خرید تصفیه آب : پیش تصفیه آب RO؛ جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم آب شور؛

برای  آب های شور با استفاده از TDS <10,000 mg/Lمیلی گرم در لیتر در جریان کنسانتره، شاخص اشباع لانگلیر  (LSI)

برای بیان پتانسیل رسوب گرفتگی کربنات کلسیم در طراحی سیستم پیش تصفیه دستگاه های آب شیرین کن – اسمزمعکوس ( RO )  استفاده می شود.

تصفیه آب , تعریف تصفیه آب صنعتی , تصفیه آب نیمه صنعتی

خرید تصفیه آب | معرفی تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی

داده های زیر برای محاسبه LSI جریان کنسانتره (LSIc) مورد نیاز است:

Ca_f = غلظت کلسیم در خوراک به صورت mg / L CaCO3،

TDS_f = غلظت کل مواد جامد حل شده در خوراک، mg / L

Alkf = قلیایی بودن در خوراک به صورت mg / L CaCO3،

PH = PH_f  محلول خوراک

T = دمای محلول خوراک

Y = بازیابی سیستم آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO که به صورت دسیمال بیان شده است

محاسبات

۱ _    غلظت کلسیم را در جریان کنسانتره Ca_c، به صورت CaCO3 برحسب mg / L محاسبه کنید:

  ۲_    کل جامدات حل شده در جریان کنسانتره را محاسبه کنید, TDS_c  بر حسب mg / L:

آب شیرین کن – فرمول بدست آوردن TDS فاضلاب

۳_    میزان قلیایی بودن را در جریان کنسانتره محاسبه نمایید,   Alk_c بصورت CaCO3 بر حسب mg / L :

۴_     محتوای دی اکسید کربن آزاد (C) را در جریان کنسانتره یا آب فاضلاب دستگاه آب شیرین کن

به روش اسمز معکوس – (RO) محاسبه کنید، فرض کنید که

غلظت CO₂ در کنسانتره برابر با غلظت CO₂ در خوراک است: C_c = C_f . غلظت دی اکسید کربن آزاد در محلول خوراک

به عنوان عملکرد قلیایی بودن و pH محلول خوراک در نظر گرفته می شود.

۵_     pH جریان کنسانتره (pH_c) را با استفاده از نسبت آلکالی بودن ( قلیائیت) Alk_c به CO2 آزاد در کنسانتره بدست آورید،

۶_    pCa به عنوان تابعی از Ca_c، pAlk به عنوان تابعی از Alk_c،” “Cبه عنوان تابعی از  TDS_c و درجه حرارت

(فرض شده است دمای کنسانتره برابر با دمای محلول خوراک می باشد.

۷_     pH را که در آن جریان کنسانتره با CaCo₃ (pH_s)  به حالت اشباع رسیده است را بصورت زیر محاسبه نمایید:

۸_ایندکس اشباع لانگلیر کنسانتره (LSI_c) را به صورت زیر محاسبه کنید:

تنظیمات LSI_c 

در اکثر آب های طبیعی، LSI_c بدون پیش تصفیه برای دستگاه های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس , مثبت خواهد بود. برای کنترل رسوب CaCO₃، LSI_c باید برای رسیدن به عدد منفی,  تنظیم شود، مگر اینکه یک  مهارکننده رسوب به آن اضافه گردد یا پاکسازی پیشگیرانه صورت گیرد .

شرایط  لازم برای کنترل رسوب CaCO3  عبارتند از:

LSI_c <0 زمانی که هیچ ماده آنتی رسوب (رسوب گیر) اضافه نشود.

LSI_c ≤۱ زمانی که ۲۰ میلی گرم در لیتر سدیم هگزامتافسفات در جریان کنسانتره قرار دارد.

LSI_c > 1 ممکن است همراه با مهار کننده های رسوب ارگانیک پلیمری باشد. برای ماکزیمم LSI_c  و دوزهای مورد نیاز، لطفا به منابع اطلاعاتی سازنده مهار کننده رسوب مراجعه کنید.

اگر LSI_c  در شرایط فوق قرار نداشته باشد، می توان از طریق یکی از ابزارهای زیر تنظیمات را انجام داد. سپس یک LSI_c جدید را محاسبه نمود:

• پارامتر بهبود ، Y، می تواند کاهش یابد و LSI_c را می توان طبق بالا با جایگزینی یک مقدار جدید برای بازیابی محاسبه کرد.
• کاهش غلظت کلسیم در محلول خوراک با استفاده از تبادل یون چرخه سدیم .
• این امر باعث افزایش pCa و در نتیجه کاهش LSIc می گردد.
• سختی گیری باعث تغییر قلیایی یا pH محلول خوراک نمی گردد و تغییر جزئی در TDS_f ممکن است نادیده گرفته شود. پس از سختی گیری، LSI_c را می توان به صورت بالا با استفاده از مقدار کمتر برای غلظت کلسیم محاسبه کرد.
• اضافه کردن اسید (HCl، CO₂، H₂SO₄، و غیره) به محلول خوراک, Alk_f، Cf و pH را تغییر می دهد. تغییر جزئی در TDS_f معمولا در نظر گرفته نمی شود.
• افزودن اسید LSI_c را کاهش می دهد؛ با این حال، از آنجا که بسیاری از متغیرها با اسیدی شدن تغییر می کنند، برای محاسبه مقدار اسید مورد نیاز برای رسیدن به LSI_c مورد نظر، محاسبات آزمایش و خطا مورد نیاز است.
• تعداد محاسبات آزمایش و خطای مورد نیاز برای تعیین مقدار اسید مورد نیاز , می تواند
• به میزان قابل توجهی با استفاده از PH_S  محاسبه شده در معادله  زیر , کاهش یابد.
• از آنجا که pH_c معمولا ۰٫۵ واحد بالاتر از pH_f است،
• اولین محاسبات را می توان با یک محلول اسیدی  شده خوراک که ۰٫۵ واحد کمتر از PH_S  است، انجام داد.

برای یک ( pH (pH_acid مورد نظر، که از افزودن اسید به محلول خوراک حاصل شده است،

نسبت   ALK_acid/C_acid   از طریق نسبت،Alk_f و C_f   مقدار  mg / L اسید استفاده شده (x) را محاسبه کنید. برای مثال، برای افزودن(% H₂SO₄ (100:

کل قلیاییت آب خوراک اسیدی شده (ALK_acid) و مقدار CO₂ در آب خوراک اسیدی شده (C_acid) را بصورت زیرمحاسبه کنید:

با استفاده از ALK_acid و C_acid LSI_c برای pH جدید, LSI_c   را محاسبه نمایید.

اگر HCl (100%) برای اسیدی شدن استفاده شود، معادله بصورت زیر خواهد شد:

آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO و جلوگیری از جرم گرفتگی کلوئیدی و ذره ای (particulate) در سیستم

تخمین پتانسیل جرم گرفتگی کلوئیدی

جرم گرفتگی کلوئیدی عناصر در سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO

می تواند با پایین آوردن بازدهی و یا  حتی گاهی از طریق  پس زدن نمک,

به عملکرد سیستم های تصفیه آب به روش اسمز معکوس – RO آسیب جدی وارد نماید.

علامت اولیه جرم گرفتگی کلوئیدی اغلب بواسطه اختلاف فشار افزایش یافته

در سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO ,  مشخص می گردد.

منبع سیلت یا کلوئیدها در آب خوراک  سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO  متفاوت می باشد

و اغلب دارای باکتری، خاک رس، سیلیس کلوئیدی و محصولات زنگ زده آهن است.

مواد شیمیایی بکار برده شده در پیش تصفیه سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO  که در پاک کننده هایی مانند :

سولفات آلومینیوم، کلرید آهن یا پلی الکترولیت های کاتیونی مورد استفاده قرار می گیرند، موادی هستند که

می توانند این ذرات ریز کلوئیدی(حاصل از کلوخه شدن ذرات ریز  یا تجمع ذرات درشت ها) را بهم بچسبانند

و براحتی با استفاده از واسطه یا فیلتراسیون کارتریج برداشته شوند و جدا گردند .

در نتیجه, چنین تجمعی می تواند معیارعملکرد فیلتراسیون واسطه یا اندازه منافذ فیلتراسیون کارتریج را

در جایی که این کلوئیدها در آب خوراک موجود می باشند، کاهش دهد.

سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس

با این وجود، مهم است که این مواد شیمیایی موجود در پیش تصفیه سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO, خودشان نیز به آگلومره ها (ذرات جامد بهم چسبیده شده) ملحق گردند،

زیرا در صورتی که نتوان آنها را از سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO جدا نمود,

آنها می توانند خود منبع رسوب گرفتگی باشند. علاوه بر این، پلیمرهای کاتیونی می توانند به رسوب گیرهای بار منفی کمک نموده وباعث جرم گرفتگی ممبرین ها در سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO  گردند.

برای پیش بینی پتانسیل جرم گرفتگی کلوئیدی آبهای خوراک، چندین روش یا شاخص پیشنهاد شده است

از جمله : میزان کدرشدگی محلول، شاخص تراکم سیلت (SDI) و شاخص جرم گرفتگی تعدیل شده (MFI).

(جدول زیر را ببینید) SDI شاخصی است که اغلب بعنوان معیار جرم گرفتگی مورد استفاده قرار می گیرد.

اندازه گیری این شاخص ها یک گام مهم است و باید قبل از طراحی سیستم پیش تصفیه RO / NF

و به صورت منظم در طول عملیات RO / NF انجام گیرد (پیشنهاد می شود برای َآبهای سطحی , سه بار در روز انجام شود).

جدول شاخص های مختلف جرم گرفتگی در سیستم های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس – RO