رزین ها 

زیرشاخه‌ها

• 

  رزین های حذف انتخابی

  رزین های حذف انتخابی:

   

  حذف نیترات توسط حذف انتخابی رزین های تبادل کننده:

  سطح نیترات در آب آشامیدنی زیر 50 میلی گرم در لیتر توصیه می شود به ویژه برای کودکان و نوزادان زیرا سیستم گوارشی آنها هنوز نابالغ است . وجود نیترات و نیتریت در آب آشامیدنی احتمال ابتلا به بیماری متهمو گلوبینمیا و یا سندرم کودک آبی می شود. از عوارض دیگر استفاده از نیترات در مدت زمان طولانی می توان کاهش اسیدیته معده ، کمبود آنزیم های خون ، کاهش هموگلوبین های طبیعی خون ، افسردگی ، تأثیر بر سیستم عصبی و زمانیکه غلظت آن بالای 70% باشد سبب مرگ خواهد شد.

   

  از روش های مختلف در تصفیه آب روش اسمز معکوس و رزین های تبادل کننده یون کارآمدترین روش برای حذف نیترات و ترکیبات حاوی نیترات در آب است. نیترات موجود در منابع آبی را می توان با رزین های تبادل یونی آنیونی قوی در سیکل ( CL- ) حذف کرد.

   

  تبادل یون یک واکنش دو طرفه و برگشت پذیر است که در آن یون های موجود در یک محلول با یون های دارای بار الکتریکی مشابه موجود در روی رزین مبادله می شوند. نیترات در آب از بار منفی برخوردار است بنابراین می توان آن را توسط رزین های آنیونی از آب حذف نمود.

   

  رزین های تبادل کننده یونی پس از استفاده احتیاج به بازسازی دارند زیرا این مبادله کننده های یون پس از هربار استفاده دچار رسوب جدی می شوند و احتیاج دارند تا با مواد شیمیایی خاص تمیز و احیاء شوند تا دوباره بتوانند مورد استفاده قرار گیرند.

   

  موادشیمیایی که برای احیاء و بازسازی رزین ها استفاده می شود عبارتند از کلرید سدیم (نمک طعام)، کلرید پتاسیم ، اسید سیتریک و دی اکسید کلر.

   

  در این عمل با استفاده از یک محلول که دارای یون های از دست رفته رزین به مقدار کافی می باشد، رزین دوباره به فرم فعال اولیه تبدیل می شود اما مقداری از ظرفیت تبادل خود را از دست می دهد، به طور کلی هر چه ظرفیت یون بیشتر باشد با تمایل بیشتری جذب رزین می گردد. بنابراین یون سه ظرفیتی و یون دو ظرفیتی بیش از یون یک ظرفیتی توسط رزین جذب می شود. حتی برای یون های با ظرفیت یکسان نیز ضریب گزینش متفاوت است و اغلب هر چقدر وزن مولکولی بیشتر باشد و یا اندازه یون کوچکتر گردد، تمایل به جذب افزایش می یابد. وجود ضریب گزینش باعث می شود که یون ها به طور یکسان جذب رزین نشوند. در نتیجه وقتی که نیترات یون موردنظر برای حذف باشد، قبل از آن به طور اجتناب ناپذیر، فسفات و سولفات مبادله شده و زمانی نیترات مبادله می گردد که دیگر یون های مذکور به صورت آزاد وجود نداشته باشند.

   

  در سال های اخیر رزین هایی ساخته شده اند که نسبت به نیترات قابلیت جذب بیشتری دارند و به آنها رزین های انتخابی می گویند. برای افزایش ضریب گزینش نیترات در این نوع رزین ها، طول زنجیره های استری افزایش یافته تا ظرفیت نیترات برای احیاء زنجیره ها بیشتر شود. اما با افزایش طول این زنجیره، ظرفیت حجمی رزین کاهش می یابد، بنابراین رزین های انتخابی در فواصل زمانی کوتاه تری نسبت به رزین های معمولی نیاز به احیاء دارند.

   

   رزین تبادل یونی purolite A520E رزین با پایه آنیونی قوی با منافذ درشت است که مخصوص فرآیندهایی است که جهت حذف نیترات از آب آشامیدنی طراحی می شوند. میل ترکیبی این ماده (رزین) با نیترات بیشتر از سولفات بوده و آنیون های موجود در رزین جایگزین نیترات موجود در آب می شوند.

