درحال مشاهده: بازدارنده های رسوب در آب شیرین کن ها

,.


ادعونیاهدای خون
موسسه محک
اهداء عضو

بازدارنده های رسوب در آب شیرین کن ها

۱۳۸۹/۱۲/۲۱
16:12
امیرحسین ستوده بیدختی
 | 

بازدارنده های رسوب در آب شیرین کن ها

(Scale Inhibitors)



مقدمه


بدون روش های جلوگیری از رسوب، ممبرین های اسمز معکوس (RO) و میزان دبی عبوری از بین المان های ممبرین در نتیجه رسوب بخشی از نمک های محلول دچار گرفتگی خواهند شد. تعدادی از نمونه های رایج این رسوب ها عبارتند از : کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریم، و سولفات استرانسیم. موارد کمتر نیز شامل رسوب های سیلیس و فلوراید کلسیم می شود.

اثر رسوب بر روی نرخ تولید آب سیستم های RO در شکل 1 نشان داده شده است. در طول زمان القا دبی واحد به سرعت کاهش می یابد. طول زمان القا بسته به نوع رسوب و درجه فوق اشباعیت بخشی از نمک های محلول متغیر است.

زمان القا برای کربنات کلسیم بسیار کوتاه تر از رسوب های سولفات همچون سولفات کلسیم می باشد. اگرچه شوینده های موثری برای رسوب موجود می باشد اما مسایل اقتصادی ایجاب می کند تا از تشکیل رسوب جلوگیری شود. رسوب اغلب با بستن مسیر های عبور آب ورودی المان RO سبب می شود تا عملیات شستشو سخت و بسیار وقت گیر دنبال گردد. همچنین این ریسک نیز وجود دارد که رسوب سبب آسیب دیدن سطوح ممبرین شود.



روش های کنترل رسوب

سه روش معمولا برای کنترل رسوب بکار گرفته می شود:

1- اسید زنی (Acidification)

2- نرم سازی با زئولیت (Zeolite softening)

3- اضافه کردن آنتی اسکالانت (Antiscalant addition)

تزریق اسید:

اضافه کردن اسید موجب تخریب یون های کربنات می شود. این امر باعث حذف یکی از واکنشگرهای لازم جهت رسوب کربنات کلسیم می گردد. اگرچه این روش در جلوگیری از تشکیل رسوب کربنات کلسیم بسیار موثر می باشد اما تزریق اسید در باز داشتن انواع دیگر رسوب ها همچون سولفات کلسیم غیر موثر است. استفاده از اسید سولفوریک نیز ممکن است حتی سبب رسوب سولفات شود چرا که اسید سولفوریک دارای یون سولفور می باشد. بکارگیری اسید کلریدریک از این مشکل جلوگیری می کند اما هزینه آن بیشتر است.

دیگر معایب شامل خورندگی اسید، هزینه تانک های دخیره، تجهیزات مونیتورینگ و کاهش pH آب تصفیه RO می باشد. بدون عملیات گاززدایی، دی اکسید کربن اضافی موجود در آب تصفیه سیستم های با تزریق اسید سبب افزایش هزینه های احیا فرایند تعویض یونی می شود.

نرم سازی با زئولیت:

فرایند نرم سازی با استفاده از زئولیت شامل بکارگیری یک رزین تعویض کاتیونی اسیدی قوی با فرم یونی سدیم می باشد. سدیم موجود در رزین با یون های کلسیم و منیزیم موجود در خوراک واحد RO جابجا می شود. این واکنش ها به شکل معادلات شیمیایی زیر می باشد. NaZ معرف رزین زئولیت - سدیم است. Ca و Mg به ترتیب کلسیم و منیزیم می باشند.


Ca+2 + 2NaZ → 2Na+ + CaZ2

Mg+2 + 2NaZ → 2Na+ + MgZ2

هنگامی که تمامی یون های سدیم با کلسیم و منیزیم جابجا شد، رزین باید توسط محلول آب نمک (کلرید سدیم) احیا شود. فرایند نرم سازی با زئولیت نیاز به تزریق پیوسته اسید و آنتی اسکالانت را برطرف می کند. بعضی از آثار جانبی فرایند نرم سازی با زئولیت شامل حذف ذرات آلی موجود در خوراک واحد RO و به علاوه کاهش فولینگ سطوح ممبرین توسط آلودگی های کلوئیدی می باشد. اگرچه این حقیقت موجود است که نرم سازی با رزین بسیاری از مولکول های آلی مختلف را جذب می کند و همچنین نرم سازی باعث افزایش بار الکترواستاتیکی منفی جامدات کلوئیدی می شود اما به هر حال دلیل قاطعی برای اثر بخشی قابل توجه ای از این توابع بر روی عملکرد سیستم RO وجود ندارد.

