تبادل یونی تصفیه آب

تبادل یونی یکی از اشکال پدیده جذب سطحی است، که در آن فاز سیال در تماس با فاز جامد جاذب قرار می‌گیرد. طی این تماس برخی از اجزای موجود در فاز سیال جذب فاز جامد شده و از سیال جدا می‌گردند. فرایند تبادل یونی فرایندی برگشت پذیر است که طی آن یون های خارجی موجود در آب جذب گروه های عاملی قرار گرفته بر روی شبکه پلیمری (فاز جامد) می‌گردند و بدین ترتیب آب عاری از هرگونه ناخالصی یونی حاصل می‌گردد.

پس از اشباع شدن گروه های عاملی، سیستم تحت عملیات بازیابی و شستشوی شیمیایی قرار گرفته و مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تصفیه آب به روش سیستم تبادل یونی

از سیستم های تبادل یونی به دو منظور سختی گیری و همچنین تولید آب با خلوص بالاتر استفاده می شود که به طور جداگانه در ذیل اشاره می گردد. سیستم های تبادل یونی به عنوان سختی گیر آب مورد نیاز صنعت به لحاظ استاندارد با آب مورد نیاز شرب بسیار متفاوت می‌‌باشد.

نکته‌‌ای که در آب مورد نیاز اکثر صنایع حائز اهمیت می‌‌باشد، حذف املاحی است که می توانند در صورت فراهم آمدن شرایط رسوب نمایند. یکی از بیشترین مصارف آب در صنعت تولید بخار می‌‌باشد که در صورت وجود عوامل رسوب کننده در آب می‌‌توانند باعث کاهش عمر این تاسیسات گردند.

این عوامل رسوب کننده بیشتر با عنوان سختی شناخته می‌‌شوند. در تعریف علمی کلیه کاتیون های با ظرفیت الکتریکی بیشتر از یک را سختی گویند. لذا در اکثر صنایع فقط حذف سختی آب مد نظر می‌‌باشد که هزینه آن نسبت به حذف کل یون های آب بسیار پایین تر می باشد.

تصفیه آب به روش سیستم تبادل یونی
تصفیه آب به روش سیستم تبادل یونی

رزین های پایه سدیمی

در این میان سیستم های تبادل کننده یونی خاصی برای این منظور تولید شده اند که به رزین های پایه سدیمی معروفند. در واقع این رزین ها، سختی آب مانند یون های کلسیم، منیزیم و… را جذب کرده و به جای آن سدیم آزاد می نمایند.

توجه شود که در این روش جمع کل آنیون ها و کاتیون های آب ثابت می ماند و فقط نوع یون ها عوض می شوند. محدودیت این روش این است که برای TDS های بالای ۱۰۰۰جوابگو نمی باشند و باید از روش های دیگری استفاده شود. احیاء این سختی گیرها به وسیله محلول آب و نمک می باشد.

فروشگاه اینترنتی دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی عمران سازان مهاب
[divider]
Ion exchange is a form of adsorption phenomena, where the liquid phase is in contact with the solid phase adsorbents. The back some of the components in the solid phase and liquid phase adsorption fluid apart. The ion exchange process is reversible process in which foreign ions in the water absorption of the functional groups on the polymer network (solid phase) and are thus devoid of any impurity ion water is obtained.

After saturation of functional groups, chemical cleaning system is located under the recovery and re-used.

Water purification system ion exchange

Ion exchange softening systems to the order and the production of high purity water used separately mentioned below. Ion exchange water softener systems as standard with industry requirements in terms of water needed for drinking is very different.

Industry is the most important thing in water to remove minerals that can be provided in terms of their deposits. One of the most renowned water, produce steam, which in the presence of sediment in the water can be reduced lifetime of the facility.

Most of these deposits are known as hard. The scientific definition of all cations with electric capacity of a hard to say. Therefore, in most industries only remove water hardness is concerned that the cost of water to remove all the ions are much lower.

Sodium base resin

The specific ion exchange systems have been produced for this purpose are known to sodium base resin. In fact, these resins, water hardness ions such as calcium, magnesium and sodium absorption and instead released it.

Note that in this way the total anions and cations in the water remains constant and only changes are the type of ions. A limitation of this method is not accountable for TDS in 1000 and have used other methods. Revival of the softeners is a salt and water solution.

