آنتي اسكالانت

آنتي اسكالانت

هر سيستم غشايي نظير سيستم RO بطور طبيعي بر اثر وجود مواد معلق، املاح محلول و پارامترهاي ميكروبي موجود در آب خوراك دچار گرفتگي مي­ شود كه اين امر لزوم در نظر داشتن پيش تصفيه فيزيكي و شيميايي صحيح سيستم را ضروري مي سازد.هر سيستم غشايي نظير سيستم دستگاه تصفيه آب و يا دستگاه اسمز معكوس بطور طبيعي بر اثر وجود مواد معلق، املاح محلول و پارامترهاي ميكروبي موجود در آب خوراك دچار گرفتگي مي­ شود كه اين امر لزوم در نظر داشتن پيش تصفيه فيزيكي و شيميايي دستگاه تصفيه آبصحيح سيستم را ضروري مي سازد.ماده ضد عفوني كننده HDC-ASI-ECO ما يك ماده شيميايي كاملاً آلي براي دستگاه تصفيه آب ضد عفوني كننده و بر پايه تركيبات زيست تخريب پذير است. اين ماده شيميايي ضد عفوني كننده رسوبات غير آلي را پراكنده مي كند تا جريان بهينه آب در سيستم آبرساني شما را تضمين كند. اين مواد مي تواند ساختار كريستال را تغيير دهد و در آخر يك ته نشيني جدا از هم را شكل دهد.اين مواد به گونه اي عمل مي كند كه وقتي كريستال ها درحال تشكيل شدن هستند البته با بار منفي، وقتي مواد آنتي اسكالانت به اين مواد اضافه مي كنيم با بار مثبت مانع تشكيل و زياد شدن كريستال ها مي شوند.اين مواد در داخل آب هنگامي كه تبديل به كريستال مي شوند بيشتر به شكل بيضي ديده مي شود. قيمت آنتي اسكالانت يكي از عوامل مهم هست كه به توضيح آن مي پردازيم

درباره تاريخچه آنتي اسكالت ها چه مي دانيد؟
اين مواد در طول دو قرن براي اقتصاد بسيار مفيد بوده است. امروزه مواد اوليه كه در دسترس ما است موادي مخلوط از پلي اكريلاتها وپلي كربوكسيلاتها كه وزن مولكولي متفاوتي دارند، مي باشند.

به كمك بعضي از نرم افزارهاي محاسباتي مي توان قبل از تشكيل رسوب و يا ته نشيني آن را شناسايي كنيد. اين عمل بسيار به آناليز كردن آب كمك مي كند،به شكلي كه نشان مي دهد در سراسر دستگاه اسمز معكوس چگونه رسوب تشكيل شده است و براي ازبين بردن آن از كدام مواد آنتي اسكارلانت بايد استفاده كنيم. قيمت آنتي اسكالانت و كارايي ان باعث افزايش عمر دستگاه تصفيه آب مي شود.

استفاده از مواد آنتي اسكالانت چه كمكي در اقتصاد مي تواند داشته باشد؟
براي جلوگيري از رسوب وته نشيني مواد از اسيد مي توان استفاده كرد ولي اسيدها اصلان اقتصادي نمي باشند چرا كه قيمت بسيار بالايي دارند و همچنين براي نگه داري اسيدها تجهيزات مانيتورينگ احتياج داريد. اين مواد براي احيا كردن بايد هزينه ي زيادي را صرف آن كرد.در حالي كه قيمت آنتي اسكالانت كم بوده و كم بودن قيمت آنتي اسكالانت باعث صرفه جويي مي شود.

با استفاده از آنتي اسكالانتها مي توانيد هزينه استفاده را كمتر كنيم چرا كه اين مواد از اسيدها بسيار كم هزينه تر خواهد بود. مهمترين تفاوت قيمت اين دو مواد در هزينه نگهداري آنها مي باشد. براي نگهداري اسيد ها بايد تجهيزات پرهزينه اي را بپردازيد ولي براي نگهداري آنتي اسكالانت ها تجهيزات ويژه اي احتياج نيست.

چرا بايد از آنتي اسكالانت استفاده كنيد؟
در هنگام استفاده از دستگاه اسمز معكوس هنگامي كه آب وارد اين دستگاه مي شود ،داراي موادي مثل نمك ،محلولي از كلسيم ،منيزيم و املاح ديگر است.

