ما هو مضاد للتكلس؟
مضاد التكلس هو مادة مضافة للمياه قبل التنقية لنظام التناضح العكسي، وهو فعال للغاية في منع تقشر الغشاء. قبل أن يدخل الماء إلى غشاء التناضح العكسي، يتم حقن مادة مضادة للتكلس في الماء وإرسالها عبر النظام. تخلق المواد الكيميائية تأخيرًا زمنيًا بين البيكربونات ومغنيسيوم الكالسيوم. وهذا التأخير يسمح للماء بالمرور عبر الغشاء قبل أن يحدث أي تفاعل كيميائي تتشكل فيه الرواسب.
مركبات مضادة للتكلس:
الآن دعونا نتفحص التركيب الهيكلي لمضادات التكلس. يمكن تصنيع مضادات التكلس من ثلاث مواد:
- الفئة الأولى من مضادات التكلس البولي أكريليك التي تتمتع بتشتت جيد بسبب وزنها الجزيئي العالي
- فئة أخرى هي مضادات التكلس المصنوعة من سداسي ميتافوسفات الصوديوم، والتي تتمتع بقدر قليل جدًا من الثبات، لذلك لا يتم استخدامها على نطاق واسع.
- الفئة الثالثة من مضادات التكلس ذات الصيغة الكيميائية للفوسفونات العضوية هي أكثر استقرارا بكثير من الفئة السابقة ولكنها متشابهة من حيث التثبيط.
أنواع مضادات التكلس:
مضادات التكلس Antiscalants بناءً على مظهرها، فإن الرقم الهيدروجيني (PH) والتركيبات الكيميائية الهيكلية لها اختلافات عن بعضها البعض. من حيث الهيكل، تنقسم المواد الصلبة إلى مضادات الفوسفات والبوليمرية. تحتوي مضادات التحلل القائمة على الفوسفونات على مجموعات وظيفية من حمض الكربوكسيل والفوسفات. أفضل نوع من مضادات التكلس هو منع تكوين رواسب الكبريتات والكربونات، ولكن من ناحية أخرى، فهو يتميز بخصائص تشتيت منخفضة (خاصية التشتيت تعني منع انحلال والتصاق الغرويات). لقد تم استخدامه لمنع تكوين الرواسب في المياه ذات الصلابة العالية. والآن سوف نقوم بدراسة أنواع مضادات التكلس بناءً على قيمة الرقم الهيدروجيني وهي الحمضية ( pHأقل من 3)، وهو أكثر ملاءمة في الأنظمة التي تحتوي على رواسب كربونات الكالسيوم. عندما يتم استخدام المواد القلوية TDS يكون مستوى المياه الواردة مرتفعًا. هذه الأنواع من المواد المقلدة لها تأثير كبير على ترسب الكبريتات، وعادة ما تكون الفئة الأخرى من المواد المحايدة متوافقة في جميع الأنظمة. بالإضافة إلى ما سبق، فإن مضادات التكلس لها أنواع مختلفة حسب مظهرها، وعادة ما تكون مضادات الترسبات على شكل سائل وتستخدم على نطاق واسع، ولكن هناك نوع آخر على شكل مسحوق مضاد للترسبات يمنع تكون الرواسب في مرشحات تنقية المياه.
تطبيق مضاد للتكلس:
ويجب أن نعلم أن الماء الداخل إلى جهاز التناضح العكسي يحتوي على بعض الأملاح، وهذه الأملاح الذائبة تترسب مع مرور الوقت نتيجة مرورها عبر أغشية جهاز التناضح العكسي . تستخدم السلالم المتحركة لمنع الترسيب.
