Reverse osmosis (RO) technologia in aqua curatione propter utilitates eius late adhibetur, ut rates desalinationis stabilis, vestigium, automatio, et scalabilitas. Sed escendere molestum est exitus aquarum curationis curatores in operatione membranae. Scandere potest ad decrementum in fluxu membranae, energiae consummationis auctae, desalinationis inferioris rates, et deminutionem membranae restantis, quae sumptibus operationis auget. Ergo cavendum est, ne scalae membranae sint. Communes modos inhibitionis scalis includunt duos aditus principales: pH** RO feedwater accommodans et inhibitores scalae aquae cibariae addito. Utroque modo simul utendum est. Articulus hic de scala inhibitionis mechanismi disserit et methodos praebet ad eligendum modum inhibitionis et dosis debitam computandi.
1. Scala Inhibitor Mechanismum
Scala membrana ad praecipitationem substantiarum male solutarum refertur, ut CaCO3, CaSO4, BaSO4, et Ca3(PO4)2, in superficie membranae. Substantiae hae in systemate RO contractae factae supersaturationem pervenire possunt. Exempli gratia, ad pH=7.5 et aquae temperaturae 25°C, cum calcii durities (ut CaCO3 mensuratur) 200 mg/L et alcalinitas totalis (ut CaCO3 mensuratur) 150 mg/L, CaCO3 supersaturationem accedet. Similiter, ad pH=7.5 et aquae temperaturae 25°C, cum retrahitur ionuum barium tantum 0.01 mg/L et sulfatae sunt 4.5 mg/L, BaSO4 supersaturentur et praecipitantur.
Mechanismus inhibitionis scalae inhibitores inhibitores e contrario osmosis imprimis implicant complexionem, dispersionem, cancellos distortionem et limen effectus.
Complexatio et solubilisatio: Scala inhibitores possunt complexiones solubiles formare cum scalis cationibus in aqua, ut calcium, magnesium et iones barium, ne formationem CaCO3, CaSO4, BaSO4 et Ca3(PO4)2.
Coagulatio et dispersio: Aniones per scalam inhibitores inhibitores crystallorum CaCO3 emissi. Cum contaminantes in vastitate aquae industriae crimen negativum typice portant, sicut crimina se mutuo repellunt, repulsionem electrostaticam creant quae crystallis CaCO3 prohibet ne aggregatis et crescentibus in particulas ampliores. Crystalla uniformiter in solutione discutiuntur, inhibentes formationem squamae CaCO3.
Distorsio cancellorum: Per aggregationem et incrementum microcrystal CaCO3, scala inhibitores in cancello crystalli vel interfacii crystalli incorporati sunt, causando cancellos distortionis. Haec protinus vetat vel cristallum incrementum distorquet. Exempli gratia, CaCO3 formatur per calcium positivos accusatos et negando iones bicarbonatas accusatus, quae in directione specifica crescunt. Per progressionem eorum, inhibitores scalae cancellos inseruntur, accentus interiores in crystallo crescentes. Cum accentus ad certum limen pervenit, crystallum rumpet, formationem crystallinam praeveniens.
Limen effectum: Scala inhibitores aggregationem et processus ordinandi processuum CaCO3, CaSO4, BaSO4, Ca3(PO4)2 microcrystarum perturbant, ita praecipitatio praeveniens.
2. Electio Scaling Inhibitionis Methodi
Primus index usus est ad aestimandum periculum scalis in osmosis (RO) transpositis, est Index Saturationis Langelier (LSI). Cum LSI <0, aqua non habet inclinationem ad scalam (quamvis leviter sit mordax). Cum LSI ≥ 0, aqua ad scalas prona est. Modus pH commensurationis impedit quominus pH pastae deprimantur, ita LSI a maioribus quam 0 ad minus quam 0, inhibitores scalae adiicientes impedire possunt scalam etiam cum LSI ≥ 0, sicut microcrystal insolubiles in aqua crescere, aggregatum; or praecipitare. Praecipuae machinae huius inhibitionis sunt quattuor supra descripti. Nunc, inhibitor productorum scala domestica efficere potest ut substantias insolubiles ne praecipitent etiam cum LSI = 3. International top-brand inhibitores nullam praecipitationem praestare possunt apud LSI = 5. Gravis tamen est cavere inhibitores emendi, sicut quidam mercatores domestici important. notam internationalem contractam inhibitores et magnas aquae moles diluunt, ducens significantes discrepantias in actu inhibitionis inhibitionis actualis, quamvis productum intitulatum LSI = 5 .