با عبور اين آب از دستگاه اسمزمعكوس ممكن است بر روي برخي قسمت هاي داخلي اين دستگاه رسوب هايي را ايجاد كند،و رسوب و ته نشيني در اين دستگاه باعث اين مي شود كه عملكرد آن پايين بيايد. براي رفع اين اتفاق ما از محلول هاي آنتي اسكالانت استفاده مي كنيم چرا كه اين مواد مانع رسوب و ته نشيني مي شوند.

چرا مواد شيميايي ضد عفوني سازگار با محيط زيست را انتخاب كنيم:

ضد عفوني كننده مناسب براي سازندگان آب با دستگاه اسمز معكوس
يك محصول سازگار با محيط زيست ، زيست تخريب پذير
سيستم ضد رسوبي غير خطرناك و در عين حال بسيار كارآمد

فرآيند ترسيب
فرآيند ترسيب عبارت از نشست نمك هاي كم محلول روي سطح غشاء و فولينگ عبارت از تجمع مواد معلق جامد و ميكروارگانيسمها روي سطح غشاء. فولينگ در سيستم هاي دستگاه اسمز معكوس يك پديده طبيعي تلقي مي ­شود كه با عمليات پيش تصفيه دستگاه تصفيه آب و فيلتراسيون مناسب و شستشوي شيميايي در مواقع نياز قابل كنترل است.

لايه گذاري شيميايي (Scaling) ناشي از تركيبات معدني محلول در آب همچون كربنات كلسيم (CaCO3)، سولفات كلسيم (CaSO4)، سيليكا (SiO2) يا دي اكسيد سيليكون، سولفات باريم (BaSO4) و ... مي تواند موجب محدوديت راندمان كاري سيستم هاي فيلتراسيون غشايي دارايفيلتر ممبران، افزايش فشار و درنتيجه افزايش مصرف انرژي و هزينه هاي مرتبط با آن، كاهش كيفيت آب بدست آمده، شست و شوها و از كارافتادگي هاي مكرر مي شود. لازم به ذكر است عمر مفيد فيلتر ممبرين بر اثر پديده هايي چون لايه گذاري شيميايي (Scaling) كاهش مي يابد.

تشكيل رسوب زماني آغاز مي شود كه غلظت يك نمك از حلاليت آن در شرايط محلول بالاتر رود. هسته­ هاي اوليه كريستال نقش كاتاليزوري را براي تشكيل كريستال هاي بيشتر از نمك بازي مي­ كند. اين كريستال هاي نمك به شرط اينكه به اندازه و جرم حجمي لازم برسند از حالت معلق خارج مي‌شوند و شروع به رسوب‌دهي مي كنند. فرآيند ته‌نشيني رسوب تا زماني ادامه خواهد داشت كه يون هاي تشكيل دهنده نمك در محلول به صورت فوق اشباع باشند.علل لايه گذاري شيميايي (Scaling) بر روي فيلتر ممبران دستگاه اسمز معكوس را مي توان به چهار دسته كلي تقسيم بندي نمود:
افزايش غلظت مواد معدني محلول در آب ورودي به غشا
افزايش PH آب
ايجاد و افزايش سطوح مورد نياز براي ترسيب (كه با استمرار لايه گذاري شيميايي (Scaling) اين سطح موردنياز افزايش مي يابد)
افزايش دماي آب
معمولا مشكلاتي كه در اثر لايه گذاري شيميايي (Scaling) در فيلتر هاي غشايي به وجود مي آيد، عبارتند از:
كاهش كيفيت و مقدار جريان آب عبوري
افزايش افت فشار و فشار مورد نياز و مصرف انرژي و هزينه ناشي از آن
شست و شوهاي بيشتر و با فواصل زماني كمتر براي بهبود عمليات (كه منجر به كاهش عمر مفيد غشاها و افزايش هزينه مي شود)
از كارافتادگي هاي مكرر و بلند مدت
پارگي و گسيختگي غشا در برخورد با كريستال هاي رسوبي نوك تيز

تشكيل رسوبات مختلف با توجه به ماهيت رسوب قابل كنترل يا غيركنترل مي­ باشد. برخي رسوبات نظير سولفات و سيليكات پس از تشكيل بسيار سخت شستشو مي شوند. همچنين اين رسوبات باعث كاهش سريع و شديد كارايي سيستم دستگاه اسمز معكوسفيلتر ممبران مي­ شوند. بنابراين بايد با پيش تصفيه دستگاه تصفيه آب مناسب، كار با ميزان جريان هاي طراحي و تزريق آنتي اسكالانت مناسب از تشكيل اين رسوبات جلوگيري نمود.

