بررسی تاثیر آنتی‫ اسکالانت کوپلیمری بر راندمان حذف tds در غشاء اسمز معکوس

زمینه و هدف: امروزه با توجه به فرآیندهای تصفیه بر پایه غشا، استفاده از موادی مانند آنتی‌اسکالانت‌ها که از تشکیل رسوب‌ها در حین فرآیند تصفیه جلوگیری می‌کنند؛ از نقطه نظر صنعتی بسیار حائز اهمیت می‌باشد. هدف از این پژوهش، سنتز آنتی‌اسکالانت کوپلیمر ‌استایرن- مالئیک انیدرید (psma) به روش پلیمریزاسیون رادیکالی و بررسی عوامل و پارامترهای موثر در استفاده از آن در غشاء اسمز معکوس جهت حذف tds از نمونه آب خلیج‌فارس بود.روش کار: مطالعه حاضر در مقیاس آزمایشگاهی با هدف بررسی کارایی آنتی اسکالانت سنتزی، به صورت ناپیوسته و به شکل بنیادی- کاربردی و در مقیاس نیمه صنعتی توسط سیستم غشایی اسمز معکوس (ro) انجام پذیرفت. سپس جهت بررسی عملکرد آن بر میزان هدایت الکتریکی (ec)، کل جامدات محلول (tds)، شار خروجی و گرفتگی غشا در سیستم اسمزمعکوس، تاثیر پارامترهایی مانند  phو غلظت آنتی‌اسکالانت در افزایش راندمان و کارایی غشا بررسی گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد با افزودن آنتی اسکالانت به سیستم اسمز معکوس می‌توان ec و tds نمونه را به ترتیب در محدوده 99/5-98/8 درصد و 98/7-97/2 درصد کاهش داد، بطوریکه در مدت زمان مورد بررسی که یک ساعت بود؛ کاهش عملکرد کمتری در غشاء اسمز معکوس نسبت به حالت عدم استفاده از آنتی اسکالانت مشاهده شد. همچنین غلظت آنتی‌اسکالانت سنتزی تا غلظت mg/l 5 سبب افزایش راندمان شده و سپس تاثیر کمی داشت. افزایش ph نیز اثر نامطلوبی بر کارایی سیستم اسمز معکوس داشته و با افزایش ph از 7 به 9، راندمان سیستم کاهش یافته و مقدار tds بیشتری به ترتیب برابر mg/l 565/5 و mg/l 382/5 در خروجی پساب تصفیه شده مشاهده گردید. مطابق با بررسی‌های آماری anova و مقادیر prob> f برابر 0/0004، مطابقت داده‌ها به اثبات رسید. همچنین، مطابقت خوب نتایج واقعی و نتایج پیش بینی شده نرم افزار نیز تایید شد و ارتباط خوب و منطقی بین ضریب رگرسیون پیش بینی شده و تجربی حاصل گشت.نتیجه‌‌گیری: با توجه به نتایج و با تعیین مقادیر بهینه پارامترهای مورد بررسی با غلظت mg/l 5 آنتی اسکالانت و در ph برابر 7، استفاده از آنتی‌اسکالانت سنتزی، سبب افزایش راندمان تصفیه با استفاده از سیستم اسمزمعکوس شده است. این ماده با افزایش طول عمر غشا و جلوگیری از ایجاد رسوب روی غشاء اسمز معکوس، زمان استفاده از این سیستم را افزایش داده و در حضور این ضد رسوب، راندمان تصفیه بالاتری در سیستم اسمزمعکوس حاصل می‌شود. 

investigation of the effect of copolymer antiscalant on tds removal efficiency in reverse osmosis membrane

background & objectives: nowadays, according to membrane-based filtration processes; the use of substances such as antiscalants that prevents the formation of deposits during the treatment process, is very important from industrial point of view. this study aimed to synthesize styrene-maleic anhydride copolymer (psma) using the radical polymerization method and to investigate the factors and parameters affecting its use in reverse osmosis membrane for removal of tds from the persian gulf water sample.methods: the present study was performed in laboratory scale to investigate the efficiency of synthetic antiscalants, in batch and fundamental-applied forms, as well as on a semi-industrial scale using reverse osmosis (ro) membrane system. then, to evaluate its performance on the electrical conductivity (ec), total dissolved solids (tds), flow flux, and membrane fouling in the reverse osmosis system, the effect of parameters such as ph and antiscalant concentration on increasing membrane efficiency and effectiveness were investigated.results: the results showed that by adding antiscalant to the reverse osmosis system, the ec and tds of the sample can be reduced in the range of 99.5-8.98% and 97.98-2.7%, respectively, so that in the study period, which was 1 hour, less performance reduction was observed in reverse osmosis membranes than in the absence of antiscalant. also, the concentration of synthetic antiscalant up to 5 mg/l increased the efficiency, but had a small effect in higher amounts. increasing the ph also had an adverse effect on efficiency of the reverse osmosis system and by increasing the ph from 7 to 9, the system efficiency decreased and higher tds scores of 265.5 mg/l and 382.5 mg/l were observed in the treated effluent output, respectively. according to anova statistical analysis and prob> f values ​​of 0.0004, the data were confirmed to be consistent. also, a good match between the actual results and the predicted results of the software was confirmed and a logical relationship was obtained between the predicted and experimental regression coefficients.conclusion: according to the results and by determining the optimal values of the studied parameters with a concentration of 5 mg/l antiscalants and at a ph of 7, the use of synthetic antiscalant increased the treatment efficiency using a reverse osmosis system. this material, by increasing the life of the membrane and preventing the formation of deposits on the reverse osmosis membrane, increased the time of use of this system and higher treatment efficiency was achieved in the reverse osmosis system in the presence of this anti-fouling.