آنتی اسکالانت چیست؟

آنتی اسکالانت به موادی گفته می شود که برای پیش گیری از رسوب نمک های یونهای سولفات و بی کربنات و… در سیستم های اسمز معکوس مورد استفاده قرار می گیرند. شرکت صنعت تاسیسات میلاش تولیده کننده انواع مواد آنتی اسکالنت ، ضد رسوب ، ضد خوردگی و شوینده ممبران است.در ادامه به بررسی کامل این مواد و کاربرد های آن خواهیم پرداخت.


آنتی اسکالنت

آنچه که در ادامه خواهید خواند :

آنتی اسکالانت چیست؟

 از مهم ترین چالش هایی که در زمان بهره برداری از سیستم های اسمز معکوس با آن روبرو هستیم ، رسوب ترکیبات معدنی بر روی ممبرانهای  RO است. عمل ترسیب (Scaling) به معنی تجمع ذرات روی یک ممبرین است. این موضوع باعث گرفتگی ممبران ها خواهد شد.آنتی اسکالنت ها گروهی از مواد شیمیایی هستند که از شکل گیری و رسوب کریستالهای نمک جلوگیری می کنند.

بدون استفاده از مواد پیشگیری کننده از بروز پدیده scaling ، ممبرین های سیستم اسمز معکوس در اثر ترسیب کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و … دچار گرفتگی می شوند. در نتیجه این امر موجب کاهش فلاکس جریان خواهند شد.

بطور معمول این مواد شامل پلی اکریلیک اسید ها، کربوکسیلیک اسید ها، پلی مالئیک اسید ها، ارگانو فسفات ها، پلی فسفات ها، فسفونات ها، پلیمر های آنیونی و…. هستند. جرم ملکولی  این مواد بین ۲۰۰۰ تا ۱۰٫۰۰۰ دالتون است.

در عملیات نمک زدایی توسط سیستمهای اسمز معکوس خصوصا سیستمهای با درصد ریکاوری بالا، با عبور از نقطه ماکزیمم حلالیت نمکهای محلول در آب نظیر آهک و کلسیت، تشکیل کریستال روی سطح ممبرین ها آغاز می شود.

عملکرد آنتی اسکالانت

آنتی اسکالنت به مواد فعال سطحی اطلاق می شود که به یکی از سه روش زیر از تشکیل رسوب جلوگیری می کنند:

  • ارتقای آستانه تشکیل رسوب(Threshold inhibition): در این روش، آنتی اسکالنت باعث می شود که نمکهای فوق اشباع موجود در آب به حالت محلول باقی بمانند.
  • تغییر شکل کریستالها(Crystal Modification): یک دیگر از روشهای عملکرد آنتی اسکالنت ها تغییر شکل کریستالها است که در این حالت در اثر این تغییر شکل، یک سری ذرات نرم و به هم چسبیده بوجود می آیند. همزمان با شکل گیری یک کریستال در حالت میکروسکوپی، گروههای باردار منفی موجود روی سطح آنتی اسکالنت به یونهای مثبت موجود در کریستال حمله کرده و با خنثی سازی بار الکتریکی، باعث توقف رشد کریستال می شوند. در اثر استفاده از این دسته از آنتی اسکالنت ها معمولا کریستالها به شکل بیضوی و با تراکم کمتر از حالت معمول در می آیند و همراه با آب دور ریز به خارج از پرشر وسل ( محفظه تحت فشار) منتقل می شوند.
  • پراکنده کردن (Dispersion): یکی دیگر از قابلیت های برخی از انواع آنتی اسکالنت ها این است که به موجب آن روی ذرات و کلوئیدها مستقر می شوند. در این حالت با تشکیل یک بار منفی بسیار قوی کریستالها از هم دورمی شوند. این بار منفی قوی باعث جدا شدن ذرات باردار منفی که روی سطح ممبرین رسوب کرده اند نیز خواهد شد.

اهمیت و ضرورت استفاده از آنتی اسکالانت

آبهای طبیعی حاوی مواد معدنی از جمله کلسیم ، منیزیم ، سولفاتها و کربناتها است ، زمانی که این آب از روی ممبرانهای اسمز معکوس عبور می کنند منجر به تشکیل رسوب بر روی ممبرانها و کاهش عملکرد غشا در حذف مواد جامد محلول می شود.

بنابراین استفاده از مواد آنتی اسکالنت بمنظور حذف رسوبات از روی سطح ممبران ضروری است .عدم استفاده از آنها منجر به ایجاد اختلال در عملکرد سیستم های اسمز معکوس می شود.

