رسوب گذاری در سیستم های مرتبط با آب یکی از پدیده های رایج در سیستم های مرتبط با آب میباشد که منجر به خسارت های فنی و مالی بسیار میشود.رسوب گذاری در سیستم های مرتبط با آب در نتیجه واکنشهای شیمیایی ، بیولوژیکی و فیزیکی در خط لوله ایجاد میشود. چگونگی و مقدار رسوب تولیده شده در لوله ها به کمک آنالیز برخی پارامترها از قبیل سختی آب، pH و نسبت کلرور به کربنات سنجیده میشود. رسوبات تشکیل شده معمولاً یک ترکیب معدنی از جنس کربناتها یا سولفاتهای کلسیم و منیزیم میباشند که در بسیاری از موارد با دیگر مواد از قبیل آهن به صورت مخلوط مشاهده میشود. از شاخص های پتانسیل رسوب گذاری در سیستم های مرتبط با آب میتوان به موارد زیر اشاره نمود :
شاخص پتانسیل ترسیب کربنات کلسیم
شاخص پایداری رایزنر
شاخص اشباع لانژلیر
جهت محاسبه این شاخصها و تعیین علت رسوبگذاری در سیستم باید پارامترهای آب از قبیل pH، TDS ، pHeq ، قلیاییت کل ، سختی، غلظت کلسیم و درجه حرارت اندازه گیری شود. همچنین میتوان از تست ماربل برای تعیین میزان رسوب گذاری آب در سیستم استفاده کرد.
عوامل موثر تشکیل رسوب در سیستم
تشکیل رسوب در سیستم های مرتبط با آب را میتوان به عوامل زیر نسبت داد :
کیفیت آب
عوامل زیادی نظیر غلظت یون های موجود در آب از قبیل یون کلسیم، یون منیزیم و غیره بر روی تشکیل رسوب اثر دارند. فوق اشباع بودن آب عامل درجه اول در رسوب گذاری است. آب در گردش در سیستم به دلایل مختلی از قبیل تغییرات دما، pH ، تبخیر، تغلیظ و نیز اضافه شدن موادی که میتوانند نقش هسته اولیه رسوب را داشته و تسهیل کننده رسوب گذاری در سیستم باشند، اتفاق میافتد.
pH آب
به طور کلی حلالیت رسوب با کاهش pH افزایش یافته و بنابراین طبیعیست که میزان رسوب کاهش یابد.
دمای آب
به طور کلی حلالیت ترکیبات رسوب دهنده در آب، با افزایش دما کاهش مییابد.
سرعت آب
با افزایش سرعت آب، میزان رسوب کاهش خواهد یافت. بنابراین تشکیل رسوب در قسمتهایی از سیستم مرتبط با آب که سرعت آب کم است و یا فضاهای مرده که آب جریان ندارد، بیشتر است.
رفع مشکل رسوب گذاری در سیستم های مرتبط با آب
اسید زنی
اضافه کردن اسید موجب تخریب یون های کربنات شده و این امر باعث حذف یکی از واکنشگر های لازم جهت رسوب کربنات کلسیم میگردد. اگرچه این روش در جلوگیری از تشکیل رسوب کربنات کلسیم بسیار مؤثر میباشد، اما تزریق اسید در باز داشتن انواع دیگر رسوبها همچون سولفات کلسیم بیتأثیر است. یکی دیگر از معایب استفاده از این روش شامل خوردگی اسیدی میباشد، که باعث ایجاد محدودیت هایی در استفاده از آن میباشد.
استفاده از سیستم تصفیه جهت کاهش سختی آب
سختی گیری به معنای کم کردن یون های کلسیم و منیزیم و سایر کاتیون های فلزی از آب است. در حالت کلی میتوان سختیگیرها را به سه دسته تقسیم بندی کرد.
سختیگیرهای مکانیکی ( تعویض یونی )
روش تعویض یونی برای کاهش سختی آب، متداولترین نوع سختیگیری محسوب میشود. جهت استفاده طولانی مدت از این سیستم، در بازههای زمانی مشخص عملیات احیا با استفاده از نمک کلرید سدیم انجام میشود. مکانیزم کاهش سختی در سیستم تبادل یونی بر اساس جایگزینی یونهای کلسیم و منیزم موجود در آب سخت با یونهای سدیم و یا پتاسیم میباشد و به این ترتیب، سختی آب به میزان قابل توجهی کاهش یافته و رسوب گذاری در سیستمهای مرتبط با آب مشاهده نخواهد شد.
