تصفیه آب به روش تبادل یونی رزینی 2017-08-07T11:03:18+00:00

روش تبادل یونی چیست ؟ (Ion exchange) (IX)

حضور یون های فلزی در آب باعث ایجاد مشکلات زیادی می شود. این یون ها منجر به افزایش آهک شده و باعث خوردگی لوله ها می شود. رزین های تبادل یونی در مصارف خانگی در حذف سختی آب ( حذف یون های کلسیم و منیزیم) کاربرد دارند.در واقع  در این روش یون های Ca2+، Mg2+ وبا یون سدیم (Na+ )  و پتاسیم  (K+) جایگزین  می شوند.

دستگاه تصفیه به روش تبادل یونی معمولا در سیستم های آبی کوچک و در منازل شخصی استفاده می شوند. در سیستم تبادل یونی، یون موجود در آب با یونی که در داخل رزین هست (برای مثال یون سدیم) جایگزین می شود.این رزیین ها یون های کلسیم و منیزیم را با یون سدیم جایگزین می کنند. واکنش های شیمیایی زیر فرایند تبادل یونی را نشان میدهند. در این روابط R نشان دهنده رزین تبادل کننده می باشد.

حذف سختی کربنات


Ca (HCO3)2 + Na2R ——> CaR + 2NaHCO3


Mg (HCO3)2 + Na2R ——> MgR + 2NaHCO3

حذف سختی غیرکربنات


CaSO4 + Na2R —– > CaR + Na2SO4
CaCl2 + Na2R ——> CaR + CaCl2
MgSO4 + Na2R ——> MgR + Na2SO4
MgCl2 + Na2R ——> MgR + 2NaC1

رزین های تبادل یونی پلیمرها آلی هستند که در ساختار خود دارای گروههای آنیونی می باشند. عوامل آنیونی موجود در ساختار رزین های پلیمری باعث می شوند که در عملیات تبادل یونی کاتیون های دو ظرفیتی مانند (Ca++) اتصالات محکم تری را نسبت به کاتیون های تک ظرفیتی (Ca+) داشته باشند.

در فرایند تبادل یونی pH محیط تغییر نمیکند. با این وجود پایداری آب به دلیل حذف کلسیم و منیزیم و افزایش اندک مواد نا محلول کاهش می یابد. با  حذفppm  1 از کلسیم و منیزیم و جایگزینی آنها با سدیم، میزان مواد نامحلول در  آب به ترتیب  0.15 ppm و 0.88 ppm افزایش پیدا می کند.

زمانی که تمامی یون سدیم موجود در رزین با یون های کلسیم و منیزیم مبادله شدند، رزین ها برای احیای مجدد بامحلول سدیم کلرید شستشو داده می شوند تا یون های کلسیم و منیزیم از آن ها زدوده شوند. در واحد های کوچک مانند منازل شخصی، فاضلاب خروجی از ستونهای تبادل یونی که حاوی مقادیر بالای یون کلسیم و منیزیم هستند مستقیماً وارد سیستم فاضلاب می شوند.

واحد های تبادی یونی

واحد هاي تبادل یونی مانند فیلترهای فشار هستند. این واحد ها به طور معمول از نوع جریان پایین می باشند و اندازه و حجم دستگاه ها به تناسب سختی آب و حجم آب تصفیه شده تعیین می شود. رزین توسط یک سیستم زهکشی که آب تصفیه شده را حذف و آب نمک را به طور یکنواخت توزیع میکند در طول فرایند احیا پشتیبانی می شود.

چرخه نرم كردن آب:

فرايند نرم كردن آب وقتي كه ميزان سختي آب در خروجي به كمتر از 5mg/L رسيد تمام مي شود. معمولا همه واحد هاي تبادل يوني داراي زنگ هشدار هستند كه به وسيله آن ميزان مشخصي از آبي كه از سيتم تبادل يوني گذشته تعيين مي شود. اين كار براي اطمينان از كيفيت آب خروجي از واحد تبادل يوني نياز است.

چرخه شستشوي معكوس:

زماني كه سختي آّب  به ميزان مطلوب گرفته مي شود عوامل نرم كننده (رزين ها) بايد احيا شوند. در واحد هاي از نوع جريان پايين رزين ها بايد توسط جريان معكوس آب شستشو داده شوند تا همه يون هاي چسبيده به آن و يا هر نوع ماده اي كه توسط رزين فيلتر شده اند از آن زدوده شوند. توزيع كننده آب در بالاي واحد براي توزيع يكنواخت آب و جمع آوري يكنواخت آب شستشو استفاده مي شود.

