اين گزارش به بررسي فني و اقتصادي استفاده از سيستم RO و استفاده از دستگاه ضدرسوب مغناطيسي نواندیش براي آب مورد استفاده در تاسیسات و مزايا و معايب استفاده از هر كدام از اين دو سيستم مي‌پردازد.
يكي از مهمترين مشكلات در سيستم‌هاي انتقال حرارت، مساله رسوب و خوردگي ناشي از يون‌ها و نمك‌هاي محلول در آب، در سطوح انتقال حرارت و لوله ها مي باشد. فرآيندهاي به‌سازي آب به منظور كاهش پتانسيل رسوب‌گذاري و خوردگي يكي از دغدغه‌هاي هميشگي راهبري سيستم‌هاي انتقال حرارت بوده و همواره وقت و انرژي زيادي را از اپراتور سيستم و همچنين مديران ناظر و مسوول بر عملكرد آن مي‌گيرد.
روش متداول براي جلوگيري از فرآيند رسوب‌گذاري و خوردگي، استفاده از سختي‌گير هاي رزيني و همچنين افزودني هاي شيميايي و یا استفاده از دستگاه آب شیرین کن به روش اسمز معکوس (که به اختصار آن را RO مي نامند) به همراه استفاده از مواد شیمیایی مناسب است.
در این گزارش به بررسی استفاده از دستگاه RO به منظور پیش‌گیری از تشکیل رسوب و ایجاد خوردگی پرداخته شده است. اگرچه استفاده از اين روش ها بازدهي مناسب و غير قابل چشم پوشي براي كاربر به همراه خواهد داشت وليكن كاربر را همواره درگير مسائلي خواهد كرد كه همواره در سر فصل برنامه‌هاي نظارتي و عملكردي آن برای کاربر به همراه خواهد داشت. از جمله اين مشکلات مي‌توان به طور خلاصه به اين نكات اشاره كرد :
o الزام به نظارت بر نحوه عملكرد دستگاه RO و کیفیت آب خروجی آن
o استفاده مداوم از مواد شيميايي مناسب برای پیش‌گیری از خوردگي و خريد دائمي آن
o استفاده مداوم از مواد ضدرسوب (آنتی اسکالانت) برای RO
o هزينه‌هاي حمل و نقل و انبارش مواد شيميايي
o هزينه‌هاي اپراتوري (نگهداري و راهبري دستگاه‌ها)
o مقدار زیاد دورریز آب (تقریبا نصف حجم آب تولیدی توسط دستگاه) که به دلیل وجود املاح بسیار زیاد برای اموری نظیر آبیاری فضای سبز و یا شست‌و شو نیز مناسب نیست.
در واقع می‌توان این‌گونه برداشت کرد که استفاده از دستگاه اسمز معکوس همواره نيازمند نظارت مستقيم مديران و كادر فني مسئول خواهد بود و در عين حال مسائلي نظير خطاهاي انساني در اپراتوري همواره از مشكلات پيش رو مي‌باشد. همچنين اين روش‌ها هزينه‌هاي دائمي و سربار را براي صنايع ايجاد خواهند كرد. اين مهم باعث شده است تا مديران مربوطه به فكر استفاده از روش‌هاي بهتر و کارآمدتری به منظور دستیابی به نتیجه بهتر باشند. سيستمي كه براي حل اين مشكل در بدو امر درنظر گرفته مي‌شود، استفاده از سيستم RO براي توليد آب هم براي بخش آب فرآيندي (توليد) و ساير نيازها و هم براي تامين آب مورد نياز براي آب تغذيه ديگ‌هاي بخار است. در واقع از طریق حذف عمده و قريب به بالاي 95% املاح آب، كه خاصيت رسوب‌گذاري در سيستم را دارند، عملا مشكل رسوب‌گذاري در ديگ‌هاي بخار به‌طور كامل حل خواهند شد. وليكن با توجه به آن‌كه آب مورد نياز براي ديگ بخار فاقد املاح بوده، داراي توان حلاليت بسيار بالا مي‌باشد. اين مساله باعث بروز نوعي خوردگي در داخل ديگ بخار خواهد شد كه ناشي از حل شدن بدنه فلزي ديگ با آب است. از طرف ديگر با توجه به ويژگي آب RO كه داراي قلیاییت پایین و نیز PH اسيدي (كمتر از 7) بوده، اين مساله تشديد شده و كاربر را همواره با دغدغه خوردگي در ديگ بخار و در نهایت سوراخ شدن لوله‌ها و نیاز به ری‌تیوب داخل ديگ بخار مواجه خواهد كرد.
