Antyskalanty są środkami chemicznymi do kondycjonowania wody, które mogą pomóc w niejednym przedsiębiorstwie. Szczególnie przydatne okazują się w zakładach, w których niezbędna jest woda odznaczająca się wysoką czystością. Do jej uzyskania wykorzystywana jest przemysłowa odwrócona osmoza.
Czym są antyskalanty?
Antyskalanty stanowią grupę chemicznych środków ochrony o działaniu przeciwosadowym. Ich celem jest ochrona membran osmotycznych, stosowanych w przemysłowych systemach odwróconej osmozy, przed zapychaniem osadami (zaczopowaniem membrany osmotycznej/scalingiem). Głównym kierunkiem działania antyskalantów jest niedopuszczenie do krystalizacji soli zawartych w wodzie, co ostatecznie przekłada się na brak osadów.
Antyskalanty są związkami powierzchniowo czynnymi. Wykazano ich wysoką skuteczność w zapobieganiu osadzania się węglanu i siarczanu wapnia. Antyskalanty przeciwdziałają także blokowaniu modułów membran osmotycznych. Kamień nie osadza się na siatkach dystansowych pomiędzy zwojami membrany odwróconej osmozy. Oprócz tego ich funkcją jest maskowanie występowania żelaza i manganu w wodzie.
Kiedy zastosować antyskalanty?
Antyskalanty są szczególnie chętnie i często wykorzystywane w przypadku dużych obiegów wód technologicznych (na przykład układy chłodzenia) oraz w przygotowaniu wód do przemysłowych systemów odwróconej osmozy. Preparat ten coraz częściej jest traktowany jako niezbędny proces przygotowania wody wędrującej, przeznaczonej na membrany spiralne. Antyskalanty sprawdzają się w przypadku potrzeby dostosowania parametrów wód chłodniczych, grzewczych, przekształcanych w parę wodną.
W wodzie mogą znajdować się substancje odpowiedzialne za tworzenie się kamienia, czyli depozycję cząsteczek. Jest to duży problem techniczny w wielu sektorach przemysłowych. Takie zjawisko może stanowić przeszkodę także w przypadku działania przemysłowej odwróconej osmozy w zakładzie. Bez antyskalantów na membranie osmotycznej będzie tworzył się kamień, będący wynikiem strącania słabo rozpuszczalnych soli, jak między innymi: węglan wapnia, siarczan wapnia, siarczan baru, siarczan strontu. Membrany osmotyczne są dość często narażone na wystąpienie osadów ze względu na fakt, że większość wód naturalnych najczęściej zawiera wysokie stężenia wapnia, siarczanów, a także jonów dwuwęglanowych.
Podczas odsalania wody, które przeprowadza przemysłowa odwrócona osmoza, wartość rozpuszczalności węglanu wapnia i siarczanu wapnia znacznie przewyższa poziomy wysycenia. To z kolei prowadzi do czopowania membrany osmotycznej. Jest to bezpośrednia przyczyna spadku przepływu wody i konsekwencji strat finansowych oraz na wydajności procesu. Można wymienić właściwie dwie przyczyny gromadzenia się osadów wewnątrz membran osmotycznych. Pierwszą jest niewłaściwie użytkowany lub zaprojektowany system odwróconej osmozy. Drugą przyczyną jest niewłaściwe przygotowanie wody zasilającej. Sposób przygotowania wody na system odwróconej osmozy jest zależny od jej zanieczyszczenia. Najczęściej stosowanymi urządzeniami do wstępnego przygotowania wody przed odwróconą osmozą są: zmiękczacz wody, dozowanie antyskalantu, kolumna węglowa, odżelaziacz i odmanganiacz wody, filtry mechaniczne. Niezbędny jest profesjonalny dobór urządzeń oraz projekt technologiczny.
Co zapewnia stosowanie antyskalantów?
Dzięki regularnemu dozowaniu antyskalantów możliwe jest zabezpieczenie instalacji, zapobieganie powstawaniu zniszczeniom, nadmiernej eksploatacji, spadku żywotności membrany osmotycznej. Dozowanie antyskalantów jest szczególnie istotne w przypadku typu cienkowarstwowej membrany osmotycznej. Dozowanie antyskalantów daje możliwość dokładnego przeczyszczenia membrany osmotycznej oraz ogranicza prawdopodobieństwo powstawania w niej złogów. W dodatku preparaty eliminują cząsteczki metali ciężkich, przekładające się na tworzenie zjawiska rdzawej wody.
Dozowanie antyskalantów jest tańszą opcją niż wymiana membrany osmotycznej w przemysłowej odwróconej osmozie przed czasem. Antyskalanty stanowią doskonałą ochronę przed wysokimi kosztami oraz awariami, jakie może generować osad odkładający się w membranach osmotycznych. Dzięki tym preparatom obniżane jest prawdopodobieństwo zastojów w pracy.
Jak działają antyskalanty?
