محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت

در روش اسمز معکوس (Reverse Osmosis) تزریق آنتی اسکالانت به فیلتر ممبران مهمترین قسمت تصفیه است. پس از مدتی به دلیل وجود ترکیباتی مانند باریم، کلسیم، استرانسیوم و سیلیس در آب، فیلتر ممبران رسوب می گیرد و در نتیجه عملکرد سیستم را مختل می کند. در سیستم تصفیه آب اسمز معکوس، برای جلوگیری از رسوب بر روی فیلتر ممبران، آنتی اسکالانت به سیستم تصفیه تزریق می شود. برای محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت فرمول ها و نرم افزارهای خاصی وجود داردکه در این مقاله به بررسی دوز تزریق آنتی اسکالانت می پردازیم.

آنتی اسکالانت چیست؟

پیش از آنکه محاسبه میزان آنتی اسکالانت را شرح دهیم باید بدانیم آنتی اسکالانت چیست؟آنتی اسکالانت یک افزودنی آب برای سیستم اسمز معکوس است که در جلوگیری از رسوب گذاری و گرفتگی غشا بسیار موثر است. قبل از اینکه آب تغذیه وارد غشای اسمز معکوس شود، یک آنتی اسکالانت به آب اضافه می شود. چگونگی عملکرد این مواد با به تاخیر انداختن واکنش کلسیم، منیزیم و بی کربنات است و به این ترتیب رسوب تشکیل نمی شود. این تاخیر به آب اجازه می دهد تا قبل از هر گونه واکنش شیمیایی از غشاء عبور کند.

محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت

دوز تزریق آنتی اسکالانت برای جلوگیری از تشکیل رسوب در سیستم های تصفیه آب بسیار مهم است. مقدار آنتی اسکالانت مورد نیاز برای جلوگیری از تشکیل رسوب، به میزان فوق اشباع نمک های نامحلول در نقطه بیشترین غلظت سیستم بستگی دارد. درجه فوق اشباع به نوبه خود به غلظت ترکیبات یونی در آب منبع، شوری کلی آب، دمای آب، PH آب، درصد آب تصفیه شده به عنوان تراوا و نوع غشاء مورد استفاده بستگی دارد. همچنین دوز تزریق آنتی اسکالانت به غلظت، برند و کارخانه سازنده آن نیز بستگی دارد.
آنتی اسکالانت ها معمولاً قبل از فیلتر نهایی کارتریج به یک سیستم غشایی اضافه می شونداما در صورت استفاده از سیستم فیلتراسیون مانند فیلتر کربن، باید پس از این مراحل تزریق انجام شود. میانگین دوز آنتی اسکالانت از 1 تا 6 میلی گرم در لیتر (mg/l) است که البته این میزان با توجه به عوامل فوق قابل تغییر است.

فرمول و نرم افزارهای محاسبه دوز آنتی اسکالانت

برای رسیدن به میزان دقیق و صحیح تزریق ماده رسوب دهنده در سیستم های مختلف می توانیم از فرمول زیر استفاده کنیم:

Dossageppm=V10 SG.1000/ Q.V2X Dosing Rate

V_۱= volume of Antiscalant _ Lit

S.G= Specific Gravity of Antiscalant

Q= Feed Flow Rate _ m3/hr

V_۲= volume of diluted water _ Lit

Dosing Rate _ Lit/hr

علاوه بر استفاده از فرمول، میزان تزریق این ماده را می توان با استفاده از نرم افزار نیز محاسبه کرد و CoRoLa-T  یکی از قدیمی ترین برنامه هایی است که برای این منظور استفاده می شود.
در نهایت کارشناسان و طراحان سیستم با توجه به عملکرد سیستم، آنالیز آب و محاسبه نرم افزاری، دوز مناسب تزریق آنتی اسکالانت را تعیین می کنند. بنابراین در این مورد باید از یک متخصص در این زمینه کمک و راهنمایی بگیرید.

مشکل عدم تزریق دوز مناسب آنتی اسکالانت

همانطور که گفتیم مصرف دوز مناسب آنتی اسکالانت بسیار مهم است. اگر دوز صحیح در نظر گرفته نشود و آنتی اسکالانت با دوز بالاتری تزریق شود، محیط اسیدی شده وسبب خوردگی تجهیزات می شود. همچنین تزریق مقدار کمی آنتی اسکالانت نیز تاثیری نخواهد داشت و همچنان رسوب روی غشای ممبران ظاهر می شود.

تنظیمات پمپ تزریق آنتی اسکالانت

پس از مشخص کردن مقدار مناسب آنتی اسکالانت و رقیق کردن آن در صورت لزوم، باید میزان تزریق را با استفاده از پمپ دوز تنظیم کرد. این کار با استفاده از دکمه های روی پمپ دوز انجام می شود. برای تنظیم میزان دوز تزریقی یک صفحه مدرج وجود دارد که اپراتور می تواند سرعت و میزان تزریق را به وسیله  این صفحه تنظیم کند.
برای تنظیم پمپ اندازه گیری، بهتر است ابتدا آن را کالیبره کرد. برای کالیبراسیون از استوانه ای مدرج با ظرفیت 100 میلی لیتر استفاده می شود. ابتدا استوانه مدرج با مواد آنتی اسکالانت پر می شود، سپس شیر مکش پمپ بسته و شیر روی استوانه یا ستون مدرج کالیبراسیون باز می شود.
در این حالت منبع تغذیه، دوزینگ پمپ محلول رسوب زدایی درون ستون کالیبراسیون است. تغییر حجم محلول آنتی اسکالانت را در یک دقیقه اندازه گیری کرده و  سپس این تغییر حجم  با عدد تنظیم شده روی پمپ دوز مقایسه می شودودرنهایت در صورت عدم تطابق، سرعت و مقدار تزریق را با استفاده از عقربه ی کنترل میزان دبی، کم یا زیاد می کنند. برای اینکه از میزان دوز مناسب آنتی اسکالانت تزریق شده اطمینان حاصل شود، کالیبراسیون پمپ باید هر هفته چک شود.

نکات مهم دراستفاده از آنتی اسکالانت

توجه داشته باشید که آنتی اسکالانت موادشیمیایی قلیایی و اسیدی  خطرناکی هستند و نباید با بدن انسان تماس داشته باشند، بنابراین هنگام کار با این مواد باید از پوشش مناسب، ماسک و عینک مخصوص استفاده کرد. آنتی اسکالانت ها آسیب جدی به چشم وارد می کنند. در صورت تماس، چشم را باید به مدت 15 دقیقه شست.استنشاق مواد آنتی اسکالانت به ریه های انسان آسیب می رساند. در این صورت باید فرد را به محیط باز برده ودر صورت لزوم از دستگاه تنفس مصنوعی استفاده کرد.

سخن پایانی

انتخاب ماده رسوب‌زدای(آنتی اسکالانت) مناسب، برای ایجاد شرایط عملیاتی بهینه برای سیستم‌های RO دریایی و شور و سایر سیستم‌های غشایی مانند نانوفیلتراسیون بسیار مهم است و استفاده صحیح ازآن سیستم را کارآمدتر می کند. همچنین می تواند هزینه های عملیاتی را به دلیل صرفه جویی در انرژی، کاهش فرکانس، تمیز کردن و افزایش عمر غشاء کاهش دهد.