رسوب و گرفتگي قادر به كاهش فضاي موثر بين مواد بوده و موجب كاهش تلاطم جريان مي شوند كه نتيجه آن، افزايش پلاريزاسيون غلظت در سطح غشاء است. هر چه غلظت محلول در سطح غشاء بيشتر باشد به همان نسبت املاح بيشتري از خود عبور مي‌دهد. وقتي كه سطح موثر غشاء كاهش يابد، تلاطم كاهش خواهد يافت و تميز نمودن سطح غشاء مشكلتر مي شود، زيرا امكان فرستادن محلول شيميايي به سطوح مسدود شده توسط مواد جامد كاهش مي يابد. امكان جلوگيري از تشكيل رسوب با استفاده از بازدهي صحيح سيستم و تزريق آنتي اسكالانت وجود دارد.

آنتي اسكالانت با جلوگيري از رشد كريستال نمك، سرعت فرآيند ته نشيني را كاهش مي‌دهند. اين مواد در سطح كريستال نمك تشكيل شده جذب و با جلوگيري از جذب بيشتر نمك فوق اشباع در سطوح كريستال، سرعت گسترش كريستال نمك را كاهش مي دهند و به اين ترتيب هسته هاي اوليه كريستال هرگز به اندازه يا غلظت كافي براي ترسيب نمي ­رسند.

اكثر آنتي اسكالانت ها، خاصيت معلق نگهدارندگي نيز دارند.و با توجه به قيمت آنتي اسكالانت در اين مورد تاثير دارد. خاصيت معلق نگهدارندگي با محاصره‌ ذرات معلق نمك، آهن يا مواد جامد آلي صورت گرفته و سبب دفع آنها توسط ساير آنيون هاي موجود در محلول مي­ شود. اين فرايند از تجمع ذرات و تشكيل ذرات بزرگتر كه احتمال ترسيب آنها وجود دارد، جلوگيري مي­ نمايد.

انواع آنتي اسكالانت
آنتي اسكالانت پايه فسفوناته (فرمول شيميايي آنتي اسكالانت)
اغلب آنتي اسكالانت ها داراي ساختار مولكولي با گروه هاي عاملي شامل اسيد كربوكسيليك (-COOH) يا فسفات هستند. مولكول‌هاي پلي اكريل با وزن مولكولي پايين (جرم مولكولي بين 100-5000) شامل چندين گروه عامل اسيد كربوكسيليك هستند و به طور مشترك در بسياري از آنتي اسكالانت ها مورد استفاده قرار مي گيرند. اين آنتي اسكالانت ‌ها در جلوگيري از تشكيل سولفات و كربنات جزء بهترين‌ها هستند، اما خاصيت پراكنده‌سازي آنها محدود است. قيمت آنتي اسكالانت اين مدل نسبت به بقيه به صرفه تر است.

هگزا متا فسفات سديم(SHMP)، يكي از موادي است كه به عنوان آنتي اسكالانت انتخاب مي شود، زيرا علاوه بر نقش بازدارندگي خوب، ارزان قيمت نيز مي ­باشد. از جمله معايب اين ماده، ناپايداري و نيز انحلال دشوار آن در آب مي باشد. در حقيقت اگر SHMP هر سه روز مجدداً به هم زده نشود، هگزا متا فسفات، به فسفات هيدروليز مي شود كه در PH خنثي با كلسيم تركيب شده و فسفات تشكيل مي دهد. اين نمك مي تواند موجب گرفتگي غشاء سيستم شود. استفاده از هگزا متا فسفات به عنوان يك "آنتي اسكالانت" براي سيستم‌هاي دستگاه اسمز معكوس به دليل وابستگي زياد آن به مصرف صحيح، عموميت پيدا نكرده است.

ارگانو فسفوناتها در مقايسه با سديم هگزا متا فسفات پايدارتر هستند. خواص بازدارندگي و پراكنده‌سازي اين ماده شبيه به سديم هگزا متا فسفات است. اما بر خلاف سديم هگزا متا فسفات، اين ماده پايدار است.

