تحليل مقارن لنظام جرعات منقي الماء الراتنجي ونظام الجرعات المضاد للتكلس في نظام معالجة المياه

في عملية التناضح العكسي (RO) باعتبارها جوهر نظام معالجة المياه النقية، فإن منقي الماء الراتنجي ونظام الجرعات المضاد للتكلس هما عمليتان شائعتان للمعالجة المسبقة. كلاهما له مزاياه وعيوبه، على التوالي، لسيناريوهات التطبيق المختلفة. ستكون هذه المقالة من تعريف المعدات ومبادئ العملية والمعدات وتكاليف التشغيل ووجهات النظر الأخرى لإجراء مقارنة تفصيلية، من أجل فهم العملية بشكل أفضل، واتخاذ خيار معقول في التطبيقات العملية.

تعريف المعدات

1. منقي الماء (منقي الماء بالتبادل الأيوني/منقي الماء بالراتنج)
منقي الماء الأوتوماتيكي هو نوع من منقي الماء بالتبادل الأيوني مع التحكم الأوتوماتيكي الكامل في عملية التشغيل والتجديد. مبدأ عمله هو استخدام راتنج التبادل الكاتيوني من نوع الصوديوم لإزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في الماء، وبالتالي تقليل صلابة الماء الخام وتحقيق الغرض من تليين الماء العسر. بهذه الطريقة يمكن أن تتجنب بشكل فعال ظاهرة تقشر الكربونات في الأنابيب والحاويات والغلايات. لقد تم استخدام منقي الماء على نطاق واسع في غلايات البخار المختلفة، وغلايات الماء الساخن، والمبادلات الحرارية، ومكثفات البخار، ومكيفات الهواء، والمحركات التي تعمل بالحرق المباشر وغيرها من المعدات والأنظمة الخاصة بمياه المكياج المتداولة، بالإضافة إلى معالجة المياه الحية والغذاء. والطلاء الكهربائي والأدوية والكيميائية والطباعة والصباغة والمنسوجات والإلكترونيات وغيرها من معالجة المياه الصناعية.

2. نظام الجرعات المضادة للتكلس
نظام الجرعات المضاد للتكلس هو نوع من المعدات المستخدمة لجرعات مياه الإنتاج الصناعي، ويتمثل دوره في منع تجمع المعادن والشوائب في المياه في خط الأنابيب لتشكيل القشور، وذلك لإطالة عمر خدمة خط الأنابيب وتحسين كفاءة الإنتاج الصناعي. يتكون الجهاز بشكل رئيسي من مضخة الجرعات، خزان الجرعات، خط أنابيب الجرعات وخزانة التحكم في مضخة الجرعات، والتي يتم التحكم فيها بواسطة PLC. المبدأ هو منع تكوين القشور عن طريق إضافة مثبط القشور إلى خط الأنابيب، بحيث يتفاعل مع المعادن والشوائب الأخرى الموجودة في الماء لتوليد مواد ليس من السهل تقشيرها.

مبدأ العملية

1. مبدأ منقي الماء الراتنجي
تتم عملية منقي الماء الراتينج من خلال راتنج التبادل الأيوني الموجود في المياه الخام ذو القيمة العالية لأيونات الكالسيوم (Ca²⁺) وأيونات المغنيسيوم (Mg²⁺) بديلاً لأيونات الصوديوم (Na⁺)، لمنع تشبع الأملاح غير القابلة للذوبان. هطول الأمطار (التحجيم). راتنجات التبادل الأيوني عبارة عن مركبات بوليمر غير قابلة للذوبان تتكون من مجموعة تبادل تحتوي على مجموعة وظيفية حمضية ومصفوفة شبكية مكانية. تفاعل التبادل لراتنج التبادل الكاتيوني من نوع الصوديوم هو كما يلي:
حيث يتم تبادل أيونات الصوديوم بشكل متساوي مع أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، ويرتفع المحتوى الملحي الإجمالي للمياه أثناء عملية التليين.

2. مبدأ عمل نظام الجرعات المضادة للتكلس
نظام الجرعات المضاد للتكلس يمنع التقشر عن طريق منع تكوين ونمو بلورات الملح المعدني. وتشمل آلياتها الرئيسية ما يلي:
تأثير الخلب والذوبان: مجمعات مثبطة للتقشر تحتوي على أيونات معدنية عالية التكافؤ في الماء (مثل الكالسيوم والمغنيسيوم وما إلى ذلك) لتشكيل مخلبات مستقرة قابلة للذوبان في الماء، مما يقلل من تركيز أيونات المقياس.
تشويه الشبكة: تمتز جزيئات مثبط الحجم عند نقطة نمو البلورة، وتتداخل مع النمو الطبيعي للبلورات، مما يؤدي إلى تشويه الشبكة، بحيث لا تكون البلورة مستقرة، لمنع ترسب البلورات الدقيقة.
الامتزاز والتشتت: يتم امتصاص مثبط الحجم على الجسيمات الغروية والجسيمات البلورية الدقيقة، مما يشكل طبقة كهربائية مزدوجة جديدة، بحيث يتم شحن سطح الجزيئات، وبالتالي تثبيت التشتت في الماء.

