استفاده از بازدارنده چندمولکولی در واحد تصفیه و توزیع سیالات مجتمع فولاد سبا

به گزارش می‌متالز، در پی انجام این پروژه علمی تحقیقاتی که به کاهش قابل‌ملاحظه مصارف کارتریج‌ها و ممبران‌های اسکیت RO و کاهش هزینه‌های اقتصادی منجر شده است، برخی از مدیران و مسوولان مؤثر در اجرای این پروژه چنین گفتند:

افزایش راندمان مداوم سیستم‌های RO و بهبود فرآیندهای زیست‌محیطی

داریوش دریابار، مدیر انرژی و سیالات مجتمع فولاد سبا گفت: استفاده مجدد و بازیابی پساب‌های صنعتی، به‌خصوص برای صنایع بزرگ که در جغرافیای اقلیم خشک واقع شده‌اند، یکی از اهداف اساسی پروژه‌های مختلف صنایع جهت صرفه‌جویی در مصرف آب خام و در نتیجه کاهش فشار بر منابع آبی این مناطق است.

وی افزود: استفاده مجدد از پساب‌ها در صنعت با دو هدف کلی بازچرخش آن‌ها و جلوگیری از آلودگی‌های زیست‌محیطی و صرفه‌جویی در مصرف انجام می‌گیرد و از اهداف کلان شرکت فولاد مبارکه به شمار می‌آید.

مدیر انرژی و سیالات مجتمع فولاد سبا بیان کرد: در فرآیندها و تجهیزات صنعتی نظیر برج‌های خنک‌کننده، سیکل‌های آب‌خنک‌کاری، دیگ‌های بخار، غبارگیر‌ها و حتی سیستم‌های فضای سبز و اعلام و اطفای حریق می‌توان از فاضلاب تصفیه‌شده استفاده کرد؛ اما کیفیت آب لازم برای فرآیندهای متفاوت صنعتی بسیار متغیر است. برای مثال، آب برج‌های خنک‌کننده به‌لحاظ استاندارد‌های کیفیت، محدودیت کمتری دارد و آب سیکل‌های مداربسته و دیگ بخار به بیشترین کیفیت تصفیه پساب نیازمند است.

وی ادامه داد: بنابراین استفاده از روش‌های پیشرفته تصفیه پساب‌های صنعتی و افزایش راندمان تجهیزات پیش‌تصفیه و تصفیه تکمیلی یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین ارکان هدف یادشده است. امروزه برای افزایش میزان حذف جامدات معلق و محلول و بهبود فرآیندهای اسمز معکوس برای رسیدن به کیفیت مناسب پساب صنعتی تصفیه‌شده، نیاز است از مواد شیمیایی مختلف و متنوع با کمترین ایجاد محصولات جانبی در فرآیندها استفاده شود؛ ازاین‌رو واحد سیالات مجتمع فولاد سبا با همکاری شرکت‌های متبحر و دانش‌بنیان کشور سعی کرده از میان طیف وسیع و گسترده افزودنی‌ها و مواد شیمیایی کنترل‌کننده رسوب و خوردگی مرسوم و متداول در صنایع، از برخی مواد شیمیایی ویژه و منحصربه‌فرد در سیستم‌ها و فرآیندهای تصفیه پساب‌های صنعتی با اجرای روش‌های تحقیقاتی و آزمایشگاهی مختلف استفاده کند.

دریابار خاطرنشان کرد: به‌کارگیری ماده جنرال سرد میتره صنعتی پس از تکمیل فاز مطالعاتی به‌عنوان یک بازدارنده چندمولکولی در تصفیه‌خانه پساب فولاد سبا، در افزایش راندمان مداوم سیستم‌های RO بسیار مؤثر بوده و به‌عنوان یک ماده شیمی سبز، فاقد آثار مخرب زیست‌محیطی در صنعت ارزیابی شده است.

رعایت پیش‌تصفیه فیزیکی و شیمیایی صحیح سیستم

علیرضا ناظریان، رئیس دفتر فنی انرژی و سیالات فولاد سبا گفت: هر سیستم غشایی نظیر سیستم‌های RO به‌طور طبیعی بر اثر وجود مواد معلق، املاح محلول و پارامتر‌های میکروبی موجود در آب خوراک دچار گرفتگی می‌شود و این امر ما را ملزم به رعایت پیش‌تصفیه فیزیکی و شیمیایی صحیح سیستم می‌کند.

ناظریان افزود: رسوب و گرفتگی موجب کاهش فضای مؤثر بین مواد و در نتیجه کاهش تلاطم جریان می‌شود که نتیجه آن افزایش پلاریزاسیون غلظت در سطح غشا خواهد بود. در چنین شرایطی هرچه غلظت محلول در سطح غشا بیشتر باشد، به همان نسبت املاح بیشتری از خود عبور می‌دهد. وقتی که سطح مؤثر غشا کاهش یابد، تلاطم کاهش خواهد یافت و تمیز کردن سطح غشا مشکل‌تر خواهد شد؛ زیرا امکان فرستادن مواد شیمیایی به سطوح مسدودشده کاهش می‌یابد؛ بنابراین جلوگیری از تشکیل رسوب با استفاده از بازدهی صحیح سیستم و تزریق مواد شیمیایی از اصول بدیهی سیستم‌های غشایی و RO است.

