Membrane scaling
சவ்வு அளவீடு என்பது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட குறைவாக கரையக்கூடிய உப்புகள் (எ. கா., கால்சியம் கார்பனேட், கால்சியம் பாஸ்பேட் போன்றவை) ஆகும். தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் (ஆர். ஓ.) பயன்பாடுகளில் சவ்வின் மேற்பரப்பில் ஒரு அடர்த்தியான அடுக்கை உருவாக்குகிறது. படங்கள் 1 மற்றும் 2 முறையே அளவிடுதல் இல்லாமல் RO சவ்வு மேற்பரப்பின் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (SEM) படங்களைக் காட்டுகின்றன. பிற வகையான சவ்வுக் கறை போன்ற மெம்பரேன் ஸ்கேலிங், அதிக இயக்க அழுத்தம் காரணமாக ஆற்றல் செலவுகளை அதிகரிக்கிறது, மேலும் ஊடுருவும் நீர் உற்பத்தியைக் குறைக்கிறது. மேலும், ஸ்கேலிங் அடிக்கடி சவ்வு சுத்தம் காரணமாக சவ்வுகளின் வாழ்நாளை சேதப்படுத்தலாம் மற்றும் குறைக்கலாம், எனவே இது RO பயன்பாடுகளில் ஒரு பெரிய செயல்பாட்டு சவாலாகும். ஆர். ஓ செறிவில் குறைவாக கரையக்கூடிய உப்புகள் அதிகப்படியான நிறைவுற்றதாக மாறும்போது சவ்வு அளவிடுதல் ஏற்படலாம், அதாவது அவற்றின் செறிவுகள் அவற்றின் சமநிலை (கரைதிறன்) அளவை விட அதிகமாக இருக்கும். ஆர். ஓ செயல்முறைகளில், செறிவில் குறைவாக கரையக்கூடிய உப்புகளின் அதிகரித்த செறிவு முதன்மையாக ஊட்டநீரில் இருந்து ஊடுருவும் நீரை திரும்பப் பெறுவதால் ஏற்படுகிறது. ஊடுருவும் நீர் மற்றும் ஊட்ட நீர் ஆகியவற்றின் விகிதம் மீட்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது நேரடியாக சவ்வு அளவீட்டுடன் தொடர்புடையது. குறிப்பிட்ட ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்க RO நிறுவல்களில் மீட்பு முடிந்தவரை அதிகமாக இருக்க வேண்டும். இருப்பினும், அதிக மீட்பு விகிதங்களில், செறிவில் குறைவாக கரையக்கூடிய உப்புகளின் செறிவு வியத்தகு முறையில் அதிகரிக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, 80 சதவீதம் மற்றும் 90 சதவீதம் மீட்புக்கு, செறிவில் உள்ள உப்புகளின் செறிவு முறையே தீவன நீரில் அவற்றின் செறிவை விட 5 மற்றும் 10 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். ஆர்ஓ தீவன நீரில் கால்சியம் மற்றும் பாஸ்பேட் செறிவுகள் முறையே 200 மி. கி/லி மற்றும் 5 மி. கி/லி ஆக இருந்தால், ஆர்ஓ செறிவில் உள்ள செறிவுகள் 90 சதவீதம் மீட்பில் 1000 மி. கி/லி மற்றும் 50 மி. கி/லி ஆக இருக்கும், இது கால்சியம் பாஸ்பேட் கரைதிறன் வரம்பை விட அதிகமாக இருக்கும், இதன் விளைவாக கால்சியம் பாஸ்பேட் அளவிடப்படுகிறது. சவ்வு அளவிடுதல் என்பது அதிகப்படியான செறிவூட்டலை மட்டுமல்ல, படிகமயமாக்கல் இயக்கவியலையும், அதாவது நியூக்ளியேஷன் மற்றும் படிக வளர்ச்சியையும் சார்ந்துள்ளது என்பதைக் குறிப்பிடுவது