الراتنج دبليومطهر ومقارنة معلمات نظام الجرعات المضادة للتكلس

1. معلمات معالجة منقي الماء الراتنجي

معدل تدفق الصرف: عادة في حدود 20-30 م/ساعة.

قطر الوعاء: يحسب حسب نظام إنتاج الماء.

قدرة تبادل الراتنج: قدرة التبادل الكاملة للراتنج 001*7 المحلي هي 2.0 مول/لتر، وقدرة تبادل العمل هي 1.88 مول/كجم.

دورة إنتاج المياه: يتم حسابها وفقًا لتحميل الراتنج وصلابة المياه الخام.

مؤشر إنتاج الماء المخفف: يمكن تقليل صلابة الماء إلى أقل من 0.03 مول/لتر من خلال عملية تخفيف واحدة أو مرحلتين.

2. معلمات نظام الجرعات المضادة للتكلس

جرعة مثبط التكلس: الجرعة النموذجية هي 2-6 جزء في المليون، وماء الصنبور عادة 3 جزء في المليون، و5 جزء في المليون عندما تكون نوعية المياه سيئة.

إعداد نقطة نظام الجرعات المضادة للتكلس: توجد عادةً في مياه التغذية RO قبل مرشح الأمان لضمان الخلط المناسب.

فعالية مثبط التكلس: إنه فعال للأملاح غير العضوية الشائعة غير القابلة للذوبان مثل CaCO3، CaSO4، SiO2، إلخ.

مقارنة المعدات وتكلفة التشغيل

1. منقي الماء
الاستثمار الأولي: تكلفة معدات معالجة المياه كبيرة نسبيًا، ولكن مع زيادة حجم النظام، تميل تكلفة وحدة معالجة المياه إلى الانخفاض.
التشغيل والصيانة: استبدال وتجديد الراتنج يتطلب الكواشف الكيميائية (مثل كلوريد الصوديوم)، والخسارة السنوية لتكاليف وسائط الترشيح.
عمر الخدمة: عمر خدمة منقي الماء أطول بشكل عام، ولكنه يعتمد على جودة الراتنج والصيانة.

2. نظام الجرعات المضادة للتكلس
الاستثمار الأولي: الاستثمار الأولي لنظام جرعات مضاد التكلس أقل من الاستثمار الأولي لمنقي الماء، والمعدات بسيطة وسهلة التركيب.
التشغيل والصيانة: يعد شراء واستخدام مثبط التكلس هو المصدر الرئيسي للتكلفة، وفقًا لطلب العملية للجرعات المنتظمة.
عمر الخدمة: يتمتع الجهاز نفسه بعمر خدمة طويل، مع التركيز على إدارة مثبطات التكلس وصيانة نظام الجرعات

استخدام المشهد واختيار التوصيات

1. سيناريوهات أجهزة تنقية المياه
مناسبة لتليين الماء العسر على نطاق واسع وطويل الأمد، مثل غلايات البخار، والمبادلات الحرارية، والأدوية، وتجهيز الأغذية والاستخدامات الصناعية الأخرى.
يجب أن تتطلب جودة عالية من المياه الواردة وأن يكون لديها مساحة كافية وأفراد صيانة لتجديد الراتنج واستبداله.

2. نظام الجرعات المضادة للتكلس
نظام الجرعات المضاد للتكلس مناسب للسيناريوهات التي تحتاج إلى منع تكوين الترسبات الكلسية ولكنها لا تحتاج إلى إزالة عسر الماء، مثل نظام المعالجة المسبقة للتناضح العكسي، ونظام تدوير مياه التبريد.
إن قيود الاستثمار والمساحة كبيرة، ويتطلب الأمر سهولة التشغيل وتكاليف التشغيل المنخفضة.

نظام جرعات منقي الماء الراتنجي ومضاد الترسبات في نظام معالجة المياه له مميزاته الخاصة، وكلاهما يلعبان دورًا مهمًا في عملية المعالجة المسبقة على التوالي. إن اختيار العملية الصحيحة وفقًا للاحتياجات الفعلية يمكن أن يحقق تأثير معالجة المياه بشكل أفضل.
يعتبر منقي الماء الراتنجي مناسبًا للصلابة العالية، والحاجة إلى سيناريوهات التخفيف على نطاق واسع، ولكن يجب مراعاة تكاليف الاستثمار والصيانة الأولية المرتفعة.
يعتبر نظام الجرعات المضاد للتكلس مناسبًا للسيناريوهات ذات الاحتياجات الواضحة لمكافحة التحجيم والحساسية لتكاليف التشغيل، مع مزايا كبيرة في المرونة وانخفاض الاستثمار.
باعتبارنا مصنعًا محترفًا لمعدات معالجة المياه، فإننا ملتزمون بتقديم أفضل الحلول عالية الجودة وفقًا للاحتياجات المحددة لعملائنا. سواء كان الأمر يتعلق بنظام تليين الراتنج أو نظام جرعات مضاد للتكلس، فلدينا الخبرة والتكنولوجيا المثبتة لدعم مشروع معالجة المياه الخاص بك. لا تتردد في الاتصال بنا، وسوف نقدم لك الخدمات والمشورة الأكثر احترافا.