در مقایسه با اضافه کردن اسید و آنتی اسکالانت، اصلی ترین عیب فرایند نرم سازی، قیمت می باشد. جدول 1 مقایسه بین هزینه های مابین گزینه های نرم سازی و تزریق آنتی اسکالانت را در مقادیر مختلف سختی را نشان می دهد. اساس این مثال برای یک سیستم RO با ظرفیت تولید 75 گالن در دقیقه آب تصفیه شده و 75 درصد ریکاوری است. این مقایسه شامل هزینه های مصرفی احیا رزین نمی شود هر چند که در بعضی مناطق این هزینه ها چشمگیر است. با مشاهده هزینه های تجهیزاتی و تحلیل بهایی موجود، دیده می شود که فرایند نرم سازی در هیچ یک از مقادیر سختی قابل رقابت با تزریق آنتی اسکالانت نمی باشد.



اضافه کردن آنتی اسکالانت:

آنتی اسکالانت ها مواد فعال سطحی می باشند که در واکنش های رسوب به سه صورت وارد می شوند:

1- جلوگیری در غلظت های کم آستانه ای

2- تصحیح کریستال

3- پراکندگی

جلوگیری در غلظت های کم آستانه ای عبارت است از توانایی یک آنتی اسکالانت در نگه داشتن محلول های فوق اشباع بخشی از نمک های حل شده در محلول. وقتی کریستال ها در سطح زیر میکروسکوپی شروع به شکل گیری می کنند، گروه های منفی قرار گرفته بر روی مولکول آنتی اسکالانت به بارهای مثبت هسته رسوب حمله کرده و باعث توقف تعادل الکترونیکی لازم جهت ادامه رشد کریستال می شوند.

شکل 2 مکانیسم کم آستانه ای کربنات کلسیم را نشان می دهد. در شکل، آنتی اسکالانت (R) رشد کریستال را با حمله کردن به بارهای مثبت یون های کلسیم قرار گرفته در گوشه های کریستال متوقف می سازد.



تصحیح کریستال نیز عبارت است از خاصیت یک آنتی اسکالانت در دگرگون کردن شکل های کریستال و در نتیجه نرم و یا غیر چسبناک کردن رسوب. وقتی کریستال های رسوب توسط این مواد اصلاح می شوند، شکل آنها تغییر کرده و کمتر فشرده می شوند.

پراکندگی عبارت است از توانایی بعضی آنتی اسکالانت ها در جذب شدن بر روی کریستال ها و یا ذرات کلوئیدی و انتقال مقدار بالایی بار آنیونی به آنها. بار زیاد سبب پراکنده شدن کریستال ها می شود. به علاوه عملیات جذب متفرق کننده ها به طور پیوسته ادامه یافته و سبب عدم رشد کریستال می گردد. شکل 3 این مکانیسم را نشان می دهد. مقادیر بالای بارهای آنیونی همچنین سبب جدا کردن ذرات از بارهای آنیونی ثابت بر روی سطح ممبرین می شوند. (در شکل 3 ممبرین به شکل خطی است که بارهای ثابت آنیونی بر روی آن قرار دارد).