   

  رزین تبادل یون purolite A520E با داشتن منافذ درشت ماتریس در ساختار خود دارای قابلیت ویژه ای است که برای حذف نیترات از آب آشامیدنی و فاضلاب های شهری مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع مبادله کننده یون مناسب برای حذف نیترات حتی زمانی که غلظت نیترات در آب بالا و همچنین در حضور یون سولفات استفاده می شود. به همین دلیل این نوع رزین در برنامه های کاربردی تصفیه آب و فاضلاب از نیترات و ترکیبات حاوی نیترات در مقایسه با سایر رزین های استاندارد دارای عملکرد برتری است. استفاده از رزین های تبادل یونی مؤثرترین ، بهترین و مطمئن ترین روش جهت حذف نیترات از آب های آشامیدنی است که این فناوری شامل حذف نیترات و جایگزینی آن توسط آنیون های دیگر است.

   

  در ایالات متحده آمریکا در استانداردها و قوانین مخصوص آب آشامیدنی حد قابل قبول نیترات در آب حدود 45mg/L  توصیه شده است.

   

  ویژگی های عمومی PUROLITE A520E :

   

  کاربرد : فرآیند حذف و تصفیه نیترات

   

  ساختار پلی مری : پلی استایرن با منافذ درشت و ساختار شبکه ای

   

  ظاهر : دانه های کروی

   

  عملکرد گروه : آمونیوم چهارتایی (نوع 1)

   

  مجموع ظرفیت (حداقل) : 0.90 eq/L   و 19/65 KGr/ft3

   

  درجه حرارت : 100C – 212F

   

  محدودیت pH  0 – 14

   

  سازمان حفاظت از محیط زیست و بهداشت جهانی استفاده از رزین های تبادل یون را بعنوان بهترین روش برای از بین بردن نیترات در آب های قابل شرب معرفی کرده اند . استفاده از رزین های تبادل یونی مؤثرترین ، بهترین و مطمئن ترین روش جهت حذف نیترات از آب های آشامیدنی است این فناوری شامل حذف نیترات و جایگزینی آن توسط آنیون های دیگر است.

   

  مزایای استفاده از روش تبادل یونی در حذف نیترات :

   

  1.       عملیات ساده
  2.       فرآیند مستقل از دما
  3.       در برابر تغییر غلظت نیترات کاملا منفعل است

   

  انواع رزین های تبادل یونی:

   

  رزین تبادل یونی کاتیونی (Cation exchange resin):

   

  رزین های دارای کاتیون های قابل تبادل، اصطلاحاً رزین کاتیونی نامیده شده و به دو دسته کلی رزین های کاتیونی اسیدی قوی و اسیدی ضعیف طبقه بندی می شوند. این رزین ها شامل یون های مثبت جابه جا شونده ای (متحرک) هستند که به گروه های عاملی اسیدی غیر متحرک نظیر اسید سولفونیک و کربوکسیلیک متصل می شوند. در هنگام بهره برداری از رزین، یون های مثبت هیدروژن و سدیم جایگزین کاتیون های موجود در آب می گردند. در زمان عملیات احیا نیز کاتیون هایی که در بستر رزین گیر افتاده اند، وارد محلول احیا شده و مجدداً با هیدروژن و سدیم جایگزین می گردند.

   

  رزین تبادل یونی آنیونی (Anion exchange resin):

   

  رزین های دارای آنیون های قابل تبادل، با نام رزین های آنیونی شناخته می شوند و به دو دسته کلی رزین های آنیونی بازی قوی و بازی ضعیف طبقه بندی می شوند. این رزین ها قادر به حذف تمام یا بخشی از آنیون های موجود در آب می باشند. از رزین های آنیونی پرفروش موجود در ایران می توان به رزین آنیونی پرولایت مدل A400 استفاده کرد که کاربرد ویژه ای در دستگاه های دیونایزر دارد.

   

  رزین بستر مخلوط (Mix bed) :

   

  از رزین میکس بد جهت تولید آب با کیفیت بسیار بالا استفاده می شود. این رزین در واقع مخلوطی از رزین اسیدی کاتیونی قوی با سیکل هیدروژنی و رزین بازی آنیونی قوی با یون فعال هیدروکسید می باشد. در خروجی رزین آنیونی قوی را معمولاً از رزین میکس بد عبور می دهند تا کیفیت آب خروجی بهبود یابد. آب خروجی از رزین ترکیبی عمدتاً دارای هدایت الکتریکی کمتر از 1 میکرو زیمنس بر سانتی متر مربع، PH در محدوده 6.8 تا 7.2 و نیز دارای مقدار کمتر از ppm 0.02 سیلیکا می باشد.

