Skalierung und Antiscalants
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Skalierung bedeutet die Ablagerung von Partikeln auf einer Membran, wodurch diese verstopfen. Ohne Mittel zur Ablagerungshemmung skalieren Umkehrosmosemembranen (RO) und Strömungskanäle innerhalb der Membranelemente aufgrund der Ausfällung schwerlöslicher Gase wie Kalzium carbonat, Calciumsulfat, Barium sulfat und Strontium sulfat. Die meisten natürlichen Gewässer enthalten relativ hohe Konzentrationen an Kalzium-, Sulfat- und Bicarbonationen.
Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, ist die Induktionsperiode für Calciumcarbonat viel kürzer als die für Sulfatwaagen wie Calciumsulfat. Es ist wirtschaftlich vorzuziehen, die Bildung von Ablagerungen zu verhindern, selbst wenn wirksame Reinigungsmittel für Ablagerungen vorhanden sind. Die Waage verstopft häufig die RO-Elementzufuhrkanäle, was die Reinigung schwierig und sehr zeitaufwendig macht. Es besteht auch das Risiko, dass durch Ablagerungen die Membranoberfläche beschädigt wird. Acidification: acid addiction destroys carbonate ions, removing one of the reactants necessary for calcium carbonate precipitation. This is very effective in preventing the precipitation of calcium carbonate, but ineffective in preventing other types of scale. Additional disadvantages include the corrosivity of the acid, the cost of tanks and monitoring equipment and the fact that acid lowers the pH of the RO permeate. Erweichung des Ionenaustauschs: this method utilizes the sodium which is exchanged for magnesium and calcium ions that are concentrated in the RO feed water, following the chemical equations: Ca2+ + 2NaZ => 2Na+ + CaZ2 Wenn alle Natriumionen durch Calcium und Magnesium ersetzt wurden, muss das Harz mit einer Salzlösung regeneriert werden. Durch das Erweichen des Ionenaustauschs entfällt die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Zufuhr von Säure oder Antiskalant. Antiskalantien: Sie sind oberflächenaktive Materialien, die Fällungsreaktionen auf drei primäre Arten stören: Schwellenhemmung: Es ist die Fähigkeit eines Antisklans, übersättigte Lösungen von federnd löslichen Salzen zu halten. Kristallmodifikation: Es ist die Eigenschaft eines Antiskalantiums, Kristallformen zu verzerren, was zu einer weichen, nicht anhaftenden Ablagerung führt. Wenn sich auf submikroskopischer Ebene ein Kristall zu bilden beginnt, greifen negative Gruppen auf dem Antiscalant-Molekül die positiven Ladungen auf Skalenkernen an und unterbrechen das elektronische Gleichgewicht, das zur Ausbreitung des Kristallwachstums erforderlich ist. Bei Behandlung mit Kristallmodifikatoren erscheinen Schuppenkristalle verzerrt, im Allgemeinen ovaler und weniger kompakt. Dispersion: Dispergierbarkeit ist die Fähigkeit einiger Antiskalantien, an Kristallen oder kolloidalen Partikeln zu adsorbieren und eine hohe anionische Ladung zu verleihen, die dazu neigt, die Kristalle getrennt zu halten. Die hohe anionische Ladung trennt auch Partikel von festen anionischen Ladungen, die auf der Membranoberfläche vorhanden sind. |
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Schwellenmechanismus |
Dispersion |
| In den letzten zwei Jahrzehnten sind im Handel neue Generationen von Antiskalantien entstanden, bei denen die Wirkstoffe meist proprietäre Gemische aus Polycarboxylaten und Polyacrylaten mit unterschiedlichem Molekulargewicht sind. Es gibt Berechnungsverfahren zur Vorhersage der Wahrscheinlichkeit der Bildung von Schuppen. Die Verwendung dieser Prädiktoren hängt von einer aktuellen Wasseranalyse und der Kenntnis der Systemdesignparameter ab. Die im Speisewasser enthaltenen Ionen konzentrieren sich durch das RO-System, der Punkt des maximalen Skalenpotentials ist der Konzentratstrom. Die Art und Dosierung des Antiscalants basiert daher auf der Mineralanalyse zu diesem Zeitpunkt. Es ist wichtig, die Optimierung der Behandlung mit Antiskalantien in Bezug auf Typ und Dosierung zu finden, das geeignete zu verwendende Antiskalantium und die Beziehung zwischen Dosierung und Induktionstyp für den erweiterten Grad der Übersättigung zu ermitteln. Lenntech kann Ihnen bei der Auswahl des besten Antiskalanten für Ihre spezielle Anwendung helfen. Wirtschaftliche Analyse Die Säurezugabe ist aufgrund der Kosten für Säure, Tanks und Überwachungsgeräte nicht sehr kosteneffektiv. Sofern nicht durch Entgasung entfernt, erhöht ein Überschuss an Kohlendioxid, der im Permeat von säuregespeisten Systemen enthalten ist, die Kosten der Ionenaustauschregeneration. Antiscalants sind relativ billige Produkte und haben keine zusätzlichen Kosten. Im Vergleich zur Zugabe von Säure oder Antiskalantien besteht der Hauptnachteil des Erweichens darin, dass die Kosten für die Ausrüstung berücksichtigt werden. Durch eine gegenwärtige Analyse gibt es keinen Härtegrad, bei dem das Erweichen wirtschaftlich mit der Zugabe von Antiskalantien konkurriert. Die folgende Tabelle gibt einen Kostenvergleich zwischen Erweichungs- und Antiscalant-Behandlungsoptionen für verschiedene Härtegrade auf der Grundlage eines RO-Systems, das zur Erzeugung von 75 gpm (17 m3 / h) Permeat bei 75% Rückgewinnung ausgelegt ist.
Auf dem Skid montierte Weichmacher, die jeweils 1,2 m3 Harz enthalten. Bei einer Härte von 50 ppm und mehr werden zwei Weichmacher mit einem als Standby verwendet. Ofengetrocknetes Steinsalz für die Regeneration von Weichmachern kostet 0,17 USD pro Pfund. Antiskalantische Ausrüstungsbestandteile von Speisetank und Pumpen. Antiscalant-Dosierungen reichen von 2 bis 5 ppm. Die Amortisationszeit für die Berechnung des gegenwärtigen Werts beträgt 5 Jahre bei 8% Zinsen Contact us Weitere Informationen zu Antiskalanten. |
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