احيا:

آب نمک غلیظ از حوضچه ذخیره به واحد تبادل يوني پمپ می شود. محلول نمكي قبل از ورود به به رزين رقيق سازي مي شود تا ميزان نمك موجود در آن به حدود 10 درصد برسد. زمان مورد نياز براي احيا در حدود 20تا 35 دقيقه است. رزين بايد براي تبادل يون هاي سخت با يون سديم موجود در محلول زمان كافي براي تماس با محلول را داشته باشد. اگر زمان احياي رزين ها كمتر از حد نياز باشد، زمان چرخه بعدي نرم كردن كوتاهتر و در نتيجه حجم آب تصفيه شده كمتر خواهد شد.

چرخه شستشو:

چرخه شستشو آب نمك باقي مانده در تانك را حذف مي كند. معمولا 10 دقيقه براي شستشوي آب نمك باقي مانده كافي است.

هرچند عمر معمولي رزين هاي مصنوعي در حدود 5 سال است، اما عوامل متعددي مي تواند عمر آنها را كاهش دهد. اكسيداسيون توسط كلر رايج ترين علت از بين رفتن رزين ها مي باشد. زماني كه از كلر براي اكسيد كردن آهن موجود در آب استفاده مي شود، بايد كلر موجود در آن قبل از ورود به واحد تبادل يوني حذف شود.

همچنين وجود آهن در آب توانايي رزين ها را در حذف يون هاي سخت به شدت تحت تاثير قرار مي دهد. آهن مي تواند در حين فرايند نرم كردن آب اكسيد شده و به صورت رسوب بر روي رزين ها انباشته شود. در صورت انباشته شدن رسوب آهن بر روي رزين ها ديگر نمي توان با شستشو توسط آب نمك اين رسوبات را از روي رزين ها زدود. اما اگر اكسيد آهن قبل از واحد تبادل يوني تشكيل شود توس رزين ها فيلتر مي شود و در عمليات شستشوي معكوس زدوده مي شود. معمولا وقتي ميزان آهن در آّب زياد باشد، حذف آهن قبل از ورود آب به واحد تبادل يوني صورت مي گيرد.

کدورت، مواد شیمیایی آلی، و لجن باكتريايي ظرفیت تبادل يوني رزین ها را كاهش مي دهد. بهترین راه حل براي حذف مواد معلق فیلتراسیون آنه قبل از ورود به واحد تبادل يوني است.

دستگاه تصفيه تبادل یونی آبکو

نمایی از سیستم تصفیه آب به روش تبادل یونی

مزاياي روش تبادل يوني:

در مقايسه با روش آهك- سودا، روش تبادل يوني داراي مزاياي خاصي به شرح زير مي باشد:

–         اين روش يك روش جمع و جور و كم هزينه است.

–         مواد شيميايي مصرفي در اين روش براي كاربران بي خطر و استفاده آن راحت تر است.

–         مي توان از اين روش كاملا به صورت خودكار (اتوماتيك) استفاده كرد.

طراحي، نصب، راه اندازي و آموزش سيستم هاي تصفبه تبادل یونی رزینی

شركت آب آفرینان نوین البرز (آبکو)  با بهره گيري از نيروي متخصص، طراحي سيستم هاي تبادل یونی رزيني را انجام و اجرا مي نمايد. سيستم هاي تبادل یونی شركت آبکو شامل مخازن FRP، يا مخازن فلزي در سایزهاي مختلف با ظرفيت هاي متفاوت براي ايجاد بسترهای رزيني، مخازن پلي اتيلني براي تهيه ي محلول آب و نمك جهت احياي مجدد رزين ها، شير اتوماتيك يا نيمه اتوماتيك در فرایند سختي گير و رزين های سختي گير پرولايت مي باشد. همچنین این شرکت آمادگي خود را جهت نصب و راه اندازي سيستم هاي تبادل یونی و دستگاه تصفیه آب و آموزش هاي لازم  پس از نصب سيستم اعلام می دارد.

جهت دریافت اطلاعات بیشتر با شماره های زیر تماس حاصل فرمایید :

02634710306
09121313433
09124480269
09120933961