عملکرد آنتی اسکالانت چگونه است و بهترین نرم افزارهای آن کدامند؟

آنتی اسکالانت (Antiscalant) و نرم افزارهای آن

اکثر آبهای طبیعی حاوی غلظت نسبتاً بالایی از یونهای کلسیم، سولفات و بی کربنات هستند. با عبور جریان آب از سطح غشا، بر اساس آنالیز آب جریان، رسوباتی مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریم و سولفات استرانسیوم بر روی سطح غشاها تشکیل شده و باعث رسوب آن می شود.

در عملیات نمک زدایی، در بازیافت های زیاد، غلظت کربنات کلسیم و سولفات کلسیم از حد اشباع فراتر رفته و منجر به تشکیل رسوب بر روی سطوح غشا می شود. گرفتگی سطح غشا منجر به کاهش تولید محصول، کاهش راندمان فرآیند و افزایش هزینه های عملیاتی می شود. یکی از راه حل های موجود برای حل مشکل رسوب ممبران و افزایش طول عمر آنها، افزودن مواد ضد اسکالانت به خوراک غشاهای اسمز معکوس (RO) است که از تشکیل رسوب در سطح ممبران جلوگیری می کند.

مکانیسم مواد ضد اسکالانت:

آنتی اسکالانت ها سورفکتانت هایی هستند که به روش های زیر از تشکیل رسوب جلوگیری می کنند:

اصلاح کریستال: ماده ضد اسکالانت می تواند با تغییر ساختار کریستال، رسوبی نرم و غیر چسبنده ایجاد کند. هنگامی که یک کریستال روی یک سطح میکروسکوپی تشکیل می شود، گروه های منفی در ساختار مولکول ضد اسکلت به بارهای مثبت هسته رسوب حمله می کنند و تعادل الکترونی لازم برای رشد کریستال را مختل می کنند.

پراکندگی: برخی از مواد ضد رسوب بر روی کریستال ها یا ذرات کلوئیدی جذب می شوند و با ایجاد بار منفی زیاد باعث پراکندگی رسوبات می شوند. بار منفی بالا همچنین ذرات را از بارهای منفی ثابت روی سطح غشاء دفع می کند.

پیش بینی رسوب گذاری:

نرم افزاری برای تعیین پتانسیل رسوب گذاری در دسترس است. این نرم افزارها با توجه به تحلیل آب خوراک و پارامترهای طراحی سیستم، تحلیل یون های جریان متمرکز و امکان رسوب آن را پیش بینی می کنند. انتخاب آنتی اسکالانت مناسب و دوز بهینه آن برای افزایش کارایی و عمر سیستم ضروری است. کارشناسان شرکت ما با انجام تست های آزمایشگاهی قادر به تعیین آنتی اسکالانت مناسب و دوز مطلوب می باشند.

دستگاه RO و ضد رسوب

به جز آب باران، سایر آب های موجود در طبیعت همگی دارای املاح معدنی و غیر معدنی هستند. آب شیرین معمولاً نمک کمی دارد و آب شور و آب دریا دارای نمک زیادی هستند. روش های مختلفی برای حذف ناخالصی های آب پیشنهاد شده است. اما تنها راه حذف یون های محلول در آب مانند نیترات، سدیم و کلر استفاده از دستگاه های اسمز معکوس یا RO است. دستگاه های دیگر معمولا فقط قادر به حذف ناخالصی ها و ذرات فیزیکی هستند. یا مانند دستگاه های سخت کننده، سدیم با تبادل یونی جایگزین کلسیم می شود! بنابراین اگر به دنبال حذف یون های محلول در آب هستید، تنها روش اسمز معکوس (RO) است.

حالا چرا باید یون های محلول حذف شوند؟ می تواند علل مختلفی داشته باشد. مصرف کننده ممکن است دیگ بخار داشته باشد. وجود املاح در آب مصرفی دیگ باعث تولید رسوب، کاهش انتقال حرارت و افزایش هزینه ها می شود. مصرف کننده دیگری ممکن است به آب آشامیدنی گوارا نیاز داشته باشد. برای مثال وجود یون های سدیم و کلر باعث شور شدن آب می شود. یون منیزیم طعم آب را تلخ می کند. یون های کلسیم، منیزیم، کربنات و بی کربنات عامل ایجاد گچ آب هستند.