پلي اكريل با جرم مولكولي سنگين (جرم مولكولي بين 6000 تا 25000) در پراكنده‌سازي بهترين اثر را دارد، اما به اندازه‌ي اكريل هاي سبك در بازدارندگي رسوب مؤثر نيستند.

همانطور كه پيش از اين گفته شد، كاربرد آنتي اسكالانت هاي تركيبي، نتايج بهتري را نسبت به آنتي اسكالانت هاي تك مولكولي از خود نشان مي دهند. در صورت استفاده از يك آنتي اسكالانت تك مولكولي، احتمال بيشتري وجود دارد كه تزريق بيش از حد بازدارنده موجب شود كه خود آنتي اسكالانت به صورت كاتيون چند ظرفيتي از محلول خارج شود. با تركيب توليدات و استفاده از بازدارنده چند مولكولي، ساير آنتي اسكالانت‌ها مي‌توانند در جلوگيري از رسوب‌دهي اولين بازدارنده مؤثر باشند. همچنين به غلظت كمتري از هر يك از اجزاي مستقل بازدارنده‌ها نياز خواهد بود.

بعضي انواع آنتي اسكالانت هاي تركيبي، شامل پلي اكريل با جرم مولكولي سبك وسنگين هستند تا از قدرت كافي براي باز دارندگي و پراكنده‌سازي برخوردار باشند. به علاوه ساير آنتي اسكالانت‌ها، تركيبي از ارگانوفسفات اكريلات با جرم مولكولي سبك تر هستند كه علاوه بر متفرق نمودن خوب، خصوصيات يك بازدارنده را دارا مي باشند.

بعضي اوقات، فعاليت بيولوژيكي در تانك آنتي اسكالانت مي تواند موجب ايجاد مشكل شود. رشد بيولوژيكي مي تواند موجب انسداد مسير خوراك پمپ تزريق شده و در نتيجه جريان آنتي اسكالانت متوقف شود. معمولاً مواد بازدارنده يا معلق نگهدارنده حاوي مقداري مواد بايوسايد نيز مي باشند. اما بايد در زمان رقيق سازي اين محلول ها در تانك هاي مصرف روزانه دقت كافي مبذول گردد تا غلظت اين مواد بايوسايد در محلول رقيق از حداقل مقدار موثر كمتر نشود. اين مقدار معمولاً از سوي سازندگان قيد مي شود. با توجه به اينكه آنتي اسكالانت فرايند ترسيب را كند و نه متوقف مي نمايند، لذا نبايد سيستم براي مدت طولاني در حالت فوق اشباع از نمك ها، خارج از سرويس باقي بماند. معمولاً يك شير اتوماتيك برقي بطور موازي با جريان دفعي نصب مي شود تا درست قبل از سرويس و خارج شدن سيستم باز شده و كل المنتها از نمك هاي فوق اشباع تخليه گردد.قيمت آنتي اسكالانت اين مدل بالاتر هست

در برخي موارد از يك تانك براي تزريق دو يا چند ماده شيميايي در زمان هاي مختلف استفاده مي شود. در اين صورت بايد دقت كافي معطوف به عدم اختلاط مواد با يكديگر گردد تا لطمه اي به كارايي آنها و سيستم وارد نشود.

آنتي اسكالانت پايه پليمر
مزاياي آنتي اسكالانت هاي پليمري:
غلظت بالايي دارند.
اجازه رسوب گذاري به هيچ نوع رسوب كربناتي و فسفاتي را نمي دهد.
جهت طيف وسيعي از آبها از جمله آب دريا، آب شور چاه ها، آب هاي سخت شيرين، آب هاي با سختي زير 1000ppm استفاده مي گردند.
به علت قدرت بالاي كيليت كنندگي (chelating agent) عملكرد بهتري از خود نشان مي دهد.
با نرخ خوردگي بسيار پايين تر (ضدخوردگي).
غيرسمي بوده و مشكلات پوستي و تنفسي جهت انسان ندارند.
عملكرد خوب پراكنده كنندگي (dispersant) در برابر رسوبات كربناتي و سولفاتي دارند.
نياز به شستشوي ممبراين را در فاصله زماني طولاني تري فراهم مي كنند.
احتمال تشكيل جلبك و آلاينده هاي زيستي را به مقدار زيادي كاهش مي دهند.

