متابی سولفیت سدیم در تصفیه آب

متابی سولفیت سدیم (SMBS) معمولاً برای حذف کلر آزاد و به عنوان یک بیواستاتیک استفاده می شود. سایر عوامل کاهنده شیمیایی نیز وجود دارند (به عنوان مثال، دی اکسید گوگرد)، اما به اندازه متا بی سولفیت سدیم مقرون به صرفه نیستند.

هنگامی که متابی سولفیت سدیم در آب حل می شود، بی سولفیت سدیم (SBS) از متابی سولفیت سدیم تشکیل می شود. سپس سدیم بی سولفیت اسید هیپوکلرو را با توجه به موارد زیر کاهش می دهد:

واکنش متا بی سولفیت سدیم

در تئوری، 1.34 میلی گرم متابی سولفیت سدیم، 1.0 میلی گرم کلر آزاد را حذف می کند. با این حال، در عمل، معمولاً 3.0 میلی گرم متابی سولفیت سدیم برای حذف 1.0 میلی گرم کلر استفاده می شود.

متابی سولفیت سدیم باید از کیفیت غذایی مناسب و عاری از ناخالصی باشد. متابی سولفیت سدیم نباید با کبالت فعال شود. متابی سولفیت سدیم جامد دارای ماندگاری معمولی 4 تا 6 ماه در شرایط نگهداری سرد و خشک است. با این حال، در محلول های آبی، متا بی سولفیت سدیم می تواند به راحتی در معرض هوا اکسید شود. عمر محلول معمولی متابی سولفیت سدیم می تواند با غلظت به شرح زیر تغییر کند:

غلظت براساس درصد وزنیطول عمر مفید
101 هفته
201 ماه
306 ماه

اگرچه دکلره شدن به خودی خود سریع است، اما برای اطمینان از تکمیل، اختلاط خوب لازم است. میکسرهای استاتیک برای همزدن متابی سولفیت سدیم توصیه می شود. نقطه تزریق توصیه شده پایین دست فیلترهای کارتریج است تا از فیلترها توسط کلر محافظت شود. در این مورد، محلول متا بی سولفیت سدیم باید قبل از تزریق به خوراک RO از طریق یک کارتریج جداگانه فیلتر شود. آب دکلره نباید در مخازن ذخیره شود.

هنگامی که غشاهای RO/NF با فلزات سنگین مانند Co و Cu آلوده می شوند، باقیمانده متا بی سولفیت سدیم یعنی بی سولفیت سدیم (تا 30 ppm) تا حدی تحت حضور اکسیژن بیش از حد به اکسیدان تبدیل می شود. هنگامی که پتانسیل سنگینی برای رسوب فلز وجود دارد، کنترل مقدار دوز بی سولفیت سدیم باید بهینه شود و شرایط اکسیداسیون کنسانتره باید توسط یک پتانسیل کاهش اکسیداسیون (ORP) متر /35/ نظارت شود.

عدم وجود کلر باید با استفاده از الکترود پتانسیل کاهش اکسیداسیون (ORP) در پایین دست خط اختلاط کنترل شود. خوانش آستانه 175 تا 200 میلی ولت ORP معمولاً اعمال می شود. هنگامی که کلر تشخیص داده می شود سیگنال الکترود پمپ فشار بالا را خاموش می کند.

 

کاربردهای دیگر متابی سولفیت سدیم

متابی سولفیت سدیم در RO

متابی سولفیت سدیم (SMBS) یک ضد عفونی کننده نیست. متا بی سولفیت سدیم حل شده در آب به بی سولفیت سدیم تبدیل می شود. هنگامی که به صورت آنلاین با دوزهای بالا دوز می شود، یک جابجاکننده اکسیژن است و 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 از متابی سولفیت سدیم با افزایش رشد بیولوژیکی همراه بوده است، به ویژه در جایی که آب حاوی سطوح TOC بالایی است.

