آنتی اسکالانت چیست ؟
یکی از مهمترین و ضروری ترین مواد شیمیایی مورد استفاده در دستگاه تصفیه آب صنعتی RO ، آنتی اسکالانت یا ضدرسوب می باشد. دلیل استفاده از این مواد، جلوگیری از گرفتگی ممبران و تشکیل رسوب بر روی سطح ممبران طی فرایند تصفیه آب می باشد. رسوب تشکیل شده باعث کاهش راندمان و در نهایت کاهش عمر دستگاه تصفیه آب می شود.
مکانیسم تشکیل رسوب (Scaling)
به طور کلی رسوب وقتی تشکیل می شود که غلظت یک نمک از حلالیت آن در آب بیشتر باشد. در حین فرایند تصفیه آب، غلظت نمک های موجود در آب خام، به تدریج بر روی سطح ممبران RO افزایش می یابد. افزایش این نمک ها تا جایی ادامه می یابد که از مرز حلالیت می گذرد و رسوب تشکیل می شود. در واقع تشکیل رسوب زمانی اتفاق می افتد که آب از مرحله فوق اشباع گذشته است و ظرفیت کافی برای نگه داشتن یون ها ندارد. در نتیجه یونهای مازاد را به شکل رسوب دفع می کند.
فاکتورهای موثر بر رسوب گذاری
عواملی که بر شدت رسوب گذاری موثر هستند شامل موارد زیر می باشند.
- تاثیر pH : این عامل در رسوب گذاری کربنات کلسیم، هیدروکسید منیزیم و ترکیبات آهن بسیار موثر است. افزایش pH ، پتانسل رسوب گذاری را افزایش می دهد. در حالیکه کاهش pH تمایل آب برای نگهداری این املاح را به صورت محلول افزایش می دهد.
- سرعت عبور سیال : سرعت سیال اثر متفاوتی بر روی رسوب گذاری دارد و ممکن است باعث کاهش یا افزایش آن شود.
- اثر دما : افزایش دما باعث کاهش حلالیت گازهای محلول در آب می شود. این پدیده موجب فوق اشباع شدن املاح و تشکیل رسوب می گردد.
عوامل ایجاد گرفتگی در ممبران RO
با توجه به ماهیت آب خام ورودی عوامل متعددی در گرفتگی ممبران دستگاه تصفیه آب صنعتی نقش دارند. مهمترین آنها عبارتند از :
- املاح موجود در آب : یونهای محلول در آب که به مرور افزایش می یابند و تشکیل رسوب می دهند. مهمترین این املاح عباتند از : کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات استرانسیوم، سولفات باریم، سیلیس و فلورید کلسیم.
- ذرات معلق : شامل رس، ماسه، اکسیدهای آهن و آلومینیوم و ذرات کربن. این نوع گرفتگی در صورت استفاده از پیش تصفیه های دارای منعقد کننده بیشتر می شود.
- میکروارگانها : شامل انواع میکروب ، باکتری ، ویروس ، قاچ و مواد حاصل از متابولیسم آنها.
- مواد آلی : شامل روغن، هیدروکربن ها، سورفکتانتهای کاتیونی و … . این مواد بدترین نوع گرفتگی ممبران را بوجود می آورند.
اثرات منفی گرفتگی غشای ممبران
- کاهش میزان تولید آب تصفیه شده
- افزایش املاح در آب تصفیه شده یا اصطلاحا افزایش شوری محصول
- افت فشار شدید و اتلاف انرژی
- آسیب دیدگی ممبران RO و در نهایت خرابی آن که منجر به تعویض زودهنگام ممبران دستگاه آب شیرین کن می شود.
نحوه عملکرد آنتی اسکالانت RO
روش عملکرد آنتی اسکالانت در دستگاه تصفیه آب صنعتی بدین صورت است که از تجمع املاحی مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و… جلوگیری می کند. در واقع انتی اسکالانت به املاحی که به مرز فوق اشباع رسیده اند، اجازه تشکیل هسته های اولیه و رشد آن بر سطح ممبران را نمی دهد. در غیاب آنتی اسکالانت این هسته ها تشکیل و به مرور رشد می کنند تا آنجا که با چشم غیرمسلح نیز قابل دیدن هستند. از اینرو استفاده مداوم از آنتی اسکالانت در دستگاه تصفیه آب صنعتی (اسمز معکوس) ضروری می باشد.
