نقش آنتي اسكالانت در سيستم هاي تصفيه آب اسمز معكوس

يكي از مهمترين مشكلات موجود در سيستم هاي تصفيه آب اسمز معكوس، ايجاد رسوب روي سطح ممبرانها است. در صورت عدم كنترل اين موضوع، شاهد كاهش عملكرد سيستم و عمر ممبرانها خواهيم بود كه هزينه هاي مستقيم و غير مستقيم قابل توجهي براي مصرف كننده را در پي خواهد داشت.

يكي از مهمترين اقداماتي كه جهت جلوگيري از رسوب گذاري آب بر روي ممبران ها صورت مي گيرد، استفاده از "آنتي اسكالانت" است. انتخاب و تزريق درست آنتي اسكالانت، از مهمترين مواردي است كه در طراحي و راهبري يك سيستم تصفيه آب اسمز معكوس (RO) مي بايست مد نظر قرار داشته باشد.

آنتي اسكالانت ها معمولاً به يكي از سه روش زير عمل مي كنند:

- افزايش آستانه حلاليت (Threshold Inhibition) – توان محلول نگه داشتن نمك هاي فوق اشباع در آب

- تغيير شكل كريستال (Crystal Modification) – قابليت تغيير شكل كريستال و تبديل آنها به ذرات نرم و غير چسبنده

- پراكنده كردن (Dispersion) – با القاي بار منفي به ذرات معلق، از چسبيدن آنها به يكديگر و تشكيل توده بزرگتر جلوگيري مي كنند.

آنتي اسكالانت ها معمولاً به تنهايي و يا گاهي به همراه اسيد در سيستم تصفيه آب اسمز معكوس مورد استفاده قرار مي گيرند. استفاده از اسيد در هنگام تزريق آنتي اسكالانت، به دليل كاهش شاخص LSI جهت كنترل رسوب كربنات كلسيم و نيز كنترل رسوب هاي فسفات كلسيم و فلوئوريد كلسيم است.

آنتي اسكالانت هاي معمول موجود در بازار، عمدتاً در كنترل رسوب فسفات كلسيم و همچنين رسوب كربنات كلسيم با شاخص LSI بالاتر از عدد 2، مشكلاتي دارند. دليل تزريق اسيد هم در سيستم اسمز معكوس، كاهش شاخص LSI به حد قابل قبول آن است. معمولاً بازه قابل قبول شاخص LSI براي اثربخشي مناسب آنتي اسكالانت، بين اعداد 1 و 2 مي باشد.

لازم به ذكر است كه بسياري از توليد كنندگان مطرح ممبران در دنيا، شرط گارانتي ممبران را، تزريق آنتي اسكالانت مناسب و نيز كوچكتر بودن شاخص LSI از عدد 1/8 عنوان مي كنند. لذا در صورتيكه شاخص LSI آب ورودي به ممبران، بيش از 1/8 باشد، مي بايست با تزريق اسيد آنرا تا زير 1/8 رساند تا امكان استفاده از گارانتي ممبران ها وجود داشته باشد.

اسيدهايي كه براي كاهش شاخص LSI مورد استفاده قرار مي گيرند، عمدتاً از نوع "اسيد كلريدريك" و يا "اسيد سولفوريك" هستند. اما نكته اي كه در خصوص استفاده از اسيد سولفوريك مي بايست در نظر داشت اين است كه تزريق بيش از اندازه اين اسيد باعث افزايش احتمال ايجاد رسوب با پايه سولفات بر روي سطح ممبران مي شوند. لذا، استفاده از اسيد كلريدريك بجاي اسيد سولفوريك، بيشتر مورد توجه و توصيه است.

در توضيحات بالا، چند مرتبه از مفهومي به نام شاخص LSI صحبت شد كه لازم به نظر مي رسد توضيحات كوتاهي در اين خصوص ارائه شود.

شاخص اشباعيت لانژلير يا LSI، مخفف واژه Langelier Saturation Index است كه جهت كمي كردن ميزان تمايل آب براي رسوب گذاري و يا خورندگي، تعريف شده است. مقدار شاخص LSI به پنج پارامتر "ميزان دما"، "pH"، "TDS"، "سختي كلسيمي" و "قليائيت آب" بستگي دارد. البته استفاده از شاخص LSI براي آب هايي مورد استفاده قرار مي گيرد كه TDS آنها زير 10,000 ppm باشد.

روش محاسبه دقيق LSI، در محدوده اين مقاله اين نمي گنجد. در صورتي كه عدد بدست آمده براي شاخص اشباعيت لانژلير بالاتر از صفر باشد، نشان دهنده تمايل آب براي رسوبگذاري و در صورتيكه ميزان آن كمتر از صفر باشد، بيانگر تمايل خورندگي در آب است. جدول زير، خصوصيات بيشتري از آب با اعداد مختلف LSI را نشان مي دهد: