Tagraíonn an cruas carbónáit teorann (Hj) mar a thugtar air don luach criticiúil nach ndéanann CaCO₃ deascadh faoi choinníollacha agus teochtaí sonracha cáilíochta uisce, áit a bhfuil CO₂ saor in aisce as láthair nó íosta. De ghnáth, i gcórais uisce fuaraithe, raonta an luach seo ó 2 go 4.5 mg comhionann/L. Mar sin féin, trí choscóirí aigéad agus scála a chur leis, is féidir le córas uisce fuaraithe leibhéil cruas carbónáit níos airde a choinneáil. Míníonn an t-alt seo an gaol idir coscairí scála le haghaidh uisce fuaraithe agus cruas teorann carbónáit, ag soláthar faisnéis úsáideach do ghairmithe cóireála uisce.
1. Suimiú Aigéad agus Teorainn Cruas Carbónáit
Trí aigéad a chur leis an uisce makeup, déantar an cruas carbónáit a thiontú go cruas neamhcharbónáit le tuaslagthacht níos airde (cosúil le CaSO₄ agus CaCl₂), rud a laghdaíonn cruas carbónáit an uisce a scaiptear go leibhéal faoi bhun an teorainn cruas carbónáit, rud a choscann scálú. Is iad seo a leanas na himoibrithe ceimiceacha:
Leanúint ar aghaidh ag roinnt modh chun an méid aigéid atá le cur leis a ríomh bunaithe ar chruas carbónáit agus ar chruas carbónáit teorann (Hj), mar a thaispeántar san fhoirmle seo a leanas.
San fhoirmle:
Gurb é G an méid aigéid a cuireadh leis, kg/h;
Is é E mais mhólar an aigéid, d'aigéad sulfarach, E = 49, agus d'aigéad hidreaclórach, E = 36.5;
Is é Qm toirt uisce forlíontach an uisce fuaraithe a scaiptear, m³/h;
us is é an tiúchan an aigéid;
Is é HB cruas carbónáit an uisce forlíontach, mmol/L;
Is é H'B cruas carbónáit an uisce fhorlíontaigh tar éis cóireála aigéadach, mmol/L.
Is féidir H'B a ríomh mar seo a leanas.
San fhoirmle: Is é N an t-iolra tiúchana; Is é Hj cruas carbónáit teorannaithe an chórais uisce fuaraithe a scaiptear, i mmol/L.
Is féidir cruas teorann carbónáit an uisce a scaiptear tar éis aigéad a chur leis, gan an coscaire scála, a ríomh ag baint úsáide as an bhfoirmle seo a leanas:
San fhoirmle, seasann [O] don tomhaltas ocsaigine, i mg/L; seasann t do theocht an uisce a scaiptear, i ℃.
Is é Hf 'an cruas neamhcharbónáit tar éis cóireála le haigéad a chuirtear leis an uisce forlíontach, i mmol/L, agus is féidir é a ríomh ag baint úsáide as an bhfoirmle seo a leanas:
2. Coscairí Scála a Úsáid le Cóireáil Aigéad chun Cruas Carbónáit a Theorannú
Agus cóireáil aigéadach á úsáid chun cruas carbónáit a theorannú i gcomhar le coscairí scála, ba cheart go gcinnfeadh an cineál coscaire scála a úsáidtear an luach Hj cuí. I measc na gcoscairí scála coitianta tá polyphosphates, fosfónáití orgánacha (salainn), agus aigéid pholacrylic.
Coscairí Scála Polyphosphate
Tagraíonn polyphosphates go príomha do pholafosfáit sóidiam, is iad na foirmeacha a úsáidtear go coitianta ná heicsametaphosphate sóidiam (ar a dtugtar polymetaphosphate sóidiam freisin) agus trípholaifosfáit sóidiam. Scaipeann agus cobhsaíonn na coscairí seo cáithníní collóideacha agus tá cumais láidir chelation acu d'ian cailciam agus maignéisiam. Ní hamháin go bhfeidhmíonn polyphosphate sóidiam mar choscóir scála ach tá airíonna coiscthe creimeadh aige freisin. Athraíonn na hairíonna sonracha ag brath ar struchtúr móilíneach [NaPO₃] n , i gcás ina gcinneann luach n na saintréithe. Tá an fhoirmle cheimiceach [NaPO₃]₆ONa₂ ag heicseametaphosphate sóidiam agus is polaiméir de mheiteafosfáit sóidiam (NaPO₃) é. Nuair a úsáidtear é mar choscóir scála, is féidir cruas carbónáit teorannaithe Hj an uisce a scaiptear a mheas leis an bhfoirmle seo a leanas. Tá an dáileog tipiciúil de heicseametaphosphate sóidiam idir 1 agus 5 mg/L, agus úsáidtear an uasteorainn le haghaidh uisce le cruas ardcharbónáit. Tá cumas láidir ag tripolyphosphate sóidiam (Na₅P₃O₁₀) iain chailciam a chealú, le dáileog tipiciúil de 2 go 5 mg/L, agus Hj = 5 mmol/L.
