Русские статьи

Что такое Антискалант?

Что такое процесс осаждения?

Термин «Антискалант» как материал, используемый в промышленных системах для предотвращения образования накипи или, с технической точки зрения, «защита от осаждения» в промышленном оборудовании, таком как системы обратного осмоса, знаком многим в данной отрасли. Накипь означает отложение неорганических или минеральных частиц осадка на поверхности мембраны, что приводит к закрытию пор мембраны. Процесс осаждения – это отложение малорастворимых солей на поверхности мембраны, а наполнение – это накопление взвешенных твердых частиц и микроорганизмов на поверхности мембраны. Осаждение в системах обратного осмоса считается естественным явлением, которое можно контролировать с помощью надлежащих операций предварительной обработки и фильтрации, а также химической промывки, по мере необходимости.

Химическая накипь, вызванная водорастворимыми минералами, такими как карбонат кальция (CaCO3), сульфат кальция (CaSO4), диоксид кремния (SiO2), сульфат бария (BaSO4) и т. Д., может ограничивать эффективность работы системы мембранной фильтрации, повысить давление и, как следствие, увеличить потребление энергии и связанные с этим затраты, снизить качество воды, и стать причиной частых поломок и промывки. Следует отметить, что срок службы мембранного фильтра сокращается из-за таких явлений, как химические осаждения (образование накипи).

Образование осадка начинается, когда концентрация соли превышает ее растворимость в условиях раствора. Первичные кристаллы ядер играют каталитическую роль в образовании большего количества кристаллов из соли. Эти кристаллы солей выходят из взвешенного состояния и начинают выпадать в осадок, при условии достижения ими необходимого объема и массы. Процесс осаждения будет продолжаться до тех пор, пока ионы, составляющие соли в растворе, не станут перенасыщенными.

Причины образования осадка на мембранах:

  • Различные факторы приводят к образованию осадка на поверхности мембраны обратного осмоса. Наиболее важными из них являются следующие:
  • Повышение концентрации растворимых минералов в воде, поступающей через мембрану
  • Увеличение pH воды
  • Создание и увеличение уровней, необходимых для седиментации (которая увеличивается за счет непрерывного химического масштабирования минеральных отложений)
  • Повышение температуры воды

Что такое Антискалант?

Антискалант используется в качестве добавки в процессе предварительной обработки в системах обратного осмоса. Антискалант используется как эффективное вещество для контроля отложений в мембранах обратного осмоса. Перед подачей воды на мембрану обратного осмоса в поток питательной воды вводится антискалант соответствующей концентрации. Химические вещества, используемые в формуле антискаланта, предотвращают образование осаждении минеральных отложений на поверхности мембраны. Введение соответствующих концентраций антискалантов приводит к контролю образования различных минеральных отложений, таких как карбонат кальция, сульфат кальция, отложения железа и т. Д. На поверхности мембраны.

Использование средств против накипи в системе обратного осмоса снижает затраты, связанные с обслуживанием систем очистки воды. При постоянном введении антискалантов в систему обратного осмоса, образование осадка быстро уменьшается. Количество антискаланта, используемого в качестве средства для удаления накипи, зависит от концентрации растворимых солей в исходной воде или месте использования.

Из-за присутствия органических и неорганических солей в воде, поступающей в системы очистки воды методами обратного осмоса и опреснения, а также из-за засорения и осаждения в микропорах полиамида или целлюлозы мембран обратного осмоса, возникает явление седиментации. Материалы, осаждающиеся на полиамидные мембраны, включают карбонат кальция (CaCO₃), сульфат кальция (CaSO₄), сульфат бария (BaSO) и сульфат стронция (SrSO₄). Отложения кремнезема (SiO₂) и фторида кальция (CaF) встречаются реже, но проблематичны. Чтобы предотвратить попадание этих растворимых солей на мембрану, в воду, поступающую в систему обратного осмоса вводят антискаланты против образования накипи.