متابی سولفیت سدیم (SMBS) در حال حاضر ماده شیمیایی استاندارد است که در سیستم های RO در هنگام تعطیلی استفاده می شود. متابی سولفیت سدیم یک نگهدارنده ارزان و کارآمد است، اما تمایل آن به اکسید شدن از معایب متا بی سولفیت سدیم است. استفاده از یک بایوساید غیر اکسید کننده می‌تواند برخی از مشکلاتی را که در حال حاضر در مورد متا بی سولفیت سدیم دیده می‌شود حل می کند، اما در مورد سازگاری غشاء و کارایی حفظ در حالت طولانی‌مدت گزارشی انجام نشده است.

آزمایش‌های طولانی‌مدت جهت حفظ غشاء با سه بایوساید غیر اکسیدکننده مختلف انجام شده است: DBNPA، CMIT/MIT و همچنین متابی سولفیت سدیم به عنوان ماده شیمیایی مرجع، مناسب بودن این مواد شیمیایی در برنامه استفاده از اسمز معکوس آب شور دریا (BWRO) و غشاهای مورد استفاده با شیمی های مختلف غشایی نانو فیلتراسیون اسمز معکوس آب دریا ((SWRO)) تایید شده است. بنابراین متابی سولفیت سدیم وقتی به عنوان محلول ذخیره سازی 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 نگهداری از رشد باکتری های هوازی نیز جلوگیری می شود.

قارچ برای رشد به نیتروژن نیاز دارد و غشاهای پلی آمیدی را به ویژه 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 متابی سولفیت سدیم ، همه رسوبات آلی را از سطح غشا جدا کنید.

متابی سولفیت سدیم در صنایع شیمیایی و دارویی: متابی سولفیت سدیم به عنوان یک عامل کاهنده، برای تصفیه و جداسازی آلدئیدها و کتون ها. برای از بین بردن ضایعات برمدار تصفیه آب آشامیدنی برای حذف کلر و کلرامین اضافی و محافظت از غشاهای RO استفاده می شود.

متابی سولفیت سدیم برای تمیز کردن و سفید کردن پشم، جوت و سایر الیاف گیاهی استفاده می شود.

متابی سولفیت سدیم در صنعت کاغذ و خمیر برای سفید کردن چوب آسیاب شده استفاده می شود.

همچنین متابی سولفیت سدیم در صنعت عکاسی و فیلم برای تهیه توسعه دهنده و محلول ها برای اسیدی کردن حمام های تثبیت کننده نیز استفاده می شود.

متابی سولفیت سدیم در تصفیه فاضلاب به ویژه از سیستم های آبکاری، برای خنثی کردن اسید کرومیک. برای حذف کلر اضافی در خنثی سازی سیانید. متابی سولفیت سدیم در موارد خاص برای حذف اکسیژن از آب تغذیه دیگ بخار استفاده می شود.

به طور معمول، یک محلول متابی سولفیت سدیم باید با دوز 0.1٪ تا 0.3٪ V/V در دمای محیط مصرف شود و حداقل 30 دقیقه در تماس با سطح باقی بماند. از نظر تئوری، محلول متا بی سولفیت سدیم حاوی 37 درصد متابی سولفیت سدیم است. با این حال، با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می دهد و فعالیت خود را به عنوان گاز دی اکسید گوگرد از دست می دهد.

محلول متابی سولفیت سدیم (SMBS) از حل کردن متابی سولفیت سدیم جامد در آب ساخته می شود و دارای pH  4.6 با قدرت محلول 1.0 درصد (وزنی) است. محلول متابی سولفیت سدیم در برابر هوا پایدار نیست و با اکسیژن و همچنین کلر واکنش می دهد، بنابراین توصیه می شود از بچ های کمتر از 2٪ وزنی در عرض 3 تا 7 روز و محلول های بچ کمتر از 10٪ در 7 تا 14 روز استفاده شود.

کاربرد متابی سولفیت سدیم در صنایع مختلف

  • تخریب و شستشوی سیانید در صنایع معدنی (منگنز، طلا، کبالت، ید، نیکل و نقره)
  • کلر زدایی در تصفیه خانه های فاضلاب شهری، خمیر و کاغذ، نیروگاه و نساجی
  • ضد عفونی کننده
  • تصفیه آب در فرآیند دباغی چرم
  • اکسیژن زدایی
  • نگهدارنده در محلول های توسعه دهنده عکس
  • آنتی اکسیدان
  • در تولید مواد شوینده، شوینده و صابون استفاده می شود

مقالات مرتبط