متابی سولفیت سدیم

متابی سولفیت سدیم یا پیروسولفیت سدیم یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی Na₂S₂O₅ است.

این ماده گاهی اوقات به عنوان متابی سولفیت دی سدیم نیز شناخته می شود.

از آن به عنوان ضدعفونی کننده، آنتی اکسیدان و عامل نگهدارنده استفاده می شود.

متابی سولفیت سدیم یا سدیم متابی سولفیت SMBS به عنوان یک نگهدارنده و آنتی اکسیدان در صنایع غذایی استفاده می شود .

سدیم متابی سولفیت پودر کریستال شده سولفوردی اکسید باچگالی بین 1 تا 1.2  Kg/l است و در دمای بالای 120 °c تجزیه می گردد. 

تمام انواع سدیم متابی سولفایت به راحتی در آب حل میشوند و در محلولهای آبی به شکل سدیم بی سولفیت است.

بیشترین کاربردمتابی سولفیت سدیم در حذف کلر یاکلرزدایی آب است.

کلرزدایی آب برای برخی مصارف از جمله پرورش ماهی و میگو و آبزیان اهمیت فراوان دارد.

کریستال های سفید تا زرد کمرنگ با بوی گوگردکه حلالیت آن در آب 54 گرم در 100 میلی لیتر در دمای 20 درجه سانتی گراد است و با قدرت تجاری 97.5-99.0 درصد متا بی سولفیت سدیم در دسترس است.

حذف کلرآب با متابی سولفیت

وجود کلر در آب خوراک ممبران ها باعث آسیب شدید ممبران RO می گردد.

SMBS یک عامل احیا کننده است که بطور معمول در سیستم های پیش تصفیه مورد استفاده قرار میگیرد.

برای حذف کلر آزاد موجود در آب خام، قبل از ورودی دستگاه اسمز معکوس RO از محلول SMBS استفاده میشود.شکل رایج این ماده به صورت گرانول می باشد.

همچنین متابی سولفیت سدیم جهت تمیز کردن غشاهای اسمز معکوس (ممبران ها) در دستگاه آب شیرین کن استفاده می گردد.

از این محصول برای حفاظت از ممبرانها در برابر آلودگی های میکروبی و مواد اکسید کننده در مواقعی که دستگاه زمان طولانی خاموش است، نیز استفاده می شود.

لزوم استفاده از متابی سولفیت سدیم در دستگاه آب شیرین کن

ممبران دستگاه آب شیرین کن RO یک غشای پلی آمید است.

غشاهای پلی آمیدی نسبت به میزان هر چند اندک اکسید کننده ها حساس و آسیب پذیر هستند.

مواد اکسید کننده وقتی وارد غشای RO میشوند با آن واکنش داده و در نتیجه باعث از بین رفتن آن میشوند. کلر و اوزن اکسید کننده های بسیار قوی هستند.

حتی غلظت ناچیز کلر آزاد در آب خام می‌تواند موجب تجزیه غشای پلی آمیدی ممبران شود.

پیشگیری از اکسیداسیون ممبران توسط کلر

در صورت استفاده از کلر یا ازن در آب ورودی، این مواد باید قبل از رسیدن به ممبران RO حذف شوند.

حضور آهن، مس، منیزیم و سایر فلزات واسطه به عنوان کاتالیزور باعث تشدید و تسریع اکسیداسیون توسط کلر میگردد.

این خاصیت کاتالیزوری برای سایر مواد اکسید کننده نظیر ید، برم و ازن نیز وجود دارد.

بنابراین تقریباً همیشه نیاز به از بین بردن کلر از آب خوراک دستگاه تصفیه آب صنعتی RO با غشاء پلی آمید می باشد.

در نتیجه زمانی که برای ضدعفونی آب ورودی از یکی از روش های اکسیداسیون ازن و یا کلر استفاده شود در مراحل بعدی باید واحد تزریق SMBS نیز در سیستم پیش بینی شود.

متابی سولفیت برای حذف کلر و سایر اکسیدان ها استفاده می شود.

در تئوری، 1.34 میلی گرم متابی سولفیت سدیم، 1.0 میلی گرم کلر آزاد را حذف می کند.

با این حال، در عمل، 3.0 میلی گرم متابی سولفیت سدیم به طور معمول برای حذف 1.0 میلی گرم کلر استفاده می شود.

اگرچه دکلره به خودی خود سریع است، اما برای اطمینان از تکمیل، اختلاط خوب لازم است از میکسرهای استاتیک استفاده شود.

