای احیا کردن این مواد ناچار به صرف هزینه های زیادی می شوند به همین دلیل است که راهکار جایگزین یعنی استفاده از آنتی اسکالانت ها تا این اندازه محبوب و مشهور است.

آنتی اسکالانت ها از اسیدها بسیار کم هزینه تر هستند و تفاوت اصلی بین آن ها مربوط به هزینه های نگهداری شان است، این به این دلیل است که برای نگهداری از آنتی اسکالانت ها به هیچ گونه تجهیزات خاصی نیاز ندارید و برایتان هزینه ای نخواهد داشت.

شرایط نگهداری از آنتی اسکالانت

• این محصول باید در مکان خشک و کاملا تاریک با دمای متعادل نگهداری شود .
• آنتی انتی اسکالانت ها باید در ظرف در بسته نگهداری شوند، ترجیحاً از نوع پلاستیک یا پلی اتیلن نگهداری شود.
• انتی اسکالانت های اسیدی و قلیایی نباید در کنار یکدیگر نگهداری شوند زیرا ایجاد واکنش میان این مواد می‌تواند خاصیت  آن را کاهش دهد.
• اگر از واحد تزریق مقداری از این ماده نشت پیدا کرد، محل نشت را با خاک یا ماسه پر کرده و مواد نشت یافته را با مقداری آهک یا ترکیبات مناسب خنثی کنید.

توصیه‌های ایمنی استفاده از آنتی اسکالانت

آنتی اسکالانت‌های اسیدی و قلیایی، مواد شیمیایی خطرناکی هستند که اگر با بدن فرد تماس پیدا کند باعث آسیب فرد میشود. بنابراین در هنگام استفاده از این محصولات از دستکش و عینک مخصوص مواد شیمیایی، ماسک ضد اسید ، لباس و چکمه‌های ضد اسید استفاده شود.

رعایت توصیه‌های ایمنی زیر می‌تواند از آسیب بیشتر به فرد حادثه دیده پیشگیری کند:

بو کردن این ماده  می‌تواند باعث آسیب به سیستم ریوی شخص شود. در صورت مواجه شدن با این خطر لازم است که فرد را به محیط آزاد منتقل کرده و در صورت نیاز به او تنفس مصنوعی دهید.

تماس ضد رسوب ممبران با چشم می‌تواند سبب سوزش آن شود. در صورت بروز این خطر  چشم را به مدت 15 دقیقه با آب فراوان شستشو دهید.
خوردن مقداری آنتی اسکالانت می‌تواند باعث سوزش معده و نیز آسیب به سیستم گوارش شود. اگر با این خطر مواجه شدید به فرد مقدار کافی آب و مایعات دهید. در صورت نیاز فرد حادثه دیده را به مراکز درمانی منتقل کنید

تماس ضد رسوب ممبران با پوست می‌تواند باعث ایجاد حساسیت و التهاب شود.باید پوست را  برای مدت زمان 15 دقیقه با آب زیاد شستشو دهید.

چگونگی تزریق آنتی اسکالانت‌

آنتی اسکالانت‌ معمولاً از طریق دوزینگ پمپ ها به آب ورودی اضافه می‌شوند. محل دقیق تزریق قبل از کارتریج فیلتر است. میزان تزریق بستگی به نوع و آنالیز یونی آب، درصد بازیافت یا ریکاوری سیستم RO و نوع آنتی اسکالانت دارد.

فرمول محاسبه استفاده ماهانه آنتی اسکالانت‌

غلظت توصیه شده بازدارنده رسوب در سیستم‌های اسمز معکوس معمولاً 3-6 گرم است، به این معنی که به ازای هر 1 تن آب ورودی به تجهیزات اسمز معکوس، 3-6 گرم بازدارنده رسوب باید اضافه شود.

W=Q×S×H×30/1000

W نشان دهنده مقدار مصرف ماهانه (کیلوگرم) است
Q نشان دهنده نرخ جریان آب ورودی به تجهیزات اسمز معکوس (m3/h)
S نشان دهنده غلظت دوز (3-6 ppm، بر حسب گرم در تن) است.
H نشان دهنده زمان عملکرد تجهیزات اسمز معکوس (ساعت) است.
1000 ضریب تبدیل بین گرم و کیلوگرم است
بازدارنده های مقیاس برای سیستم های اسمز معکوس معمولاً به فیلتر امنیتی که قبل از فیلتر دقیق است اضافه می شود. آنها از طریق دستگاه دوز با استفاده از پمپ اندازه گیری به خط لوله تجهیزات اسمز معکوس اضافه می شوند.

موارد دیگر در محاسبه دوز تزریق آنتی اسکالانت

خوشبختانه  امروزه نرم افزار های آسان تری به بازار آمده اند که بر اساس بررسی آب و جزییات گروه رسوب های موجود در آن، بهترین نوع اسکالانت مناسب برای سیستم شما و مناسب ترین میزان تزریق آن را به سادگی محاسبه می کنند. این نرم افزارها  MEMBRANE MASTER و CoRoLa-T نام دارند.

ازجمله سایت هایی که می توانید برای محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت استفاده کنید ، به شرح زیر است:

pureaqua.com

snowate.com

نتیجه گیری:

آنتی اسکالانت ها و مواد ضد رسوب به مواد شیمیایی گفته می شود که به آب ورودی قبل از اینکه وارد دستگاه RO بشود تزریق و اضافه می شود این کار باعث میشود میزان رسوب گذاری آب ورودی بر روی غشاهای فیلتر در آب شیرین کن کاهش پیدا کند. این امر می تواند باعث افزایش طول عمر فیلترهای ممبران شود.توجه داشته باشید کیفیت آنتی اسکالانت مهم است زیرا می تواند هزینه و خسارت های بیشتری به سیستم وارد شود.

البته استفاده از (Antiscalant) معایبی نیز دارد که عبارتند از:

هزینه‌های نصب و نگهداری، مصرف انرژی، تصفیه کم و ناکافی که همگی می تواند چالش های پیش رو باشد. به همین دلیل توصیه می شود در سیستم های RO قبل از انتخاب پیش تصفیه مناسب حتما مقدار سختی آب را مشخص کنند تا بتوانند بهترین راهکار را متناسب با آن انتخاب کنند.