Недостатки использования антискаланта низкого качества в системах обратного осмоса

  • Снижение производственной мощности в системе очистки воды.
  • Увеличение количества водорастворимых минеральных солей
  • Повышение давления в напольных насосах и сокращение срока их службы
  • Увеличение количества электроэнергии, потребляемой в процессе обратного осмоса
  • Уменьшение срока службы и частая замена мембран

Механизм действия антискаланта заключается в нарушении реакций образования минеральных отложений, или, другими словами, это вещество некоторыми веществами в своей структуре может снижать скорость реакции щелочных соединений со всеми ионами металлов в воде, и таким образом, во время прохождения воды через полиамидные мембраны исключается возможность образования осадка. Карбонат кальция, сульфат кальция, сульфат стерония и т. Д. Входят в число минералов, откладывающихся на мембране.

В целом, все системы, использующие мембранную технологию для очистки воды, подвержены закупориванию пор на мембране, наиболее важным типом которых являются системы опреснения обратным осмосом.

Обьем закачки антискалантов

Обьем закачки в воду антискалантных агентов зависит от таких параметров, как анализ воды, скорость потока, температура, pH, скорость восстановления системы, источник воды, тип мембран (полиамид или целлюлоза) и расположение мембран. Обычно количество вводимого антискаланта находится в диапазоне от ۱ до ۶ частей на миллион.

Как рассчитать количество израсходуемого антискаланта

Для расчета количества израсходуемого антискаланта используется следующая формула:

Количество антискаланта, использованного в ۲۴ (г) = рекомендуемая доза (۱-۶ ppm) × объем воды, поступающей на обратный осмос за ۲۴ часа (м۳)

Проблемы из-за неиспользования антискалантов:

  • Частые проблемы, вызываемые химическим отложением в мембранных фильтрах:
  • Уменьшение качества и количества потока воды.
  • Спад необходимого давления, повышение потребления энергии и связанные с этим расходы.
  • Больше промывок с более короткими интервалами для улучшения работы, что сокращает срок пользования мембраны и увеличивает расходы.
  • Частые и длительные поломки.
  • Разрыв мембраны при контакте с кристаллами неорганического осадка

Одним из полезных решений для предотвращения упомянутых проблем является использование антискалантов.

Плохой антискалант увеличивает частоту промывки мембран, что не пойдет на пользу водоочистителям. Кроме того, этот некачественный материал способствует частой замене мембран, что сокращает срок их службы, а через некоторое время также приводит к полному разрушению устройства. Этот некачественный продукт влияет даже на срок службы насосов, который будет сокращаться. Самое главное, что это чудодейственное вещество, если оно некачественное, также негативно влияет на воду и снижает производство и качество очищенной воды. В результате низкокачественные антискалантные средства вызывают множество проблем. И наоборот, чем выше качество материалов, препятствующих осаждению накипи, тем выше качество очищенной воды.

Осаждение и засорение мембраны уменьшает эффективное пространство между материалами и снижает турбулентность потока, что приводит к повышенной поляризации концентрации на поверхности мембраны. Чем выше концентрация раствора на поверхности мембраны, тем больше солей проходит через нее. Когда эффективная площадь поверхности мембраны уменьшается, турбулентность будет уменьшена, и будет труднее очистить поверхность мембраны, поскольку уменьшается возможность отправки химического раствора на поверхности, заблокированные твердыми частицами. Можно предотвратить образование отложений, используя правильную эффективную систему и впрыскивание химикатов.

Механизм действия антисклантов

Ингибиторы отложений или антискаланты снижают скорость осаждения, предотвращая рост кристаллов минеральных солей. Эти материалы адсорбируются на поверхности кристалла соли, образованного на поверхности полиамидной мембраны, и снижают скорость расширения кристаллов солей, предотвращая дальнейшую адсорбцию перенасыщенной соли на поверхности кристаллов, поэтому первичные ядра кристаллов никогда не достигают больших размеров и высокой концентрации. Большинство ингибиторов также обладают диспергирующими свойствами. Свойство суспендирования или диспергирования достигается за счет включения взвешенных частиц соли, железа или органических твердых веществ и их отталкивания другими анионами в растворе. Этот процесс предотвращает накопление частиц и образование более крупных частиц, которые могут выпадать в осадок. Антискаланты в основном приводят к эффективному удалению осадка с мембран обратного осмоса с помощью двух механизмов:

  1. Пороговое ингибирование: способность противообрастающих агентов удерживать перенасыщенные растворы водорастворимых минеральных солей.
  2. Кристаллическая вариация: антискаланты приводят к изменению кристаллической структуры осадка и, изменяя кристаллическую структуру на нелипкий осадок, уменьшают отложение осадка на поверхности мембраны обратного осмоса. Когда кристаллические отложения растут путем зародышеобразования, антискаланты с отрицательным поверхностным зарядом поглощают положительные ионы кристаллов и, нарушая баланс заряда, необходимый для роста кристаллов, предотвращают осаждение положительных кристаллов на поверхность мембраны.
  3. Диспергаторы: антискаланты в основном имеют анионную структуру и при правильном размещении между коллоидными и катионными кристаллическими частицами диспергируют частицы в питательной воде.