متابی سولفیت سدیم (SMBS) ابتدا با آب واکنش می دهد و بی سولفیت سدیم (SBS) را تشکیل می دهد:

Na2S2O5 + H2O ® 2 NaHSO3

در مرحله بعد، SBS با اسید هیپوکلرو واکنش داده و محصولات فرعی عاری از کلر آزاد را تشکیل می دهد:

2 NaHSO3 + 2 HOCl ® H2SO4 + 2 HCl + Na2SO4

متابی سولفیت در ضدعفونی آب

متابی سولفیت سدیم (SMBS) یک ضد عفونی کننده نیست. SMBS حل شده در آب به بی سولفیت سدیم تبدیل می شود.

 هنگامی که به صورت آنلاین و با دوزهای بالا دوز می شود، یک حذف کننده اکسیژن است این در حالی است که بسیاری از باکتری های تشکیل دهنده بیوفیلم بی هوازی هستند و باعث می شود که مهار اکسیژن بی فایده باشد.

در بسیاری از موارد، چنین دوزهای بالایی با افزایش رشد بیولوژیکی همراه بوده است، به ویژه در جایی که آب حاوی سطوح TOC بالایی است.

استفاده از متابی سولفیت جهت نگهداری غشا های RO

با این حال متابی سولفیت SMBS وقتی به عنوان محلول نگهدارنده استفاده می شود:

از رشد قارچ در غشاها جلوگیری می کند، زیرا بیشتر قارچ ها بدون اکسیژن نمی توانند رشد کنند.

ناگفته نماند که در این شرایط از رشد باکتری های هوازی نیز جلوگیری می شود.

قارچ برای رشد نیاز به نیتروژن دارد و غشاهای پلی آمیدی را در صورت عدم جلوگیری از رشد قارچ مستعد تخریب می کند.

قارچ ها و باکتری های هتروتروف انرژی خود را از ترکیبات آلی به دست می آورند.

بنابراین مهم است که غشاها را به خوبی تمیز کنید و قبل از ذخیره طولانی مدت در محلول بی سولفیت، همه رسوبات آلی را از سطح غشاء جدا کنید.

متابی سولفیت SMBS ماندگاری کوتاهی دارد، زیرا با اکسیژن و همچنین کلر واکنش می دهد، با ماندگاری تنها حدود 5 روز برای محلول 2٪ و حدود 1 ماه برای یک محلول 20٪.

جهت سفارش و خرید متابی سولفیت سدیم SMBS از صفحه فروشگاه بازدید کنید .

غشا اسمز معکوس RO و انواع آن

غشا اسمز معکوس RO

یک غشای نیمه تراوا) غشاء (RO بین دو محفظه قرار می گیرد.

ممبران RO از یک لایه نگهدارنده با ضخامت 50 میکرومتر و یک لایه مانع با ضخامت حدود 0.2 میکرومتر تشکیل شده است.

پدیده اسمز زمانی رخ می دهد که آب خالص از یک  محلول نمک رقیق در یک محفظه از طریق غشاء RO

به محلول نمک غلیظ جاری شود

این پدیده باعث افزایش ارتفاع محلول نمک در محفظه محلول با غلظت بالاتر می شود

هنگامی جریان اسمزی آب متوقف می شود که فشارستون محلول نمک اختلاف در پتانسیل شیمیایی بین دو محلول آبی برابر شود

فشار اسمزی برابر با  فشار آب برحسب اختلاف  ارتفاع دو ستون محلول در دوطرف غشا در نقطه تعادل.

اگر نیرویی به این ستون آب  بالاتر وارد شود، جهت جریان آب از طریق غشا می تواند

معکوس شود که به  این پدیده اسمز معکوس می گویند.

این جریان معکوس آب خالص تولید می کند.

پدیده اسمز در شکل زیر نشان داده شده است.

انواع غشا RO

• غشای نامتقارن --- غشای سلولز استات (CA).

از لحاظ تاریخی، غشای نامتقارن از ریخته‌گری یک محلول نازک بر پایه استون تشکیل می‌شود.

پلیمر استات سلولز (CA)   اولین غشای RO قابل دوام تجاری است که توسط Loeb و Sourirajan در سال 1962 ساخته شد .

غشای CA حاصل ساختار نامتقارن با لایه سطحی متراکم حدود 0.1 -  0.2 میکرون استکه مسئول خاصیت دفع نمک می باشد.

این لایه به صورت  اسفنجی و متخلخل است که نسبت به آب قابلیت نفوذپذیری بالایی دارد.

