تاثیر آنتی اسکالانت بر طول عمر فیلترهای ممبران یکی از شفاف ترین و مهم ترین مزایای آنتی اسکالانت می باشد. همان طور که می دانید یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی، به‌ویژه در سیستم‌های اسمز معکوس (RO)، رسوب‌گذاری و گرفتگی فیلترهای ممبران است. این مسئله باعث کاهش بازدهی سیستم، افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و در نهایت کاهش عمر فیلتر ممبران می‌شود. در این میان، استفاده از آنتی اسکالانت (Antiscalant) به‌عنوان یک راهکار مؤثر، نقش مهمی در پیشگیری از این مشکلات ایفا می‌کند. در ادامه این مطلب قصد داریم تاثیر آنتی اسکالانت بر طول عمر فیلترهای ممبران و چگونگی آن را مورد بررسی قرار دهیم. در ادامه با ما همراه باشید.
آنتی اسکالانت چیست؟ قبل از بررسی تاثیر آنتی اسکالانت بر طول عمر فیلترهای ممبران، لازم می بینیم تعریفی از آنتی اسکالانت ارائه دهیم تا ادامه مطلب برای شما شفاف و گویا باشد. اگر بخواهیم تعریفی از آنتی اسکالانت ارائه دهیم باید بگوییم که آنتی اسکالانت‌ها مواد شیمیایی خاصی هستند که به آب ورودی به سیستم RO اضافه می‌شوند تا از تشکیل رسوبات معدنی مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریم و سولفات استرانسیوم بر روی سطح ممبران جلوگیری کنند. این مواد معمولاً در دوزهای کم (ppm) به جریان آب تزریق می‌شوند، اما تأثیر بسیار زیادی دارند.
بیشتر بخوانید: آب شیرین کن
نقش و تاثیر آنتی اسکالانت بر طول عمر فیلترهای ممبران چیست؟
همان طور که می دانید فیلتر ممبران قلب تپنده‌ی سیستم اسمز معکوس (RO) است و عملکرد صحیح آن به‌طور مستقیم بر کیفیت آب تصفیه‌شده و بهره‌وری کلی سیستم تأثیر می‌گذارد. یکی از مهم‌ترین عوامل فرسایش و خرابی زودهنگام ممبران‌ها، رسوب‌گذاری و گرفتگی ناشی از املاح معدنی موجود در آب ورودی است. آنتی اسکالانت با عملکرد پیشگیرانه‌ی خود، نقش کلیدی در محافظت از ممبران‌ها دارد. از تاثیر آنتی اسکالانت بر طول عمر فیلترهای ممبران به شرح زیر می باشد:
- جلوگیری از تشکیل رسوبات معدنی روی ممبران: در آب‌های سخت، املاحی مانند کلسیم، منیزیم، باریم و استرانسیوم وجود دارند که در حین فرآیند اسمز معکوس تمایل به رسوب‌گذاری دارند. اگر این یون‌ها روی سطح ممبران رسوب کنند، به‌مرور منافذ عبور آب را مسدود کرده و موجب افت جریان خروجی و افزایش فشار ورودی می‌شوند. آنتی اسکالانت با مهار این یون‌ها، از تشکیل بلورهای معدنی جلوگیری می‌کند و اجازه نمی‌دهد ساختار آن‌ها تثبیت شود. در نتیجه، سطح ممبران برای مدت طولانی‌تری تمیز و قابل استفاده باقی می‌ماند.
- کاهش دفعات شستشوی شیمیایی (CIP): از دیگر تاثیر آنتی اسکالانت بر طول عمر فیلترهای ممبران، کاهش دفعات می باشد. در حالت عادی، گرفتگی ممبران باعث می‌شود که اپراتور مجبور شود سیستم را متوقف کرده و عملیات شستشوی شیمیایی انجام دهد. این فرآیند علاوه بر زمان‌بر بودن، باعث فرسایش شیمیایی و کاهش عمر فیلتر نیز می‌شود. آنتی اسکالانت با کاهش تشکیل رسوب، نیاز به شستشوی شیمیایی را به حداقل می‌رساند. در نتیجه ممبران با تعداد دفعات کمتر شستشو، کمتر دچار آسیب و فرسودگی می‌شود.
- بهینه‌سازی عملکرد سیستم RO: هنگامی که ممبران‌ها تمیز و بدون گرفتگی باشند فشار عملیاتی سیستم پایین‌تر می‌ماند، که این یعنی مصرف انرژی کمتر. دبی خروجی آب تصفیه‌شده بیشتر و با کیفیت‌تر است، افت فشار درون سیستم کمتر می‌شود که همه این عوامل باعث می‌شوند ممبران‌ها در شرایط بهینه‌تری کار کنند و عمر مفید آن‌ها افزایش یابد.