Ингибиторы отложений эффективны только для уменьшения процесса образования отложений или уменьшения процесса и плотности частиц отложений и не останавливают полностью процесс осаждения. Однако в системе обратного осмоса достаточно, чтобы антискалантный материал хорошо предотвращал образование накипи до выхода концентрированного тока из системы.

Определение возможности осаждения воды – сложная задача, которую обычно решают соответствующие программные обеспечения. Эти программные обеспечения в основном производятся компаниями по производству антискалантов, такими как: Nalco, Avista, Genesys и др., или эта функция может быть найдена в программном обеспечении для проектирования обратного осмоса, таких как Rosa и CSMPro. Фактически, в этих программах в больших масштабах рассчитывается необходимое количество антискаланта по вероятности образования осадка.

Одним из наиболее важных моментов при очистке морской воды является то, что в этом типе питательной воды вероятность образования бора высока, и его следует отделять при более высоком pH (в диапазоне ۹-۱۱), что при этом увеличивается вероятность образование осадка на поверхности мембраны. Так как pH не должен сильно меняться, то добавление кислоты не решит данную проблему и единственным разумным выбором будет введение антискаланта. Большинство антискалантов окисляются сильными окислителями, такими как хлор и бром, и не только теряют свои свойства, но и вызывают биообрастание, разрушая молекулярную структуру. Следовательно, эти окислители должны быть удалены в системе предварительной обработки перед введением антискаланта (например, угольный фильтр в начале линии, поглощающий хлор).

Химическая структура молекулы антискаланта такова, что она не может проходить через мембрану. Следовательно, концентрация этого раствора не попадет в воду, произведенную обратным осмосом. Тем не менее, с точки зрения воздействия на окружающую среду, необходимо помнить о том, чтобы этот раствор попадет в отходящий поток, и поэтому количество введения в линию необходимо контролировать, и вводить минимальную дозу антискалантов, удовлетворяя при этом потребности при производстве.

Антискаланты для морской воды

Антискалант также играет важную роль в опреснении морской воды. В связи с проблемой нехватки воды в последние годы особое значение приобретает опреснение морской воды. Одно из решений – использование устройства обратного осмоса, который опресневает морскую воду. Вода, поступающая в систему обратного осмоса, содержит растворимые соли кальция, магния и других минералов. Антискаланты для морской воды в основном основаны на полимерах.

Химическая компания Тасфие, нанимая опытную команду исследователей и специалистов по контролю качества, способна разработать различные экологически чистые антискаланты с соответствующими характеристиками для удаления и контроля различных кристаллических и минеральных отложений.

Продукты серии Tachem 4000, такие как Tachem 4051, 4055 и ۴۰۵۲, используются в качестве эффективных противообрастающих средств для удаления карбонатных, сульфатных и силикатных отложений с поверхности мембран обратного осмоса. Одной из основных характеристик антискалантных продуктов, разработанных химической компанией Тасфие, является их совместимость с другими инъекционными продуктами, такими как антикоррозионные, биозидные, адсорбирующие и флокулянты.

К преимуществам использования Антискаланта для обратного осмоса химической компании Тасфие можно отнести следующее:

  • Специальное применение для систем обратного осмоса и ультрафильтрации с высокой эффективностью удержания осадка
  • Высокие противообрастающие характеристики по сравнению с отечественными и зарубежными конкурентами
  • Простота использования с точной и непрерывной функцией предотвращения осаждения
  • Доступная цена по сравнению с отечественными конкурентами
  • Высокая эффективность удержания осадка против различных сульфатных и карбонатных отложений
  • Может использоваться в различных целлюлозных или полиамидных мембранах.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت توسط reCAPTCHA و گوگل محافظت می‌شود حریم خصوصی و شرایط استفاده از خدمات اعمال.

The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.