دستگاه اسمز معکوس (RO) ، رسوب و خوردگی

رابطه بین رسوب (scaling) گرفتگی میکروبی (Biofouling) و خوردگی (Corrosion) در سیستم های اسمز معکوس

در دستگاه های اسمز معکوس (RO) سه عامل اصلی می توانند عملکرد سیستم را تحت تاثیر قرار دهند. این عوامل عبارتند از: Scaling ، Bio fouling و Corrosion  

هر یک از این موارد می توانند به تنهایی مشکلات زیادی ایجاد کنند ولی به دلیل تعامل بین آنها ممکن است به صورت همزمان اتفاق بیفتند و تحلیل رفتار سیستم اسمز معکوس را با پیچیدگی بیشتری مواجه نمایند.

پیش تصفیه مناسب و استفاده از آنتی اسکالنت های با کیفیت از جمله موارد اصلی کاهش مشکلات ناشی از موارد فوق برای بهره برداران دستگاه اسمز معکوس (RO) است. در ادامه توضیحات خلاصه ای در خصوص موارد فوق ارائه می شود.

در ابتدا به توضیح هر یک از این موارد می پردازیم.

رسوب گرفتگی (Scaling) در دستگاه اسمز معکوس

رسوب گرفتگی زمانی رخ می دهد که مواد معدنی محلول در آب ( منیزیم، کلسیم، سیلیس و …) از محدوده حلالیت عبور کرده و روی ممبرین ها یا سایر اجزای سیستم RO ته نشین شوند. از جمله رسوب های رایج میتوان به:

• کربنات کلسیم (CaCO₃)
• سولفات کلسیم (CaSO₄)
• سیلیس (SiO₂)
• هیدروکسید منیزیم (Mg(OH)₂)

اشاره نمود.

آثار ناشی از Scaling عبارتند از:

• کاهشی دبی آب تولید (Permeate)
• افزایش افت فشار
• کاهش راندمان و افزایش مصرف انرژی
• کاهش عمر غشا

گرفتگی میکروبی (Fouling) در دستگاه اسمز معکوس

گرفتگی میکروبی در اثر رشد میکروارگانیزم ها ( باکتری ها، قارچ ها، جلبک ها و … ) روی سطح فیلتر ممبران و سایر اجزای سیستم اسمز معکوس نظیر خط لوله، فلومتر ها و…. اتفاق می افتد . این میکرو ارگانیزم ها روی سطح غشا لایه ای از بیو فیلم ایجاد می کنند که می توانند بطور جدی بر عملکرد سیستم تاثیر بگذارند.

علل گرفتگی میکروبی عبارتند از:

• وجود مواد مغذی در آب (مواد آلی و اکسیژن محلول)
• شرایط مناسب برای رشد میکرو ارگانیزم ها (دما، فشار و pH مناسب)
• آسیب به غشا از طریق رشد و تخریب میکروبی

خوردگی (Corrosion)

خوردگی به تخریب شیمیایی یا الکتروشیمیایی مواد (اغلب فلزات نظیر استینلس استیل، آهن، مس، آلومینیوم ) در اثر واکنش با آب و سایر اجزای محلول در آب اطلاق می شود.

از جمله علل اصلی خوردگی در سیستم های تصفیه آب می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• شرایط اسیدی ( pH پایین)
• غلظت بالای اکسیژن محلول
• وجود مواد اکسنده نظیر کلر و O₃
• وجود نمک و یونهای خورنده در آب

پیامد ها ی کلی خوردگی عبارتند از:

• آسیب به قطعات فلزی نظیر لوله ها، پمپ ها و …
• کاهش کارآیی سیستم و احتمال خرابی
• احتمال بروز نشتی

با دقت به شکل بالا مشخص می شود که رسوب گذاری، گرفتگی میکروبی و خوردگی بر هم کنش هایی دارند که در ادامه به ارتباط آنها اشاره می شود.

رسوب و گرفتگی میکروبی (Scaling Vs. Bio fouling)

• رسوب مواد معدنی می تواند سطح مناسبی را برای رشد میکرو ارگانیزم ها فراهم کند. بعبارت دیگر تخلخل سطح رسوب می تواند بعنوان بستری برای رشد باکتری و سایر میکرو ارگانیزم ها باشد. این امر موجب گرفتگی میکروبی خواهد شد.

گرفتگی میکروبی و خوردگی (Bio fouling Vs. Corrosion)

• میکروارگانیسم ها به خصوص در محیط آبی میتوانند اسید های آلی تولید کنند که منجربه تسریع در خوردگی فلزات و سایر موارد موجود در سیستم تصفیه آب شوند. همچنین برخی از باکتری ها قادرند خوردگی میکروبی ایجاد کنند.

رسوب و خوردگی (Scaling Vs. Corrosion)

• رسوب مواد معدنی می تواند بطور غیر مستقیم به خوردگی کمک کند. وقتی رسوب روی سطح فلز یا غشای اسمز معکوس تشکیل شود ممکن است باعث ایجاد شکاف یا یا ترک هایی در سطح ممبرین شوند. این نقاط ضعف می توانند نقاط آغازین فرآیند خوردگی باشند. بعلاوه رسوب موادی نظیر کلسیم در pH های پایین سرعت خوردگی را افزایش می دهد.

بهره برداری حرفه ای از دستگاه اسمز معکوس نیازمند اطلاعات کاملی از از پارامتر ها ، از جمله پارامتر های اشاره شده در این نوشته است. ثبت داده های بهره برداری و تحلیل روند تغییرات پارامتر ها می تواند از بروز بسیاری از مشکلات جلوگیری کند.