   

  رزین تبادل یونی مخصوص حذف نیترات (Nitrate selective ion exchange resin):

   

  در تصفیه آب جهت حذف نیترات از آب می توان از رزین هایی با انواع زیر استفاده کرد:

   

   

  •     رزین های آنیونی بازی قوی ویژه حذف نیترات
  •     رزین های آنیونی بازی قوی نوع اول
  •     رزین های آنیونی بازی قوی نوع یک با ظرفیت بالا
  •     رزین های آنیونی بازی قوی نوع دوم
  •      رزین های آنیونی بازی ضعیف

   

  انتخاب رزین مورد استفاده به منظور حذف نیترات از آب به نظر مصرف کننده و نوع طراحی سیستم بستگی دارد که از جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:

   

  •     بوی زننده رزین های آنیونی قوی نوع اول در مقایسه با بدون بو بودن رزین های نوع دوم
  •     احتمال نشتی نیترات در رزین پس از اشباع رزین های نوع 1 و 2
  •     لزوم استفاده از رزین مخصوص حذف نیترات برای آب های خوراکی که سولفات بالایی دارند.
  •     استفاده از رزین های آنیونی بازی قوی نوع 1 به علت ظرفیت بالا و کاهش هزینه های عملیاتی و کاهش هدر رفت آب
  •     استفاده نکردن از رزین مخصوص حذف نیترات هنگامی که هدف، حذف نیترات و آرسنیک از آب باشد.
  •     استفاده از روش جدید حذف نیترات با استفاده از رزین های آنیونی بازی ضعیف موجب کاهش هدر رفت آب می شود.

   

  جهت جلوگیری از نشت نیترات در آب تصفیه شده و آب هایی که مقدار سولفات بالایی داشته باشد، از رزین A520E پرولایت حذف نیترات استفاده می شود. اگر نسبت میزان سولفات آب به مجموع سولفات و نیترات موجود در آب بیشتر از 60% باشد، استفاده از رزین آنیونی مخصوص حذف نیترات بر رزین های آنیونی بازی قوی نوع 1 و 2 ترجیح داده می شود.

   

  به دلیل اینکه ذرات نیترات یون هایی بار منفی هستند، با استفاده از فیلتر رزین آنیونی می توان این ذرات را از آب حذف کرد و استفاده از این رزین ها بدین منظور مناسب است. این رزین های آنیونی پس از هر بار استفاده دچار رسوبگذاری شده و نیازمند انجام عملیات احیا خواهند بود. این رزین ها را معمولاً توسط مواد شیمیایی مانند کلرید سدیم، اسید سیتریک، کلرید پتاسیم و دی اکسید کلر مجدداً احیا می کنند. نکته مهمی که در این باره وجود دارد این است که ظرفیت یون های فعال رزین حتماً بیشتر از ظرفیت یون های نیترات باشد. هر چه این یون ها وزن مولکولی بیشتری داشته باشند به فیلترهای رزینی با قدرت جذب بالاتری نیاز خواهد بود.

   

  رزین های حذف آهن و منگنز:

   

  پس از سختی آب، حضور املاح آهن و منگنز، متداول ترین مشکل برای مصرف کنندگان آب به ویژه در بخش صنعتی محسوب می شود. این عناصر معمولاً به شکل اکسید فریک و اکسید منگنز نامحلول در آب می باشند. وجود یون آهن در آب بسته به غلظت آن می تواند باعث ایجاد رنگ زرد مایل به قهوه ای، طعم ناخوشایند آب، ایجاد لکه های رنگی بر روی لباس ها و در غلظت های بالا موجب تشکیل رسوب در لوله ها و تجهیزات صنعتی گردد. حضور یون منگنز در آب نیز می تواند سبب ایجاد لکه های قهوه ای بر روی لباس ها و ذرات سیاه رنگ بر روی وسایل شود. حد مجاز آهن در آب به نوع استفاده از آن متفاوت می باشد. برای مثال حد مجاز ترکیبات آهن به ترتیب برای آب های شرب 0.3 ppm و برای مصارف صنعتی حدود 0.005 تا 0.3 ppm تعیین شده است.