از جمله این مشکلات عبارتند از:

  1. کاهش دبی آب تولید
  2. افزایش قطر منافذ غشا و در نتیجه تخریب بافت غشا در اثر تجمع رسوبات
  3. افزایش افت فشار در سیستم و افزایش مصرف انرژی و افزایش هزینه های عملیاتی
  4. کاهش کیفیت آب تولید
  5. اختلال در عملکرد سیستم و آسیب به تجهیزات آن

بیشتر بخوانید : فیلتر ممبران 

انواع آنتی اسکالانت

انواع آنتی اسکالانت ها بر اساس مواد سازنده به دو گروه تقسیم می شوند. که عبارتند از :

آنتی اسکالانت پایه پلیمری : این دسته از آنتی اسکالنت ها با جرم مولکولی بالا از تشکیل رسوباتی از جمله کربنات و سولفات جلوگیری می کنند. استفاده از این نوع آنتی اسکالنت برای آب دریا و آب چاه های شور مناسب است .

آنتی اسکالانت پایه فسفاته ( فسفونات) : این گروه از آنتی اسکالنت ها از کربوکسیلیک اسید ها و فسفات  تشکیل شده اند قدرت دیسپرسانت کنندگی پایینی دارند . بازدارنده عالی برای رسوبات کربنات به شمار می روند.

نحوه انتخاب آنتی اسکالانت

برای پیش بینی میزان و نحوه تشکیل رسوب روشهای مختلف محاسباتی وجود دارد . آنالیز آب خام ورودی بعنوان اصلی ترین بخش اطلاعات مورد نیاز خواهد بود. همچنین ریکاوری سیستم و تعداد ممبرین ها در این محاسبات نقش  مهمی دارند.برای انتخاب آنتی اسکالنت مناسب برای سیستم های اسمز معکوس باید به موارد زیر توجه کرد :

  • منبع و نوع آب ورودی به سیستم اسمز معکوس (آب چاه، آب دریا، آب خروجی از سیستم RO )
  • آنالیز آب ورودی به سیستم ( یونهای کلسیم ، منیزیم ، سولفات ، کربنات ، پتاسیم ، سیلیس ، باریم ،استرانسیم و …)
  • ریکاوری سیستم  RO
  •  نوع ممبران

از متداول ترین روش ها برای انتخاب ماده آنتی اسکالنت مناسب برای سیستم مورد نظر ،استفاده از جداول و نرم افزار های موجود شرکت Avista است .با ارائه آنالیز آب ورودی به سیستم و ریکاوری موردنظر، نوع آنتی اسکالنت و مقدار مصرفی آن تعیین می شود .

کاربرد آنتی اسکالانت

از مهم ترین کاربردهای مواد آنتی اسکالنت ، استفاده از این مواد در سیستم های آب شیرین کن جهت جلوگیری از رسوب بر روی ممبران های RO است. در صنایعی از جمله صنایع غذایی ، صنعت داروسازی ، پتروشیمی ها و دیگر صنایع که از دستگاه آب شیرین کن استفاده می کنند استفاده از مواد آنتی اسکالنت رایج است .

تست آنتی اسکالانت

زمانی که ممبرانهای سیستم اسمز معکوس دچار گرفتگی می شوند ، ابتدا باید نوع رسوب را شناسایی کرده و از تشکیل مجدد آن بر روی ممبران های  RO جلوگیری کرد. بمنظور تعیین میزان عملکرد  آنتی اسکالانت بر روی رسوبات موجود در سطح ممبران و اطمینان از کارایی آنها یک سری آزمایشات انجام می شود.

ابتدا پارامترهایی از جمله pH، دانسیته و رنگ آن را اندازه گیری کرده و با دیتا شیت نمونه مورد نظر مطابقت می دهند. سپس اثر بخشی آن را می سنجند.

این مرحله شامل تست آنتی اسکالنت مورد نظر درمقادیر مختلف جهت کنترل رسوبات است که اصطلاحا تست رسوب (Precipitation Test ) نامیده می شود.

