PROTÓN®: El Más Poderoso Software de Anti-incrustante para Membranas

¿Por qué fue llamado PROTÓN® el nuevo software de AWC?

La protonación es la aceptación de protones de ácido de la solución circundante, mientras que la desprotonación es la donación de protones del ácido de la solución circundante . El nombre PROTON® fue seleccionado debido a que todos los cálculos en el software , ya sea por saturación de incrustación o de rechazo de sal , se basan en la protonación y desprotonación de ácidos y bases débiles en la alimentación RO / NF y salmuera

¿Cómo puede PROTÓN® ayudarme con el diseño del sistema?

PROTÓN® permite al usuario comparar la presión de alimentación requerida y la calidad del agua de permeado para diversas membranas bajo idénticas condiciones. Una vez el diseño es seleccionado, el usuario puede simplemente seleccionar un tipo de membrana diferente, y puede ver inmediatamente el impacto sobre la presión, calidad del agua y el potencial de incrustación. El usuario puede ver en tiempo real los impactos de los cambios en pH, temperatura o recuperación en la presión, el flux y la calidad del permeado.

PROTÓN® calcula con precisión el rechazo de boro con variación del pH, considerando tanto la temperatura y como fuerza iónica, y la diferenciación entre el rechazo de membranas de nanofiltración, salobre y agua de mar. Otros rechazos de contaminantes que son calculados incluyen hierro, manganeso, aluminio, amoníaco, nitrato, nitrito, sulfuros. También es el único software disponible actualmente que predice el rechazo de arsénico con variación del pH, temperatura y fuerza iónica. PROTÓN® incluso proporciona cálculos que ayudan con el diseño del pretratamiento de coagulación y el pre-tratamiento de desgasificación (ver más abajo: Especiación Química).

¿Qué hace a PROTÓN® diferente de otros software de anti-incrustantes?

La mayoría de los software de anti-incrustantes para ósmosis inversa y nanofiltración asumen el 100% de rechazo de sales. Los pocos que permiten la entrada del rechazo de sales de la membrana lo aplican como un factor, ignorando por completo el hecho que el paso de sales es una función del flux de la membrana.

PROTÓN® es el primer software de anti-incrustantes que puede diseñar un sistema de nanofiltración u ósmosis inversa, y dar cuenta de las propiedades de la membrana y tasas de flux en las diferentes etapas de un sistema. El usuario tiene la opción de usar el diseño del sistema proporcionado por PROTÓN® o sobrescribirlo con el arreglo del fabricante de membranas y las tasas de flujo por etapa. El software también calcula el factor de polarización de la concentración, proporcionando al usuario la más precisa, y óptimas dosificaciones de anti-incrustantes requeridas para los sistemas hibridos NF, RO o NF/RO. La caracteristica de hibridizacion permite al usuario entrar cualquier combinacion de membranas dentro de la misma etapa.

PROTÓN® calcula el potencial de incrustacion de más de 50 diferentes incrustaciones que se pueden formar en los sistemas de membranas RO/NF. Muchos programas de software de anti-incrustante para RO utilizan fórmulas “enlatadas” que fallan o dan lecturas erróneas fuera de un determinado rango de pH o TDS. Sin embargo, los cálculos de incrustacion de Proton® no se basan en fórmulas, sino más bien en los datos termodinámicos adquiridos de revisados trabajos de investigación científica. La temperatura, actividad de iones, y los complejos de iones son considerados para cada uno de los cálculos. El software tiene en cuenta mas de 130 complejos de iones, permiteindo una precisa modelacion de complejos de agua residual industrial de reuso o agua de mar en la entera operacion de la RO en un rango de pH de 1 – 11. Las saturaciones de incrustacion calculadas por PROTÓN® son por lo tanto las más precisos y confiables en la industria con todas las reacciones probadas en un ambiente controlado y reconciliados en aplicaciones del mundo real.