دستگاه های سختی گیر برای حذف سختی آب

از دستگاه های سختی گیر برای حذف سختی ناشی از کلسیم و منیزیم استفاده می‌کنند. اگر سختی موجود در آب بیش تر از ۷ الی ۸ گرین (grain) در گالن یا تقریباٌ ۱۲۰ میلی گرم در لیتر (قسمت در میلیون) باشد، شستشو با صابون و مواد شوینده به‌خوبی انجام نمی‌شود. هم‌چنین لوله‌های آب گرم، آب گرم‌کن‌ها و نیز سیستم های لوله کشی دچار رسوب گرفتگی می‌شوند.

دستگاه های سختی گیر  چگونه سختی آب را حذف میکنند

دستگاه های سختی گیر برای حذف سختی آب
دستگاه های سختی گیر برای حذف سختی آب

رایج‌ترین روش برای حذف سختی از آب مصرفی در منزل، استفاده از دستگاه سختی گیر تبادل کننده کاتیونی (cation exchange water softener) می‌باشد. رزین های مصنوعی که دارای جاذبه‌ای قوی برای یون های کلسیم، منیزیم و دیگر یون های فلزی با بار الکتریکی مثبت (کاتیون ها) هستند، در ابتدا با کاتیون های سدیم موجود در محلول آب نمک (کلرید سدیم) اشباع می‌شوند. هم‌چنان‌که آب از روی رزین‌ها عبور می‌کند، یون های سدیم با یون های کلسیم و منیزیم عوض می‌شوند.
دستگاه های سختی گیر برحسب سیستم احیای رزینی، به دسته‌های اتوماتیک، نیمه اتوماتیک و دستی طبقه‌بندی می‌شوند. این دستگاه ها در اندازه‌های مختلف در دسترس هستند و بر حسب مقدار سختی که می‌توانند قبل از مرحله‌ی احیا از آب حذف کنند، درجه‌بندی می‌شوند.

محدودیت ها

افرادی که دارای رژیم غذایی مرتبط با سدیم هستند، قبل از استفاده از این دستگاه ها باید با پزشک خود مشورت کنند چون احتمال دارد که محلول آب نمک از طریق یک کنارگذر وارد آب مصرفی برای شرب و آشپزی گردد. دستگاه های جدیدتری نیز در دسترس هستند که به‌جای سدیم به‌عنوان ماده معدنی تبادل‌کننده یونی، از پتاسیم استفاده می‌کنند. سختی گیرهای آب هم‌چنین می‌توانند مقادیر اندکی از آهن را نیز حذف کنند. اما در هر صورت استفاده از دستگاه سختی‌گیر برای حذف آهن توصیه نمی‌شود. برای حذف آهن باید از فیلترهای مخصوص آهن استفاده نمود.

نگه داری

هنگامی‌که ظرفیت رزین برای حذف یون های کلسیم و منیزیم تکمیل می‌شود، رزین ها را باید باید شارژ کرد. در سختی‌گیرهای تمام اتوماتیک، عملیات احیای رزین به‌صورت یک برنامه‌ی از پیش طراحی شده انجام می‌گردد و بعد از آن سختی گیر به‌طور خودکار در وضعیت سرویس‌دهی قرار می‌گیرد. عملیات احیا معمولاً در یک زمان مشخص انجام می‌شود، البته در برخی از دستگاه ها انجام این کار با فرمان آشکارکننده‌های سختی و سختی سنج های نصب شده، آغاز می‌گردد.

سختی گیرهای نیمه اتوماتیک

سختی گیرهای نیمه اتوماتیک برای همه موارد به‌جز شروع عملیات احیا، دارای کنترل خودکار هستند. هم‌چنین برای انجام امور مربوط به بهره‌برداری و کار با شیرآلات کنترل شستشوی معکوس، شستشو با آب نمک و آب‌کشی نهایی در دستگاه های دستی، باید یک کتابچه راهنما جهت استفاده‌ی اپراتور تهیه و ارائه گردد.

سختی گیر تمام اتوماتیک

در این دستگاه مراحل مربوط به عملیات احیا به‌صورت خودکار انجام می‌شود. مخزن آب نمک باید مرتباً با محلول نمک پر گردد.

منبع: فروشگاه دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی عمران سازان مهاب