 تست آنتی اسکالانت

تست آنتی اسکالانت

نحوه تزریق آنتی اسکالانت

مقدار تزریقی ماده آنتی اسکالنت  در سیستم به عوامل زیر بستگی دارد :

  • آنالیز آب ورودی به سیستم
  • میزان مواد جامد محلول در آب (  TDs آب ورودی)
  • دما
  • pH
  • ریکاوری سیستم RO

با بررسی موارد فوق و استفاده از نرم افزارهای تخصصی مانند  Avista و ..که توسط شرکت سازنده ممبران مربوطه ارائه می شود میتوان دوز تزریق  آنتی اسکالانت تزریقی به سیستم را تعیین کرد.

 معمولا میزان آنتی اسکالنت تزریقی به سیستم اسمز معکوس بین ۱ تا ۶ میلی گرم بر لیتر است .

با توجه به اینکه نمکهای موجود در آب ورودی تغلیظ شده و از مجرای دفع آب دور ریز به خارج از سیستم هدایت می شوند لذا معمولا تعیین نوع و میزان آنتی اسکالنت مورد نیاز بر مبنای کیفیت آب در این نقطه تعیین می شود.

باید توجه داشت که استفاده کمتر از حد مورد نیاز آنتی اسکالنت موجب پدیده Scaling و استفاده بیش از حد مجاز از آنتی اسکالنت احتمال بروز پدیده fouling روی ممبرین ها خواهد شد.

برای اطمینان از عملکرد صحیح آنتی اسکالنت باید از اختلاط کامل و پیوسته آن در آب اطمینان داشت. با توجه به هزینه نسبتا بالای استاتیک میکسر در مسیر جریان آب خام و بمنظور اختلاط کامل آنتی اسکالنت نقطه تزریق آن را قبل از فیلتر کارتریج (فیلتر میکرونی) انتخاب می کنند. آنتی اسکالنت تزریق شده در آب خام در هنگام عبور از هوزینگ فیلتر و پمپ فشار قوی به خوبی با آب مخلوط شود.

تزریق آنتی اسکالانت در دستگاه تصفیه آب

بمنظور جلوگیری از تشکیل رسوب و گرفتگی در ممبران های سیستم اسمز معکوس از پکیج تزریق ضد رسوب استفاده می شود.واحد تزریق آنتی اسکالانت معمولا بعد از فیلتر شنی و کربنی و قبل از کارتریج فیلتر نصب می شود .سیستم تزریق باید بطور پیوسته ماده آنتی اسکالنت مورد نظر را  با فشار مناسبی به سیستم تزریق کند که این فشار توسط دوزینگ پمپ یا مترینگ پمپ اعمال می شود . سیستم تزریق شامل دوزینگ پمپ ، میکسر و مخزن ذخیره  محلول آنتی اسکالنت است .دوزینگ پمپ یا مترینگ پمپ به پمپ هایی اطلاق می شود که مقدار مشخصی از یک سیال را در نقطه مشخص تزریق می کنند.

بیشتر بخوانید : دوزینگ پمپ ( Dosing Pump )

در سیستم های تصفیه آب معمولا  آنتی اسکالنت  را بعد از متا بی سولفیت سدیم به سیستم تزریق می کنند تا قبل از ورود آب به ممبران های سیستم RO ، کلر موجود در آن حذف شود .همانطور که قبلا نیز به آن اشاره شد دوز تزریق آنتی اسکالانت حدود ۱ تا ۶ میلی گرم بر لیتر ( ppm) است .مقدار آنتی اسکالنت مصرفی برای یک سیستم از رابطه زیر بدست می آید :

بعنوان یک مثال عملی اگر دوزینگ پمپی با این مشخصات داشته باشیم :

در فشار۲ بار ، دوزینگ پمپ میتواند حدود ۸ لیتر در ساعت  سیال تزریق کند و  حداکثر ظرفیت دوزینگ پمپ  192 لیتر در روز است ، بنابراین در صورتی که مقدار ۳ میلی گرم بر لیتر آنتی اسکالنت به سیستم اسمز معکوس  اضافه شود  و دبی آب خام ورودی به سیستم اسمز معکوس  10 متر مکعب در روز باشد ، لازمست ۳۰ گرم ماده آنتی اسکالنت به سیستم تزریق شود . پس زمانی که دوزینگ پمپ از ۵۰ درصد ظرفیت خود استفاده کند مقدار ۴ لیتر در ساعت ( معادل ۹۶ لیتر در روز=۲۴ *۴ ) ماده ضد رسوب باید به سیستم تزریق شود .

همچنین با توجه به ظرفیت پمپ تزریق (دوزینگ پمپ) و مخزن آنتی اسکالنت، میزان انحلال آنتی اسکالنت در آب باید به مقداری باشد که پمپ تزریق حداکثر هر ۵ ثانیه یک Strok داشته باشد.