نفوذپذیری آب و خاصیت دفع نمک یک غشای CA را می توان با تغییرات دما و زمان پخت در حین ساخت کرد

2-3-2. غشاء کامپوزیت لایه نازک --- غشاء پلی آمید (PA).

این لایه  معمولاً از پلی سولفون ساخته شده است.

لایه متراکم نازک  از یک پلی آمید آروماتیک متقاطع ساخته شده است

از واکنش پلیمریزاسیون سطحی یک آمین چند عاملی مانند m-phenylenediamine با

اسید کلرید چند عملکردی مانند تری مزوئیل کلرید.

این روش تولید TFC را قادر می سازد

بدون نیاز به تاثیر عوامل و جزییات در زمان ساخت خاصیت نفوذپذیری آب و دفع نمک بشتری نسبت به غشای سلولز استات (CA)  داشته باشند.

مقایسه غشاهای پلی آمید (TFC) با سلولز استات (CA)

• غشاهای پلی آمید TFC شار آب بالاتر و دفع نمک بالاتری از خود نشان می دهند.
•  سلولز استات CA که تا زمان معرفی تجاری غشاهای پلی آمید TFC به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند.
• غشاهای سلولز استات CA مقاومت بالاتری در برابر کلر آزاد نسبت به غشاهای پلی آمید TFC دارند.
•  پلی آمید TFC در محدوده pH وسیع تری پایدار هستند.
• فشار عملیاتی غشاهای TFC نسبت به غشاهای سلولز استات CA کمتر است.

جدول مقایسه غشاهای پلی آمید (TFC) با سلولز استات (CA)

جهت سفارش غشا اسمز معکوس از صفحه فروشگاه بازدید کنید.

نانو فیلتراسیون

نانو فیلتراسیون یک فناوری غشایی است که از نظر نحوه عملکرد و ساخت شباهت زیادی به اسمز معکوس دارد.

یک غشای نانوفیلتراسیون در درجه اول یون های دو ظرفیتی و مولکول های بزرگتر را حفظ می کند.

وقتی صحبت از فرآیند فیلتراسیون می شود، یک واحد نانوفیلتراسیون بین اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار می گیرد.

واحدهای نانوفیلتراسیون می‌توانند آلاینده‌هایی مانند باکتری‌ها، نمک‌های محلول، آفت‌کش‌ها و پروتئین‌ها را تا اندازه ۰.۰۰۱ میکرون حذف کنند.

تکنولوژی غشاء و فرآیندهای غشایی

تکنیک نانو فیلتراسیون عمدتاً برای حذف دو یون با ارزش و یون‌های تک با ارزش بزرگتر مانند فلزات سنگین استفاده می‌شود.

این تکنیک را می توان به عنوان یک غشای درشت RO (اسمز معکوس)  در نظر گرفت.

از آنجایی که در نانو فیلتراسیون از غشاهای ریز کمتری استفاده می شود، فشار تغذیه سیستم NF به طور کلی در مقایسه با سیستم های RO کمتر است.

همچنین میزان رسوب در مقایسه با سیستم های Ro کمتر است

کاربرد نانوفیلتراسیون  NFدر تصفیه آب

نرم کردن یا کاهش سختی آب
حذف ویژه فلزات سنگین از جریان های فرآیند برای استفاده مجدد از آب
کاهش محتوای نمک در آب شور(حذف 50 ٪ NaCl و 90٪ (یا بیشتر) برای 4CaSO )

انواع غشا نانوفیلتراسیون

غشاهای مارپیچی، ارزان ترین اما حساس تر به آلودگی
غشاهای لوله‌ای/کاهی، پرمصرف‌ترین غشاهایی هستندو به راحتی آلوده نمی شوند.

سطوح فیلتر ظرفیت فیلتر را تعیین می کند.

غشاهای مارپیچی به طور کلی دارای بیشترین سطح سطح هستند و بنابراین ارزان ترین در استفاده هستند.

سطح غشاهای لوله ای/کاهی به طور کلی کمتر است.

تصفیه اولیه آب ورودی بر عملکرد نانو فیلتراسیون  نصب تأثیر می گذارد.

نیاز به تصفیه اولیه بستگی به کیفیت آب تغذیه دارد.

نصب سیستم های تزریق دوزهای شیمیایی را می توان برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن، رسوب بر روی سطح از غشاء انجام داد.

اجزای سیستم غشایی نانو فیلتراسیون NF

پمپ تغذیه
محفظه تحت فشار نگهدارنده غشا
غشا NF
لوله های ارتباطی
سیستم تمیز کردن یا دوزینگ شیمیایی

جهت سفارش از صفحه فروشگاه بازدید کنید

فروشگاه