رسوب زداي آنتي اسكالانت

به دليل وجود نمك هاي محلول در آب دز دستگاه هاي صنعتي اسمز معكوس منافظ عبور آب در غشاي فيلتر ممبران گرفته و كيپ مي شود و براي رفع اين رسوبات ميزان مناسبي از آنتي اسكالانت بر روي فيلتر ممبران در ورودي آب به دستگاه تزريق مي شود. اگر از آنتي اسكالات استفاده نشود فيلتر ممبران آسيب جدي مي بيند و آب خروجي كاهش يافته و TDS آب بالا مي رود.

آنتي اسكالانت در واكنشات توليد رسوبات اختلال ايجاد مي كند و باعث مي شود در مدت زمان عبور آب از فيلتر ممبران امكان تشكيل رسوب از بين برود.ميزان مصرفي مواد ضد رسوب آنتي اسكالانت به مواردي چون دما، آناليز آب ، دبي آب ، Ph، منبع آب ، نوع فيلتر ممبران بستگي دارد و معمولا ميزان تزريق آنتي اسكالانت ها در محدوده ۱ اليppm 6 مي‌باشد.كربنات كلسيم و سولفات كلسيم و سولفات سترونيم و … از جمله املاحي هستند كه روي غشاء فيلتر ممبران رسوب مي كنند.براي جلوگيري از ايجاد رسوب با اين مواد مقدار مناسبي از ضد رسوب را وارد سيستم اسمز معكوس مي كنند.

براي كنترل رسوب ها سه روش وجود دارد از جمله:
۱- اضافه كردن آنتي اسكالانت

۲- استفاده از سختي گير از طريق يوني

۳- استفاده از اسيد

در اثر ايجاد رسوب يا اصطلاحا (Scaling) در فيلترهاي غشايي، كيفيت و مقدار جريان آب عبوري كاهش ميابد و افت فشار و فشار مورد نياز و مصرف انرژي افزايش ميابد.

شست و شوهاي بيشتر و با فواصل زماني كمتر براي بهبود عمليات كه منجر به كاهش عمر مفيد غشاها و افزايش هزينه مي شود. باعث پارگي غشاء فيلتر ممبران در برخورد با رسوبات نوك تيز و از كارافتادگي هاي مكرر و بلند مدت دستگاه مي شود و يكي از راهكارهاي مفيد براي رفع اين موارد ستفاده از آنتي اسكالانت ها مي‌باشد.

قيمت آنتي اسكالانت

قيمت آنتي اسكالانت هر مقدار هم زياد باشد بدليل اينكه وظيفه مهمي دارد و از تحميل شدن هزينه هاي بسيار زياد تعويضفيلتر ممبران به كارفرما جلوگيري ميكند داراي ارزش مي باشد.

در حقيقت قيمت فيلتر ممبران بسيار بيشتر از قيمت آنتي اسكالانت بوده و چنانچه آنتي اسكالانت مرغوب با قيمت بالا استفاده نمائيم تا فيلتر ممبران ها سالم بماند چيزي از دست نداده ايم . روش كار دستگاه هاي آب شيرين كن صنعتي بر اساس روش اسمز معكوس طراحي شده اند و به صورت روزانه مقادير زيادي آنتي اسكالانت مصرف مي نمايند.
بنابراين مالكين اين دستگاه ها اقدام به خريد آنتي اسكالانت مي نمايند. كه نهايتاً انتخاب بهترين كيفيت آنتي اسكالانت با كمترين قيمت تمام شده مي باشد.

نظر به اينكه قيمت فيلتر ممبران اسمز معكوس به عنوان هسته مركزي دستگاه تصفيه آب بسيار بالا است و در صورت استفاده از آنتي اسكالانت با كيفيت پايين، فيلتر ممبران ها دچار مشكلات متعددي مي گردند و از جمله مشكلات مي توان به كاهش چشمگير طول عمر مفيد فيلتر ممبران ها خواهد بود.
در حال حاضر انواع آنتي اسكالانت با انواع قيمت ها در كشورهاي مختلف وجود دارد كه از جمله مهمترين آن ها مي توان به آنتي اسكالانت فلوكن، آنتي اسكالانت جنسيس، آويستا اشاره نمود.دوز تزريق آنتي اسكالانت بين 2 الي 10 ميلي گرم بر ليتر مانع از ايجاد رسوب و فولينگ بر روي فيلتر ممبران اسمز معكوس مي گردد.

براي مطالعه بيشتر به سايت   /https://antyre.sabablog.net مراجعه فرماييد