آنتی اسکالانت

آنتی اسکالانت ماده است که در واکنش های رسوب زدایی و ته نشینی در راستای پیشگیری از رسوب روی سطح ممبران های سیستمهای تصفیه آب صنعتی نقش مهمی را ایفا می‌کنند.

آنتی اسکالانت چیست؟

آنتی اسکالات‌ها رسوبات داخل آب و املاح فلزات سنگین را گرفته و از پایین آمدن عمر ممبران ها جلوگیری می‌کنند.

هر نوع سیستم غشایی، اعم از سيستم RO (آب شیرین کن) بطور طبیعی بر اثر وجود مواد معلق، املاح محلول و پارامترهای میکروبی موجود در آب خوراکی دچار گرفتگی می‌شود که با استفاده از آنتی اسکالانت پیش تصفیه فیزیکی و شیمیایی صحیح صورت می‌پذیرد.

کاربرد آنتی اسکالانت در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (آب شیرین کن) و دستگاه تصفیه آب دریایی می‌باشد.

لزوم استفاده از آنتی اسکالانت

در هر سيستم غشایي منجمله سيستم های تصفیه آب به روش اسمز معکوس (RO) بطور طبیعی بر اثر وجود مواد معلق، املاح محلول و پارامترهای میکروبی موجود در آب خوراک دچار گرفتگی می­‌شود که این امر لزوم در نظر داشتن پیش تصفیه فیزیکی و شیمیایی صحیح سیستم را ضروری می‌سازد.

کاربرد آنتی اسکالانت در دستگاه‌های اسمز معکوس

شایان ذکر است از جمله مهم ترین و موثرترین راه براي جلوگيري از تشكيل رسوب، كاهش PH آب توسط تزريق آنتي اسکالانت مي‌باشد. تزريق آنتي اسكالانت باعث كاهش PH و در نتيجه افزايش حلاليت كربنات كلسيم مي‌شود.

يكي ديگر از مزیت‌های تزريق آنتي اسكالانت اين است كه غلظت اين ماده به اندازه كافي موجب حل شدن مجدد رسوب هاي كربنات كلسيمي مي‌شود، كه قبلاً در محل وجود داشته است.

در صورتیکه تزريق اسيد به سيستم RO قطع شود، دي اكسيد كربن فوق اشباع تمايل دارد كه از آب جدا شود و همين كه اين عمل اتفاق افتاد PH آب افزايش مي‌يابد،

در المنت‌هاي انتهايي سيستم كه غلظت نمك‌ها در حداكثر مقدار است ممكن است افزايش PH به حدي باشد كه كربنات كلسيم رسوب كند.

ویژگی ها و خصوصیات آنتی اسکالانت

بطور معمول در آب ورودی دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس، نمک‌های محلول وجود دارد و این نمک‌ها باعث ایجاد رسوب و نهایتاً گرفتگی روزنه های میکرونی پلی آمید ممبران های دستگاه اسمز معکوس و اصطلاحاً پدیده scalling ایجاد می‌گردد. لذا لزوم استفاده از این محصول به عنوان ماده رسوب زدا برای حذف و از بین بردن آن‌ها، در دستگاه تصفیه آب ضروری به نظر می‌رسد.

فرآیند عملکرد این ماده در دستگاه تصفیه آب به نحوی است، که از انباشته شدن رسوبات به جا مانده از ترکیباتی شامل کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریم، سولفات استرونیوم و غیره جلوگیری نموده.

نهایتاً موجب کاهش یافتن سرعت واکنش‌های قلیایی شده و سرعت ته نشین شدن یون‌های فلزی که در آب محلول می‌باشند را نیز کاهش می‌دهد.

مقدار و دوز آنتی اسکالانت مصرفی در دستگاه تصفیه آب

محاسبه میزان دقیق این محصول بسیار مهم است. در صورتی که مقدار کمتری تزریق شود باعث ایجاد رسوب می‌شود. در صورتی که بیشتر از مقدار مورد نیاز تزریق شود، خود آنتی اسکالانت بر روی غشا رسوب کرده و باعث گرفتگی می‌شود.

