دستگاه اسمز معکوس


حذف رسوبات در سیستم اسمز معکوس


با توجه به مشکلات ناشی از کمبود آب وتوجه زیست محیطی ،استفاده از سیستم آب جهت بهره برداری از آب های متفاوت به شدت مورد توجه قرارگرفته است.سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس با استفاده از فشار اسمزی سبب حذف مولکول های آلی وغیر آلی با وزن مولکولی بیش از 100همچنین نمک های محلول در آب (حذف املاح)در نتیجه تولید آب خالص جهت مصارف مختلف می گردد.
دستگاه اسمز معکوس

فشار اسمزی:

در سیستم اسمز معکوس معمولا از bar5جهت تصفیه آب لب شور تا تقریبا 84بار جهت تصفیه آب دریا متغیر است.

به علت کمبود آب در سال های اخیر برخی از شرکت های سازنده سیستم تصفیه آب ROجهت جلوگیری از هدر رفت آب  هنگام راه اندازی سیستم اسمز معکوس راندمان کاری را بیشتر از حد مجاز در نظر می گیرند.بنابراین در این حالت اقدامات پیش گیرانه در کنترل رسوب بسیار حائز اهمیت می باشد.
Sio2+caco3+caso4نمک هایی با انحلال کم هستند از میان نمک هایی که تمایل به رسوب گذاری دارند می توان موارد زیر را نام برد.                           
Ca(po)2  ,Baso4 , caf2 , srso4
بنابراین جهت جلوگیری از رسوب ، سطح ممبرین های اسمز معکوس طراحی مناسب باید در نظر گرفته شود.
در دستگاههای کوچک مانند سیستم های تک المان که برای تولید آب شرب از آب لب شور یا دریا استفاده می شوند پایین نگه داشتن راندمان در حدود 25درصد وهمچنین شستشو شیمیایی با فاصله زمانی کم ومنظم راه کار مناسبی در کنترل رسوب می باشد.در این سیستم های اسمز معکوس ممبرین ها پس از 1تا 2سال تعویض می گردد.

دستگاه تصفیه آب صنعتی

در سیستم های تصفیه بزرگتر شیوه های زیر را می توان در جلوگیری از ایجاد رسوب در سطح ممبرین در نظر گرفت:

  • اسید زنی

در این حالت باید از اسیدی استفاده کرد که دارای گرید غذایی باشد.(Food grade)
لازم به ذکر است که اسید زنی تنها جهت کنترل رسوب کربنات مفید می باشد.
کربنات کلسیم ماده ای با حلالیت کم است وحلالیت آن به PH آب بستگی دارد.

 ca2++Hco-3⇒H++caco3
مطابق معادله فوق برای نگه داشتن کربنات کلسیم در حالت محلول می توان با اضافه کردن اسید مناسب معادله را به سمت چپ برد.
تمایل caco3  (کربنات کلسیم) به انحلال با شاخص شباع langelier(LSI) برای آب های شوروشاخص پایداری stiff&Davis     s&DSI))برای آب های شور (دریا)قابل بررسی است.
    (TDS<10000PPm)    ⇒   آب لب شور    LSI=PH-PHs (TDS>10000ppm)   ⇒   آب دریا – شور    S&DSI=PH-PHs PHs :آبی است که تمایل به خوردگی ورسوب گذاری ندارد.(PH اشباع)
PH: PH آب که توسط دستگاه PH متر اندازه گیری می شود .( PHواقعی آب)
بررسی LSI در شرایط مختلف:
LSI=0    ⇒ نشان دهنده این است که PH واقعی و PH اشباع با هم برابر هستندو در این حالت آب به رسوب گذاری ویا خوردگی تمایل نداردودر نتبجه ما یک تعادل اشباع را خواهیم داشت.
LSI>0   ⇒ در این حالت PHواقعی از PH اشباع بیشتر است بنابراین آب تمایلی به رسوب گذاری نداردزیرا دما،مواد جامد محلول وقلیائیت درحالت فوق اشباع از کربنات کلسیم است.
LSI<0    ⇒  بیانگر این است که هنوز تعادل شیمیایی در آب برقرار نشده واگر رسوبی در سیستم وجود داشته باشد قابل حل در آب خواهد بود.
بنابراین در صورتی که LSI وs&DSI در جریان غلیظ شده (پساب)منفی باشد می توان به وسیله تزریق اسید رسوبات کربنات کلسیم را در پیش تصفیه سیستم اسمز معکوس کنترل نمود. 2-استفاده از ضد رسوب:
زمانی که راندمان دستگاه تصفیه آب ROبیش از 35%باشددر این حالت نیاز به استفاده از ضد رسوب ها بیش از پیش احساس می شود.بنابراین در آب های لب شور که عموما راندمان دستگاه Ro بالای 50% می باشد باید از ضد رسوب استفاده کرد.البته باید نوع خوراکی آن استفاده شود تا ضرری نداشته باشد.ضد رسوب ها رو را با نام آنتی اسکالانت معرفی می کنند.
معمولا سه نوع ضد رسوب در سیستم تصفیه آب RO استفاده می شود که شامل پلی اکریلات ها ،هگزامتافسفات سدیم (SHMP) ،ارگانوفسفات  ها می باشد.