   

  ترکیبات آهن به طور کلی به دو صورت یون دو ظرفیتی (به نام فرو) و سه ظرفیتی (فریک) می باشند و ترکیبات فریک شکل کاملاً اکسید شده ترکیبات فرو هستند. در اثر مجاورت آب با هوا و اکسيژن محلول در آب، ترکیبات آهن به طور کامل اکسید می شوند. ترکیبات آهن در آب های سطحی معمولاً به صورت فریک و در آب های چاه به شکل فرو می باشند. ترکیبات فرو را می تواند با استفاده رزین های تبادل یونی کاتیونی (معمولاً فرم سدیمی) از آب حذف نمود، اما وجود ترکیبات فریک در آب می تواند باعث تشکیل رسوب بر روی بستر رزینی شده و عملکرد سیستم را مختل کند.

   

  از نوعی رزین های کاتیونی به منظور حذف انتخابی فلزات سنگینی مانند آهن و منگنز استفاده می شود. این رزین ها از نوع رزین های کیلاتی (chelating) متخلخل از جنس پلی استایرن و دارای گروه فعال ایمینو دی استیک هستند به طور ویژه برای حذف کاتیون های فلزات سنگین از پساب های صنعتی طراحی شده اند. از دیگر کاربردهای این رزین ها استفاده در فرایندهایی مانند استخراج  فلزات از سنگ معدن، تصفیه پساب آبکاری ها و نیز حمام آبکاری فلزات هستند.

   

  رزین تبادل یونی حذف آرسنیک:

   

  آلودگی آب به آرسنیک به ویژه در آب های زیر زمینی، به دلیل سمیت بالای آن، به عنوان یک مشکل اساسی در سراسر دنیا محسوب می شود. این ماده یکی از آلاینده های مهم آب آشامیدنی مطرح شده است که مصرف طولانی مدت آن می تواند باعث بروز سرطان در انسان شود. سازمان بهداشت جهانی حد مجاز آرسنیک در آب را 0.01 میلی گرم بر لیتر بیان کرده است در حالی که حداکثر حد مجاز آرسنیک در آب 5 میلی گرم بر لیتر می باشد.

   

  آرسنیک در آب به دو صورت آرسنات و آرسنیت وجود دارد. روش تبادلی یونی تنها قادر به حذف آرسنات (با بار منفی) از آب می باشد و برای حذف آرسنیک از آب لازم است که ابتدا آرسنیک (با بار خنثی) را به آنیون (با بار منفی) تبدیل نمود، بدین منظور معمولاً پیش از روش تبادل یونی از فرایند اکسایش استفاده می شود. در واقع انجام فرایند اکسایش پیش از روش مبادله یونی سبب تبدیل آرسنیت به آرسنات در آب می شود. البته باید توجه نمود که پس از انجام فرایند اکسایش باید مواد باقی مانده از قبل در رزین ها خارج شود و به نوعی رزین ها مورد احیا قرار بگیرند.

   

  زمان زیاد انجام روش اکسیداسیون به فرایند تبادل یونی و رزین های حساس لطمه وارد می کند، بنابراین ضروری است که پیش از این فرایند زمان آن را بهینه کنیم. فرایند تبادل یونی رزینی برای حذف آرسنیک می توان توسط همه انواع رزین های کاتیونی و آنیونی انجام شود اما استفاده از رزین های آنیونی قوی انتخابی آرسنیک بدین منظور مناسب تر است. رزینی اختصاصی که برای حذف آرسنیک توسط شرکت پرولایت تولید شده است، رزین آنیونی مدل A300E می باشد. این رزین آنیونی قوی از نوع کلراید بوده و هنگامی که از آن برای حذف آرسنیک از آب استفاده می شود، در PH بین 8 تا 9 واکنش آرسنات کلراید رخ می دهد.

  رزین تبادل یونی حذف بور:

   

  بدن انسان شامل حدود 0.7 میلی گرم بر لیتر عنصر بور است که به عنوان یک عنصر ضروری در رژیم غذایی محسوب نمی شود. مصرف بیش از 5 میلی گرم از اسید بوریک می تواند موجب ایجاد مسمویت و علایمی مانند تهوع، استفراغ، لخته شدن خون و تحریک پوست و چشم در انسان گردد.