میزان استفاده از محلول آنتی اسکالانت در دستگاه تصفیه آب، به عواملی همچون نوع ممبران، چیدمان ممبران ها در دستگاه تصفیه آب، دمای آب ورودی به دستگاه، میزان خروجی آب تصفیه شده، PH آب ورودی و غیره بستگی دارد که به طور معمول میزان استفاده از محلول فوق بین یک تا شش ppm می‌باشد.

کاربردهای آنتی اسکالانت

• دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس (به عنوان محلول رسوب زدا).
• دستگاه های آب شیرین کن صنعتی و نیمه صنعتی.
• دستگاه های آب شیرین کن دریایی.

در صنایع تصفیه آب همواره پدیده رسوب گذاری یکی از مشکلات جدی و مشکل ساز بوده است. پدیده رسوب Scaling  و گرفتگی Fouling  روی ممبران ها اهمیت استفاده از محلول آنتی اسکالانت برای نگهداری از سیستم های تصفیه آب و فاضلاب اهمیت فراوانی دارد.

رسوبات به طور عمده از مواد معدنی مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریم، سولفات استرانسیم و سایر مواد معدنی مشابه تشکیل می‌شوند.

استفاده منظم از این محصول در دستگاه‌های تصفیه آب موجب جلوگیری از پدیده رسوب گذاری بر روی ممبران دستگاه می گردد. عدم استفاده از آنتی اسکالانت آسیب جدی به ممبران های دستگاه اسمز معکوس زده و موجب کاهش دبی خروجی و نهایتاً بالا رفتن TDS آب می گردد. شایان ذکر است در کلیه سیستم هایی که در آنها از فناوری غشایی برای تصفیه آب استفاده می‌شود:

بکارگیری و استفاده از محلول آنتی اسکالانت مرغوب ضروری می‌باشد.

ضرورت استفاده از محلول آنتی اسکالانت در دستگاه RO

1. افزایش عمر ممبران ها و عدم تعویض زود هنگام.
2. افزایش تولید و کیفیت آب تصفیه شده.
3. کاهش هزینه های بهره برداری از دستگاه اسمز معکوس.
4. جلوگیری از پدیده رسوب و گرفتگی.

مضرات استفاده از آنتی اسکالانت نامرغوب در دستگاه RO

1. افزایش میزان نمک های محلول در آب خروجی از دستگاه RO.
2. آنتی اسکالانت نامرغوب موجب کاهش بهره‌وری ظرفیت تولید آب تصفیه شده.
3. افزایش مصرف برق مصرفی ناشی از بالا رفتن میزان آمپر.
4. افزایش تعداد شستشوی دستگاه ناشی از  پدیده رسوب و گرفتگی.
5. افزایش فشار بر روی پمپ ها.
6. کاهش طول عمر در ممبران ها.
7. کاهش گنجایش طرفیت تولید.
8. کاهش طول عمر پمپ.
9. تعویض زود هنگام فیلترها اعم از فیلتر کارتریج.

تاریخچه اسمز معکوس

فرآیند اسمزی از طریق غشاهای نیمه تراوا ابتدا در سال ۱۷۴۸ توسط ژان آنتوان نولت مشاهده گردید. تا ۲۰۰ سال بعد از آن، اسمز تنها پدیده ای بود که در آزمایشگاه مشاهده می‌شد.

در سال ۱۹۵۰، دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس ابتدا آب نمک زدایی را با استفاده از غشاهای نیمه تراوا مورد بررسی قرار داد. محققان هر دو دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس و دانشگاه فلوریدا در اواسط دهه ۱۹۵۰ قادر شدند تا از آب دریا، آب شیرین تولید کنند.

اساس طراحی و مونتاژ سیستم های تصفیه آب صنعتی به روش اسمز معکوس بر پایه آنالیز آب خام ورودی، آب تصفیه شده خروجی و ظرفیت دستگاه در شبانه روز یا ساعتی، مطابق استانداردهای معتبر و تایید شده ارائه می‌گردد.