از اين‌رو مراكزي نظير نيرو‌گاه‌ها و يا واحد‌هاي توليد و پالايش نفت و گاز، كه از آب بدون يون (توليد شده توسط RO يا دي‌يونايزر) استفاده مي‌كنند همواره استفاده از مواد شيميايي را در برنامه راهبري و نگهداري سيستم‌هاي تاسيسات خود پيش‌بيني مي‌كنند. در واقع آن‌چه در اين مراكز، راهبران سيستم‌هاي تاسيساتي را مجاب به استفاده از RO يا روش‌هاي معادل مي‌كند، فشار بالاي عملكرد ديگ‌هاي بخار است، كه با روش‌هاي متداول عملا قادر به به‌سازي و كنترل مساله رسوب و خوردگي در ديگ‌هاي بخار نيستند.
بنابراين در مورد استفاده از سيستم RO بايد توجه داشت كه استفاده از مواد شيميايي به منظور جلوگيري از خوردگي اجتناب‌ناپذير است. در عين حال استفاده از سيستم RO نيازمند پيش‌بيني‌هاي ديگر نيز می‌باشد. در زير به خلاصه‌اي از اين موارد اشاره مي‌شود:
- قيمت خريد سيستم: در صورت استفاده از روش‌هاي ديگر هزينه خريد سيستم RO به ميزان قابل توجهي كاهش مي‌يابد.
- ميزان دورريز آب: در حالت عادي و براي سيستم‌هاي RO در ظرفيت مطرح شده، ميزان دورريز آب معادل 40 تا 50 % آب توليد شده است.(حجم آب دورريز معادل حداقل 30% آب ورودي به سيستم است)
- توان مصرفي RO: فشار مورد نياز براي سيستم اسمز معكوس به وسيله پمپ فشار بالا تامين مي‌شود. مصرف پمپ رابطه مستقيم با ظرفيت توليد RO دارد. در عين حال بايد توان مصرفي پمپ تغذيه آب به ورودي فيلترهاي پيش‌تصفيه را نيز در نظر گرفت.
- سرويس ممبران‌ها: سرويس ممبران‌هاي RO پس از گذشت زمان مشخصي از كاركرد سيستم با انجام عمليات CIP (شست‌و شوي ممبران‌ها در محل به وسيله اسيد و قليا) اجتناب ناپذير خواهد بود. در عين حال ممبران ها پس از مدتي نياز به تعويض پيدا كرده و بايد هزينه تعويض آن‌ها را نيز در نظر گرفت. اگرچه استفاده از نيروهاي متخصص براي نگهداري RO طول عمر ممبران‌ها را افزايش مي‌دهد وليكن خود باعث افزايش هزينه‌هاي اپراتوري خواهد شد.
- مواد شيميايي مورد نياز براي RO: به منظور جلوگيري از استهلاك زودرس ممبران‌ها، موادي موسوم به آنتی اسکالانت به آب ورودي به RO تزريق مي‌شود. اين مواد تاثير قابل توجهي در نگهداري ممبران‌ها دارند و استفاده از آن ضروري است. استفاده از اين مواد هزينه‌هاي خود را به كارفرما تحميل خواهد كرد.همچنين براي سيستم‌هاي بزرگ بايد تزريق مواد ضد اكسيد كننده مانند متابي‌سولفيد سديم را نيز در نظر گرفت. در پاره‌اي موارد كه ميزان سختي و TDS آب بالا باشد تزريق اسيد نيز بايد مد نظر قرار گيرد.