اختبار مضاد للتكلس:
هناك طريقتان مختبرية وميدانية لإجراء هذا الاختبار. في الطريقة المختبرية يتم قياس تأثير مادة الصقل على الرواسب، وفي الطريقة الميدانية يتم تسجيل جميع الخصائص المهمة والضرورية للنظام في إطار زمني معين، بحيث تظهر النتائج المتحصل عليها أن مادة مانع التسرب هذه ما مدى فعاليتها لها القدرة على إزالة الرواسب والسيطرة عليها؟
الآثار الجانبية لمضادات التعرق:
تلعب مضادات التكلس دورًا مهمًا للغاية في النظام، وبالتالي لا يمكن إزالتها والآثار الجانبية الوحيدة التي يمكن أن تسببها هي أنها تتسبب في تآكل الجهاز بسبب خصائصها الحمضية، ولكن إذا كان النظام يحتوي على معايير ومواد كافية هناك لا يوجد قلق كبير إذا تم استخدام نوعية جيدة، ولكن استخدام مضادات التكلس ذات الجودة المنخفضة له مضاعفات مثل تقليل عمر الأغشية بسبب الغسيل المتكرر، لأن مضادات التكلس منخفضة الجودة تسبب انسداد الغشاء، هذا الانسداد وتكوين الرواسب في الغشاء يقلل من الإنتاجمعدل التدفق نتيجة للطاقة الإنتاجية. من ناحية أخرى، تزداد النفايات السائلة المنتجة، ولكي يمر الماء عبر الغشاء، هناك حاجة إلى مزيد من الضغط، ونتيجة لذلك، يجب أن تعمل مضخة النظام بضغط أعلى والتيار، مما يسبب استهلاك وتلف المضخة والتكاليف ذات الصلة.
مقدمة
يعتبر مانع الترسبات من المواد الكيميائية الهامة المستخدمة في عمليات معالجة المياه والأنظمة الصناعية المختلفة لمنع تكون الرواسب. ومن خلال تحسين كفاءة وأداء أنظمة التنقية، تساعد هذه المادة على تقليل تكاليف الصيانة وزيادة عمر المعدات. في هذه المقالة، قمنا بمراجعة أداء وتطبيقات وفوائد استخدام مضاد التكلس.
ما هو مضاد للتكلس؟
التعريف والوظيفة
مضاد التكلس هو مادة كيميائية تستخدم لمنع تكوين القشور وترسبها في أنظمة معالجة المياه والغلايات وأبراج التبريد وغيرها من المعدات الصناعية. وترتكز وظيفة هذه المادة على تثبيط تكون البلورات ومنعها من الالتصاق بسطح الجهاز. من خلال تغيير بنية البلورات، يحولها مانع التكلس إلى جزيئات صغيرة غير لزجة يمكن إزالتها بسهولة من النظام.
المكونات الرئيسية
- البوليمرات : مواد تساعد على تغيير بنية البلورات وتمنع تكون الرواسب.
- الفوسفات : مواد تساعد على منع تكون البلورات ومنعها من الالتصاق بسطح المعدات.
- بولي أكريلات : مواد تساعد على تشتيت جزيئات الرواسب ومنع تراكمها.
تطبيقات مضادة للتكلس
تنقية المياه
في عمليات تنقية المياه، يساعد مضاد التكلس على منع تكوين الرواسب والرواسب في أغشية التناضح العكسي وغيرها من معدات تنقية المياه. تساعد هذه المادة على تحسين كفاءة الأغشية وتقليل تكاليف الصيانة وزيادة العمر الإنتاجي للمعدات.
غلايات بخارية
في غلايات البخار، يساعد مانع التكلس على منع تكون الرواسب والرواسب في الأنابيب والخزانات. تساعد هذه المادة على تحسين كفاءة الغلايات البخارية وتقليل تكاليف الصيانة وزيادة العمر الإنتاجي للمعدات.
أبراج التبريد
في أبراج التبريد، يساعد مانع التكلس على منع تكوين القشور والرواسب في الأنابيب والمبادلات الحرارية. تساعد هذه المادة على تحسين كفاءة أنظمة التبريد وتقليل تكاليف الصيانة وزيادة العمر الإنتاجي للمعدات.