Is é an míbhuntáiste a bhaineann le polyphosphates ná a gclaonadh chun dianscaoileadh ina ortafosfáití in uisce, próiseas ar a dtugtar hidrealú polyphosphate. Bíonn tionchar ag fachtóirí ar nós pH, teocht, am agus gníomhaíocht mhiocróbach ar an méid hidrealú. Déantar hidrealú a chomhghaolú go dearfach le teocht an uisce agus am teagmhála, cé go dtarlaíonn sé ag ráta réasúnta mall, le rátaí hidrealú tipiciúil idir 11% agus 35%.
Fosfónáití Orgánacha agus a Salainn
Tá na coscairí scála seo éifeachtach agus cuireann siad cosc ar chreimeadh ar fáil freisin, rud a fhágann gur coscairí déchuspóireacha iad. Tá go leor dá n-airíonna cosúil le polyphosphates, ach tá siad níos cobhsaí agus níos lú seans maith go hidrealú, fiú ag teochtaí níos airde. Mar sin féin, is féidir le fosfónáití orgánacha a bheith creimneach do chopar, mar sin níl siad oiriúnach le húsáid i gcórais malartóra teasa copair. I measc na bhfosfónáití orgánacha coitianta agus na salainn a úsáidtear sa bhaile tá aigéad défhosfónach hidroxyethylidene (HEDP), aigéad fosfónach aminotrimethylene (ATMP), agus eitilenediaminetetra (aigéad meitioléineafosfónach) (EDTMP). Nuair a úsáidtear iad in éineacht le polyphosphates, is féidir leis na coscairí seo éifeacht sineirgisteacha a bheith acu, feabhas a chur ar chruas teorannaithe carbónáit uisce a scaiptear agus dáileog gach gníomhaire a laghdú. Is é seo a leanas an cruas carbónáit teorannaithe tipiciúil do na coscairí seo:
HEDP: Hj = 8 mmol/L
ATMP: Hj = 9 mmol/L
EDTMP: Hj = 8 mmol/L
Polaiméirí Polycarboxylate
Is polaiméirí iad polaiméirí polacarbocsaileacha ina bhfuil feidhmghrúpaí carbocsaileacha (grúpaí carbocsaileacha) nó díorthaigh aigéid charbocsaileacha. Cinneann an t-ainian carboxylate (COO⁻) tréithe na bpolaiméirí seo, áit a seasann M do chatú aonfhiúsach, hidrigin nó grúpa aimín. Tar éis é a thabhairt isteach in uisce, dícheanglaíonn an grúpa carboxylate isteach i COO⁻ agus M⁺, agus an COO⁻ freagrach as cosc scála. I measc na gcoscairí scála polacarboxylate coitianta a úsáidtear sa bhaile tá aigéad polyacrylic, polyacrylate sóidiam, methacrylate polymethyl, copolymers d'aigéad aicrileach agus aicriligháit hidroxypropyl, copolymers d'aigéad aicrileach agus aicriligh, agus polai hidrolyzed (aigéad maleic) (ainhidríd). Is iad seo a leanas na dáileoga tipiciúla agus na luachanna cruas carbónáit teorannaithe comhfhreagracha:
Aigéad polyacrylic: 1–9 mg/L, Hj = 5.5–10 mmol/L
Polyacrylate sóidiam: 1–8 mg/L, Hj = 5.8–9 mmol/L
Polai (aigéad maleic): 1–5 mg/L, Hj = 5–8.5 mmol/L
Achoimre
Trí chruas carbónáit a theorannú i gcórais uisce fuaraithe a scaiptear a rialú, is féidir foirmiú scála a chosc. Trí úsáid a bhaint as na modhanna thuas chun an dáileog chuí aigéid agus coscairí scála a ríomh, mar aon le cruas carbónáit teorannaithe incheadaithe an chórais faoi choinníollacha oibriúcháin sonracha, cabhraíonn sé le saincheisteanna scálaithe a chosc agus costais cheimiceacha a laghdú ag an am céanna.