- کاهش هزینه‌های عملیاتی و تعویض فیلتر: تعویض فیلترهای ممبران هزینه‌ی قابل توجهی دارد، به‌ویژه در سیستم‌های صنعتی با چندین مرحله تصفیه. با استفاده از آنتی اسکالانت باکیفیت، طول عمر ممبران‌ها افزایش یافته و فواصل زمانی بین تعویض‌ها بیشتر می‌شود. این موضوع به‌طور مستقیم باعث کاهش هزینه‌های نگهداری و مواد مصرفی در بلندمدت می‌شود.
- جلوگیری از انسداد ناگهانی و توقف اضطراری سیستم: در برخی موارد، تجمع رسوبات به‌صورت ناگهانی می‌تواند باعث افت شدید عملکرد یا حتی توقف کامل سیستم تصفیه شود. استفاده از آنتی اسکالانت به‌طور مداوم و کنترل‌شده، از بروز این شرایط بحرانی جلوگیری کرده و پایداری عملیاتی سیستم را حفظ می‌کند.
بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب
عوامل مؤثر در کارایی آنتی اسکالانت
در روند تاثیر آنتی اسکالانت بر طول عمر فیلترهای ممبران، بهتر است بدانید آنتی اسکالانت زمانی می‌تواند به‌درستی از تشکیل رسوبات روی سطح ممبران جلوگیری کند که شرایط استفاده از آن کاملاً بهینه و اصولی باشد. از عوامل مؤثر در کارایی آنتی اسکالانت به شرح زیر می باشد:
- آنالیز دقیق آب خام: برای تعیین نوع و مقدار آنتی اسکالانت مورد نیاز، ابتدا باید ترکیب شیمیایی آب ورودی به سیستم RO به‌صورت دقیق بررسی شود. پارامترهایی مانند سختی کل، مقدار کلسیم، منیزیم، سولفات، باریم، PH و TDS نقش تعیین‌کننده‌ای در انتخاب دوز صحیح دارند. بدون این آنالیز، احتمال انتخاب دوز نامناسب یا حتی نوع اشتباه آنتی اسکالانت وجود دارد که باعث کاهش اثربخشی یا بروز رسوبات جدید می‌شود.
- انتخاب نوع مناسب آنتی اسکالانت: همه آنتی اسکالانت‌ها عملکرد یکسانی ندارند. برخی فرمولاسیون‌ها برای مقابله با کربنات‌ها مناسب‌اند، در حالی‌که برخی دیگر برای رسوبات سولفاتی، باریمی یا آهنی فرموله شده‌اند. انتخاب نوع نادرست ممکن است منجر به محافظت ناقص از ممبران شود. بنابراین باید از برندهای معتبر و متناسب با نوع رسوب احتمالی استفاده شود.
- دوز تزریق صحیح و پایدار: حتی با انتخاب بهترین نوع آنتی اسکالانت، اگر مقدار تزریق دقیق نباشد، نتیجه مطلوب حاصل نخواهد شد. تزریق کمتر از حد لازم باعث بی‌اثر شدن محافظت از ممبران می‌شود، در حالی‌که تزریق بیش از حد می‌تواند باعث تشکیل لایه ژلاتینی روی ممبران یا ایجاد مشکلات شیمیایی دیگر در سیستم شود. دوزدهی باید با دقت محاسبه و توسط پمپ تزریق دقیق و مداوم انجام گیرد.
- کیفیت تجهیزات تزریق: عملکرد مؤثر آنتی اسکالانت تا حد زیادی به کیفیت و دقت تجهیزات تزریق وابسته است. اگر پمپ دوزینگ به‌درستی کار نکند یا نوسان داشته باشد، میزان ماده‌ی تزریق‌شده به سیستم ناپایدار خواهد شد و ممکن است باعث رسوب‌گذاری شود. همچنین وجود فیلتر پیش‌تزریق و محلول‌سازی صحیح آنتی اسکالانت در آب نیز اهمیت زیادی دارد.
- سازگاری آنتی اسکالانت با ممبران و سایر مواد شیمیایی: آنتی اسکالانت باید با جنس ممبران مورد استفاده و همچنین دیگر مواد شیمیایی موجود در سیستم، مانند بیوسایدها یا اسیدها، سازگار باشد. در غیر این‌صورت احتمال تخریب غشای ممبران یا کاهش عملکرد کلی سیستم افزایش می‌یابد. بررسی فنی این موضوع معمولاً از طریق اطلاعات فنی سازنده (datasheet) انجام می‌شود.
- شرایط عملیاتی سیستم RO: فشار، دما، PH و میزان بازیابی (Recovery Rate) سیستم تأثیر مستقیم بر عملکرد آنتی اسکالانت دارند. به‌عنوان مثال، در دماهای بالاتر یا سیستم‌هایی با بازیابی زیاد، احتمال رسوب بیشتر است و باید دوز آنتی اسکالانت افزایش یابد. در نتیجه، تنظیم دقیق شرایط عملیاتی و تطبیق آن با ویژگی‌های آنتی اسکالانت اهمیت بالایی دارد.
بیشتر بخوانید: سختی گیر