PROTON®: 世界上最强大的膜阻垢剂软件

为什么AWC的新型阻垢软件名为 PROTON®?

质子化是接受来自周围溶液的酸质子,而去质子化是将酸质子捐献给周围溶液。之所以选择PROTON®是因为软件中的所有计算(无论是用于结垢饱和还是用于脱盐)都是基于反渗透/纳滤(RO / NF)过程中弱酸,碱和离子复合物的质子化和去质子化。

PROTON® 如何帮助我进行系统设计?

 PROTON® 允许用户比较相同条件下各种膜的所需进料压力和渗透水质量。一旦设计被选定,用户可以简单地选择不同的膜类型,并且可以立即看到对压力,水质和潜在结垢的影响。用户可以看到pH值、温度或回收率的变化对压力、流量和渗透液质量的实时影响。

PROTON® 可准确计算出不同pH值及经温度和离子强度的因素较正的条件下的脱硼率,并区分纳滤,微咸水和海水膜的脱硼率。计算的其他污染物排斥率包括铁,锰,铝,氨,硝酸盐,亚硝酸盐,硫化物。它也是目前唯一可以预测在不同pH值,温度和离子强度的条件下脱砷率的软件。PROTON® 甚至提供帮助设计预处理凝结和后处理脱气的计算(见下文:化学形态).

 

是什么让 PROTON® 与其他阻垢软件不同?

大多数反渗透和纳滤阻垢软件假定100%脱盐排斥率。少数软件也只是将膜脱盐率作为一个因素,完全忽略了盐通量是直接影响膜流通量的事实。

PROTON® 是第一款可以设计纳滤或反渗透系统阻垢剂的软件,可以给出系统各个阶段的膜性能和通量率。用户可以选择使用 PROTON®, 提供的系统设计,也可以使用膜制造商的设计和流量。该软件还计算浓度极化因子,为用户提供纳滤 (NF),反渗透(RO)或纳滤/反渗透(NF / RO)混合系统所需的最准确,最佳的阻垢剂剂量。混合功能允许用户在同一阶段输入任何膜组合。  PROTON®  也是唯一能够对Desalitech的闭路反渗透(CCRO)技术进行建模的阻垢剂预测软件。 CCRO是一项独特的技术,可以将回收率,流量和交叉流量分开,从而使运作系统的回收率能够远远超过传统RO所能达到的回收率。

PROTON® 可计算反渗透/纳滤(RO / NF)膜系统中50多种不同结垢的结垢潜能。许多反渗透阻垢软件程序使用“罐装”配方,导致在某些pH或总溶解固体(TDS)范围之外计算失败或给出错误的读数。然而,PROTON 的成垢计算不是基于公式,而是基于同行评审的科学研究论文获得的热力学数据。每次计算都要考虑温度,离子活度和离子络合物。该软件可处理超过130种离子络合物,可在整个反渗透系统工作范围pH值1 – 11内对复杂的工业废水再利用或海水淡化进行精确模拟。因此 PROTON® 计算的结垢饱和度是行业中最准确和最可靠的,所有反应在受控环境中进行测试,并与实际应用达成一致。

PROTON® 还推出了五个强大的新指标:

  1. 碳酸钙成核指数(CCNI ) : CCNI是解释pH,温度,离子活度和离子络合物形成对结垢影响的碳酸钙指数。在反渗透和纳滤系统中,任何数量的碳酸钙垢都会影响膜性能。通常使用的Langelier饱和指数(LSI)受到限制,因为它不考虑离子配合物的形成,并且仅通过应用基于总溶解固体(TDS)的“模糊因子”来估计离子活性。在总溶解固体(TDS)较高时,经常使用Stiff&Davis指数,但用于非海水应用时非常不可靠。碳酸钙沉淀潜能值(CCPP)计算可能沉淀的结垢的实际数量。但它在化学计量学上受到限制,因此用于形成结垢的较高驱动力可被低钙浓度所掩盖;仅仅因为钙浓度均为50ppm,具有高结垢驱动力的水和不结垢水都可以具有仅125mg / l的碳酸钙沉淀潜能值(CCPP)。碳酸钙成核指数(CCNI)能够准确预测碳酸钙的自发成核和饱和,适用于pH范围为1 – 11和温度范围为5 – 60°C的任何水质。
  2. Malki动力学指数(MKI): 这是基于用于计算阻垢剂剂量的碳酸钙形成速率的指数。 在反渗透和纳滤系统中,即使非常薄的碳酸钙垢层也会影响膜性能。 大多数阻垢剂预测软件都依赖Langelier饱和指数(LSI)或碳酸钙沉淀潜能值(CCPP)来量化结垢形成。这种结垢的数量可以在几秒钟内或几天内形成,这就使得这两种方法不足以可靠计算反渗透/纳滤(RO / NF)防垢剂的最佳剂量。 关键是要确定结垢是否足够缓慢到可以被阻垢剂控制,如果是,那么准确的剂量就可以跟据重新溶解晶核速率快过晶核形成速率的量来确定。
  3. 阻垢剂沉淀指数(API): 该指数在确定膜系统中各种阻垢剂的限度方面是第一个。所有的阻垢剂都有形成钙或镁垢的倾向。这适用于有机膦酸,丙烯酸盐,甚至“绿色”阻垢剂。 AWC®还确定了在某些条件下形成的碳酸钙 – 阻垢剂盐复合物。 阻垢剂沉淀指数(API)根据水中钙的量,碱度,pH值,离子强度,离子络合物和温度来计算阻垢剂的溶解度。它解释了不同阻垢剂盐的不同溶解度,并准确预测给定的阻垢剂剂量是否会导致阻垢剂盐沉淀。那些膜工业中的资深人士都知道即使碳酸钙饱和度相对较低时也会发生结垢的情况。这是由于钙-阻垢剂盐的沉淀而发生的; 当活性抑制剂失去效果时,将形成矿物结垢。 阻垢剂沉淀指数(API)允许用户预测此类结垢的可能性,并相应地在设计阶段进行调整。
  4. Malki磷酸盐指数(MPI): 这是唯一的钙磷酸盐饱和指数,它解释了pH,温度,离子配合物和离子强度对结垢的影响。 由于磷酸钙具有如此低的溶解度,其饱和度可直接与其形成速率相关。 Malki磷酸盐指数(MPI)准确地确定磷酸钙结垢是否会发生,并且能用于阻垢剂的选择及抑制剂量的计算。
  5. Malki二氧化硅指数(MSI): 二氧化硅的形成速度足够慢,以至于二氧化硅饱和溶液在其离开膜系统之后可能不会沉淀。因此,在预测二氧化硅如何影响膜系统的运行时,形成速率是至关重要的。二氧化硅聚合成胶体颗粒,这些胶粒生长和/或附聚形成二氧化硅垢。某些阳离子如钙和镁可以使二氧化硅溶解度降低并提高其聚合速率。二氧化硅在较高pH下更易溶,但本公司(AWC)研究表明,较高的pH值也会增加高离子强度下的聚合速率。二氧化硅在较高温度下的溶解度增加,但矛盾的是,随着温度升高,其聚合速率也较快。Malki二氧化硅指数(MSI)考虑了所有这些竞争机制,并提供了业界最准确的预测工具。大多数阻垢剂预测软件通过假设阻垢剂可控制浓度高达300ppm的二氧化硅来计算最大回收率; 这种过于简单化的方法永远不可靠。相比之下,Malki二氧化硅指数(MSI)使用高度复杂的算法来计算二氧化硅的所有热力学和动力学性质,从而预测系统中二氧化硅的行为。Malki二氧化硅指数(MSI)可以可靠地估计硅垢导致渗透率下降10-15%的时间; 这在进行成本分析时非常有用,它可让设计人员在较低的回收率下比较清洗成本与废水处理成本。

PROTON® 中的化学形态函数是什么?

PROTON® 基于pH,离子强度,氧化态和温度来分弱酸,弱碱,金属氢氧化物和离子络合物。 这允许用户确定在任何给定条件下化合物携带的电荷数量。这对于预测金属氢氧化物的垢形成和前端膜元件尾部污染是必不可少的。 形态函数还允许用户实时查看任何物种的电荷随温度或pH变化的变化; 这对于优化上游凝聚时的pH非常有用。最后,它允许用户设计基于渗透液中的二氧化碳,氨和/或硫化氢的后处理脱气装置。

为什么PROTON®只能用作基于云的软件?

PROTON® 基于云,主要有三个原因:

  1. 可以从任何有互联网连接的电脑,平板电脑或智能手机访问。
  2. 无需用户下载更新即可无缝执行软件的更新和改进。
  3. 可以不断监控基于云的软件的功能,并消除与每年不断变化的计算机操作系统相关的问题。

如何确保我在PROTON®中输入的信息是保密的,并且没有违反我可能拥有的任何保密协议?

PROTON®  基于具有多层安全性的高度安全的服务器。此外,它不允许任何用户在未同意使用条款和条件的情况下登录,其中包括用户与美国水化学公司(American Water Chemicals, Inc.)之间的保密协议(NDA)。此保密协议(NDA)向用户提供保证美国水化学公司受保密协议限t制 未经用户明确许可,不会共享用户的任何信息。