Chất chống cáu cặn Antiscalant trong hệ thống lọc nước

Với tất cả những hệ thống lọc nước, sau một thời gian hoạt động, trên bề mặt màng lọc hay trên thành thiết bị sẽ có những mảng bám, cáu cặn bám vào, điều này gây tắc nghẽn bề mặt, làm giảm tốc độ cũng như hiệu suất lọc trên màng lọc, giảm hiệu quả cũng như tăng chi phí cho quá trình lọc. Chính vì vậy, việc sử dụng những chất chống cáu cặn Antiscalant  có tác dụng làm sạch, chống lại và phá hủy những cáu cặn này là điều hết sức cần thiết.

Vai trò của chất chống cáu cặn Antiscalant trong hệ thống lọc nước

Antiscalant đã được đưa vào sử dụng từ những thập kỷ 60 – 70 của thế kỷ trước, chất chống cáu cặn thời đó chủ yếu là SHMP – Sodium Hexameta Phosphate. Và đến ngày nay, đã có rất nhiều những Antiscalant khác nhau với những cơ chế hoạt động khác nhau có thể ngăn ngừa cáu cặn đồng thời của nhiều loại muối khác nhau và rất an toàn

Hầu hết các Antiscalant hiện nay đều tồn tại ở dạng polymer hữu cơ, là hỗn hợp của nhiều phân tử có trọng lượng lớn polycarboxylate, polyacrylate. Mặc dù có cấu tạo và cơ chế hoạt động khác nhau, nhưng những Antiscalant đều có một công dụng chung đó chính là chống lại sự hình thành cáu cặn và mảng bám, giúp ổn định các dung dịch muối bão hòa, ngăn chặn sự tạo kết tủa trên bề mặt màng lọc giúp hệ thống vận hành hiệu quả và kéo dài tuổi thọ màng lọc.

Bên cạnh đó, Antiscalant còn có một số những tính năng khác như:

–        Giúp loại bỏ được những chất gây ra những mùi hôi như: Canxi Carbonate, các muối Sunfat của Canxi, Bari, Magie, Canxi Florua, Sắt, Silica.

–        Không gây lắng cặn Phosphate trên Canxi hay sắt như SHMP

–        Liều lượng sử dụng thấp, hiệu quả phục hồi màng lọc cao từ đó có thể giảm chi phí sản xuất tối đa

–        Giúp việc làm sạch được dễ dàng hơn

–        Tương thích với nhiều hệ thống lọc nước khác nhau.

–        Không làm thay đổi pH của nước

–        Thân thiện với môi trường, nước thải tạo ra có hàm lượng muối thấp

Cơ chế hoạt động của chất chống cáu cặn Antiscalant

Trên màng lọc, có rất nhiều những loại cáu cặn khác nhau, mỗi một loại đòi hỏi cần có một loại hóa chất thích hợp để có thể loại bỏ.

–        Canxi carbonat: đây là loại cặn được tìm thấy nhiều nhất trên màng lọc dưới dạng bột màu trắng. Chúng có thể được làm sạch dễ dàng bằng acid mạnh.

–        Silica: có mặt trên màng lọc dưới dạng những chất keo, phụ thuộc vào nhiệt độ và pH, đây là cáu cặn khó loại bỏ

–        Canxi sulfat ( thạch cao): có cấu trúc tinh thể, thường xuất hiện khi nguồn nước đầu vào có hàm lượng sulfat tự nhiên cao

–        Canxi phosphats: xuất hiện dưới nhiều hình thức khác nhau

–        Magesium hydroxide: kết tủa ở pH cao

–        Bari sulfat: xuất hiện dưới dạng tinh thể màu trắng, đây là loại cáu cặn khó có thể làm sạch hiệu quả

–        Stronti sulfat: xuất hiện dưới dạng tinh thể và có thể làm hỏng bề mặt màng, rất khó để loại bỏ.

Các chất Antiscalant hiện nay hoạt động theo 3 cơ chế:

Thứ nhất: Thay đổi ngưỡng kết tủa.

Một số Antiscalant có khả năng giữ các dung dịch muối ở trạng thái hòa tan khi nồng độ của chúng vượt quá mức bão hòa. Chính nhờ điều này giúp ngăn chặn được việc hình thành phản ứng tạo kết tủa

Thứ hai: Thay đổi hình dạng tinh thể.

Khi các tinh thể cáu cặn được hình thành ở những kích thước rất nhỏ, những ion âm trong chất Antiscalant sẽ bám vào những ion dương của phân tử cáu cặn và phá vỡ cân bằng điện tích, từ đó làm giảm sự hình thành cáu cặn đồng thời biến đổi thành những cặn mềm, không có khả năng bám dính.

Thứ ba: Phân tán.

Một số Antiscalant có khả năng hấp thu các tinh thể cáu cặn hoặc các hạt keo và tạo nên điện tích âm giúp các tinh thể này phân tán, không liên kết được với nhau.

Nhờ 3 cơ chế hoạt động linh hoạt nên những Antiscalant có thể loại bỏ được nhiều hơn một loại cáu cặn, giúp nâng cao hiệu quả và giảm chi phí.

Cách sử dụng chất chống cáu cặn Antiscalant

Những chất chống cáu cặn là những hóa chất dạng lỏng, có thể đước đưa trực tiếp vào bình chứa nước cấp hoặc đường ống chứa nước sau khi đã qua giai đoạn tiền xử lý.

Tùy thuộc chất lượng nước đầu vào: độ cứng, TDS, độ kiềm, độ pH…mà sử dụng những liều lượng khác nhau, thường từ 1mg đến 15mg/ lit.

Với nước có độ cứng và độ kiềm cao, lượng Antiscalant thường từ 4 – 5mg/lít. Nhưng với nguồn nước có hàm lượng sắt cao, liều lượng có thể lên đến 8 – 8mg/ lít. Và với liều lượng cao từ 10 – 15mg/lit, Antiscalant có khả năng ổn định Canxi, Sắt, Silica trong nước. Tuy nhiên, khi sử dụng chất chống cáu cặn ở liều lượng cao, có thể gây ra tắc nghẽn màng lọc.

Các Antiscalant ngoài việc chống cáu cặn trong hệ thống lọc nước, còn được ứng dụng trong công nghệ sản xuất thực phẩm. Khi sử dụng Antiscalant trong trường hợp này, hàm lượng tối đa có thể sử dụng là 10mg/ lít.

Như  vậy, việc xác định được những thông số, chỉ số của nguồn nước đầu vào là rất quan trọng, từ đó có thể lựa chọn được loại Antiscalant phù hợp nhất để nâng cao hiệu quả cũng như tiết kiệm được chi phí.