محصولات آنتی اسکالانت DEQUEST جهت رفع نیاز سیستم های جداسازی غشایی می باشند. بازدهی بالا، سازگاری با ممبرین و داشتن برهم کنش های خوب با دیگر عملیات های شیمیایی صورت گرفته در امر تصفیه آب، از جمله خصوصیات آنتی اسکالانت های تولیدی شرکت DEQUEST می باشد.
روند تغييرات كيفي منابع آب زيرزميني در محدوده تامين دراز مدت آب شرب سبزوار - پنجشنبه پانزدهم اردیبهشت 1390
مديريت كلرزني آب آشاميدني - پنجشنبه پانزدهم اردیبهشت 1390
كيفيت و كميت روان آب - پنجشنبه پانزدهم اردیبهشت 1390
لیپیدها - پنجشنبه پانزدهم اردیبهشت 1390
هيدروليك و هيدرولوژي - پنجشنبه پانزدهم اردیبهشت 1390
جمع آوري فاضلاب - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
فنل و تصفیه آن - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تأثیر پوست پرتقال در تصفیه آبهای رنگی پسماندهای صنعتی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تصفيه خانه فاضلاب شير پگاه - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
نقش گیاه تیره زنبق در دفع باکتری ها از فاضلاب در سیستم وتلند - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
مگس فاضلاب - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تعیین حساسیت ضد میکروبی و تشخیص ژن هـای مقاومت به ونکومایسیـن در انتروکوک های مقاوم به ونکومایسین ج - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
استفاده از خاک اره در حذف فلزات سنگین از فاضلابهای صنعتی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
بررسی اثر فیلترهای مستغرق همراه با ازن در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب خانگی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تاثیر فاضلاب بر افزایش گازهای گلخانه ای - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
ساركوسيستيس - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
اسپيروكت - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
آلودگی آب و جوامع - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
آب ناسالم عامل 10 درصد بیماری ‌ها است - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
چطور می‌توان نیترات آب آشامیدنی را کاهش داد؟ - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
بهبود کنترل PH پساب ‌های صنعتی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
نیازهای زیست ‌محیطی و راه‌کارهای مؤثر - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
استفاده از بیوفیلم ها در حذف آلودگی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
معیارها و رهنمودهای تحلیل کیفیت میکروبی آب آشامیدنی - شنبه دهم اردیبهشت 1390
بایو جاذب فلزات سنگین (جایگزین رزین کاتیونی) - جمعه نهم اردیبهشت 1390
ضربه قوچ و جلوگیری از آن - جمعه نهم اردیبهشت 1390
آهک زنی آب - جمعه نهم اردیبهشت 1390
كيفيت آب آبياري - جمعه نهم اردیبهشت 1390
کلر موجود در آب استخرها خطر ابتلا به آسم و آلرژی را تشدید می‌کند - جمعه نهم اردیبهشت 1390
پرش هیدرولیکی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
تکنولوژی سيستم رادار در خطوط فاضلاب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنایی با فاضلاب بیمارستانی و سیستم های تصفیه - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ددت سمی که می بایست معدوم می شد - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
بررسی آلترناتیوهای تونل تاسیسات شهری - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنايي با برخي از اصطلاحات رايج در گندزدايي و ضدعفوني - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آب مورد استفاده در دياليز - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
اصطلاحات زیست محیطی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ترسيم فني و نقشه كشي - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
نقشه های توپوگرافی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
رواناب و هیدروگراف های رواناب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
متدهای اصطکاک - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
سال شمار آبرسانی و معادلات جریان - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ - چهارشنبه هفتم اردیبهشت 1390
چرخه فسفر - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
راههای ساده برای حفظ محیط زیست - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
آنالیز و شناسایی آمونیاک:(NH3) - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی کپسول باکتری - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
ضرورت مديريت يکپارچه منابع آبي - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
روشهای کهن آبیاری بدعتی تحسین برانگیز - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
پکیج های پیش ساخته تصفیه فاضلاب - سه شنبه دوازدهم مرداد 1389
تکنولوژی تبادل یونی - دوشنبه یازدهم مرداد 1389
کاربرد میکروارگانیسم ها در صنعت تصفیه ی فاضلاب ها - دوشنبه یازدهم مرداد 1389
آيين نامه جلوگيري از آلودگي آب 1364/9/28 - یکشنبه دهم مرداد 1389
تکنولوژی غشایی در تصفیه آب و فاضلاب - یکشنبه دهم مرداد 1389
حذف رنگ، طعم و بوی نامطبوع در فرایند تصفیه آب - شنبه نهم مرداد 1389
تلفات آب - شنبه نهم مرداد 1389
چاه - جمعه هشتم مرداد 1389
فیلتراسیون - جمعه هشتم مرداد 1389
تصفیه فیزیکی و شیمیایی آب - پنجشنبه هفتم مرداد 1389
شناسایی و تعیین مقدار هیدروکربن ها آروماتیک چند حلقه ای(PAHs) - پنجشنبه هفتم مرداد 1389
سیستم تصفیه فاضلاب انسانی - بهداشتی - چهارشنبه ششم مرداد 1389
تصفیه خانه های آب - چهارشنبه ششم مرداد 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لیست مطالب

سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...


امیرحسین ستوده بیدختی
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به مرجع تخصصی آب و فاضلاب است. |طراحی و توسعه:امیرحسین ستوده بیدختی|