سیستم‌های اسمز معکوس (RO) رفتاری شبیه به یک دیگ بخار یا یک برج خنک‌کننده دارند، زیرا باعث می‌شوند نمک‌های محلول در آب تشکیل‌دهنده آنها غلیظ‌تر شوند. همانطور که آب خالص در غشای RO نفوذ می کند، نمک ها در یک جریان متمرکز باقی می مانند. اگر حلالیت هر نمک خاصی بیش از حد باشد، این پتانسیل وجود دارد که نمک مستقیماً روی سطح غشاء یا احتمالاً در کانال های جریان از طریق عنصر غشاء رسوب ایجاد کند.
این تشکیل رسوب ابتدا در انتهای دم سیستم RO رخ می دهد، در آخرین عناصری که آب از طریق آن جریان می یابد قبل از خروج از سیستم در جریان کنسانتره آن. مقیاس باعث می شود که سیستم RO برای دستیابی به سرعت جریان نفوذی یکسان به فشار بیشتری نیاز داشته باشد و رسانایی نفوذ ممکن است در انتهای دم سیستم افزایش یابد. بازیابی عملکرد نیاز به تمیز کردن با محلول اسیدی دارد، اگرچه تمیز کردن غشاء فقط با انواع خاصی از مقیاس مؤثر است. بعید است که با فلس سیلیس یا بیشتر نمک های سولفات کاملاً مؤثر باشد. اگر تمیز کردن نتواند عملکرد را بازیابی کند، جایگزینی غشا تنها گزینه برای بازیابی عملکرد RO از دست رفته است.
برای اکثر منابع آب، جلوگیری از تشکیل رسوب یک چالش لزوما دشوار نیست. معمولاً می توان با اعمال یک یا چند گزینه از سه گزینه زیر در جریان فید RO انجام داد:
- تزریق اسید
- نرم کننده آب
- تزریق یک مهار کننده رسوب
الزامات خاص برای منبع آب را می توان با استفاده از برنامه پیش بینی بازدارنده مقیاس آب ایالات متحده (SIPP) پیش بینی کرد، که ترکیب خاص منبع آب، دمای آب و pH و ضریب غلظت نمک را نسبت به مقدار مورد نظر در نظر می گیرد. بازیابی نفوذی سیستم RO روش صحیح اغلب به اولویت های برنامه بستگی دارد.
تزریق اسید در جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم موثر است، اما در جلوگیری از سولفات یا رسوب سیلیس فقط به میزان اندکی موثر است. یکی از معایب اصلی تزریق اسید برای بسیاری از کاربردها این است که منجر به تشکیل دی اکسید کربن می شود که به راحتی در غشای RO نفوذ می کند. سپس ممکن است بار حذف برای تجهیزات تبادل یونی یا هوازدایی پایین دست ایجاد کند.
نرم شدن آهک سختی آب، قلیاییت و سیلیس محلول را تا حدی کاهش می دهد که یک واحد RO ممکن است بتواند در بازیابی نفوذ کم با پتانسیل کاهش برای تشکیل رسوب عمل کند.
با این حال، افزایش بازیابی تراوا که از فشار تغذیه RO بهره کامل می برد و هدررفت آب را به حداقل می رساند، مستلزم کاهش سختی آب به میزان بسیار بیشتری است. این امر مستلزم نرم شدن زئولیت آب خوراک RO است که از رزین تبادل کاتیونی اسید قوی استفاده می کند که با استفاده از کلرید سدیم بازسازی می شود. مزیت این روش این است که باعث می شود کاستیک (هیدروکسید سدیم) در بالادست سیستم RO تزریق شود تا PH آب خوراک آن را افزایش دهد که منجر به افزایش حذف قلیاییت، سیلیس محلول و بور می شود. عملیات در PH بالا همچنین پتانسیل تشکیل رسوب سیلیس را کاهش می دهد.
مقرون به صرفه ترین روش برای جلوگیری از تشکیل رسوب (در صورت لزوم) تزریق یک بازدارنده رسوب است. با استفاده از مواد شیمیایی مشابه با آنتی اسکالانت‌های مورد استفاده در بویلرها و برج‌های خنک‌کننده، می‌توان شکل‌گیری کریستال‌های رسوبی را به اندازه‌ای کُند کرد تا به آن کریستال‌ها اجازه خروج از سیستم RO در جریان کنسانتره‌اش داده شود. به این ترتیب، تا زمانی که سیستم RO کار می کند، ممکن است به طور ایمن از نقاط اشباع برای نمک های کربنات کلسیم و سولفات بیشتر شود. هنگامی که واحد RO خاموش می شود، بسیار مهم است که سیستم با استفاده از آب تراوش از نمک های فوق اشباع شسته شود، یا با اجازه دادن به آب تغذیه کم فشار برای جابجایی آب نگه داشته شده در داخل سیستم، بسیار مهم است.
برخی از محصولات بازدارنده مقیاس مورد استفاده در سال‌های اولیه صنعت RO شامل یک پلیمر منفرد بود که وقتی به منابع آبی خاصی تزریق می‌شد، مانند منابع حاوی آهن، حلالیت خود را از دست می‌داد. این امر باعث رسوب شدید کارتریج های پیش فیلتر RO و همچنین عناصر غشایی می شود.
محصولاتی مانند US Water’s RO 503 و 504 محصولات ترکیبی هستند
که حاوی پلیمرها و فسفونات ها هستند که می توانند در سیستم های RO مورد استفاده قرار گیرند. آنها به طور هم افزایی برای بهبود حلالیت خود کار می کنند، در حالی که پیشگیری برتر در برابر تشکیل رسوب را ارائه می دهند. در واقع، آنها همچنین به نگه داشتن آهن در حالت تعلیق کمک می کنند تا پتانسیل آن برای رسوب سیستم RO را کاهش دهند. دوز مناسب را می توان با استفاده از برنامه SIPP تعیین کرد.
با استفاده صحیح از روش پیشگیری از مقیاس انتخابی، اکثر سیستم های RO هرگز نباید تشکیل مقیاس را تجربه کنند.
برای اطلاعات بیشتر در مورد سیستم‌های اسمز معکوس آب ایالات متحده، برنامه‌های شیمیایی یا خدماتی، همین امروز با ما تماس بگیرید!