رسوب زدایی

با امواج رادیویی بدون استفاده از مواد شیمیایی

آب شیرین کن

آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس RO آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس، یک سیستم فیلتراسیون پیشرفته با استفاده از غشاهایی از جنس پلی آمید TFC و استات سلولز است. غشاها یا ممبران‌ها دارای روزنه‌ها و منافذ بسیار ریز 0001/0 میکرون است که به عنوان بستر فیلتر تنها به مولکولهای آب اجازه عبور داده و مانع از عبور املاح معدنی، یونها، کاتیون‌ها و آنیونها نظیر نیتریت و نیترات و ...، فلزات و فلزات سنگین سمی، مواد آلی، روغنها و میکروارگانیسم‌ها نظیر ویروس، باکتری، خزه، جلبک و‌هاگ‌ها می‌گردد. کیپ شدن یا گرفتگی ممبران امری طبیعی در سیستم‌های تصفیه آب یا آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس می باشد. تمامی‌ ناخالصی‌های موجود در آب می‌بایست توسط فیلتر ممبران حذف شود. سطوح فیلتر ممبران، به مرور زمان، محلی برای تجمع انواع املاح معدنی، آلی و میکروارگانیسم‌ها می‌گردد که باعث کاهش آبدهی و نرخ ریکاوری سیستم و افزایش افت فشار می‌شود. رسوبزدای هیدروفلو در داخل سیال کریستالهای پایدار میکرونی از کربنات و سولفات‌های کلسیم و منیزیم با ابعادی حدود 5 الی 50 میکرون تشکیل می‌دهد. کریستالهای رسوب گیر هیدروفلو خود به تنهایی به جایی نمی‌چسبند ، اما جذب کننده بسیار عالی هستند و به مرور زمان شدت رسوبگذاری در سطوح ممبران را کاهش می‌دهند. سختی‌ گیر هیدروفلو از ممبران‌ها محافظت کرده و عمر آنها را افزایش می‌دهد، باعث افزایش آبدهی ممبران می‌گردد و افت فشار ممبران را کاهش می‌دهد. در آب شیرین کن‌های صنعتی بزرگ رسوبزدای هیدرفلو در سه بخش نصب می‌شود:

1- رسوبزدای سری P یا I در ورودی پمپ‌های فیلتر شنی ، جهت افزایش انعقاد به روش الکتریکی و کاهش مواد شیمیایی

2- رسوبزدای سری P یا I در ورودی کارتریجهای میکرونی ، جهت حذف بایوفیلم و آلودگی باکتریایی

3- رسوبزدای سری P یا I در ورودی ممبران‌ها ، جهت محافظت ممبرانها

توضیح: جهت محافظت ممبرانها و رسوبزدایی در آب شیرین کن های کوچک با سایز لوله ورودی ممبران حداکثر  1/4 1 اینچ دستگاه S38 پیشنهاد می گردد .

 

کاربرد رسوبزدای هیدروفلو برای جداسازی رسوب
با کاهش منابع آب و افزایش نیاز به آب، منابع جایگزین آب مانند آب دریا، آبشور و بازیافت آب می‌تواند به عنوان منابع جایگزین مورد استفاده قرار گیرد. یکی از روشهای محبوب برای رسوب زدایی و تمیز کردن این منابع جایگزین آب، اسمز معکوس (RO) است که از فناوری ممبران برای حذف 95 تا 99 درصد کل مواد جامد محلول (TDS) استفاده می‌کند. با وجود پیشرفت در تکنولوژی ممبران، رسوبگذاری ممبران و مسائل مربوط به ایجاد رسوب یک مانع بزرگ برای سیستمهای RO است.

 

 

نحوه رسوب زدایی و کنترل ایجاد رسوب

تنظیم ممبران معمولا توسط تنظیم PH، افزودن آنتی اسکالانت یا پیشگیریهای وسیع کنترل می‌شود. دستگاه رسوبزدای هیدروفلو که توسط تکنولوژی هیدروپت طراحی شده است، راه حلی مناسب برای روبرویی با این چالش است که با ارائه یک جایگزین شیمیایی گامی مؤثر برای مهار تشکیل مقادیر سخت و بایوفیلم است. به منظور تأیید صحت توانایی عملکرد رسوب زدای هیدروفلو بعنوان یک راه حل مناسب برای سیستم‌های RO، دانشگاه نیومکزیکو (NMUS) وزارت مهندسی عمران تصمیم به ارزیابی این تکنولوژی در مؤسسه تحقیقات آب شیرین کن ملی (BGNDRF) نمود.
 