முக்கியம். ஆர்ஓ செயல்முறைகளில் அளவிடுதலை ஏற்படுத்தும் மிகவும் பொதுவான உப்புகள்ஃ கால்சியம் கார்பனேட் கால்சியம் சல்பேட் சிலிக்கா/உலோக சிலிகேட்டுகள் பேரியம் சல்பேட் கால்சியம் பாஸ்பேட் அளவிடுதல் முன்கணிப்பு முறைகள் ஒரு நீர் கரைசலில் குறைவாக கரையக்கூடிய உப்புகளின் அளவிடுதல் போக்கை தீர்மானிக்க பல குறியீடுகள் உள்ளன. கொடுக்கப்பட்ட அளவுகோல் உருவாக்கும் இனங்கள் குறைவாக நிறைவுற்றதாகவோ, நிறைவுற்றதாகவோ அல்லது அதிகமாக நிறைவுற்றதாகவோ இருந்தால் இந்த குறியீடுகள் தகவல்களை வழங்குகின்றன. ஒரு சேர்மம் குறைவாக செறிவூட்டப்படும்போது அளவிடுதல் ஏற்படாது, அதே நேரத்தில் ஒரு சேர்மம் அதிகமாக செறிவூட்டப்படும்போது அது விரைவில் அல்லது பின்னர் நடைபெறும். ஆர். ஓ பயன்பாடுகளில் அளவீட்டைக் கணிக்க பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் குறியீடுகள் பின்வருமாறுஃ நிறைவுற்றல் குறியீடு (எஸ். ஐ) இதில், ஐ. ஏ. பி மற்றும் கே. எஸ். பி முறையே அயனி செயல்பாட்டு தயாரிப்பு மற்றும் குறைவாகக் கரையக்கூடிய உப்பின் கரைதிறன் தயாரிப்பு ஆகும். உதாரணமாக, கால்சியம் சல்பேட்டுக்கான எஸ். ஐ பின்வருமாறு கணக்கிடப்படலாம்ஃ இங்கு, γ என்பது செயல்பாட்டு குணகம். [Ca2 +] மற்றும் [SO42−] முறையே கால்சியம் மற்றும் சல்பேட் செறிவுகள் mol/L இல் உள்ளன. ஐஏபி மற்றும் கேஎஸ்பி ஆகியவை அயனி செயல்பாட்டு தயாரிப்பு மற்றும் குறைவாக கரையக்கூடிய உப்பின் கரைதிறன் தயாரிப்பு முறையே இருக்கும் மேற்பரப்பு விகிதம் (எஸ்ஆர்). உதாரணமாக, கால்சியம் சல்பேட்டுக்கான Sr ஐ பின்வருமாறு கணக்கிடலாம்ஃ இங்கு, γ என்பது செயல்பாட்டு குணகம். [Ca2 +] மற்றும் [SO42−] முறையே கால்சியம் மற்றும் சல்பேட் செறிவுகள் mol/L இல் உள்ளன. லேஞ்சிலியர் செறிவூட்டல் குறியீடு (எல்எஸ்ஐ) எல்எஸ்ஐ கால்சியம் கார்பனேட் அளவிடுதலுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. மறுபுறம், எஸ். ஐ மற்றும் எஸ்ஆர் அனைத்து சேர்மங்களுக்கும் பொருந்தும். ஒவ்வொரு எஸ். ஐ மற்றும் எல். எஸ். ஐக்கும் ஒரு நேர்மறை மதிப்பு ஆர். ஓ. வில் அளவிடுதல் ஏற்படலாம் என்பதைக் குறிக்கிறது, அதேசமயம் எதிர்மறை மதிப்பு அளவிடுதல் ஏற்படாது என்பதைக் குறிக்கிறது. இதேபோல், Sr> 1 இல் அளவிடுதல் ஏற்படலாம், ஆனால் Sr <1 இல் அல்ல. ஆர்ஓ பயன்பாடுகளில் அளவிடுதல் கட்டுப்பாடு ஆர்ஓ பயன்பாடுகளில் அளவிடுவதைத் தடுப்பதற்கான பல முறைகள் உள்ளன, இதில் ஆர்ஓ ஊட்டத்தின் அமிலமயமாக்கல், ஆர்ஓ அமைப்பு மீட்பைக் குறைத்தல் மற்றும் நிதிக்கு எதிரான சேர்க்கை ஆகியவை அடங்கும். ஆர்ஓ செயல்முறைகளில் கால்சியம் கார்பனேட் அளவீட்டைக் கையாள்வதற்கான முதல் முறைகளில் ஆர்ஓ தீவன நீரை அமிலமயமாக்குவதும் ஒன்றாகும். இருப்பினும், அமிலத்தின் பயன்பாட்டுடன் தொடர்புடைய