PROTÓN® ha introducido tambien cinco poderosos nuevos índices:

  1. Índice de Nucleación de Carbonato de Calcio (CCNI): El CCNI es un índice de carbonato de calcio que considera pH, temperatura, actividad iónica, y formación de complejos iónicos. En sistemas de ósmosis inversa y nanofiltración, cualquier cantidad de incrustación de carbonato de calcio impactará su desempeño.  El comúnmente usado Índice de Saturación de Langalier (LSI) es limitado en que tiene en cuenta la formación de complejos de iones, y solamente estima la actividad iónica mediante la aplicación de un factor “fludge” basado en TDS.  A mas álto TDS, el Índice Stiff & Davis es a menudo usado, pero es no confiable cuando es usado en aplicaciones que no son para agua de mar. El Potencial de Precipitación de Carbonato de Calcio (CCPP) calcula la cantidad real de incrustación que puede precipitar.  Pero es estequiométricamente limitado, porque a una mas álta fuerza motriz para formación de incrustación puede ser enmascarado por una baja concentración de calcio; un agua con una alta fuerza motriz para formación de incrustación y un agua con no potencial de incrustación pueden ambas tener un CCPP de sólo 125 mg/l simplemente porque la concentración de calcio es sólo 50 ppm en ambos.  El CCNI es capaz de predecir precisamente nucleación espontanea y saturación de carbonato de calcio para cualquier calidad de agua en un rango de pH de 1 – 11 y un rango de temperatura de 5 – 60 ⁰C.
  2. Índice Kinético de Malki (MKI): Este es un índice basado en la velocidad de formación de carbonato de calcio que es usado para calcular las dosificaciones de anti-incrustante. En sistemas de ósmosis inversa y nanofiltración, aun úna muy delgada capa de incrustación de carbonato de calcio impactará su desempeño. La mayoría de softwares para proyecciones de anti-incrustante confian en el Índice de Saturación de Langalier (LSI) o en el Potencial de Precipitación de Carbonato de Calcio (CCPP) el cual cuantifica cuanta incrustación se formará.  Esa cantidad de incrustación podría formarse en segundos o sobre un periodo de varios días, y esto ha hecho esos dos métodos inadecuados para el cálculo confiable de la más óptima dosificación de anti-incrustante para RO/NF.  La clave es determinar si la formación es lo suficientemente lenta para ser controlable por anti-incrustante, y si lo es, entonces una dosificación exacta puede ser determinada para redisolver el núcleo del cristal a una velocidad mas rápida que su formación.
  3. Índice de Precipitación del Anti-incrustante (API): Este índice es el primero de su tipo en determinar la limitaciones de varios anti-incrustantes en un sistema de membranas.  Todos los inhibidores de incrustación tienen la tendencia de formar incrustaciones de calcio o magnesio.  Esto aplica para los anti-incrustantes base fosfonatos, acrilato, y aun los “verdes”.  AWC ha tambíen identificado complejo de sales de calcio-carbonato-anti-incrustante que se forman bajo ciertas condiciones.  El API calcula la solubilidad de los anti-incrustantes basado en la cantidad de calcio en el agua, alcalinidad, pH, fuerza iónica, complejos de iones, y temperatura.  Tiene en cuenta las diferentes sales de anti-incrustantes, y predice precisamente si a una dosificación dada resultará en una precipitación de sal de anti-incrustante. Esos quienes han estado en la industria de membranas el suficiente tiempo reconocerán casos donde la incrustacion ha ocurrido aún cuando la saturación de carbonato de calcio era relativamente bajo.  Esto ocurre debido a la precipitaciones de sales de calcio-anti-incrustante; cuando el inhibidor activo esta perdido, incrustación mineral se formará.  El API permite el usuario predecir la probabilidad de este tipo de incrustación y en consecuencia hacer los ajustes mientras todavía en fase de diseño.
  4. Índice de Fosfato de Malki (MPI): Este es el único índice de saturaciín de fosfato de calcio que tiene en cuenta pH, temperatura, complejos iónicos y fuerza iónica.  Porque el fosfato de calcio tiene tal baja solubilidad, su saturación puede estar directamente correlacionada a su velocidad de formación.  El MPI determina si la incrustación de fosfato de calcio ocurrirá, y permite la selección del anti-incrustante y cálculo de dosificación para su inhibición.
  5. Índice de Sílice de Malki (MSI): la formación de sílice puede ser lo suficiente lenta así que una solución saturada de silice puede no precipitar hasta bien después que ha dejado el sistema de membranas.  La velocidad de formación es por lo tanto esencial para predecir cómo la sílice impactará la operación del sistema de membranas.  La sílice se polimeriza en partículas coloidales que crecen y/o se aglomeran para formar la incrustación de sílice.  Ciertos cationes tales como calcio y magnesio pueden hacer la sílice menos soluble e incrementar su velocidad de polimerización a una alta fuerza iónica.  La solubilidad de la sílice aumenta a más altas temperaturas, pero paradójicamente, su velocidad de polimerización es también más rapida con aumento de la temperatura.  El MSI tiene en cuenta todos esos mecanismos competidores, y suministra la más precisa herramienta de predicción en la industria. La mayoría de los softwares de proyección de anti-incrustantes calcula la máxima recuperación asumiendo que a una concentración de hasta 300 ppm de sílice puede ser controlada por anti-incrustantes; este enfoque demasiado simplista nunca es confiable.  Por el contrario, el MSI usa un algoritmo altamente sofisticado que tiene en cuenta toda la termodinámica y propiedades kinéticas de la sílice para predecir el comportamiento de la sílice en el sistema.  El MSI puede confiablemente estimar la cantidad de tiempo que incrustación de sílice causar una disminución de 10 -15% en permeabilidad; esto es extremadamente util cuando se realizan análisis de costos, permitiendo al diseñador comparar el costo de limpieza vs el costo de la disposición de la salmuera mientras se opera a una más baja recuperación.