 

نتایج حاصله از بررسی رسوبزدای هیدروفلو

تکنولوژی رسوب زدای هیدروفلو میزان رسوب و سختی آب را تا 40 درصد کاهش داد که نشان دهنده این است که تکنولوژی امیدوارکننده برای کاهش قابل توجه رسوب است. البته همچنان این تکنولوژی در حال پیشرفت است و گویا روشی ایده آل برای رسوبزدایی به شمار می‌آید که از روشهای مشابه پیشی گرفته است.

 
 

 

رسوبزدایی آب شیرین کن صنعتی RO با دستگاه رسوب زدای هیدروفلو
در این پروژه اثر بخشی رسوب زدای غیر شیمیایی هیدروفلو بر دستگاه‌های تصفیه پسآب صنعتی RO مورد بررسی قرار می‌گیرد. در کارخانه PCB واقع در شهر ZhongShar چین جهت تصفیه آب فاضلاب صنعتی از 1 دستگاه تصفیه آب شیرین کن صنعتی استفاده می‌گردد. مشکل اصلی کارخانه رسوبگذاری ممبران و گرفتگی شدید بوده که نیاز به توقف سیستم، شستشو با مواد ضد رسوب به صورت دوره‌ای و کوتاه مدت عنوان گردیده است. دبی طراحی دستگاه آب شیرین کن 25 تن در ساعت بوده ولی به دلیل تشکیل رسوب در ممبران بیش از 66 درصد کاهش می‌یابد. دبی خروجی سیستم پسآب در بدترین حالت 5/8 تن در ساعت و پس از CIP اسید شویی و استفاده از مواد ضد رسوب در بهترین حالت 12 تن در ساعت پسآب تصفیه می‌شده است که 48 درصد دبی طراحی است.
پس از بررسی فنی و در نظر گرفتن کلیه جوانب کار، آنالیز رسوب و بایوپسی ممبران توسط آقای James نماینده انحصاری چین 1 دستگاه رسوبزدای هیدروفلو مدل S60 با تکنولوژی فریت و ارسال امواج رادیویی باند AM بر روی لوله "2 خروجی پمپ تحت فشار و قبل از ممبرانها در تاریخ 28 آوریل 2014 نصب گردید.
نکته قابل توجه این است که قبل از نصب رسوبزدای الکترونیکی هیدروفلو، حتی پس از شستشو با مواد ضد رسوب دبی خروجی سیستم تصفیه پسآب به 50 درصد طراحی هم نرسیده است.
جدول ذیل وضعیت عملکرد عالی سختی گیر هیدروفلو را در مدت زمان کمتر از 1 ماه تا تاریخ 22 می 2014 نمایش می‌دهد.




نتایج بدست آمده پس از نصب سختیگیر هیدروفلو به شرح ذیل است:
1- مقدار پسآب تصفیه شده از 12 تن در ساعت به 24 تن در ساعت رسیده که 100 درصد افزایش داشته است. دبی طراحی دستگاه تصفیه پسآب RO 25 تن در ساعت است. قبل از نصب رسوبزدای هیدروفلو در سال 103680 تن پسآب تصفیه شده، اما پس از نصب سختی گیر هیدروفلو این مقدار در مدت زمان کمتر از 1 ماه به 27360 تن در سال رسیده است.
2- میزان صرفه جویی انرژی الکتریکی پمپ‌ها حدود 50 درصد اعلام گردیده است، پس از ارسال سیگنال رادیویی و رسوب زدایی ممبران با ایجاد کریستال‌های میکرونی که خود همانند محلول رسوب زدای آنتی اسکالانت (ضد رسوب) عمل می‌نمایند در تاریخ 13 می 2014 تا 22 می 2014 پمپ‌های پرشر خاموش گردید و کماکان دبی تصفیه پسآب 24 تن در ساعت قابل حصول بود. میزان مصرف انرژی الکتریکی سالیانه پس از نصب رسوب زدای هیدروفلو از 345600 کیلووات ساعت به 172800 رسید.
3- کاهش پسآب RO
 پس از نصب رسوب زدای هیدروفلو دبی پسآب آب شیرین کن (ریجکت) از 17 تن در ساعت به 15 تن در ساعت رسید که سالیانه معادل 8/11 درصد مقدار ریجکت از 129600 تن در سال به 146880 تن در سال کاهش یافته است.
4- افزایش کیفیت آب
هدایت الکتریکی آب قبل از نصب رسوبزدای هیدروفلو 1/45 میکروزیمنس به سانتیمتر بوده و پس از نصب رسوب زدای هیدروفلو به 6/15 میکروزیمنس رسیده که 4/65% بهبود یافته است. پسآب تصفیه شده این مجموعه جهت آب تغذیه به برج‌های خنک کن مورد استفاده قرار می‌گیرد و هر چه هدایت الکتریکی پایین تر باشد برای برج های خنک کن بهتر خواهد بود .
5- کاهش مواد شیمیایی و CIP
یکی از مواردی که همیشه مورد پرسش قرار می‌گیرد کاهش مصرف مواد شیمیایی جهت شستشو ممبران و افزایش دوره CIP است. در این پروژه به طور خاصی کاهش مصرف مواد شیمیایی ضد رسوب مورد نظر مدیریت کارخانه PCB بوده که پس از آنالیز عملکرد حدود 66 درصد کاهش مصرف مواد شیمیایی ضد رسوب ثبت گردیده است. قبل از نصب رسوب زدای هیدروفلو CIP هر دو هفته یکبار و پس از نصب هیدروفلو فواصل زمانی CIP شش هفته و بیشتر بوده است.
رسوب زدای هیدروفلو برترین تکنولوژی ضد رسوب غیر شیمیایی است که علاوه بر افزایش عمر ممبران، پارامترهای کیفیت و دبی آب خروجی را نیز بهبود می‌بخشد. تکنولوژی فریت به صورت انحصاری در اختیار شرکت هیدروپت انگلستان بوده و باز تولید یا مهندسی معکوس آن نیز غیر ممکن است.