  بور معمولاً در طبیعت به صورت اسید بوریک و نمک معادل آن وجود دارد. اسید بوریک را می توان به کمک رزین های تبادل یونی حذف نمود اما به علت شباهت آن با سیلیکات لازم است که فرایند تصفیه آب با دقت کافی انجام شود. رزین های تبادل یونی انتخابی بور نوعی رزین آنیونی ضعیف است که می تواند بور را در غلظت های بسیار پایین و در حضور یون های دیگر از آب حذف کند.

• 

  رزین های تولید آب آشامیدنی

  رزین های تولید آب آشامیدنی :

   

  رزین چیست و چه کاربردی در تصفیه آب دارد؟

  کاربرد رزین در تصفیه آب و تاثیرات مطلوب آن بر حذف کلسیم و منیزیم و سختی آب یکی از مهم ترین مباحث در صنعت تصفیه آب می باشد و بر همین اساس تجهیزات متعددی طراحی و ارائه شده است. استفاده از رزین در تولید سختی گیر از جمله کاربردهای این ذرات کوچک باردار یونی می باشد که تا حد مطلوبی قادر به کاهش سختی آب هستند. فروشگاه واتر سولوشن؛ تولید کننده تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب در ادامه به سوالاتی از قبیل کاربرد رزین در تصفیه آب چیست و چطور می توان با کمک این ذرات سختی آب را کاهش داد پاسخ می دهیم:

   

  کاربرد رزین در تصفیه آب :

  رزین ترکیبی مصنوعی با مولکول های نسبتا بزرگ به شعاع 0.5 تا 0.25 میلیمتر می باشد که دارای دو قطب ناهمنام بوده و قادر به تبادل یون با ذرت باردار در محیط است. با توجه به وجود قطب های فعال آنها، این ذرات براحتی با سایر ذرات و مولکول های باردار موجود در محیط به تبادل یون پرداخته و به آنها متصل می گردند. با توجه به قدرت چسبندگی بسیار بالای این ذرات، در صنایع مختلف از قبیل تولید پلاستیک، کفپوش و چسب استفاده می گردد. از مهم ترین موارد کاربرد رزین تصفیه آب می باشد که هدف اصلی در آن، کاهش سختی و مولکول های کلسیم و منزیم موجود در آب است.

   

  کاربرد رزین در تصفیه آب در مرحله اول به نوع ذرات استفاده شده برای این منظور بستگی دارد، اما در حالت کلی می توان گفت این ذرات با توجه به کاتیون یا آنیون های فعال خود به تبادل یونی با ذرات معلق در آب با بار مثبت یا منفی پرداخته و باعث خنثی سازی خود و ذرات معلق می گردد. برای درک بهتر کاربرد این ذرات در تصفیه آب لازم است با انواع آن و ویژگی های هر یک بیشتر آشنا شوید که عبارتند از:

   

  رزین کاتیونی در تصفیه آب:

  رزین های کاتیونی به ذرات یا پلیمرهایی گفته میشود که دارای نقاط کاتیونی متحرک و فعال بوده و قادر است در واکنش برای تبادل یون شرکت کند. از این نوع رزین برای حذف سختی آب استفاده میشود، چون قادر است یون های منیزیم و کلسیم موجود در آب را با یون های سدیم موجود در این ذرات زرد و سفید رنگ جایگزین نماید. کاربرد رزین در تصفیه آب بر اساس قوی یا ضعیف بودن رزین کاتیونی نیز متفاوت خواهد بود. به طوریکه رزین های کاتیونی قوی قادر به حذف سختی آب و کاتیون های ضعیف تنها قادر به حذف سختی های موقت آب هستند. رزین های کاتیونی قوی استفاده شده برای کاهش سختی آب دارای سولفوریک فعال بوده و در نوع ضعیف آن از کربوکسیلیک استفاده می گردد. از جمله رزین های کاتیونی قوی می توان به پلی استایرن سولفونات و برای نوع ضعیف آن به کربوکسیلیک اسید اشاره نمود.