                                                    
گروه صنعتی آبکو

2-1-هگزا متا فسفات سدیم(SHMP):
در سیستم تصفیه آب RO نکته قابل اهمیت هنگام استفاده از این نوع ضد رسوب جلوگیری از هیدرولیز شدن SHMP در مخزن تزریق است .زیرا در این حالت علاوه بر کاهش بازدهی در خاصیت ضد رسوبی آن،احتمال تشکیل رسوبات فسفات کلسیم در سطح ممبرین افزایش می یابد.بنابراین استفاده از این نوع ضد رسوب پیشنهاد نمی شود.

2-2-ارگانوفسفات ها:
در سیستم تصفیه آب RO این نوع از ضد رسوب ها پایداری مناسبی دارند.از طرفی دیگر در آب هایی که دارای آهن و آلومینیوم نا محلول هستند به خوبی عمل کرده وآن ها را محلول نگه می دارند. 2-3- پلی اکریلات ها:
در سیستم تصفیه آب RO این ضد رسوب ها (با وزن مولکولی بالا) از طریق مکانیزم انتشار سبب کاهش در تشکیل رسوب سیلیس می گردد. 3-استفاده از رزین تبادل یونی اسید قوی (سختی گیری):
در سیستم تصفیه آب های لب شور ،سختی گیری با رزین های تبادل یونی سبب می شود تا یون های کاتیونی مانندCa2+,  Ba2+, Sr2+  با کاتیون Na+ جایگزین وحذف شوند.بنابراین آب خوراک که از سختی گیر کاتیونی گذشته باشد به علت حذف Ca2+ , Ba2+,sr2+ دیگر رسوبات کربنات وسولفات را به ندرت خواهد داشت.حال آنکه سختی گیری با استفاده از رزین های تبادل یونی از نوع احیاء با اسید قوی در صورتی که عمل احیاءآن درست انجام شود بسیار موثر تر از رزین های کاتیونی از نوع احیاءبا Naclاست.
البته باید در نظر داشت که استفاده از روش سختی گیری در پیش تصفیه سیستم تصفیه آب تنها برای آب های لب شور وتاسیساتی با اندازه های کوچک یا متوسط کاربرد و توجیح اقتصادی دارد وبرای آب دریا مورد استفاده قرار نمی گیرد. 4-سختی گیری با استفاده از آهک زنی:
در سیستم تصفیه آب این نوع سختی گیری سبب کاهش قابل توجهی از باریم ،استرنسیم،سیلیس،مواد ارگانیک می شود
افزودن آهک هیدراته به آب سبب حذف سختی ب کربنات می شود:
ca(Hco3)2+ca(OH)2→2caco3+2H2o
Mg(HCo3)2+2ca(oH)2→mg(OH)2+2caco3+2H2o
در صورتی که بخواهیم سختی مربوط به بی کربنات کلسیم را کاهش دهیم ،می توان با افزودن کربنات سدیم این کار را انجام داد
cau2+Na2cos→2Nacl+cacos

اشتراک گذاری:
FaceBook  Twitter  Google Plus
No Internet Connection