Le blianta beaga anuas, tá úsáid na teicneolaíochta membrane osmosis droim ar ais ardbhrú chun tuilleadh tiúchana agus laghdú toirte ar sháile tiubhaithe tionsclaíoch a úsáid mar phríomhthreocht i gcóireáil sáile nialasach. Mar sin féin, tá scálú anois ar cheann de na fachtóirí teorannaithe maidir le tiúchan ard agus laghdú toirte an uisce ag teacht isteach i gcórais membrane osmosis droim ar ais. Is é an phríomhchúis atá leis seo ná, le linn an phróisis ard-tiúchana uisce ag teacht isteach sa chóras membrane osmosis droim ar ais, go gcruinníonn caitití défhiúsacha mar chailciam, maignéisiam, bhairiam, agus strointiam, mar aon le hiain scálaithe go héasca ar nós carbónáit, sulfáit, fosfáit, fluairíd, agus shilice intuaslagtha ar thaobh comhchruinnithe an chórais osmosis droim ar ais, ag teacht ar staid scálúithe osmóis, ag teacht ar staid scálú réamhshuite. Mar thoradh air seo tá bréanú membrane, brú oibriúcháin méadaithe, deacracht le flosc membrane a athchóiriú, agus i gcásanna tromchúiseacha, damáiste don chiseal scaradh dromchla membrane, rud a fhágann go bhfuil an córas mífheidhmiú agus a bheith éagobhsaí.
Dá bhrí sin, is céim riachtanach agus ríthábhachtach é próiseas bainistithe bogtha agus cruaithe iontaofa agus éifeachtach do sháile tiubhaithe sa phróiseas tionsclaíochta maidir le tiúchan membrane sáile tiubhaithe agus próiseas laghdaithe toirte.
1. Meicníocht Imoibrithe um Bogadh Ceimiceach
Maidir le huisce amh de chruas éagsúil, is féidir na bearta seo a leanas a ghlacadh de ghnáth:
(1) I gcás uisce amh atá ar ísealchruas, coigeartaigh pH agus teocht an t-insilteach nó bain úsáid as modhanna fisiceacha chun foirmiú scála a chosc agus chun tuaslagthacht salainn intuaslagtha go coigilteach a fheabhsú;
(2) I gcás uisce amh de mheán-chruas íseal, is féidir coscairí scála a úsáid, ach níl siad seo éifeachtach ach laistigh de raon áirithe, ie, ní mór don Innéacs Langerile (LSI) a bheith idir 0 agus 1.8;
(3) I gcás -uisce amh, tá malartú ian agus deascadh ceimiceach riachtanach chun iain fhoirmithe scála a bhaint.
I gcás líon mór de sháile tiubhaithe ar ard-chruas, bheadh gá le líon mór gníomhairí athghiniúna chun maolú malairte ian a úsáid le caitiúcháin mar chailciam agus maignéisiam, rud a mbeadh costais oibriúcháin arda agus truailliú tánaisteach mar thoradh air. Go ginearálta, is éard atá i gceist leis an bpróiseas cóireála is eacnamaí ná gníomhairí softening ceimiceacha (hiodrocsaíd sóidiam, hiodrocsaíd chailciam, carbónáit sóidiam, etc.) a chur leis chun pH an uisce a mhéadú, ag imoibriú le hiain cailciam agus maignéisiam sa sáile tiubhaithe chun deascáin a fhoirmiú mar charbónáit chailciam agus hiodrocsaíd mhaignéisiam. Is é seo a leanas meicníocht imoibrithe softening ceimiceach:
Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓
Ca2+ + OH- + HCO3- → CaCO3 ↓ + H2O
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 ↓
Sna foirmlí, léiríonn "↓" go bhfuil deascán foirmithe, ie, solad ar fuaidreamh. Is féidir le aol agus alcaile leachtach na hiain hiodrocsaíde a theastaíonn don imoibriú a sholáthar; mura leor na hiain charbónáit san uisce, is féidir fuinseog sóide a chur leis chun na hiain charbónáit a fhorlíonadh.
SiO2 + 2Mg(OH)2↓ → Mg2SiO4↓ + 2H2O
Tá an t-imoibriú bainte silica níos casta, ach is féidir é a thuiscint go simplí mar imoibriú comhfhrasaithe idir shilice san uisce agus hiodrocsaíd mhaignéisiam a ghintear san imoibriú bogtha. Ansin, baintear-deighilt leachta soladacha amach trí mhodhanna mar scagachán agus soiléiriú chun an shilice a bhaint.
Cruthaíonn fluairíd, bhairiam, agus iain strointiam i sáile tiubhaithe baol scálú ar an membrane osmosis droim ar ais. Faoi choinníollacha pH an imoibrithe softening ceimiceach, foirmeoidh na hiain miotail throma seo ag an am céanna deascáin dothuaslagtha comhfhreagracha (fluairíd chailciam, sulfáit bhairiam, sulfáit strointiam, etc.), a bhaintear trí scagachán ina dhiaidh sin.
2. Roghnú Breiseáin Cheimiceacha
Is féidir aol (le fuinseog sóid) nó alcaile leachtacha le luaithreach sóide a úsáid mar ghníomhairí maolaithe le haghaidh sáile tiubhaithe. Is é cuspóir an imoibrithe iain cailciam agus maignéisiam san uisce a thiontú ina substaintí dothuaslagtha faoi seach, a bhaintear ansin trí scagachán, agus ag an am céanna a bhaint bhairiam, strointiam, shilice, etc Tá aol níos saoire agus ar fáil go héasca ná alcaile leachtach, ach méadaíonn sé an méid sloda agus tugtar isteach níos mó iain cailciam, rud a éilíonn méid comhionann de charbónáit chun imoibriú agus deascadh.
