Scaling e Antiscalanti
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Il ridimensionamento significa la deposizione di particelle su una membrana, provocandone l'otturazione. Senza alcuni mezzi di inibizione del calcare, le membrane ad osmosi inversa (RO) ei passaggi del flusso all'interno degli elementi della membrana si ridimensioneranno a causa della precipitazione di gas scarsamente solubili, come carbonato di calcio, solfato di calcio, solfato di bario e solfato di stronzio. La maggior parte delle acque naturali contiene concentrazioni relativamente elevate di ioni di calcio, solfato e bicarbonato.
Come è evidente dal grafico, il periodo di induzione per il carbonato di calcio è molto più breve di quello per le scaglie di solfato, come il solfato di calcio. È economicamente preferibile prevenire la formazione di incrostazioni, anche se esistono detergenti efficaci per le incrostazioni. Le incrostazioni spesso ostruiscono i passaggi di alimentazione degli elementi RO, rendendo la pulizia difficile e che richiede molto tempo. C'è anche il rischio che il ridimensionamento danneggi la superficie della membrana. Acidificazione: la dipendenza da acido distrugge gli ioni carbonato, rimuovendo uno dei reagenti necessari per la precipitazione del carbonato di calcio. Questo è molto efficace nel prevenire la precipitazione del carbonato di calcio, ma inefficace nel prevenire altri tipi di incrostazioni. Ulteriori svantaggi includono la corrosività dell'acido, il costo dei serbatoi e delle apparecchiature di monitoraggio e il fatto che l'acido abbassa il pH del permeato RO. Ca2+ + 2NaZ => 2Na+ + CaZ2 Quando tutti gli ioni di sodio sono stati sostituiti da calcio e magnesio, la resina deve essere rigenerata con una soluzione salina. L'addolcimento a scambio ionico elimina la necessità di alimentazione continua di acido o antincrostante. Antiscalanti: sono materiali tensioattivi che interferiscono con le reazioni di precipitazione in tre modi principali: Inibizione di soglia: è la capacità di un antisclant di trattenere soluzioni sovrasature di sali primaverili solubili. Modifica del cristallo: è la proprietà di un antincrostante di distorcere le forme dei cristalli, risultando in una scala morbida e non aderente. Quando un cristallo inizia a formarsi a livello submicroscopico, i gruppi negativi situati sulla molecola antincrostante attaccano le cariche positive sui nuclei di scala interrompendo l'equilibrio elettronico necessario per propagare la crescita del cristallo. Se trattati con modificatori di cristalli, i cristalli di scaglie appaiono distorti, generalmente di forma più ovale e meno compatti. Dispersione: la disperdenza è la capacità di alcuni antincrostanti di adsorbirsi su cristalli o particelle colloidali e impartire un'elevata carica anionica, che tende a mantenere separati i cristalli. L'elevata carica anionica separa anche le particelle dalle cariche anioniche fisse presenti sulla superficie della membrana. |
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Meccanismo di soglia |
Dispersione |
| Negli ultimi due decenni sono emerse in commercio nuove generazioni di antincrostanti, in cui i principi attivi sono per lo più miscele proprietarie di policarbossilati e poliacrilati di vario peso molecolare. Esistono procedure di calcolo per prevedere la probabilità di formazione di incrostazioni. L'uso di questi predittori dipende da un'analisi dell'acqua aggiornata e dalla conoscenza dei parametri di progettazione del sistema. Gli ioni contenuti nell'acqua di alimentazione si concentrano attraverso il sistema RO, il punto di massimo potenziale di scala è il flusso di concentrato. Il tipo e il dosaggio dell'antincrostante si basano quindi sull'analisi dei minerali a questo punto. È importante trovare l'ottimizzazione del trattamento antincrostante rispetto al tipo e al dosaggio, identificando il corretto antincrostante da utilizzare e la relazione dosaggio-tipo di induzione per il livello esteso di super saturazione. Lenntech può aiutarti nella scelta del miglior antincrostante per la tua particolare applicazione. Analisi economica L'aggiunta di acido non è molto conveniente a causa del costo di acido, serbatoi e apparecchiature di monitoraggio. A meno che non venga rimosso mediante degassificazione, l'eccesso di anidride carbonica contenuta nel permeato dei sistemi alimentati con acido aumenta il costo della rigenerazione a scambio ionico. Gli antincrostanti sono prodotti relativamente economici e non hanno costi aggiuntivi. Se confrontato con l'aggiunta di acido o antincrostante, il principale svantaggio dell'addolcimento è la presa in considerazione dei costi delle apparecchiature. Attraverso un'analisi del valore attuale non esiste un livello di durezza in cui l'ammorbidimento competa economicamente con l'aggiunta di antincrostanti. La tabella seguente fornisce un confronto dei costi tra le opzioni di trattamento ammorbidente e antincrostante per diversi livelli di durezza, sulla base di un sistema RO progettato per produrre 75 gpm (17 m3 / h) di permeato al 75% di recupero.
Addolcitori montati su skid, contenenti 40 ft3 (1,2m3) di resina ciascuno. 50 ppm di durezza e oltre impiegano due addolcitori di cui uno in standby. Il salgemma essiccato in forno per la rigenerazione dell'addolcitore costa $ 0,17 per libbra. Equipaggiamento antincrostante composto da serbatoio di alimentazione e pompe. I dosaggi di antincrostante variano da 2 a 5 ppm. Il periodo di ammortamento per i calcoli del valore attuale è di 5 anni con un interesse dell'8% Contact us per ulteriori informazioni sugli antiscalanti. |
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