Antyskalanty działają na kilku płaszczyznach: usuwają już istniejące osady, neutralizują twardość zawartą w wodzie. Reakcja strącania soli do osadów jest zakłócana przez antyskalanty na trzy sposoby:
- Inhibicja poziomu progowego – antyskalanty są w stanie utrzymać roztwory wysycone słabo rozpuszczonych soli
- Modyfikacja kryształów – antyskalanty powodują zniekształcenia kształtów kryształów, co w konsekwencji doprowadza do powstawania miękkiego kamienia, który nie przylega do powierzchni membrany osmotycznej
- Dyspersja – część antyskalantów posiada zdolność rozpraszającą. Niektóre preparaty mają zdolność do przylegania do kryształów lub koloidalnych cząsteczek i osłabiania dużego ładunku anionowego. Dzięki temu kryształy nie skupiają się w większe formy, a zostają odseparowane
W jaki sposób dozować antyskalanty?
Dozowanie antyskalantów powinno być dostosowane do składu oraz ilości wody zasilającej, przy czym najważniejszą daną stanowi stopień twardości wody. Preparat dozuje się najczęściej za pomocą pompy. Instalacja poddawania czyszczeniu powinna zostać w pierwszej kolejności odłączona od układu. W dalszej kolejności zalecane jest postępowanie według instrukcji producenta antyskalantu. Zbiornik napełnia się odpowiednio przystosowanym preparatem. To może być woda o właściwie dostosowanych parametrach (demineralizowana) lub specjalistyczny preparat dedykowany do membran osmotycznych. Następnie płyn się ogrzewa do odpowiedniej temperatury rozpuszczalności i dozuje właściwą ilość antyskalantu. Kolejnym etapem jest recyrkulacja roztworu. Niezbędny jest proces odpowiedniego mieszania preparatu. Powinien on trwać proporcjonalnie do poziomu zanieczyszczenia membrany osmotycznej. Już oczyszczona instalacja może zostać przywrócona do pracy.
Jakie antyskalanty są do wyboru?
Zawsze warto zwrócić uwagę na producenta antyskalantów, ich jakość oraz skład. Najbardziej rekomendowane są antyskalanty, których receptura jest oparta o fosforany lub polimery. Preparaty oparte zarówno o fosforan, jak i polimery nie tylko powstrzymują proces krystalizacji soli, ale również maskują obecność żelaza i manganu w wodzie. Działanie antyskalantów bazujących na polimerach polega na modyfikacji przestrzennej struktury cząsteczki węglanu. Dzięki temu cząsteczki nie są w stanie uformować osadu.
Antyskalanty są dostarczane w kanistrach. Przed wprowadzeniem do urządzenia preparaty z fosforanem powinny zostać rozcieńczone w proporcjach rekomendowanych przez producenta. W przypadku polimerowych nie jest to wymagane. Oprócz antyskalantów, do utrzymania przemysłowej odwróconej osmozy w dobrym stanie, polecane jest zastosowanie dedykowanych środków czyszczących i konserwujących.
Jak dobrać najlepszy antyskalant?
Środek do usuwania osadów powinien zostać bardzo starannie dobrany. Chodzi tu zarówno o rodzaj, jak i dawkę dozowaną do układu. Właściwy dobór środka hamującego osadzanie się zanieczyszczeń powinien przynieść szybkie rezultaty. Przed wyborem konkretnego rodzaju antyskalantu bardzo ważne jest, aby sprawdzić zgodność preparatu z materiałem, z jakiego została wykonana membrana odwróconej osmozy.
Rodzaj i ilość antyskalantu są dobierane indywidualnie do każdego przypadku na podstawie specjalnie opracowanej procedury obliczeniowej. Ważna jest znajomość parametrów projektu oraz przeprowadzenie analizy wody. Nasi specjaliści pomogą w doborze najlepszych metod korekty chemicznej wody, w tym właściwych dawek antyskalantu, w optymalnych stężeniach. Zapraszamy do kontaktu w celu omówienia szczegółów.
Dozować antyskalant czy nie? Czy to się opłaca?
Podjęcie decyzji o dozowaniu antyskalantów do układu wiąże się z dodatkowym kosztem. Jednak w dłuższej perspektywie oraz ogólnym spojrzeniu na problem, okazuje się to być kosztem znacznie niższym niż ewentualna przedwczesna wymiana membran osmotycznych.
Niektórzy zastanawiają się czy antyskalant może być alternatywą dla przemysłowego zmiękczacza wody przed odwróconą osmozą lub też czy możliwa jest sytuacja odwrotna? Na to pytanie nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Wszystko jest zależne od indywidualnego przypadku. Co więcej, istnieją realizacje, w których działa zmiękczacz wody, a do tego jeszcze zastosowane jest dozowanie antyskalantu. W pewnych warunkach zmiękczacz wody i antyskalant mogą też występować zamiennie. Każda opcja posiada swoje plusy i minusy – każdy ma szansę lepszego sprawdzenia się w konkretnej sytuacji.