- پيش تصفيه: پيش تصفيه‌هاي سيستم RO معمولا شامل فيلتر شني، فيلتر كربن اكتيو و فيلترهاي كارتريجي (براي حذف ذرات معلق تا 5 ميكرون) هستند. اگرچه زمان تعويض محتويات فيلتر شني و كربن اكتيو (شامل سنگ سيليس و كربن فعال) زماني در حدود 3 سال خواهد بود، وليكن فيلتركارتريج‌ها بايد بسته به نحوه طراحي در يك دوره زماني بين 2 تا 4 ماه تعويض شوند.
- استهلاك سيستم RO: طول عمر مفيد سيستم RO معادل 10 سال درنظر گرفته مي‌شود. به هر روي عمده هزينه خريد RO بايد طي 10 سال در نظر گرفته شود.
- اپراتوري و راهبري سيستم RO: استفاده از سيستم RO نياز به راهبري اهل فن دارد. در واقع نياز اكيد به اپراتور آموزش‌ديده در راهبري آن وجود دارد.
- مواد شيميايي براي جلوگيري از ايجاد خوردگي در ديگ بخار: همان‌طور كه قبلا اشاره شد، چنانچه آب توليد شده توسط RO وارد ديگ بخار شود به سادگي با بدنه ديگ بخار واكنش خواهد داد. از اين رو بايد ضرورت خريد مواد شيميايي براي نگهداري ديگ بخار را مدنظر قرار داد.
در حالت كلي مي‌توان گفت استفاده از سيستم RO براي آب مورد نياز ديگ‌هاي بخار، مستلزم پرداخت هزينه‌هاي نهان زيادي است كه در واقع مزيت استفاده از سيستم ضدرسوب مغناطيسي را نمايان مي‌كند. پاره‌اي از اين مزيت‌ها به شرح زير است:
- تصفيه فيزيكي آب و كنترل كامل مساله رسوب و خوردگي با روشي مطمئن براي ديگ بخار بدون استفاده از هر نوع مواد شيميايي
- عدم نياز به نگهداري و اپراتوري
- عدم وابستگي به برق و يا هر نوع انرژي يا ماده مصرفي ديگر
- طول عمر طولاني (حداقل 35 سال)
- سازگار با محيط زيست
درواقع با استفاده از ضدرسوب مغناطيسي نواندیش (كه براي ديگ بخار طراحي و ساخته شده است) راه حل كامل و صحيحي براي به‌سازي آب درديگ‌هاي بخار و همچنين كنترل كامل مساله رسوب و خوردگي ارائه می‌گردد.
بايد توجه داشت که استفاده از سيستم RO هزينه‌هاي پنهان زيادي دارد كه از جمله آن ها مي‌توان به سرويس‌‌هاي دوره‌اي و احتمال خرابي تجهيزات اشاره كرد. اگرچه هزينه‌هاي تعميرات در قسمت استهلاك سيستم برآورد شده است وليكن رفع عيب سيستم مي‌تواند منجر به توقف خط توليد واحد صنعتي مربوطه شده و هزينه‌هاي بالايي را به آن تحميل كند. از اين رو پيش‌بيني مهندسي صورت گرفته، كارفرما را مجاب به تهيه سيستم ديگري معادل همان سيستم به‌عنوان استندبای كرده و اين خود در برآوردهاي حاصله تاثير منفي خواهد گذاشت. از طرف ديگر همواره بخشي از دغدغه مديران، عملكرد صحيح و مناسب RO و در عين حال تامين قطعات یدكي و مناسب از بازار است كه اين مهم مي‌تواند درگيري‌هاي ذهني جديد و غيرمنتظره‌اي براي كارفرما ايجاد كند. همچنين ميزان دورريز آب بسيار بالا با توجه به كمبود منابع آبي در سطح كشور از معضلاتي است كه بايد مورد توجه قرار گيرد.