انتخاب آنتی اسکالانت اویستا

یکی از مهم ترین چالش هایی که به هنگام بهره برداری از سیستم های RO  همواره با آن مواجه هستیم رسوب ترکیبات آلی و معدنی بر روی ممبرانهای سیستم اسمز معکوس است . جهت افزایش بازدهی و طول عمر سیستم های اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون وجود پیش تصفیه موثر برای آب خوراک ضروری می باشد . بطوریکه انتخاب پیش تصفیه مناسب از طریق کاهش رسوب و گرفتگی و ممانعت از تخریب ممبران ها بازدهی و طول عمر ممبران ها را افزایش داده و منجر به بهینه سازی دبی آب تولید، کیفیت محصول ، ریکاوری و هزینه های عملیات و نگهداری خواهد شد.

بطور کلی طراحی یک پیش تصفیه مناسب به چه عواملی بستگی دارد ؟

• منبع آب خوراک : نوع و اندازه سیستم پیش تصفیه به منبع آب خوراک بستگی دارد ( مانند آب چاه ، آب دریا ، پساب شهری و … ) .معمولا آب چاه یک منبع پایدار برای خوراک است که پتانسیل گرفتگی آن کم می باشد .و معمولا به یک پیش تصفیه ساده مانند اسید زنی یا تزریق آنتی اسکالانت و فیلتراسیون میکرونی نیاز دارد . از سوی دیگر آبهای سطحی نوع متغیری از منبع آب خوراک بوده و متاثر از عوامل و تغییرات فصلی هستند .بنابراین دارای پتانسیل بالای گرفتگی هم از نوع میکروبیولوژی و هم از نوع کلوئیدی می باشند .بنابراین طراحی پیش تصفیه برای آبهای سطحی دارای جزئیات بیشتری نسبت به آب چاه می باشد بطوریکه علاوه بر تزریق ماده ضد رسوب و اسید زنی از پکیج کلرزنی ، پکیج سدیم متابی سولفیت و اولترافیلتراسیون نیز ممکن است استفاده شود .
• ترکیبات آب خوراک : پساب های صنعتی و شهری دارای مقادیر بالایی از مواد و ترکیبات آلی و غیر آلی می باشند و برخی از این ترکیبات آلی تاثیرات مخربی بر روی فیلتر ممبرانهای  RO دارند و منجر به افت شدید دبی تولید و یا آسیب به بافت ممبران می شوند . بنابراین دریافت آنالیز کامل آب خوراک و تعیین منبع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است .
• کاربردها : کاربرد آب نوع و اندازه سیستم پیش تصفیه را تعیین میکند بعنوان مثال با توجه به تفاوتها در کیفیت آب تولیدی ، پیش تصفیه لازم برای کاربردهای دارویی پیچیده تر از سیستم های شهری می باشد .

چه زمانی رسوب تشکیل می شود ؟

شکل گیری رسوب در سیستم های RO/NF ممکن است زمانی رخ دهد که نمکهای کم محلول داخل آب فراتر از حد حلالیت خود حل شده و بعبارتی به نقطه اشباع برسند .بعنوان مثال اگر ریکاوری سیستم اسمز معکوس ۵۰ درصد باشد ، غلظت آب دورریز تقریبا دو برابر غلظت جریان خوراک است و هر چقدر که ریکاوری افزایش پیدا کند به تبع آن خطر تشکیل رسوب نیز افزایش پیدا می کند .

به دلیل کمبود آب و نگرانی های زیست محیطی استفاده از سیستم های اسمز معکوس برای افزایش ریکاوری و تولید آب شیرین بیشتر ، محبوبیت پیدا کرده است . بنابراین برای به حداقل رساندن تشکیل رسوب بر روی ممبرانهای سیستم  RO لازم است تا نسبت به کنترل رسوبات اقدام کرده و از حل شدن بیش از حد حلالیت نمکهای کم محلول جلوگیری شود .از رایج ترین نمکهای کم محلول عبارتند از کلسیم سولفات ، کلسیم کربنات ، و سیلیکا.