اما اسمز معکوس در مقایسه با سایر روش های رایج مانند فیلتراسیون یا تبادل یونی دستگاه گران قیمتی است ضمن اینکه هزینه کار نیز قابل توجه است. غشاهای دستگاه های اسمز معکوس به دلیل وجود این یون ها به تدریج دچار رسوب می شوند. ته نشینی باعث کاهش بهره وری و کارایی دستگاه می شود.

کیفیت آب خروجی به تدریج کاهش می یابد و هزینه برق مصرفی دستگاه افزایش می یابد. عمر مفید دستگاه در دراز مدت کاهش یافته و هزینه های تعمیر و نگهداری افزایش می یابد. به این دلایل جلوگیری از تشکیل رسوب در حین کار دستگاه های اسمز معکوس بسیار حائز اهمیت است در غیر این صورت با هزینه قابل توجهی مجبور به تعویض ممبران خواهیم بود.

یکی از روش های رایج برای جلوگیری از تشکیل لجن و افزایش عمر غشاء؛ استفاده از مواد ضد رسوب این مواد باید متناسب با کیفیت آب و شرایط دستگاه استفاده شوند، می توانند با تغییر ترکیب شیمیایی آب از تشکیل رسوب جلوگیری کنند. برای انتخاب آنتی اسکالانت مناسب، باید با آزمایش پارامترهای زیر را دریابیم:

• کیفیت شیمیایی / میکروبیولوژیکی آب ورودی
• نرخ در دبی
• نرخ بازیابی
• کیفیت فاضلاب مورد انتظار
• نوع و آرایش غشاها

کدام یون ها در بارش موثر هستند:

کاتیون ها: کلسیم، منیزیم، باریم، استرانسیوم، آهن، منگنز و آلومینیوم.

آنیون ها: سولفات، کلرید، فسفات، نیترات، سیلیکات و کربنات (نیترات به خودی خود رسوب نمی کند. اما باعث رشد میکروارگانیسم ها می شود و میکروب ها روی غشاها لایه هایی تشکیل می دهند و شرایطی مانند تشکیل رسوب را ایجاد می کنند).

سایر پارامترها: pH، دما، مواد جامد محلول، جامدات معلق، بار میکروبی.

با توجه به موارد فوق توصیه می شود قبل از انتخاب دستگاه اسمز معکوس (شیرین کن) و ضد رسوب، کیفیت آب را بررسی و آنالیز کنید. برای اطلاعات بیشتر و یا ارسال نمونه با ما تماس بگیرید.

پروتون بهترین نرم افزار آنتی اسکالانت

در ادامه مقاله قصد داریم سوالاتی را در نظر بگیریم تا با این نرم افزار آنتی اسکالانت (ضد جرم گیری) آشنا شویم.

پروتون چگونه به ما در طراحی سیستم کمک می کند؟

PROTON به کاربر اجازه می دهد فشار ورودی مورد نیاز و کیفیت آب تصفیه شده را برای غشاهای مختلف در شرایط مساوی مقایسه کند. پس از انتخاب طرح، کاربر می تواند به سادگی نوع متفاوتی از فیلتر غشایی را انتخاب کند و بلافاصله تاثیر آن را بر فشار، کیفیت آب و پتانسیل رسوب گذاری بررسی کند. کاربر همچنین می تواند تاثیر تغییرات pH، دما یا بازیابی را بر روی فشار، سرعت جریان و کیفیت آب تصفیه شده به صورت بلادرنگ مشاهده کند.

نرم افزار پروتون دفع بروم را در pH، دما و مقادیر مختلف قدرت یونی محاسبه می کند و دفع آن را با غشاهای نانو فیلتراسیون، آب نمک و آب دریا متمایز می کند. سایر آلاینده های محاسبه شده عبارتند از آهن، منگنز، آلومینیوم، آمونیاک، نیترات ها و نیتریت ها و سولفیدها. پروتون تنها نرم افزار ضد رسوبی است که میزان آرسنیک آزاد شده را در pH، دما و قدرت های یونی مختلف پیش بینی می کند.

تفاوت پروتون با سایر نرم افزارهای ضد رسوب چیست؟

اکثر نرم افزارهای ضد جرم گیری نانو فیلتراسیون و اسمز معکوس، 100% نمک دفع را فرض می کنند. تعداد کمی از کاربردهایی که به دفع نمک غشایی اجازه ورود می دهند، از آن به عنوان یک عامل استفاده می کنند و این واقعیت را نادیده می گیرند که عبور نمک تابعی از مقدار جریانی است که از غشاها می گذرد.

