آب شیرین کن

آب شیرین کن : کنترل رسوب

مقدمه

اسکالینگ(رسوب گرفتگی) ممبرین دستگاه های آبشیرین کن به روش RO / NF  ممکن است زمانی رخ دهد که نمکهای انحلال پذیر فراتراز حد انحلال پذیری شان در  المان تجمع می یابند.   به عنوان مثال، اگر یک کارخانه اسمز معکوس با بازدهی 50٪ کار کند، غلظت در جریان کنسانتره تقریبا دو برابر غلظت جریان خوراک خواهد بود. همانطور که بازدهی  بالا می رود، خطر ابتلا به رسوب گرفتگی نیز افزایش می یابد.

با توجه به کمبود آب و نگرانی های زیست محیطی، افزودن یک سیستم بازیافت نمک (RO concentrate) برای افزایش راندمان، بیشتر مورد توجه واقع شده است. برای به حداقل رساندن رسوب گرفتگی, می بایست اندازه گیری های دقیق کنترل جرم گرفتگی صورت گیرد و از حد مجاز حلالیت نمک های انحلال پذیر فراتر نرود. در سیستم های آب شیرین کن به روش RO / NF ، رایج ترین نمکهای محلول که با آن مواجه هستیم  CaSO4، CaCO3 و سیلیسیم است. سایر نمکها که باعث ایجاد مشکل رسوب گرفتگی می شوند عبارتند از: CaF₂، BaSO₄، SrSO₄ و Ca3 (PO₄) ₂ .

شیوه های طراحی زیر می تواند برای جلوگیری از اسکالینگ ممبرین استفاده شود.

1. افزودن اسید
2. افزودن ماده ضد رسوب گرفتگی
3. نرم کردن با یک رزین قوی تبادل کاتیونی اسید
4. دی آلکالیزاسیون با یک رزین تبادل کاتیون اسید ضعیف
5. سختی گیری توسط آهک
6. پاکسازی پیشگرانه
7. تنظیم متغیرهای اجرایی

 

• افزودن اسید

بیشترین آبهای طبیعی سطحی و زیرزمینی تقریبا با CaCO3 اشباع شده اند. قابلیت انحلال پذیری CaCO3 بستگی به pH دارد، همانطور که از معادله زیر دیده می شود:

Ca^{2 +} + HCO₃^- ↔ H ⁺ + CaCO₃

با اضافه کردن⁺ H  به عنوان اسید، تعادل می تواند به سمت چپ منتقل شود تا کربنات کلسیم حل گردد. از اسید غذایی استفاده کنید.

کنترل اسید سولفوریک آسان تر است و در بسیاری از کشورها در مقایسه با اسید هیدروکلریک, بیشتر در دسترس می باشد، با این حال، سولفات اضافی به جریان خوراک افزوده می شود، که به طور بالقوه باعث جرم گرفتگی سولفات می شود .

CaCO3  بجای رسوب گرفتن, بیشتر تمايل  دارد در جريان کنسانتره حل گردد.  این گرایش را می توان با شاخص اشباع لانجنیر (LSI) برای آب های شور و شاخص پایداری Stiff & Davis  برای آب دریا بیان کرد. در pH اشباع (pH)، آب با CaCO3 تعادل دارد.

تعاریف LSI و S & DSI عبارتند از:

 

این در حالی است که روش های پیش بینی pH_s برای LSI و S & DSI متفاوت می باشد .

بمنظور کنترل اسکالینگ کربنات کلسیم توسط افزودن اسید، LSI یا S & DSI در جریان کنسانتره باید منفی باشند. افزودن اسید تنها برای کنترل رسوب گرفتگی  کربنات مفید می باشد.

برای مطالعه بیشتر کلیک کنید.