1. PH De revolutionibus Ratio
Ut productionem aquae qualificatae permeant, RO aqua feeda pH proprie inter 6 et 9, cum aliquibus societatibus magis politioris imperium intra ambitum arctioribus exsequentibus, ut 7.0 ad 8.5. Maxime humilis vel altus pH gradus in aqua pascali impedire potest, ne RO pervadat ne signa aquae qualitatee requisitae occurrant. Ideo pH commensuratio methodi inhibitionis scandendi supponit, quod RO permeet pH intra range desideravit. Gravis est notare methodum pH commensurationis imprimis scandendi CaCO3 et inefficacem contra alias substantias scalarum genera.
2. Ascendite inhibitor additionis Methodi
Ut iam ante, inhibitores scalae addendo possunt membranas RO admittere ut bona LSI superiora tolerarent. Nihilominus, RO scala inhibitores carus esse solent, cum productis domesticis ab 0.008 ad 0.012 RMB/g et instrumentis internationalibus contractis productis, quae inter 0.055 et 0.075 RMB/g constant, inde in maximis sumptibus operantur.
Praeterea multae species scalarum inhibitores in foro sunt, et quidam artifices notiones novas, probatas notiones continenter promovent, ad confusionem ducentes cum inhibitor scalam eligens. Generatim, scala mercatoria matura inhibitores, in tria genera distingui possunt: phosphoro-scale inhibitores, scalae inhibitores polymerorum fundatae, et scalae inhibitores environmentally- amicabiles.
-
Phosphorus-fundatur Scala Inhibitors: Haec includit inhibitores phosphas inorganicos (ut sodium tripolyphosphatem vel sodium hexametaphosphatem) et inhibitores organici phosphonate (ut acidum hydroxyethylidene diphosphonicum, acidum amino-trimethylenephosphonicum, derivativa acidum phosphonicum). Inhibitores phosphate inorganici, aniones longae catenae continent et prona sunt ad hydrolysim, praesertim ad superiores temperaturas. Cum hydrolyzata formant sales acidum phosphoricum, quod cum calcium agere potest ut formare Ca3(PO4)2, libra cum uberiore solubilitate quam CaCO3. Ergo inhibitores phosphate inorganici non idonei sunt pro aquis calidis temperaturis vel magnis calcii ion concentmationibus.
-
Organic Phosphonate Scala Inhibitors: Hi inhibitores organicos phosphonates continent, usitate vinculi C-O-P insignitos. Cum magnis temperaturis et ambitibus alcalini expositi, phosphonates organici in esters phosphoricos et alcoholos hydrolyare possunt, significanter minuentes eorum inhibitionis efficientiam scalis. Quapropter phosphonatae organicae usui in aqua non aptae sunt cum calidis temperaturis vel altis pH valoribus.
Polymerus inhibitores scalae fundatae imprimis in inhibitores anionicos et cationicos polymerorum dividuntur. Illa maxime adhibita est ne scalmum metallicum, haec primario adhibita scalis silica inhibere. Praecipuae ingredientes in inhibitores polymerorum fundatorum sunt acidum acrum et maleicum, et in formula, variae coetus functiones in moleculas introducuntur. Quam ob rem inhibitores polymerorum scalae variae formulae veniunt. Cum his inhibitoribus utentes, interest considerare non solum condiciones aquarum qualitates, sed etiam rationes squamarum. Exempli gratia, polymerorum inhibitores cum globis carboxylis imprimis calcium scalis oppugnant, inhibitores sulfonic-acidi-substructi polymerorum maxime adhibentur ad oxydatum metallicum scandendum, et inhibitores amine-fundati polymerorum ad scalam silicam efficaces sunt. Ergo inhibitores scalae polymericae non sunt agentia lata-spectrum; defectus latiori-spectri inhibitores compellare ordinantur. Accedit, cum prima pars inhibitores polymerorum fundatorum polymerorum sit, susceptivae sunt oxidationes per chlorinum et biocides oxidativas, quae eas inefficaces reddere possunt. Prius ergo his inhibitoribus additis, necesse est primum corrumpi quodlibet chlorinum residuum in aqua, addito agente minuendo.
Environmentalis scala inhibitores typice continent ingredientes activos, ut acidum polyasparticum, acidum polyepoxysuccinicum, earumque derivationes. Hi inhibitores praecipue adhibentur ad electronicam calcii substructi squamae sicut CaCO3, CaSO4, et CaF2. Commodum horum inhibitorum est quod relative altum calcium ion concentrationes ferre possunt. Puta, etiam cum retrahitur ad calcium ion 500 mg/L, adhuc consequi possunt super 80% inhibitionis calcii scalae. Nihilominus hi inhibitores dosages altiores desiderant, significantes mutationes pH aquae causant et minus efficaces sunt ad temperaturas infra 40°C. Cum maxime licitum sit aqua temperatura in membranis osmosis retropositis 35-40°C, hi inhibitores plerumque non sunt ad usum systematum transversorum osmosis, sed communius in systematibus aquarum refrigerandis adhibentur.