از دیگر نمکهایی که رسوب ایجاد می کنند می توان به کلسیم فلورید ، باریم سولفات ، استرانسیم سولفات و فسفات کلسیم اشاره کرد.

ذراتی که منجر به آلودگی فیلتر ممبران می شوند به شکل ذرات کلوئیدی و مواد معلق هستند که جذب غشاء می شوند. این ذرات منافذ غشا را مسدود کرده و باعث می شوند تا آب توانایی عبور از فیلتر ممبران را نداشته باشد .در این صورت به فشار بیشتری برای تصفیه آب نیاز است که منجر به افزایش هزینه های انرژی می شود. به طور کلی تجمع ذرات بر روی ممبران های  RO به دو شکل رسوب ( Scaling) و گرفتگی ( Biofouling) ظاهر می شود  که در ادامه به بررسی هر کدام میپردازیم .

رسوب (scaling )

اسکیلینگ به معنای تجمع ذرات و آلاینده های موجود در آب بر روی غشا است که منجر به مسدود شدن منافذ غشا می شود. تشکیل رسوب یک فرایند ناخواسته است که در طی فرایند های نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس رخ می دهد. تشکیل رسوب بر روی فیلتر ممبران منجر به افزایش مصرف انرژی و کاهش طول عمر مفید ممبرین می شود. از جمله این رسوبات می توان به کربنات های کلسیم و منیزیم ، سولفات باریم و کلسیم و استرانسیم و سیلیکا اشاره کرد .

بایوفولینگ (Biofouling)

آلودگی بیولوژیکی که اغلب بعنوان بایوفولینگ ( Biofouling) شناخته می شود اغلب در طی فرایند اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون رخ می دهد. میکروارگانیسم ها اثرات مخرب و اغلب غیر قابل برگشتی را بر روی سیستم های نانو فیلتراسیون و اسمز معکوس بر جای می گذارند . به دلیل رشد و تکثیر پیچیده باکتری های میکرو بیولوژیکی در سیستم های غشایی ، درک و تشخیص آلودگی بایوفولینگ کمی با مشکل روبروست..بنابراین لازمست تا از ایجاد رسوب و گرفتگی در سیستم  ROتا حد امکان جلوگیری بعمل آید.

آنتی اسکالانت (Anti Scalant )

آنتی اسکالانت ها ( Anti Scalant ) یا مواد ضد رسوب گروهی از مواد شیمیایی هستند که از تشکیل ذرات و کریستالهای نمک بر روی ممبران جلوگیری می کنند .

از متداولترین روشها برای انتخاب ماده آنتی اسکالانت مناسب برای سیستم مورد نظر استفاده از جداول راهنما و نرم افزارهای کمپانی  Avista است .

در همین راستا کمپانی اویستا طیف کاملی از آنتی اسکالانت ها را جهت جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی ممبران ارائه نموده است و محصول مورد نظر بسته به نوع رسوب یا گرفتگی طراحی شده است .و بهره برداران سیستم های آب و پساب می توانند با توجه به مشخصات سیستم  RO مورد نظر مناسب ترین آنتی اسکالانت را انتخاب کنند .

جدول زیر جزئیات عملکرد آنتی اسکالانت های ارائه شده را بیان کرده و تاثیر هرکدام از آنها را بر روی رسوبات معدنی و ذرات کلوئیدی و رسوبات آهن نشان می دهد .هم چنین عملکرد این محصولات با مواد منعقد کننده و میزان سازگاری آنها با این مواد و نقش هر کدام بعنوان دیسپرسانت را نیز ارائه می دهد .

آنتی اسکالانت های اویستا دارای گواهینامه  ANSI/NSF 60 و سایر استاندارد های آب آشامیدنی ملی از جمله استاندارد آب آشامیدنی UK انگلستان جهت استفاده در سیستم های آبی هستند .علاوه بر آن بمنظور تعیین میزان سازگاری این محصولات با سیستم  RO ، این محصولات بر روی ممبران اصلی تولید شده توسط کمپانی سازنده تست شده اند .