صناعات النفط والغاز
في صناعة النفط والغاز، يساعد مانع التكلس على منع تكون الرواسب في خطوط الأنابيب ومعدات معالجة النفط. تساعد هذه المادة على تحسين كفاءة العمليات وتقليل تكاليف الصيانة وزيادة العمر الإنتاجي للمعدات.
الصناعة الكيميائية
في الصناعة الكيميائية، يساعد مانع التكلس على منع تكوين الرواسب والرواسب في معدات المعالجة الكيميائية والمحاليل المختلفة. تساعد هذه المادة على تحسين كفاءة العمليات وتقليل تكاليف الصيانة وزيادة العمر الإنتاجي للمعدات.
صناعة المواد الغذائية
في صناعة المواد الغذائية، يساعد مانع التكلس على منع تكون الرواسب والرواسب في معدات إنتاج الأغذية والمشروبات. وتساعد هذه المادة على تحسين جودة المنتجات الغذائية وتقليل تكاليف المعالجة والصيانة وزيادة الإنتاجية.
مميزات استخدام مضاد التكلس
تقليل تكاليف الصيانة
يساعد استخدام مضاد التكلس على تقليل تكاليف صيانة وإصلاح المعدات. تقلل هذه المادة من الحاجة إلى الإصلاحات والصيانة المتكررة عن طريق منع تكوين الرواسب وتساعد على تحسين كفاءة المعدات.
زيادة العمر الإنتاجي للمعدات
يساعد مضاد التكلس على زيادة العمر الإنتاجي للمعدات عن طريق منع تكوين الرواسب. تساعد هذه المادة على تحسين كفاءة المعدات وتقليل الأعطال الناتجة عن الترسيب.
تحسين كفاءة العمليات
يساعد استخدام مضاد التكلس على تحسين كفاءة العمليات. تساعد هذه المادة على تحسين أداء المعدات وتقليل التقلبات وفقدان الكفاءة عن طريق منع تكون الرواسب.
الحفاظ على جودة المنتج
يساعد مضاد التكلس على الحفاظ على جودة المنتجات. تساعد هذه المادة على تحسين جودة الماء والبخار ومواد الإنتاج عن طريق منع تكوين الرواسب والترسيب وتمنع التغيرات غير المرغوب فيها في جودة المنتجات.
تقليل استهلاك الطاقة
يساعد استخدام مضاد التكلس على تقليل استهلاك الطاقة. تساعد هذه المادة على تحسين نقل الحرارة وتقليل استهلاك الطاقة عن طريق منع تكوين الرواسب والترسب في معدات التدفئة والتبريد.
الحد من التلوث البيئي
استخدام مضادات التكلس يساعد على تقليل التلوث البيئي. تساعد هذه المادة على تقليل انبعاث الغازات الدفيئة والتلوث البيئي من خلال تحسين كفاءة المعدات وتقليل استهلاك الطاقة.
نقاط مهمة في استخدام مضاد التكلس
الجرعة الصحيحة
من الضروري استخدام الجرعة المناسبة من مضاد التكلس لتحسين الكفاءة ومنع تكوين الرواسب. يجب تحديد الجرعة المضادة للتكلس بناءً على خصائص الماء واحتياجات العملية.
الحقن الصحيح
يعد الحقن الصحيح للمادة المضادة للتكلس في نظام معالجة المياه أو المعدات الصناعية ضروريًا لتحسين الكفاءة ومنع تكوين الرواسب. يجب أن يتم الحقن بشكل موحد وفي الأماكن الصحيحة.
الرقابة والتفتيش الدوري
يعد التحكم والفحص الدوري للأنظمة والمعدات ضروريًا لتحديد المشاكل والعيوب المحتملة ولضمان حسن سير العمل في مانع التكلس. تتضمن عمليات التفتيش هذه التحقق من الحالة المادية للمعدات وأداء مانع التكلس.