அபாயங்கள் காரணமாக, இந்த முறை குறைவான பொதுவானதாகி வருகிறது. மேலும், அனைத்து வகையான அளவுகளுக்கும் அமிலமயமாக்கல் பயனுள்ளதாக இருக்காது; எடுத்துக்காட்டாக, கால்சியம் கார்பனேட் அளவிடுவதைத் தடுப்பதில் இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஆனால் கால்சியம் சல்பேட் அளவிடுவதைத் தடுக்காது. அளவிடுவதைத் தடுப்பதற்கான மற்றொரு முறை, குறைந்த மீட்பில் RO ஐ இயக்குவது (ஊடுருவும் நீரின் ஊட்ட நீர் விகிதம்). ஆர்ஓ பயன்பாட்டின் மீட்பு இந்த அணுகுமுறையில் குறைக்கப்படுகிறது, இது செறிவூட்டப்பட்ட நீரின் மேற்பரப்பு அளவை குறைக்கப்பட்ட நிலைமைகளுக்கு குறைக்கிறது. குறைந்த மீட்பு செறிவு துருவமுனைப்பின் பாதகமான விளைவைக் குறைக்கிறது, ஏனெனில் சவ்வு மேற்பரப்பில் குறைந்த கரைசல் செறிவு இருப்பதால், அளவுகோல் உருவாக்கத்திற்கான திறனைக் குறைக்கிறது. இருப்பினும், இந்த அணுகுமுறை மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாகவோ அல்லது சிக்கனமானதாகவோ இல்லை, ஏனெனில் இது அதிக குறிப்பிட்ட ஆற்றல் நுகர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது. மேலும், அதிக அளவு செறிவூட்டப்பட்ட அகற்றல் ஒரு பிரச்சினையாகும். ஆர். ஓ ஊட்டத்திற்கு கூடுதலாக நிதிக்கு எதிரான மருந்துகள் என்பது அளவுகோல் கட்டுப்பாட்டின் அடிப்படையில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் உத்திகளில் ஒன்றாகும். ஆன்டிஸ்காலண்டுகள் முதன்மையாக சல்போனேட், பாஸ்போனேட் அல்லது கார்பாக்சிலிக் அமில செயல்பாட்டுக் குழுக்களைக் கொண்ட கரிம சேர்மங்களாகும், அவை படிகமயமாக்கல் செயல்முறையைத் தடுக்கின்றன, அதாவது, நியூக்ளியேஷன் மற்றும்/அல்லது அளவிடுதல் சேர்மங்களின் வளர்ச்சி கட்டம். ஆன்டிஸ்காலன்ட் மூன்று வழிமுறைகளால் அளவுகோல் உருவாவதைத் தடுக்கிறது, அதாவது வாசல் தடுப்பு, படிக மாற்றம் மற்றும் சிதறல். வரம்பு தடுப்பு என்பது கிரிஸ்டல் நியூக்ளியஸில் ஆன்டிஸ்காலன்ட் மூலக்கூறுகள் உறிஞ்சி அவற்றின் நியூக்ளியேஷன் செயல்முறையை நிறுத்தும் போது, அதேசமயம் கிரிஸ்டல் மாற்றம் மற்றும் சிதறல் என்பது படிகங்கள் மற்றும் துகள்களின் வளர்ச்சி மற்றும்/அல்லது திரட்டலைத் தடுக்கும் ஆன்டிஸ்காலண்ட்களின் திறன் ஆகும். சந்தையில் பல வணிக நிதிக்கு எதிரான மருந்துகள் உள்ளன. ஆர்ஓ பயன்பாடுகளில், ஊட்ட நீரின் கலவையின் அடிப்படையில் நிதிக்கு எதிரானவை தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் அளவுகள் பொதுவாக நிதிக்கு எதிரான உற்பத்தியாளர்களால் உருவாக்கப்பட்ட கணினி நிரல்களைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகின்றன. குறிப்புகள் நீர் சுத்திகரிப்பு கறைபடிந்த சவ்வு தொழில்நுட்பம்