پروتون یک نرم افزار ضد رسوب است که می تواند یک سیستم نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس طراحی کند و ویژگی های غشاها و سرعت جریان را در مراحل مختلف سیستم در نظر بگیرد. نرم افزار ضد رسوب پروتون تنها نرم افزاری است که می تواند تکنولوژی دوربین مدار بسته را مدل سازی کند. دوربین مدار بسته یک فناوری منحصر به فرد است که بازیابی، توان عملیاتی و نرخ جریان متقاطع را از هم جدا می کند تا بتواند عملیات بازیابی را بسیار فراتر از آنچه با RO معمولی به دست می آید انجام دهد.

نرم افزار ضد رسوب پروتون توانایی محاسبه پتانسیل رسوب بیش از 50 نوع رسوب مختلف قابل تشکیل در سیستم های اسمز معکوس یا نانوفیلتراسیون را دارد. اکثر برنامه های نرم افزاری ضد رسوب اسمز معکوس از فرمول های کنسرو شده استفاده می کنند که دارای خطا یا اندازه گیری خارج از محدوده تعیین شده PH یا TDS هستند. با این حال، محاسبه رسوب پروتون بر اساس فرمول نیست، بلکه بر اساس داده های ترمودینامیکی به دست آمده از مقالات علمی است.

دما، فعالیت یونی و ترکیب یونی در هر محاسبه در نظر گرفته می شود. این نرم افزار حاوی بیش از 10 ترکیب یونی بوده و امکان مدل سازی دقیق برای استفاده مجدد از پساب های صنعتی یا آب دریا در سراسر محدوده عملیاتی RO را دارد. حد اشباع رسوب محاسبه شده توسط PROTON با تمام واکنش ها در محیط آزمایش کنترل شده دقیق ترین و قابل اعتمادترین است و با برنامه های کاربردی دنیای واقعی سازگار است.

تابع تشخیص مواد شیمیایی در نرم افزار آنتی اسکالانت پروتون چیست؟

نرم افزار پروتون اسیدهای ضعیف، بازهای ضعیف، هیدروکسیدهای فلزی و ترکیبات یونی را بر اساس pH، قدرت یونی، حالت اکسیداسیون و دما شناسایی می کند. در نتیجه، به کاربر اجازه می دهد تا تعداد بارهایی را که ترکیبات تحت شرایط خاص حمل می کنند، تعیین کند. این امر برای پیش بینی تشکیل رسوب و رسوب غشاهای انتهایی از طریق هیدروکسیدهای فلزی ضروری است.

چرا پروتون تنها نرم افزار آنتی اسکالانت مبتنی بر فضای ابری می باشد؟

پروتون به سه دلیل زیر به عنوان ابر طراحی شده است:

1- از هر سیستمی که به اینترنت متصل باشد قابل دسترسی است.

2- به روز رسانی و بهبود نرم افزار بدون نیاز به دانلود آپدیت توسط کاربر به صورت یکپارچه قابل انجام است.

3- نرم افزارهای مبتنی بر ابر را می توان به طور مستمر از نظر عملکرد بررسی کرد و مشکلات مربوط به سیستم عامل های کامپیوتری را که دائما در حال تغییر هستند برطرف کرد.

پروتون بر اساس یک سرور با چندین لایه امنیتی است. علاوه بر این، به هیچ کاربری اجازه ورود بدون رعایت شرایط و ضوابط را نمی دهد. این شامل عدم افشای قرارداد بین کاربر و انجمن مواد شیمیایی آب ایالات متحده است.

در صورتی که قصد خرید آنتی اسکالانت را دارید و یا برای محاسبه دوز تزریق این ماده به سیستم تصفیه آب صنعتی نیاز به مشاوره دارید، می توانید از طریق شماره زیر با کارشناسان ما در زمینه مواد شیمیایی و ضد رسوب پذیری تماس گرفته و از این محصول استفاده نمایید. فرصت با توجه به نیاز سیستم خود انتخاب و خرید کنید.

https://www.youtube.com/watch?v=TyQJzg7UpLs

https://www.isna.ir/news/1400050402493/آشنایی-با-انواع-آنتی-اسکالانت-ها-بر-اساس-پارامترهای-مختلف

https://appliedmembranes.com/flocon-antiscalants-and-dispersant-additives-for-scale-prevention.html