معلومات عن تركيب وعناصر مانع الترسيب لمحطات المياه

كبسوله R.O
Antiscalants

لإن معظم الناس معندهاش وقت ……ده فلاش باك سريع و مراجعه مختصره عن ال antiscalant للي حابب يعمل refresh للموضوع ده لأن تمت مناقشته أكتر من مره علي الجروب .
حتلاقي ثلاث محاور أساسيه المراجعة دي مبنيه عليها:

1. تعريف مختصر antiscalant ووظيفته.
2. أنواع الscaling المتوقعه علي ال membrane.
3. الأعراض الناتجه عن الantiscalant السئ و طرق التغلب عليه عند ظهوره.

١- تعريف الantiscalant:

معظم ال antiscalants تتكون من

man-made polymers يتم توريدها علي شكل powder أو concentrated liquid و نأخذ أمثله لها كالآتي :

(polyacrylic acids, carboxylic acids, polymaleic acids, organo-phosphates, polyphosphates, phosphonates, anionic polymers)

هو مانع لترسيب الأملاح الموجودة في مياه ال feed يتم حقنه في مرحلة الpretreatment، قبل دخول المياه علي الأغشية ال R.O .وظيفته هو تأخير التفاعل بين الcalcium magnesium و الbicarbonate و بالتالي يمنع ظهور و تكون ال scaling علي سطح الأغشية.

٢- أنواع الscaling المتوقعه علي الmembrane:

نستطيع معرفة اذا كان الantiscalant جيد أم لا ببساطه عن طريق مراقبه مدي نجاحه في منع ترسيب الأملاح علي الأغشية مع الأخذ في الحسبان الإعتبارات الآتيه قبل الحكم علي جوده الantiscalant من عدمها:

ظروف تخزينه في المحطه قبل و عند الإستخدام من درجات حراره و مياه التخفيف الخاصة به …إلخ ، فكلما انخفضت درجه الحراره انخفضت القدره علي ذوبان الأملاح و بالتالي زاد العسر:

*Lower temperatures reduce the solubility of mineral scales(the exception here is calcium carbonate scale formation which is enhanced when temperature increases)

*Dilution water should be hardness-free and preferably be of RO permeate quality. Diluted antiscalant/dispersants can become biologically fouled in the day tank depending on room temperatures and how much it has been diluted. A suggested residence time for a diluted solution is 7-10 days. Normally, undiluted antiscalant/dispersant solutions do not suffer from biological fouling.

عدم استعمال جرعته المطلوبه بدقه:
*The chemical metering pump used for the injection of antiscalant/dispersant should be adjusted to maximize the frequency of injection. A suggested minimum stroking frequency is once every 5 seconds. Typical dosing rates of antiscalants/dispersants are 2 to 5 ppm.

سوء إختيار مكان الحقن:
*The design of the antiscalant/dispersant injection system into the RO feed stream needs to make sure that it is properly mixed before it enters the RO elements. The use of a static mixer is the most effective mixing method, but adds cost to the system. Most systems have the injection point just before the RO feed cartridge filter and rely on the cartridge filter residence time and RO feed pump agitation to affect the mixing.

*: التوصيات المذكوره أعلاه تم إقتباسها نصاً من مرجع hydranautics.

?ويلعب شكل و لون الscaling علي سطح الأغشية دورا فعال في تحديد الantiscalant المناسب له بالتعاون مع الموردين المسؤلين عن الchemicals و الmembranes, و تندرج أنواع الscaling التي تم تصنيفها علي أغشيه الR.O كالآتي:

1️⃣Calcium carbonate scaling:
و هو يعد من أشهر أنواع الscaling الذي تتعرض له الmembranes و يكون في شكل off-white powder.و من السهل تنظيفه عادا بواسطة acid قوي.

2️⃣Silica scaling:
و له شكل غروي أو colloidal تظهر فيه الalumniosilicates في أول سلسله الممبرينات أو علي شكل ترسيب في أخر السلسه.. و هو صعب في إزالته.

3️⃣Calcium sulphate scaling:
و يأخذ شكل الجص أو الجبس (gypsum) و يتميز بشكل كريستالي له نهايات حاده جدا من الممكن أن تؤدي إليّ قطع سطح الmembrane. و يأتي تكون هذا النوع من وجود ال sulphate content ف المياه المستخدمه و هو أيضا يصعب إزالته.

4️⃣Calcium phosphate scaling:
و عاده ما يظهر بسبب طبيعه مياه الfeed التي تكون إما waste water أو agricultural leachate, و ذلك نتيجه ال phosphate high loading.

5️⃣Magnesium hydroxide (Brucite) scaling:
و يتواجد هذا النوع في ال second pass من محطات المياه ال brackish ذات نسبه الPH المرتفع لمعالجه ال boron الموجود في مياه الfeed , و ذلك عن طريق رفع ال PH أعلي من 9.5 في وجود الsodium hydroxide.

6️⃣Barium sulphate (barite) scaling:
و يظهر في صوره كريستالات بيضاء لها شكل الشفرات و هو أيضاً نوع صعب التنظيف.

7️⃣Strontium sulphate (Celestine) scaling:
و يأخذ شكل إبري أو كريستالي needles or crystals و ممكن أن يقطع أغشية الmembrane و أيضا يصعب إزالته.

٣- الأعراض الناتجه عن الantiscalant السئ:

يلاحظ الآتي علي المحطه نتيجه عدم فاعليه الantiscslant:
⚠️ إنخفاض الproduct.
⚠️ إرتفاع الضغط علي الأغشية (pressure difference).
⚠️ إرتفاع نسبه تركيز الأملاح.

⭕️في حاله ترسب الأملاح علي الأغشية نتيجه ال calcium carbonateأو ال magnesium carbonate يتم غسيل الأغشية بال HCL عند PH=2.

⭕️ أما في حال كانت الترسبات بسبب أملاح الsulphate مثل ال calcium sulphate أو magnesium sulphate يتم الغسيل بماده ال EDTA بتركيز %0.1 عند PH=12 و درجه حراره 30 مئويه.

[box type=”shadow” align=”aligncenter” class=”” width=””]شكراً جزيلاً يا أحمد يا يوسف و دعني أضيف بأنه يتم إضافة Antiscalant بشكل ضروري في حالة تم حساب LSI للBrackish Water أو S&DSI للSea Water و وجدت النتيجة موجبة و ذلك في Reject Stream لأن فرصة الترسيب تكون عالية و على الأخص في آخر غشاء لأنه التركيز الأقصى فإذا تفادينا الترسيب هناك فلن يحدث ترسيب في أي مكان آخر لأنه المكان الأسوأ و الأكثر عرضة للترسيب. النقطة الأخرى لابد من التأكد من عدم وجود تعارض ما بين الAntiscalant و الPolymer أي لايكون أحدهم موجب و الآخر سالب الشحنة فيتجاذبوا مسببين تكوين gum أو مركب معقد يؤدي إلى حدوث Fouling على Membrane و بالتالي نكون قد أضفنا مشكلة إضافية للRO System[/box]

?المصدر : Hydranutics technical manual,chemical pretreatment for R.O and UF

: Ahmed Yusuf

: Sr.Mechanical Engineer.
: water-wastewater treatment plants