سختیگیرهای فیزیکی
این سختیگیرها بطور فیزیکی خواص آب را به منظور کاهش یا جلوگیری از تشکیل رسوبات تغییر میدهند و دارای سه نوع مختلف میباشند:
الکترونیکی
الکترولیتی
مغناطیسی
استفاده از فیلترهای اسمز معکوس
اشکال اصلی واحدهای اسمز معکوس، مصرف زیاد آب و احتیاج به پاکسازی و تعویض دورهای فیلترها و غشاهای سیستم میباشد و در مواردی استفاده می شود که حساسیت سیستم بالا باشد. هزینه های این سیستم برای حالتی که نیاز به آب با کیفیت بسیار بالا نباشد، مقرون به صرفه نبوده و برای اجرا در آن شرکت محترم پیشنهاد نمیشود.
مواد شیمیایی بازدارنده جهت جلوگیری از رسوب گذاری
آنتی اسکالانتها مواد فعال سطحی میباشند که در واکنشهای رسوب به سه صورت وارد میشوند:
۱- جلوگیری در غلظتهای کم آستانهای
وقتی کریستالها در سطح زیر میکروسکوپی شروع به شکل گیری میکنند، گروه های منفی قرار گرفته بر روی مولکول آنتی اسکالانت به بارهای مثبت هسته رسوب حمله کرده و باعث توقف تعادل الکترونیکی لازم جهت ادامه رشد کریستال میشوند.
۲- تصحیح کریستال
تصحیح کریستال نیز عبارت است از خاصیت یک آنتی اسکالانت در دگرگون کردن شکلهای کریستال و در نتیجه نرم و یا غیر چسبناک کردن رسوب.
۳- پراکندگی
پراکندگی به معنای توانایی بعضی آنتی اسکالانتها در جذب شدن بر روی کریستال و یا ذرات کلوئیدی و انتقال مقدار بالایی بار آنیونی به آنها میباشد. بار زیاد سبب پراکنده شدن کریستالها میشود.
مواد موثر در کاهش میزان رسوب گذاری
مشتقات فسفات
این ماده شیمیایی با دارا بودن ترکیبات فسفات و پراکنده کننده رسوب، از تشکیل رسوب-های معدنی روی سطوح فلزی جلوگیری میکند. همچنین این ماده شیمیایی یک لایه محافظ بر روی تمامی سطوح فلزی ایجاد میکند که سطح فلز را در برابر گازهای محلول در آب در برابر خوردگی محافظت میکند. میزان مصرف این ماده شیمیایی ۱۵ تا ۴۰ گرم بابت هر متر مکعب در در گردش میباشد.
پلی کربوکسیلات سولفاته
این ماده شیمیایی به عنوان پخشکننده انواع رسوبات در سیستم مورد استفاده قرار میگیرد و با باردار کردن ذرات جامد معلق، از بهم چسبیدن این ذرات و تشکیل رسوب جلوگیری میکند. میزان مصرف این ماده شیمیایی ۱۰ تا ۲۰ گرم بر متر مکعب آب در گردش میباشد.
قابل ذکر است که قبل از انجام عملیات ممانعت از رسوب گذاری در سیستم باید تجهیزات به طور کامل از رسوبات قبلی پاک سازی شود.
روش های رسوب زدایی از تجهیزات
تمیزکاری مکانیکی
در روش تمیزکاری مکانیکی شما میتوانید از روش های زیر نهایت استفاده را ببرید :
ایجاد جریان معکوس
هیدروفرز مکانیکی
جت آب
فشنگی ساینده
تمیزکاری شیمیایی
برای شستشوي شيميايي تجهیزات، ابتدا بايد نوع رسوبات اعم از رسوبات ناشي از سيالات فرایندی و يا رسوبات ناشی از خوردگی مشخص شود. در روش شستشوی شيميايي با اسیدها، برای جلوگیری از اثرات نامطلوب اسید بر سطح فلز از مواد بازدارندهی خوردگی نیز استفاده ميشود. اسید به کار رفته در این مواد، بسته به جنس رسوبات و متالورژی سامانه ممکن است معدنی، آلی و یا مخلوطی از هر دو باشد. هر رسوبي بايد با توجه به طبيعت شيميايی و خواص فيزيكی مربوطه از روی سطوح برداشته شود. هیدروکلریک اسید یکی از مهمترین اسیدها در شستشوی شیمیایی است.
خدمات بخش آب و فاضلاب مرکز پژوهشی نویان
قابل ذکر است که مرکز پژوهشی نویان با توجه به داشتن آزمایشگاه مجهز آب و فاضلاب آمادگی ارائه خدمات زیر را به شرکت‌ها و موسسات مختلف دارد:
بررسی کامل تاسیسات مرتبط با آب به صورت رایگان
انجام آزمایشات دورهای مرتبط با سیستمهای مختلف
مشاوره رایگان جهت بهبود شرایط سیستم
_1000.png)