به طور کلی سیستمهای تصفیه آب به 3 دسته تقسیم بندی می‌گردد:

• اسمز معکوس Reverse Osmosis (آب شیرین کن)
• آب مقطر و خالص سازی بر اساس Double Reverse Osmosis
• آب دمین (دیونایزر) توسط دستگاه اسمز معکوس به کمک رزین میکس بد

همچنین طبقه بندی دیگری نیز وجود دارد که بر اساس TDS آب ورودی به 2 دسته تقسیم بندی می‌گردد: 

• آب شیرین کن های لب شور BWRO
• آب شیرین کن های دریایی SWRO

چگونگی عملکرد آنتی اسکالانت در دستگاههای اسمز معکوس

شیوه عمل آنتي اسکالانت يا محلول رسوب زدا جهت مختل کردن انباشت توليد رسوب است. در همین راستا ماده شيميايي در بدنه و ساختار شيميايي خود موجب کاهش سرعت واکنش قليائي می‌شود. و همچنين میزان سرعت ته نشيني يون هاي فلزي محلول در آب را آهسته تر مي کند. میزان تزريق انواع آنتي اسکالانت وابسته به مواردي مانند ميزان خروجي آب، ميزان برگشت پذيري سيستم به حالت اولیه، دمای آب، PH آب ورودي، نوع چيدمان ممبران است و تقريباً به میزان يک تا شش ppm می‌باشد.

این ماده شيميايي در عمل جهت پاک سازي و از بين بردن مواد شيميايي سخت شده که بر روي غشاهاي تصفيه آب وجود دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد و مشابه یک حلال عمل مي‌کند. کلمه آنتی اسکالانت از ريشه Scaling گرفته شده و منظور از Anti Scaling يعني ضد پوسته پوسته شدن يا ضد سخت شدن یا ضد رسوب.

آنتي اسکالانت در دستگاه هاي اسمز معکوس (RO) مانند دستگاه هاي آب شيرين کن صنعتی، نیمه صنعتی و دريايي کاربرد دارد. پديده scaling  به علت وجود نمک هاي محلول در آب ورودي به سيستم هاي تصفيه آب به روش اسمز معکوس و ايجاد گرفتگي و رسوب در روزنه هاي ميکروني پلي آميد ممبران هاي اسمز معکوس به وجود مي‌آيد.

از جمله ماده هایی که روي غشاي پلي آميد (ممبران) رسوب مي‌کنند، مي توان به کربنات کلسيم، سولفات کلسيم، سولفات باريم و سولفات استرونيوم اشاره کرد.

موادی مانند رسوبات سيليکا و فلورايد کلسيم نیز کمتر متداول هستند. ولی همچنان برای سیستم مشکل ساز مي باشند. بدون روش هاي جلوگيري از رسوب گذاری ممبران هاي اسمز معکوس و ميزان دبي عبوري از بين المان هاي ممبران و در نتيجه رسوب بخشي از نمک هاي محلول دچار گرفتگي و کاهش راندمان دستگاه خواهند شد.

توصیه می شود همواره از ماده ضد رسوب جهت بالا بردن بهره وری سیستم تصفیه آب استفاده گردد. شرکت هوبارت شیمی تامین کننده و عرضه کننده بهترین نوع آنتی اسکالانت در بازار ایران، آماده ارائه مشاوره در زمینه تهیه و خرید این محصول برای مصرف کنندگان محسوب می‌گردد.

اساس کار آنتی اسکالانت در دستگاههای RO

برای کاهش پوسته پوسته شدن در غشاهای اسمز معکوس از مایع ضد رسوب به نام آنتی اسکالانت استفاده می‌شود.

ساده ترین، با صرفه ترین و قابل اطمینان ترین ماده شیمیایی برای سالم نگه داشتن سیستم RO و ادامه عملکرد با بهره وری بالا و طولانی مدت استفاده از آنتی اسکالانت است.

طیف وسیعی از مواد ضد پخش کننده مایع را برای انواع غشاء اسمز معکوس امکان پذیر می‌کند. این مواد شیمیایی ضد رسوب در حالی که ذرات کلوئیدی را همزمان پخش می‌کنند، مهار رسوب معدنی را نیز انجام می‌دهند. مهار و پراکندگی انجام شده توسط Antiscalant به افزایش طول عمر سیستم اسمز معکوس تاثیر گذار است در عین حال کاهش فرکانس های تمیز کردن و افزایش بهره وری کلی عناصر RO کمک می‌کند.