مزایای آنتی اسکالنت

  • ممانعت از ایجاد گرفتگی و رسوب بر روی ممبرانهای RO
  • افزایش طول عمر مفید ممبرانها
  • کاهش هزینه های عملیاتی و نگهداری و تعمیرات  RO
  • پایداری عملکرد سیستم اسمز معکوس
  • کاهش میزان پساب تولیدی بعلت استفاده کم از آب در سیستم
  • پایداری کیفیت آب تولیدی

عوارض استفاده از آنتی اسکالنت نامرغوب

روش استفاده از آنتی اسکالانت بسیار مهم است. اگر از آنتی اسکالنت به درستی استفاده نشود نه تنها منجر به رفع گرفتگی ممبران ها نمی شود بلکه منجر به بروز مشکلات جدی در سیستم اسمز معکوس می شود .پس روش استفاده از آنتی اسکالنت بسیار حائز اهمیت است .از معایب استفاده از آنتی اسکالانت نامرغوب میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

  • برخی از مواد استفاده شده در تهیه مواد آنتی اسکالانت ممکن است بعنوان آلاینده زیست محیطی عمل کنند.
  • بعلت استفاده از مواد شیمیایی در تهیه آنتی اسکالنت، احتمال دارد آب تولید شده آلوده به مواد شیمیایی باشد. آنتی اسکالنتی که برای آب اشامیدنی استفاده می شود باید دارای استاندارد  NSF باشد در غیر اینصورت امکان آلودگی آب تولید وجود دارد .
  • استفاده از آنتی اسکالانت نامرغوب منجر به کاهش کیفیت آب تولیدی و آسیب به ممبران ها، کاهش دبی آب تولید  و تعویض زود هنگام ممبرین ها می شود .

نحوه نگهداری از مواد آنتی اسکالنت

  • محیط نگهداری از آنتی اسکالانت باید به علائم هشدار و ایمنی مجهز باشد.
  • از یخ زدگی آنتی اسکالنت جلوگیری شود.
  • مواد آنتی اسکالنت باید به دور از تابش مستقیم نورخورشید و در مکانی خشک و خنک قرار گیرند.
  • محل نگهداری آنتی اسکالنت باید سطحی صاف و تراز و غیر قابل نفوذ باشد.
  • از قرار دادن این مواد در مجاورت مواد اشتعال پذیر خودداری شود.
  • تاریخ انقضای محصولات معمولا دو سال پس از تولید است.
  • در هنگام انبارش مواد حتما از دستکش مخصوص و عینک استفاده شود.
  • در زمان انبارش و چینش مواد به تاریخ تولید و انقضای آن توجه شود .
  • مواد آنتی اسکالنت در ظروف غیر فلزی و دربسته ( پلی اتیلن ) نگهداری شوند.
  • از نگهداری مواد ناسازگار در مجاورت یکدیگر خودداری شود.
  • با توجه به اینکه مخزن ذخیره آنتی اسکالنت یک محیط دور از نور و در دمای محیط است در صورت استفاده نشدن از محلول آنتی اسکالنت در آب ریسک رشد میکروبی بالا خواهد رفت.
  • آب مورد استفاده برای انحلال آنتی اسکالنت نیز باید بدون سختی یا آب RO باشد.

بهترین برندهای آنتی اسکالانت در بازار

آنتی اسکالنت FLOCON 260 ساخت شرکت BWA، آنتی اسکالنت VITEC 5300 ساخت کمپانی AVISTA، آنتی اسکالنت RPI3000a و RPI4000a ساخت شرکت ROPUR همچنین آنتی اسکالانت RO.100 قابل ارائه هستند.

آنتی اسکالنت فلوکون ۲۶۰ یک آنتی اسکالنت ساخته شده بر پایه پلی کربوکسیلیک اسید ها است. pH آنتی اسکالانت فلوکن ۲۶۰ کمتر از ۲ و به رنگ زرد می باشد. این محصول در بسته بندی های ۲۳ و ۲۳۰ کیلویی ارائه می شود.این آنتی اسکالانت با تمامی ممبران ها سازگار بوده و بر روی رسوبات سیلیس نیز موثر است.

هم چنین خاصیت دیسپرسانت کنندگی بالایی نیز دارد .استفاده از ضدرسوب فلوکن ۲۶۰ در سیستمهای اسمز معکوس  نسبت به سایر محصولات رایج تر است .