وی گفت: مواد بازدارنده با جلوگیری از رشد کریستال نمک، سرعت فرایند ته‌نشینی را کاهش می‌دهند. این مواد در سطح کریستال نمک جذب می‌شود و با جلوگیری از جذب بیشتر نمک فوق اشباع در سطح کریستال، سرعت تشکیل و گسترش کریستال نمک را کاهش می‌دهد و به این ترتیب هسته‌های اولیه کریستال هرگز به‌اندازه و یا غلظت کافی برای ترسیب نمی‌رسند.

رئیس دفتر فنی انرژی و سیالات فولاد سبا تشریح کرد: اغلب بازدارنده‌های رسوب دارای ساختار مولکولی با گروه‌های عامل شامل کربوکسیلیک یا فسفاته است. مولکول‌های پلی‌اکریل با جرم مولکولی پایین بین ۱۰۰ تا ۵۰۰۰ به‌طور مشترک در بسیاری از بازدارنده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و با اینکه در جلوگیری از تشکیل نمک سولفات و کربنات بسیار خوب عمل می‌کنند، خاصیت پراکنده‌سازی آن‌ها محدود است. با استفاده از این سیستم جدید بسیاری از مشکلات و محدودیت‌های یادشده برطرف شد.

همکاری با شرکت‌های دانش‌بنیان و شهرک علمی و تحقیقاتی کشور

علیرضا شریفی، کارشناس تصفیه و توزیع سیالات فولاد سبا گفت: پس از مدت‌ها مطالعه و بررسی مواد شیمیایی مختلف با شرکت‌های دانش‌بنیان و شهرک علمی و تحقیقاتی کشور و برگزاری جلسات متعدد کارشناسی، هدف واحد که استفاده از یک بازدارنده رسوب ترکیبی بود در خط آزمایشی و مقیاس پایلوت مورد ارزیابی اجرایی و آزمایشگاهی قرار گرفت. در این حالت، در بازدارنده‌های تک‌مولکولی در دوز تزریق‌های مختلف احتمال خارج شدن بازدارنده به‌صورت کاتیون چند ظرفیتی وجود دارد و این امر باعث شده بود میزان گرفتگی غشا‌ها در مدت‌زمان کمی رخ دهد؛ در نتیجه با استفاده از فرمولاسیون جدید چندمولکولی، سایر بازدارنده‌ها می‌توانند در جلوگیری از رسوب‌دهی اولین بازدارنده مؤثر باشند و به غلظت کمتری از هریک از اعضای مستقل بازدارنده‌ها نیاز است.

بهبودی بسیاری از گرفتگی‌های مسیر فیلتراسیون و غشای ناشی از بازدارنده‌های تک‌مولکولی

شریفی ادامه داد: پس از سنتز بازدارنده، ترکیبی با نام جنرال سرد میتره صنعتی ویژه پساب‌های (BRACKISH WATER) فولاد سبا در فاز صنعتی و مقیاس واقعی مورد استفاده قرار گرفت و بسیاری از گرفتگی‌های مسیر فیلتراسیون و غشای ناشی از بازدارنده‌های تک‌مولکولی، رفع شد و راندمان سیستم‌های تصفیه نهایی تصفیه‌خانه بهبود یافت.

وی افزود: ازجمله مزایای جایگزین کردن بازدارنده چندمولکولی جنرال سرد میتره به‌جای بازدارنده‌های معمولی می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد: دارای غلظت بالا در حجم ثابت است؛ اجازه ترسیب به هیچ رسوبی با منشأ کربناتی و آهن را نمی‌دهد؛ جهت طیف وسیعی از آب‌ها با سختی کمتر از ۱۰۰۰ PPM قابل‌استفاده است؛ عملکرد خوب پراکنده‌کنندگی در برابر رسوبات آهکی و ترکیبات آهنی دارد؛ نیاز به شست‌وشوی ممبران را در فاصله زمانی طولانی‌تری فراهم می‌کند؛ احتمال تشکیل آلاینده‌های بیولوژیکی در سیستم‌های پیش‌تصفیه و تصفیه تکمیلی را تا مقدار زیادی کاهش می‌دهند؛ ریکاوری اسکید‌های RO تصفیه‌خانه را افزایش می‌دهد؛ نرخ خوردگی زیررسوبی و پیتینگ لوله‌های کربن استیل و والو‌ها و اتصالات مسیر پیش‌تصفیه را کاهش می‌دهد؛ ضمن کاهش مصرف قطعات یدکی و مصرفی، زمان توقفات ناشی از عدم کارایی ضدرسوب‌های مرسوم و رایج را محدود می‌کند.

کارشناس تصفیه و توزیع سیالات فولاد سبا بیان کرد: در پایان از همکاری معاونت‌های بهره‌برداری و خرید فولاد مبارکه، مدیریت و کارکنان واحد تصفیه و توزیع سیالات و گروه فنی انرژی و سیالات مجتمع فولاد سبا تشکر و قدردانی می‌کنم.

منبع: پایگاه خبری تحلیلی ایراسین