تأثیر آنتی اسکالانت در دستگاه های آب شیرین کن چیست؟

این ماده به عنوان ضد باکتری ترکیبات پلی اتیلن فعال سطحی هستند. که معمولاً در فرآیندهای رسوب زدایی دستگاههای اسمز معکوس مورد استفاده قرار می‌گیرند تا از پوسته پوسته شدن غشاهای RO جلوگیری کنند.

نحوه عمل آنتی اسکالانت در دستگاه RO و انواع آن

غشای موجود در سیستم اسمز معکوس توسط مواد جامد معلق، میکروارگانیسم ها رسوب می‌کند. این رسوبات در حین بهره برداری از دستگاه اسمز معکوس ایجاد می گردد. و باعث از بین رفتن غشا و کاهش راندمان در تولید آب شیرین می‌شود. تمیز کردن منظم عناصر غشایی (ممبران ها) باعث افزایش عملکرد و افزایش عمر غشاء می‌گردد.

جهت تمیز کردن سیستم های غشایی، دستگاه اسمز معکوس به گونه ای طراحی شده اند که بدون خارج کردن آنها از سیستم امکان تمیز نمودن ممبران‌ها امکان پذیر است. آنتی اسکالانت مایع محلول ضد رسوب جهت رسوب زدایی و رفع گرفتگی ممبران های دستگاه اسمز معکوس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آنتی اسکالانت بر اساس نوع آب منطقه به دو نوع تقسیم می‌گردد:

• اسیدی
• قلیایی

جهت انتخاب بهترین نوع آنتی اسکالانت بایستی آب مورد نظر منطقه، آنالیز و آزمایش گردد. تا متناسب با نوع آب از محلول ضد رسوب استفاده گردد.

این ماده برای از بین بردن جامدات معلق موجود در آب و برای انعقاد و انحلال آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. منظور از انعقاد این است كه ذرات بسیار ریز از ماده معلق جمع شده و به یك خوشه بزرگتر تبدیل می‌شوند كه راحت تر از ذرات معلق كوچك تر حل می‌شوند.

ذرات معلق ریز در آب معمولاً بار الکتریکی دارند. انعقاد جداشدن بار را تسهیل می‌کند و باعث می‌شود تا ذرات منعقد و حل شوند. به طور خلاصه این محلول برای از بین بردن مواد جامد معلق استفاده می‌شود.

قبل از فیلتر کارتریج نهایی، آنتی اسکالانت باید به سیستم غشایی اضافه شود.در صورتیکه از فیلتراسیون کربن فعال استفاده شود. آنتی اسکالانت باید بعد از این مراحل شستسو استفاده شود.

آنتی اسکالانت باید با دوز كردن پمپ از مخزن رقیق سازی، مستقیم از درام یا از محل نگهداری انبوه، به داخل منبع تغذیه با سرعتی كه با توجه به اندازه سیستم غشایی، میزان دوز توصیه شده و دامنه تحویل از آن تعیین می‌شود تزریق می‌گردد.

بسته بندی محلول آنتی اسکالانت

آنتی اسکالانت های مرغوب تولید شده توسط شرکت هوبارت شیمی در گالن های 20 و 27 کیلویی بصورت فروش خرده و عمده عرضه می‌گردد. جهت کسب قیمت فروش ماده رسوب زدای مرغوب با کارشناسان فنی و یا واحد فروش تماس حاصل فرمائید.

قیمت آنتی اسکالانت

آنتی اسکالانت بر اساس درجه اسیدی یا میزان قلیایی، قیمت گذاری می‌گردد که میزان TDS آب بر این موضوع تاثیر گذار است. لذا جهت پیشنهاد مناسبترین نمونه ارائه آنالیز آب جهت بررسی TDS آب الزامی می‌باشد. در حال حاضر انواع آنتی اسکالانت وارداتی در بازار ایران وجود داردکه شامل فلوکن، جنسیس و آویستا می‌باشد.

با توجه به اینکه قیمت ممبران دستگاه RO بالا می‌باشد لازمست که از آنتی اسکالانت مرغوب جهت در مراقبت از دستگاه اسمز معکوس استفاده نمود. این امر باعث افزایش عمر ممبران می‌گردد.