آنتی اسکالنت ویتک ۲۳۰۰ یک آنتی اسکالنت با pH بین ۴٫۵ و ۵٫۵ و به رنگ زرد کم رنگ است. سازگاری آنتی اسکالانت ویتک ۲۳۰۰ با پلی الکترولیت ها بیشتر از فلوکون ۲۶۰ می باشد. از پرفروش ترین محصولات آویستا می توان به آنتی اسکالانت آویستا مدل ۵۳۰۰( Vitec 5300 ) وVitec5000و ۵۱۰۰ اشاره کرد .

آنتی اسکالانت روپور ۳۰۰۰a ترکیبی ار فسفونات ها و پلی اکریلات های آلی است . به رنگ زرد کم رنگ می باشد. آنتی اسکالانت روپور دارای pH بین ۴٫۸ تا ۵٫۳ است. آنتی اسکالانت ROPUR بازدارنده رسوب عالی برای رسوبات کلسیم کربنات و کلسیم سولفات به شمار می رود . هم چنین بعنوان یک عامل دیسپرسانت برای انواع رسوبات آلی و اکسید های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین نوع و میزان بهینه تزریق آنتی اسکالنت با توجه به آنالیز آب خام دریافتی توسط این شرکت ارائه می شود.

جدول راهنمای انتخاب آنتی اسکالانت فلوکن

نکات ایمنی ماده آنتی اسکالنت

هنگام استفاده از آنتی اسکالنت رعایت نکات زیر الزامی می باشد: 

  • قبل از استفاده از آنتی اسکالنت حتما برچسب روی محصول مطالعه شود.
  • استفاده از دستکش و ماسک هنگام کار با آنتی اسکالنت توصیه می شود .
  • از تماس آنتی اسکالنت به چشم، دهان، صورت، پوست و جای زخم خودداری کرده و در صورت تماس با آب فراوان شسته شود .
  • از استشمام و تنفس آنتی اسکالنت خودداری شود.

در صورت بروز سردرد ، سر گیجه و حالت تهوع و هرگونه حالت های غیر طبیعی به سرعت محل را ترک کنید.

دونکته مهم در انتخاب آنتی اسکالانت

به دلیل اینکه آنتی اسکالنت ها دارای تنوع بالایی هستند و با توجه به پارامتر های مختلفی انتخاب می شوند به احتمال زیاد برای شما این سوال پیش می آید که کدام آنتی اسکالنت را باید برای سیستم اسمز معکوس انتخاب کرد؟

برای پاسخ به این سوال باید در خرید آنتی اسکالنت به این دو نکته توجه کرد:

۱) قبل ازخرید آنتی اسکالانت باید رسوبات را آنالیز و شناسایی کرد .تعیین نوع رسوب تشکیل شده بر روی ممبران سیستم اسمز معکوس نقش مهمی در انتخاب صحیح آنتی اسکالنت دارد .زیرا آنتی اسکالنت ها عملکرد متفاوتی بر روی رسوبات مختلف دارند و ممکن است تنها برای یک رسوب خاص طراحی شده باشند.

۲) در خرید آنتی اسکالنت حتما از افراد متخصص در این زمینه مشاوره بگیرید زیرا استفاده از ماده آنتی اسکالنت نامرغوب منجر به آسیب به ممبران ها و هزینه های سنگین برای سیستم خواهد شد.

قیمت آنتی اسکالانت

قینت آنتی اسکالانت با توجه به برند و کیفیت آن تعیین می شود .

برای اطلاع از قیمت آنتی اسکالانت فلوکن ۲۶۰، روپور ، ویتک ۵۳۰۰ ،آنتی اسکالانت Genesys  ودیگر برندهای آنتی اسکالانت با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

آنتی اسکالنت های تولیدی این شرکت پس از انجام تست های آزمایشگاهی و اطمینان از صحت عملکرد به مشتریان عرضه می شوند.

همچنین آنتی اسکالنت های نسل جدید از جمله محصولات قابل عرضه این شرکت هستند.

تست بازدارندگی رسوب

بمنظورخرید آنتی اسکالانت قلیایی و اسیدی مناسب  می توانید با کارشناسان شرکت صنعت تاسیسات میلاش تماس بگیرید

محصولات مرتبط

STAM.IR STAM.IR STAM.IR

ارسال ديدگاه

لطفا نام خود را وارد كنيد! لطفا آدرس ايميل را صحيح وارد كنيد! لطفا پيام را وارد كنيد!