رزین در تصفیه آب

رزین در تصفیه آب

در این مقاله قصد داریم شما را با رزین تصفیه آب و نقش رزین در تصفیه آب به صورت کامل آشنا کنیم. آب شامل نمک های مختلف با غلظت های مختلف می باشد. نمک های موجود در آب به یون های باردار تشکیل دهنده شان تجزیه می شود. ذرات موجو در آب با بار منفی شامل آنیون ها می باشند و ذرات با بار مثبت شامل کاتیون ها می باشند. وجود این ناخالصی ها در آب موجب اثرات منفی شده است. از عمده ترین اثرات منفی مواد ناخالصی در آب شامل خوردگی و فولینگ می باشد. شما می توانید به کمک رزین تبادل یونی ناخالصی موجود در آب را حذف کنید. حال از خود می پرسید چگونه امکان پذیر می باشد؟

تا آخر مقاله با ما همراه باشید تا شما را با رزین آشنا کنیم.

تاریخچه رزین تبادل یونی

برای اولین بار در سال ۱۹۰۵ میلادی یک شیمی دان که متولد آلمان بود مواد مصنوعی آلومینیم سیلیکات را به عنوان زئولیت شناخته می شدند در اولین سیستم تبادل یونی مورد استفاده قرار داد. این مواد به زودی جایگزین مواد طبیعی شدند. این مواد یون هایی که باعث سختی آب شدند را حذف کردند و جایگزین آن ها یون های سدیم آزاد می کردند.

طبقه بندی رزین سختی گیر

رزین ها بر حسب گروه عامل قابل تعویض متصل به پایه رزین به چهار دسته تقسیم بندی می شود:

1. رزین های کاتیونی قویSAC
2. رزین های کاتیونی ضعیفWAC
   
3. .رزین های آنیونی قوی   SBA  
4. رزین های آنیونی ضعیف WBA

– رزین های کاتیونی قوی قابلیت این را دارند تمام کاتیون های موجود در آب را جذب کند.

– رزین های کاتیونی ضعیف قادر به جذب کاتیون هایی هستند که به قلیائیت آب مربوط هستند و محصول سیستم اسید کربنات می باشد.رزین کاتیونی ضعیف قابلیت این را ندارد که کلیه کاتیون های موجود در آب را جذب کند. این نوع رزین ها دارای بازدهی بالاتری می باشند. رزین ها کاتیونی ضعیف باعث تولید پساب کم تری در احیا های مکرر می گردد. قابل به ذکر می باشد زمانی که هدفتان جدا کردن رزین های کاتیونی باشد. به کار گرفتن توام رزین های کاتیونی قوی و ضعیف اقتصادی تراز به کار گیری رزین کاتیونی قوی می باشد.

– رزین های آنیونی قوی قابلیت این را دارند کلیه آنیون های موجود در آب را جذب کنند.

– رزین های آنیونی ضعیف قابلیت جذب آنیون اسید های قوی همچون اسید سولفوریک، کلریدریک و نیتریک می باشد.  قابل به ذکر می باشد که رزین های آنیونی ضعیف نسبت به رزین های آنیونی قوی مقاوم تر می باشند . در سیستم های تصفیه آب رزین های آنیونی قوی در پایین دست رزین های آنیونی ضعیف قرار دارند.

احیای رزین

 احیای رزین تبادل یونی واکنش عکس واکنش مرحله سرویس رزین است.انواع رزین سختی گیر به روش های زیر احیا می شوند:

1. رزین های کاتیونی قوی : این نوع رزین ها را می توان با اسیدهای قوی همچون اسید سولفورک ، کلریدریک و اسید نیتریک احیا نمود.
2. رزین های کاتیونی ضعیف: این نوع رزین را می توان با تمام اسید ها احیا نمود.
3. رزین های آنیونی قوی: ای نوع رزین را می توان با باز قوی همچون هیدروکسید سدیم احیا نمود.
4. رزین های آنیونی ضعیف: این نوع رزین را می توان با آمونیاک احیا نمود.

زمانی که نیاز است رزین را احیا نمود به چه فاکتورهایی باید توجه نمود:

1. نرخ و میزان کل جریان آب عبوری.
2. میزان سختی آب خوراک سیستم .
3. نوع نمک های موجود در آب.
4. میزان ماده احیا کننده مصرفی .
5. نحوه احیا های قبلی.

قسمت های مختلف یک بستر تبادل یونی مختلط چیست؟

1. محل ورودی آب تصفیه نشده.
2. شبکه توزیع.
3. محل خروج هوا.
4. دریچه بازرسی.
5. پنجره آدم رو.
6. نازل.
7. محل خروج آب تصفیه شده.
8. رزین آنیونی.
9. رزین خنثی.
10. رزین کاتیونی.
11. محل خروج ماده احیا کننده.
12. شبکه توزیع ماده احیا کننده ورودی.
13. محل تخلیه و نمونه برداری.

مزایا بستر های تبادل یونی مختلط

1. قابلیت این را دارد آب با خلوص بالا تولید کند.
2. آب مطلوب برای بویل های فشار بالا و هر فرآیند دیگر در دسترس قرار می دهد.
3. دارای ظرفیت های گوناگون می باشد.
4. در مقایسه با تقطیر قیمت آب خالص بدست آمده بسیار پایین تر می باشد.

معایب بستر های تبادل یونی مختلط

1. احتیاج به آب کاملا شفاف به عنوان خوراک دارند.
2. یه سری از یون ها همچون یون های آهن و کلرآزاد به شدت مخرب این سیتم می باشند.
3. رزین های آنیونی دارای حساسیت بالایی نسبت به مواد آلی دارند.
4. نوعی سیلیکات کلوئیدی غیر فعال در بستر های مختلط گرفته نمی شود.

عوامل مخرب رزین تصفیه آب چیست؟

چند نمونه از عواملی که می تواند باعث مخرب شدن رزین تصفیه آب شود به شرح زیر می باشد:

1. مواد اکسید کننده: مواد اکسید کننده که شامل کلر آزاد می باشد هر دو نوع رزین را که شامل رزین های آنیونی و رزین های کاتیونی می باشد را تخریب می کند. مواد اکسید کننده در ساختار پلیمری رزین کاتیونی را مورد حمله قرار می دهد و باعث می شود که مقاومت کلی دانه های رزین کم شود.
2. تخریب حرارتی: موارد دیگری که می تواند باعث تخریب شدن رزین شود حرارت می باشد. زمانی رزین های آنیونی خراب می شوند که حرارت زاید وارد شود و داغ شوند . حداکثر دمای رزین های آنیونی اکریلیک برابر با ۱۰۰F می باشد و رزین های آنیونی قوی نوع دوم ۱۰۵ F می باشد.
3. فولینگ ارگانیک: فولینگ ارگانیک یکی از معمول ترین فولینگ ها می باشد که بیشترین مشکلات و هزینه را برای سیستم های رزینی ایجاد می کند.