استخدام المواد الكيميائية المناسبة
يساعد استخدام المواد الكيميائية المناسبة لتنظيف وصيانة معدات وأنظمة معالجة المياه في الحفاظ على جودة وكفاءة المادة المضادة للتكلس. وينبغي تجنب المواد الكيميائية القوية التي قد تلحق الضرر بالمعدات والأنظمة.
التخزين السليم
يساعد التخزين السليم لمضاد التكلس على الحفاظ على جودته وكفاءته. ويجب تخزين هذه المادة في أماكن جافة وباردة بعيداً عن أشعة الشمس المباشرة.
خاتمة
نظرًا لميزاتها الاستثنائية مثل تقليل تكاليف الصيانة، وزيادة العمر الإنتاجي للمعدات، وتحسين كفاءة العمليات، والحفاظ على جودة المنتج، وتقليل استهلاك الطاقة وتقليل التلوث البيئي، في مختلف الصناعات مثل معالجة المياه والغلايات وأبراج التبريد والزيوت والغاز والكيميائية والغذائية تستخدم على نطاق واسع. تساعد هذه المادة على تحسين كفاءة وجودة وسلامة العمليات والمنتجات.
مع الاستخدام الصحيح للمادة المضادة للتكلس ومراعاة النقاط المهمة في صيانتها وحقنها، من الممكن الاستفادة من العمر الإنتاجي والأداء الأمثل لهذه المادة ومنع حدوث المشاكل الناجمة عن تكون الرواسب. يساعد اختيار مانع التكلس المناسب واستخدامه على تحسين جودة وسلامة العمليات والمنتجات ويمنع وقوع الحوادث والمشاكل الناجمة عن تكوين الرواسب.
ما هو مضاد للتكلس؟
يعتبر مانع الترسبات أو مزيل الترسبات الكلسية أحد الإضافات المهمة في نظام التناضح العكسي. مما يمنع تكون الترسبات على الأغشية. وبالنظر إلى أن الكالسيوم والمغنيسيوم يترسب، فإن استبدال الماء بالبيكربونات يشكل مادة غير راسب، ونتيجة لذلك يتم منع تكوين مادة لزجة على الغشاء. وبهذه الطريقة يمر الماء من خلاله دون أن يتفاعل مع سطح الغشاء.
أنواع مضادة للتكلس على أساس القاعدة:
مضادات التكلس ذات الأساس الفوسفاتي:
- يحتوي على مجموعات وظيفية من حمض الكربوكسيل والفوسفات.
- أفضل نوع من مضادات التكلس هو منع تكون الرواسب.
- خاصية التشتت ضعيفة مقارنة بنوع البوليمر.
مضاد للتكلس يعتمد على البوليمر:
- إنها مناسبة لمياه البحر والمياه قليلة الملوحة والمياه ذات الصلابة العالية.
- ارتفاع الوزن الجزيئي مقارنة بمضادات الفوسفات ذات القاعدة الفوسفاتية
- لديه القدرة على إزالة الرواسب بجميع أنواعها، بما في ذلك الرواسب الغازية والكبريتية.
أنواع مضادات الترسبات حسب نوع الماء:
لدينا فئتان من مضادات التكلس الحمضية والقلوية
- مضاد للتكلس الحمضي:
منع الترسبات غير العضوية مثل كربونات الكالسيوم والحديد
- مضاد القلوية:
منع هطول الأمطار العضوية وكربونات الكالسيوم
أنواع مضادات التكلس حسب المظهر:
مضادات التكلس السائلة:
عادة ما يتم بيع مزيل الترسبات في شكل سائل
مضادات التكلس المسحوقة:
في السنوات الأخيرة، ومع تطور عبوات الحقن الكيميائي، أصبح استخدام مسحوق إزالة الترسبات أكثر شيوعًا. ومن مميزاته أنه أسهل في الحمل والتخزين.
طرق اختبار مضاد للتكلس
بشكل عام، يتم إجراء اختبار مانع التكلس بطريقتين: الطريقة المخبرية والطريقة الميدانية، وقد شرحنا كل منهما أدناه.