با رسوب زدای هیدروفلو سیستم‌ها همیشه ایده آل مورد بهره برداری قرار می‌گیرند و حداکثر صرفه جویی آب و انرژی و مواد شیمیایی قابل حصول است.

 


 


کاربرد آب شیرین کن اسمز معکوس در شرکت پتروشیمی شیراز شرکت پتروشیمی‌شیراز یک سیستم آب شیرین کن اسمز معکوس 4 مرحله‌ای ( 4 استیج ) با ظرفیت تولید آب 1100 متر مکعب در شبانه روز جهت آب مورد نیاز فرآیند خود نصب نموده است. در ورودی استیج 3 و 4 این آب شیرین ساز مقدار TDS آب حدود 11000 الی 12000 میلی گرم در لیتر است و همین املاح و سختی بالا موجب می‌گردید که تمامی‌شیرآلات کنترلی و فلومترهای آلتراسوینک کارائی و آب بندی خود را از دست داده و از کالیبراسیون خارج گردند. مدیریت فنی واحد آب بخار برای رفع این مشکل، سختی گیرهای مغناطیسی بلوکی در مسیر ورودی آب استیج مرحله 3 نصب کرده بود اما تغییری در وضعیت رسوب گذاری شیرها مشاهده نشد و کماکان رسوب گذاری در مسیرها اختلال در فرآیند تولید ایجاد می‌کرد. در آذرماه 1396 یک دستگاه رسوبزدای امواج رادیویی باند AM با تکنولوژی فریت، مدل P100 بر روی لوله 3 اینچ استیج 3 نصب گردید. با توجه به اینکه املاح ورودی استیج 3 بسیار بالا است و شدت رسوبگذاری بسیار بالا است، اما عملکرد خاص و عالی و منحصر به فرد رسوبزدای هیدروفلو در بیش از 10 ماه از بهره برداری مداوم اجازه تشکیل رسوب را در شیرآلات کنترلی و فلومترها نداده و مورد تائید واحد فنی قرار گرفته است. همچنین پارامترهای آبدهی و افت فشار و کیفیت آب خروجی در محدوده رضایت بخش قرار داشته است.

کاربرد دستگاه آب شیرین ساز برکیش در مجتمع احیا ذوب و روی قشم مجموعه ذوب و احیای روی قشم یک دستگاه آب شیرین ساز برکیش(Brackish) دارد. آب ورودی از طریق چاه‌های آب شور قشم که TDS آن حدود 12000 الی 14000 میلی گرم در لیتر است در یک مخزن بتنی روباز ذخیره می‌گردد. تانکرهای آب روزانه در چندین نوبت انتقال آب را انجام می‌دهند. روباز بودن مجموعه موجب می‌گردید که خزه و جلبک سطح استخر را بپوشانند همچنین حذف جلبک در فیلترهای شنی پیش تصفیه بسیار مشکل و زمانبر بوده و بکواش زیادی نیاز داشت. در ابتدای امر شرکت رادین گستر سینا یک دستگاه جلبک کش آلتراسونیک با برد 100 متر برای استخر 30در 50 متری پیشنهاد کرد. با نصب جلبک کش پس از سه هفته جلبک‌ها و لایه پتو شکل جلبکی از بین رفت و بار میکروارگانیسم ورودی به سیستم آب شیرین کن کاهش یافت. در مرحله بعد دو دستگاه رسوبزدای با امواج رادیویی هیدروفلو مدل P-100 وP120 جهت حفاظت ممبرانها و مدار پیش تصفیه بر روی سیستم آب شیرین کن نصب گردید. کریستالهای تولید شده سختیگیر هیدروفلو همانند مواد شیمیایی آنتی اسکالانت عمل کرده و نه تنها از تجمع رسوبات برروی غشا ممبران جلوگیری می‌کند بلکه به صورت دائم و یکنواخت فرایند رسوبزدایی را انجام می‌دهد. عملکرد تکنولوژی هیدروفلو همانند آنتی اسکالانت و دیسپرسانت است و بصورت دائمی‌از ممبرانها محافظت می‌نماید.

