آنتی اسکالانت به انگلیسی Antiscalant نام یک ماده شیمیایی ضد رسوب است. آب خام که وارد سیستم RO (اسمز معکوس) میشود دارای مقدار زیادی از املاح معدنی است. در دستگاه تصفیه کننده صنعتی این املاح بر روی سطح فیلتر ممبران که از جنس پلی آمید است رسوب میکند .این رسوبات به تدریج منافذ غشا را می بندد و کارایی سیستم نمک زدایی RO را کاهش می دهد. برای جلوگیری از تشکیل رسوب، ممبران های صنعتی در سیستم های آب شیرین کن صنعتی از ماده شیمیایی ضد رسوب به نام آنتی اسکالانت با نام انگلیسی Antiscalant استفاده می شود.
رسوبات درگیرکننده در مواجه با آنتی اسکالانت
کربنات کلسیم CaCo۳
سولفات کلسیم CaSo۴
سولفات باریم BaSo۴
سولفات استرونیوم SrSo۴
رسوبات سلیکا SiO۲
فلوراید کلسیم CaF
مزایای استفاده از آنتی اسکالانت
در نظر داشته باشید که همه ی مواد ضد رسوب از جمله آنتی اسکالانت از اسید فسفونیک (فسفونیت )تشکیل شده اند.استفاده صحیح از آنتی اسکالانت باعث افزایش عمر غشا و کاهش هزینه های مربوط به تعویض و شستشوی غشا می شود . اگر چه ممکن است قیمت آنتی اسکالانت کمی بالا باشد و در ظاهر باعث افزایش هزینه ها شود؛ اما در بلند مدت تاثیر مثبتی در صرفه جویی هزینه ها دارد. همچنین می توان از اسیدها برای جلوگیری از رسوب استفاده کرد، اما اسیدها به دلیل بالا بودن قیمت آنها از نظر اقتصادی مفید نیستند .همچنین برای نگهداری اسیدها به تجهیزات نظارتی نیاز است.
اگر فیلتر غشایی یک ممبران را رسوب دهد چه مشکلاتی پیش خواهد آمد؟
استفاده از انتی اسکالانت نه تنها به افزایش طول عمر دستگاه کمک میکند و هزینه های بلند مدت را کاهش می دهدبلکه به صورت آنی نیز تاثیرات مثبتی بر روی این سیستم دارد.
عدم استفاده از آنتی اسکالانت ضد رسوب می تواند باعث مشکلات زیر شود:
کاهش مقدار آب جاری
کاهش کیفیت آب
کاهش تنش آبی و افزایش مصرف انرژی و هزینه ها
باز شدن منافذ و پارگی غشا در اثر تجمع رسوبات
از کار افتادن دستگاه
کاهش عمر مفید فیلتر ممبرین
به طور کلی علت لایه گذاری Scaling عبارت است از:
افزایش میزان غلظت مواد معدنی محلول در آب ورودی غشا
افزایش دمای آب
افزایش میزان ph آب
رسوب و گرفتگی، فضای موثر بین مواد را کم میکند و تلاطم جریان را کاهش می دهد و در نتیجه غلظت ،در سطح غشا افزایش می یابد. و همین امر باعث می شود که تمیز کردن سطح غشا با مشکل روبه رو شود.
عملکرد آنتی اسکالانت
آنتی اسکالانت ها بار منفی دارند و رسوبات نمک بار مثبت دارند، در نتیجه آنتی اسکالانات ها به آلاینده های موجود در آب متصل می شوند و از چسبیدن رسوب به سطح غشا جلوگیری می کنند. سپس رسوبات موجود را به بیرون از ممبران هدایت می کنند. در واقع آنتی اسکالانت ها باعث پراکندگی مواد محلول در آب و افزایش زمان ته نشینی روی غشا می شوند.
مواد آنتی اسکالانت
ترکیب آنتی اسکالانت ها بسته به پارامترهایی مانند اندازه و pH، وزن مخصوص، نوع رسوب و شوری آب متفاوت است. از ترکیبات آنتی اسکالانت می توان به ترکیبات پایه پلیمری، پلی اکریلیک اسید، کربوکسیلیک اسید، پلی مالئیک اسید، پلی فسفات ها و پلیمرهای آنیونی اشاره کرد.
چگالی آنتی اسکالانت
چگالی آنتی اسکالانت بین 1 تا 1.4 گرم بر متر مکعب (g/m3) است. البته لازم به ذکر است که آنتی اسکالانت باید با آب تصفیه شده بدون کلر حل شود و سپس در دستگاه تصفیه آب صنعتی قرار گیرد.
محیط مناسب برای نگهداری آنتی اسکالانت ها
آنتی اسکالانت به طور کلی دارای دو نوع اسیدی و قلیایی است. برای حفظ این ضد رسوب در محیط، توجه به نکات زیر ضروری است:
محل نگهداری آنتی اسکالانت ها باید خشک و تاریک و در دمای مناسب باشد.
آنتی اسکالانت باید در یک ظرف دربسته و ترجیحاً ظرف پلاستیکی یا پلی اتیلن نگهداری شود.
همیشه به یاد داشته باشید که از نگهداری آنتی اسکالانت های اسیدی و قلیایی کنار هم خودداری کنید دلیل این امر این است که واکنش بین این مواد می تواند اثر بخشی آنتی اسکالانت را به مقدار زیادی کاهش دهد.
در صورت نشتی کمی از آنتی اسکالانت از واحد تزریق، محل نشتی را با خاک یا ماسه پر کنید و با کمی آهک یا ترکیبات مناسب، مواد نشتی را خنثی کنید.
معایب استفاده از آنتی اسکالانت بی کیفیت
ضد رسوب ها نقش مهمی در سیستم OR دارند، بنابراین نمی توان آنها را حذف کرد و تنها عارضه آن خوردگی تجهیزات به دلیل ماهیت اسیدی آن است، اما اگر سیستم دارای استانداردها و تجهیزات کافی باشد و همچنین در صورت استفاده از کیفیت خوب آنتی اسکالانت زیاد جای نگرانی نیست، اما استفاده از ضد رسوب بی کیفیت عوارضی مانند کوتاه شدن عمر ممبران به دلیل شستشوی مکرر دارد و باعث گرفتگی غشا میشود که دبی تولیدی را کاهش می دهد در نتیجه ظرفیت تولید کاهش یافته و پساب تولیدی افزایش می یابد و آب برای عبور از غشا نیاز به فشار بیشتری دارد. در نتیجه سیستم پمپ باید باید با فشار و آمپر بالا کار کند. که این باعث استهلاک و آسیب به پمپ و افزایش هزینه های مربوطه می شود.