الطريقة المخبرية: يتم في هذه الطريقة التحقق من تأثير إزالة الترسبات الكلسية على القشور.
الطريقة الميدانية: في هذه الطريقة يتم تسجيل المعلمات المطلوبة على فترات زمنية، ويعطينا فحصها معلومات تفصيلية عن خصائص مانع التكلس.
لماذا لا نستخدم مضادات التعرق ذات الجودة المنخفضة؟
- زيادة عدد ستة أعضاء
- تقليل عمر الأغشية
- استبدال الغشاء المبكر
- تخفيض الطاقة الإنتاجية
- زيادة ضغط المضخة الأرضية وتقليل عمرها الافتراضي
ما هي الملوثات التي يزيلها مرشح الغشاء الصناعي من الماء؟
- إزالة المعادن
- فصل المعادن القابلة للذوبان
- إزالة الأملاح
- ترشيح الأيونات المفردة القابلة للذوبان
- تصليب
- إزالة كافة أنواع الكائنات الحية الدقيقة بنسبة تصل إلى 95%
- التخلص من المواد السكرية
- تصفية البروتينات
كمية antiscalant تعتمد على ما هي العوامل؟
- المياه الخام TDS
- تحليل المياه الخام
- مدخل معدل تدفق المياه الخام
- درجة حرارة الماء
- مدخل الرقم الهيدروجيني للمياه
كيف يتم حقن مضاد التكلس؟
- بسبب ترسيب مزيل الترسبات، من الضروري تركيب خلاط بطيء في الخزان.
- من الأفضل استخدام مضخة الجرعات للحقن المضاد للتكلس.
- من أجل تجنب تلف مضخة الجرعات، يجب علينا استخدام جرعات الحجاب الحاجز.
- من أجل منع فقدان القدرة، من الضروري التوجه إلى قدرات أعلى وبعد التحضير، يتم ضبطها في دبي المرغوبة.
رواسب الجير، ومشاكل رواسب الماء العسر
المشاكل الناجمة عن مقياس الجير أو مقياس الماء العسر مألوفة جدًا لمعظمنا الذين يعيشون ويعملون في مناطق المياه العسر.
الجير عبارة عن طلاء أبيض طباشيري من كربونات الكالسيوم يترسب بشكل مزعج على الحنفيات ورؤوس الدش والغلايات الداخلية ويغطي الأسطح الداخلية للأنابيب والغلايات والمشعات وما شابه.
المشاكل الناجمة عن رواسب الجير المياه الصلبة
رواسب الجير قبيحة المنظر ولن يكون مذاقها جيدًا إذا تكوّنت رقائق في الشاي أو القهوة، ولكن الأهم من ذلك أنها يمكن أن تؤوي بكتيريا خطيرة، ويمكن أن تحد من تدفق المياه، ويمكن أن تسبب انسدادات، وتزيد التكلفة، وتزيد من تكاليف الصيانة وتخفض الحرارة. كفاءة نقل الغلايات. وأنظمة مياه التبريد بشكل كبير.
ما الذي يسبب الماء العسر؟
تحتوي إمدادات المياه البلدية في المملكة المتحدة على مجموعة متنوعة من المعادن، ربما يكون أحدها كربونات الكالسيوم.
من المرجح أن تتواجد كربونات الكالسيوم في مناطق الماء العسر.
عندما تتساقط مياه الأمطار وتتدفق عبر الأرض، فإنها تشق طريقها في النهاية إلى سطح الماء.
وإذا كانت الأرض المحيطة التي تتدفق منها مياه الأمطار مكونة من مواد صلبة مثل الأردواز، فإن الماء غالباً ما يكون ليناً لأنه لن يتمكن من امتصاص أي من تلك المواد أو المعادن.
أما إذا مرت مياه الأمطار عبر الصخور الناعمة مثل الحجر الجيري، فإنها تجمع بعض المعادن من داخل تلك الصخور.