کاربرد دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس و رسوبزدای هیدروفلو در فولاد امیرکبیر کاشان شرکت فولاد امیرکبیر جهت تولید آب صنعتی دیگهای بخار و سایر مصارف، یک دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس 2 مرحله‌ای با دبی تولید آب 500 متر مکعب در شبانه روز، نصب نموده است. آب ورودی دستگاه آب شیرین ساز از مخزن ذخیره 1500 متر مکعبی تامین می‌شود که این مخزن بتنی با آب چاه با TDS 4000 میلی گرم در لیتر تغذیه می‌شود. آب ورودی پس از عبور از فیلترهای شنی، وارد فیلترهای کارتریجی 5 میکرونی می‌گردد. به دلیل میکروبی شدن میکروکارتریجها لایه لزجی از بایوفیلم بر روی کارتریجها تشکیل می‌گردید و آبدهی به شدت کاهش می‌یافت. تیم بهره بر دار می‌بایست فیلترهای کارتریجی را هر 4 الی 5 روز تعویض نماید. پس از بازدید بخش فنی شرکت رادین گستر سینا در تیر ماه 1391، جهت حذف بایوفیلم و افزایش راندمان سیستم فیلتراسیون آب شیرین کن، دو دستگاه رسوبزدای امواج رادیویی با تکنولوژی رسوبزدای فریت هیدروفلو مدل P60 بر روی لوله 2 اینچ ورودی استیج 1 و 2 پیشنهاد و نصب گردید. کلیه پارامترهای آبدهی، افت فشار، کیفیت آب تصفیه و پسآب دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس به دقت تحت بررسی قرار گرفت. نکته حائز اهمیت رسوبزدای هیدرفلو این است که قادر است سیگنالهای تولیدی را در خلاف جهت حرکت سیال نیز ارسال نماید. به همین دلیل در سیستم‌های آب شیرین کن کوچک نیازی به نصب سه دستگاه مجزا برای ممبرانها، میکروفیلترها و فیلترهای شنی نیست. در این پروژه نیز سیگنال‌های تولیدی رسوب زدای هیدرفلو مدل P60 که ورودی ممبرانها نصب شده بود در خلاف جهت سیال به میکروفیلترها رسیده و باعث از بین رفتن بار میکروبی و لایه لزج بایوفیلم در میکروفیلترها شده به نحوی که پس از 2 ماه از نصب دستگاه، تعویض میکروفیلترها از 4 روز یکبار به 42 الی 43 روز یکبار افزایش یافت. همچنین میزان آبدهی زیاد شده و مقدار افت فشار کاهش یافت. در سیستم‌های آب شیرین کن اسمز معکوس به مرور زمان آبدهی بدلیل گرفتگی و رسوبگذاری ممبران‌ها و فیلترها کاهش می‌یابد و می‌بایست با استفاده از مواد شیمیایی و آنتی اسکالانت‌های مختلف در بازه‌های زمانی مشخص اقدام به شستشوی در محل ممبرانها با آنتی اسکالانتهای اسیدی و بازی و مواد شیمیایی بایوساید نمود. هر چند رسوب زدای هیدروفلو CIP یا شستشوی در محل دوره ای را حذف نمی‌کند اما باعث کاهش مواد مصرفی آنتی اسکالانت، اسید‌ها و باز‌ها در زمان شستشو می‌گردد. رسوبزدای هیدروفلو با عمر مفید کارکردی بیش از 35 سال یکی از اجزا ضروری برای محافظت ممبران‌ها و دستگاه‌های آب شیرین ساز اسمز معکوس به شمار می‌آید.

کاتالوگ سری P