¿Cuál es la función de la Especiación Química en PROTÓN®?

PROTÓN® especia ácidos débiles, bases débiles, hidróxidos metálicos y complejos iónicos basado ​​en el pH, la fuerza iónica, el estado de oxidación y la temperatura. Esto permite al usuario determinar el número de cargas que los compuestos llevarán bajo cualquier conjunto dado de condiciones. Esto es esencial para predecir la formación de incrustaciones y el ensuciamiento de la parte frontal de la membrana por los hidróxidos metálicos. La función de especiación también permite al usuario ver cambios en las cargas de cualquier especie con variaciones de temperatura o pH en tiempo real; una función que es extremadamente útil en la optimización del pH en la coagulación previa. Finalmente, permite al usuario diseñar el post-tratamiento de desgasificación en dióxido de carbono, amoníaco y/o sulfuro de hidrógeno en el permeado.

¿Por qué PROTÓN® sólo está disponible como un software online?

PROTÓN® es online por tres razones principales:

1. Su acceso puede ser desde cualquier computadora, tableta o teléfono inteligente que tenga una conexión a Internet.
2. Las actualizaciones y mejoras del software pueden ser realizadas sin problema ni necesidad que el usuario descargue una actualización.
3. Un software on-line puede ser constantemente monitoreado para ver su funcionalidad, y eliminar los problemas asociados con los sistemas operativos de computadora que están constantemente cambiando de un año a otro.

¿Cómo puedo estar seguro que la información que ingreso en PROTÓN® permanecerá confidencial y no violará ningún acuerdo de no divulgación que pueda tener?

PROTÓN® se basa en un servidor altamente seguro con múltiples capas de seguridad.  Además, no permite a ningún usuario iniciar sesión sin aceptar los términos y condiciones de uso, que incluyen un acuerdo de no divulgación (NDA) entre el usuario y American Water Chemicals, Inc. Esta NDA proporciona al usuario la garantía que American Water Chemicals estará obligado por la confidencialidad y no compartirá ninguna de la información del usuario sin el permiso explícito del usuario.