3. Dosis Calculus
Ut supra dictum est, utrum aqua ad scalas prona pendeat ex valore Saturationis Langelier Index (LSI) . Sive ergo utens acido dosing ad componendum pH vel inhibitores scalae addendo, ne membranam osmosis e diverso scandat, essentia LSI aquae moderatur. Calculus LSI talis est.
In formula:
- pH est mensura pH valor osmosis econtrario intendi.
- pH_s est saturatio pH valor carbonas in aqua respondens in ipsa aqua temperatus, notus ad satietatem pH.
The pH osmosis intendere facile per instrumenta online seu mensurae manuales obtineri potest. Clavis igitur ad calculandum LSI est determinat pH_s . Secundum Standard Methodi examinatio aquae et Wastewater , pH_s supputari potest hac formula.
In formula:
- A est tota dissoluta solidorum (TDS) coefficiens.
- B est aqua temperatura coefficiens.
- C est calcium durities coefficientis.
- D est tota alcalinitas coefficiens.
Calculi modos for A , B , C et D sunt hec.
- TDS est solidorum dissolutorum summa contenta in osmosis vicissim concentrata, in mg/L.
- t est temperatura osmosis contracti e contrario, in °C.
- Cca est calcii durities osmosis e converso, expressus ut CaCO3, in mg/L.
- C_total alkalinity est tota alcalinitas osmosis intensio e contrarii, expressa ut CaCO3, in mg/L.
Utens exemplo superius memorato, ubi pH = 7.5 , TDS = 2000 mg/L , siccus t = 25°C , calcii duritiem Cca = 200 mg/L et summa alcalinity C_total alcalinity = 150 mg / L processus computandi LSI talis est:
Haec cum praecedenti enuntiatione adsimilat, ubi his conditionibus CaCO3 paene saturatur. Ceterum notare possumus dosis calculum his tribus formulis exprimi posse.
Propria applicatio methodi talis est:
Primum metimur TDS, temperatus t , calcium duritiem Cca Et summa alcalinity C_total alkalinity e e contrariis osmosis incumbo. Deinde, formula utens, computamus pH_s .
- Si * pH_s ≥ pH nullae adhuc adaptationes vel inhibitores scalae necessariae ad ne scala calcium redigantur.
- Si * pH_s < pH , cavemus ut, pH aptato, vicissim osmosis aquam pH pascat non infra 6.5 decidet (cum inferior pH in acidica osmosis producti aquae provenire possit). Hoc in casu, pH accommodare possumus addendo acidum donec pH_s ≥ pH . Hoc solum convenit cum pH_s ≥ 6.5 . Si * pH_s < 6.5 , pH cum acido accommodare oportet donec ad 6.5 vel etiam inferiora perveniat, quae vicissim osmosis producti aquae acidicae fieri faciet.
- Si * pH_s < 6.5 , scala inhibitores addenda sunt.
Praestat notandum quod, sicut iam ante dictum est, acidum dosing pro pH commensuratione imprimis scutorum CaCO3 multifariam et inefficax ad alia scandendi genera. Ad alias substantias scandendum, requiritur scala inhibitor ad imperium.
Acidum enim dosing ad pH componendum, dosis per ipsam pH mensurata temperari potest. Quod ad scalam inhibitoris dosis, pervestigationes amplae a scholaribus domesticis et internationalibus id ostendit;
- Cum inhibitor dosis scala infra 2.5 g/m³ efficientia autem inhibitionis relative humilis est.
- Cum dosis excedit 3.0 g/m³ inhibitio efficacia non amplius significanter melioratur.
Ita, optimalis dosis scalae inhibitoris intercedit 2.5-3.0 g/m³ ut in sequenti chart.
In summa, cum membranam osmosis retrogradam impediat, primum computandum est LSI osmosis intendere per formulas, quae in hoc articulo perpendendae sunt, an scalis evenire verisimile sit. Secundo, opus est enucleare substantias praecipuas in permeatis scalis, quae ex probationibus indicibus determinari possunt ut Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃⁻, Ba²⁺, SiO₂, etc. Haec analysis permittit ut decisiones iaculari an ad accommodare pH cum acido vel scala inhibitors addere. Si scala inhibitoris exigitur, aptam speciem et dosis inhibitoris definire debemus.