انواع آنتی اسکالانت مورد استفاده در دستگاه آب شیرین کن
دسته بندی آنتی اسکالانتها براساس موارد زیر صورت می گیرد :
- ترکیبات شیمیایی : شامل پایه فسفونات ، پلی اکریلات ها و …
- pH : شامل سه نوع آنتی اسکالانت اسیدی، آنتی اسکالانت قلیایی و خنثی
انتخاب انتی اسکالانت مناسب به نوع آب خام و آنالیز املاح آن بستگی دارد. با توجه به آزمایش آنالیز آب خام، آنتی اسکالانت مناسب دستگاه اسمز معکوس را می توان تعیین کرد. به طور مثال در صورت داشتن رسوبات کربنات کلسیم بالا بهتر است از انتی اسکالانت اسیدی استفاده شود. استفاده از انتی اسکالانت مناسب و مطلوب باعث افزایش طول عمر ممبران می گردد. همچنین باعث کاهش دفعات شستشوی ممبران دستگاه اسمز معکوس و نیاز کمتر به CIP دستگاه تصفیه آب صنعتی می شود. این امر باعث کاهش هزینه های کلی نگهداری دستگاه آب شیرین کن می شود.
نحوه استفاده از انتی اسکالانت در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس
برای استفاده از انتی اسکالانت در دستگاه تصفیه آب صنعتی دو نکته را باید در نظر گرفت :
1- میزان تزریق : دوز تزریق آنتی اسکالانت به دستگاه آب شیرین کن به پارامترهایی مانند نوع آنتی اسکالانت ، آنالیز آب، میزان دبی، دمای آب و درصد ریکاوری سیستم بستگی دارد.
2- محل تزریق : آنتی اسکالانت در سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس RO بعد از فیلتر شنی و کربنی و قبل از فیلتر میکرونی تزریق می شود.
نحوه استفاده از آنتی اسکالانت بدین صورت است که مقدار آنتی اسکالانت محاسبه شده توسط دوزینگ پمپ به داخل سیستم تزریق می شود .میزان تزریق معمولا 3-6 میلی گرم در لیتر می باشد.
مضرات استفاده از آنتی اسکالانت نامرغوب
استفاده از انتی اسکالانت با کیفیت پایین و نامناسب مشکلات زیر را برای دستگاه تصفیه آب مورد استفاده بوجود می آورد :
1- گرفتگی زود هنگام ممبران تصفیه آب
2- دوره های شستشوی ممبران CIP کوتاه مدت
3- افزایش مصرف آنتی اسکالانت و مواد شوینده اسیدی و قلیایی ممبران
4- کاهش عمر ممبران RO و تعویض زود هنگام آن که در اثر استفاده مکرر و بیش از حد مواد اسیدی و قلیایی شستشوی ممبران RO اتفاق می افتد.
انواع آنتی اسکالانت موجود در بازار ایران
انتی اسکالانت با برندهای متنوع در بازار موجود است مهمترین این برندها موارد ذیل هستند
آنتی اسکالانت فلوکن Flocon 260
آنتی اسکالانت اویستا Avista Vitec5100 – Avista Vitec5300
آنتی اسکالانت Genesys
آزمایش آنتی اسکالانت
با توجه به تنوع انتی اسکالانت موجود در بازار و عرضه محصولات مشابه توسط برخی فروشندگان، انتخاب آنتی اسکالانت مناسب کار سخت و حائز اهمیتی می باشد. برای ارزیابی و تشخیص آنتی اسکالانتها روشهای مختلفی وجود دارد. آزمایش آنتی اسکالانت و تشخیص کیفیت و کارایی آن توسط آزمایشگاه های معتبر امکان پذیر است.