وهذا ما يؤدي إلى الماء العسر.
يشير حرفيًا إلى المنطقة التي تتدفق فيها مياه الأمطار ويحدد ما إذا كانت المياه ناعمة أم صلبة.
المشاكل الناجمة عن الرواسب والرواسب في المنزل
يمكن رؤية الترسبات الكلسية في المنزل من خلال الرواسب الطباشيرية البيضاء/البيضاء الموجودة في الغلايات وحتى في الصنابير والدش.
ويمكن العثور عليها أيضًا داخل الأنابيب التي تمر عبر المنزل.
مع مرور الوقت، تتراكم الترسبات الكلسية في تلك الأنابيب، والحنفيات، ورؤوس الدش، وحتى في الغلايات وأجهزة التدفئة أثناء انتقالها عبر المنزل.
يمكن أن يسبب هذا مشاكل كبيرة.
تعمل الرواسب الجيرية على بناء الأنابيب وتغطيتها بشكل أساسي، مما يجعل الجزء الداخلي أصغر بكثير.
وبمرور الوقت، قد يتم حظرها.
هناك مشكلة أخرى قد تكون خطيرة وهي أن رواسب الجير يمكن أن تكون أرضًا خصبة للبكتيريا الخطيرة، بما في ذلك الليجيونيلا، التي تسبب مرض الفيالقة.
يمكن أن يكون هذا مشكلة خاصة لرؤوس الدش والحنفيات التي تنتج رذاذًا من نوع الهباء الجوي.
مشاكل التصعيد والترسيب في البيئات الصناعية
يمكن أن تسبب رواسب الجير أيضًا مشاكل كبيرة في المواقف الصناعية والتجارية.
يمكن أن يسبب التلوث في الأنابيب والغلايات وأنظمة التبريد ومعدات العمليات الأخرى مشاكل كبيرة في تشغيل وكفاءة هذه المعدات.
قد لا تعمل المصانع والمعدات بشكل صحيح، ويتأثر متوسط العمر المتوقع، وتنخفض معدلات التدفق، وتتأثر كفاءة نقل الحرارة بشدة.
يمكن أن يؤدي تراكم الترسبات الكلسية في أنظمة التبريد، بما في ذلك أبراج التبريد، إلى زيادة المخاطر المرتبطة ببكتيريا الليجيونيلا ومرض الليجيونيرز.
الصيانة الدورية ومعالجة المياه والتحكم في الرواسب والرواسب
لذلك، من الضروري التحكم في رواسب الجير أو إزالتها في المنزل وفي البيئات الصناعية والتجارية.
إن استخدام أجهزة تنقية المياه وغيرها من تقنيات معالجة الرواسب والصيانة الدورية يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا في تقليل كمية الترسبات الجيرية الموجودة والمشاكل التي تسببها.
مراجع
1. Wang ZP، Zhan Z.، Lin YJ، Deng NS، Tao T.، K. Zhuo، معالجة المادة المرتشحة في مدافن النفايات من خلال عملية الأكسدة الضوئية والتخثر، J. Hazardous Mater. 95 (1/2): 153-159، (2002).
2. Marttinen، SK، Kettunen، RH، Sormunen، KM، Soimasuo ، RM، وJA Rintala، فحص الطرق الفيزيائية والكيميائية لإزالة المواد العضوية والنيتروجين والسمية من المادة المرتشحة منخفضة القوة في مدافن النفايات، الغلاف الكيميائي، 46(6)، 851-858، (2002).
3. الكساسبة، جي واي إم، هينج، إل واي وس. سوريف، اختبار السمية وتأثير المادة المرتشحة في مدافن النفايات في ماليزيا على سلوك سمك الشبوط الشائع (Cyprinus carpio L., 1758; Pisces, Cyprinidae)، المجلة الأمريكية للعلوم البيئية، 5 ( 3)، 209-217، (2009).