Mura leor an tiúchan atá ann faoi láthair de dhécharbónáit + carbónáit san uisce chun na hiain chailciam a thugann an t-aol isteach a deascadh, ní mór fuinseog sóid a chur leis ar leithligh, ach tá fuinseog sóid an-daor. Má chuirtear alcaile leachtach leis, ní thabharfaidh sé seo isteach iain chailciam. Mar sin féin, is gá a chur san áireamh má tá tiúchan na n-ian décharbónáite + carbónáit san uisce i bhfad níos airde ná an tiúchan ian cailciam, beidh barraíocht alcaileacht ann. Beidh sé seo mar thoradh ar thomhaltas aigéad iomarcach nuair is gá pH an tréscaoilteachta bogtha a choigeartú ar ais go neodrach, agus tá an baol ann nach gcomhlíonfaidh seoltacht an tréscaoilteach tar éis cóireála membrane osmosis droim ar ais caighdeáin.
Go hachomair, faoi fhormhór na gcoinníollacha cáilíochta uisce (i gcás ina bhfuil tiúchan na n-ian bicarbonate + carbónáit níos mó ná an tiúchan ian cailciam), tá úsáid aoil + alcaile leachtach mar ghníomhaire softening níos eacnamaí agus réasúnta. Nuair a bhíonn cruas ard ach alcaileacht íseal san uisce amh, is fearr alcaile leachtach a chur leis. Nuair a bhíonn alcaileacht an-ard ag an amhuisce, tá sé níos eacnamaí agus réasúnta aol a chur leis.
Tá sé mar aidhm ag salainn maignéisiam a bhaint as sileacain. Táirgeann an t-imoibriú maolaithe hiodrocsaíd mhaignéisiam, a fhoirmíonn ag an am céanna co-dreasú dothuaslagtha le silica san uisce trí asaithe agus imoibrithe ceimiceacha. I measc na salainn mhaignéisiam atá ar fáil tá ocsaíd mhaignéisiam agus clóiríd mhaignéisiam. Go ginearálta tá ocsaíd mhaignéisiam saor agus ar fáil go héasca, ach tá sé deacair a láimhseáil, imoibríonn sé go mall, agus éilíonn sé teocht áirithe. Tá clóiríd mhaignéisiam sách níos costasaí, ach tá sé intuaslagtha go héasca agus is féidir é a dhéanamh i dtuaslagán uiscí, rud a fhágann go bhfuil sé áisiúil a láimhseáil agus a imoibriú go tapa. I bhformhór na gcásanna, is leor na hiain mhaignéisiam i sáile tiubhaithe chun shilice a deascadh, ach i bhfoinsí speisialta uisce, is gá go leor salainn mhaignéisiam agus alcaile leachtacha a chur leis chun an shilice a bhaint.
3. Éifeacht Softening Ceimiceach
Ag glacadh le fuíolluisce cógaisíochta a mhaolú mar shampla, is fuíolluisce é an t-amhuisce tar éis cóireála bitheolaíoch anaeróbach agus ní mór é a dhíriú ag baint úsáide as próiseas osmosis droim ar ais feadán diosca (DTRO). Tá cruas iomlán ard agus alcaileacht iomlán ag an uisce, agus cion íseal shilice. Chun scálú ian cailciam agus maignéisiam a sheachaint ar an taobh uisce comhchruinnithe le linn cóireála ard-tiúchana agus laghdaithe toirte an DTRO, tá softening ceimiceach ag teastáil chun cruas a bhaint.
Bunaithe ar shaintréithe an fhuíolluisce cógaisíochta, roghnaítear alcaile leachtach (tuaslagán hiodrocsaíde sóidiam 30%) mar ghníomhaire softening ceimiceach. Is iad seo a leanas na cúiseanna: Is é cruas iomlán an amhuisce ná 1100-1500 mg/L, le cruas cailciam níos mó ná cruas maignéisiam, agus is é 2300-2500 mg/L an alcaileacht iomlán. Faoi choinníollacha alcaileach, is leor na hiain dhécharbónáite agus carbónáit san uisce amh chun imoibriú leis na hiain chailciam go léir san uisce chun deascán carbónáit chailciam a fhoirmiú, rud a fhágann cruas cailciam a bhaint go hiomlán. Ag an am céanna, imoibríonn na hiain mhaignéisiam go léir le hiain hiodrocsaíde iomarcacha sa tuaslagán alcaile chun deascán hiodrocsaíd mhaignéisiam a tháirgeadh, agus iompraíonn siad roinnt silica as an uisce in imoibriú comh-deascadh, rud a fhágann cruas maignéisiam agus roinnt shilice a bhaint.
Bunaithe ar na sonraí roimh agus tar éis softening, is féidir a fheiceáil go n-éiríonn le softening ceimiceach ráta a bhaint de 97% de chruas iomlán as an uisce amh, agus cruas an uisce táirge softened níos lú ná 100 mg/L, a chomhlíonann na ceanglais maidir le cruas uisce ag teacht isteach i bpróiseas cóireála tiúchan agus laghdú toirte an trealamh membrane DTRO.
I gcás tiúchan membrane sáile tiubhaithe tionsclaíoch agus cóireáil laghdaithe toirte, is teicneolaíocht cóireála an-éifeachtach, eacnamaíoch agus praiticiúil é bogú ceimiceach chun cruas a bhaint.