   

  رزین آنیونی در تصفیه آب:

  رزین های آنیونی نقطه مقابل کاتیونی ها هستند و بخش آنیونی آنها فعال و آماده برقراری واکنش و تبادل یون است. از این نوع ذرات بیشتر برای خالص سازی آب و حذف کلر موجود در آن استفاده می گردد. از نوع ضعیف این رزین بیشتر برای حذف اسیدهای معدنی استفاده شده و به جاذب اسید شهرت دارند. در مقابل، از رزین های آنیونی قوی می توانند تمام آنیون های موجود در آب را حذف نمایند. رزین های آنیونی که به قلیایی شهرت دارند را می توان در دو نوع ضعیف و قوی تقسیم بندی کرد. نوع قلیایی ضعیف این ذرات دارای گروه های 4 تایی آمینو هستند مانند PolyAPTAC و نوع ضعیف آن حاوی گروه های آمینو اولیه، ثانویه و ثالث مانند پلی اتیلن ایمین می باشند.

   

  کاربرد رزین در تصفیه آب و سختی گیری:

  با توجه به نوع رزین استفاده شده در فرآیند تصفیه آب، این ذرات قادر به حذف برخی از مواد و ذرات معلق در آب می باشند. از اصلی ترین کاربردهای رزین در تصفیه آب می توان به کاهش سختی آن اشاره نمود که یک تهدید بزرگ برای سلامتی انسان محسوب میشود. وجود منیزیم و کلسیم زیاد در آب از بزرگترین چالش ها در صنعت تصفیه آب می باشد که تجهیزات متعددی برای کاهش آن طراحی و تولید شده است. استفاده از فیلتر یا سختی گیر رزینی یکی از بهترین راهکارها در این زمینه می باشد که قادر است یون های منیزم و کلسیم را با یون سدیم فعال در رزین جایگزین کند. پس از استفاده متوالی از رزین به مرور لازم است نسبت به احیای سختگی گیر رزینی  اقدام شود. برای احیای این ذرات و افزایش راندمان و بهبود کاربرد رزین در تصفیه آب از نمک برای شستشوی آنها استفاده می گردد. نکته مهم اینکه، با این روش نمی توان کلر و گوگرد و سایر مواد آلی موجود در آب را حذف نمود.

   

  کاربرد رزین در خالص سازی آب:

  از دیگر کاربردهای رزین می توان به خالص سازی آب و کاهش مقدار کلر و فلزات سمی و سنگین موجود در آن اشاره نمود. منظور از فلزات سنگین در اینجا سرب و کادمیوم بوده که برای سلامتی بدن بسیار مضر هستند. علاوه براین، مس یکی از یون های سمی موجود در آب است که می توان با این ذرات تا حد مطلوبی نسبت به حذف آن اقدام نمود. فرآیند خالص سازی و حذف این فلزات با رزین به این صورت است که، تلاش میشود تا سدیم و کلسیم با این یون ها جایگزین شوند. البته، این ذرات در حذف کلر و مواد آلی موجود در آب بدرستی عمل نمی کند و به همین دلیل از فیلتر کربنی نیز باید برای این منظور استفاده نمود.

   

  ارتباط اندازه رزین با قدرت تبادل یون:

  رزین ها از نظر اندازه و روزنه های روی آنها با هم متفاوت می باشند و می توان آنها را در دو گروه با روزنه های ریز و درشت تقسیم بندی نمود. در حالت کلی، رزین هایی که دارای روزنه های ریز باشند، درجه بهم پیوستگی مولکولی آنها کمتر بوده و برای تصفیه آب کاربرد زیادی دارند. در مقابل، رزین با روزنه های درشت از نظر درجه بهم پیوستگی در سطح بالاتری بوده و قدرت تبادل یون و واکنش پذیری کمتری دارند. به عبارت دیگر، هر چه درجه بهم پیوستگی مولکولی در این ترکیبات بیشتر باشد، به همان اندازه ضریب و قدرت دریافت یون در آنها کمتر است. علاوه براین، هر اندازه درجه بهم پیوستگی مولکولی در دانه های رزین کمتر باشد، احیای آن بهتر و سریعتر صورت میگیرد.

  با توجه به تاثیر ریز و درشت بودن روزنه های موجود در سطح رزین بر میزان واکنش پذیری آنها، چینش آنها در دستگاه های تصفیه آب باید با دقت صورت گیرد. به طوریکه در ورودی این تجهیزات از رزین هایی با دانه های درشت استفاده شده و در بخش های انتهایی لایه هایی از رزین های ریزتر مورد استفاده قرار میگیرد.

   

  رزین اپوکسی:

  نوع دیگری از رزین که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد، رزین اپوکسی می باشد که در گروه رزین های دو جزئی قرار دارند. این ترکیبات از رزین و هاردنر تشکیل شده و قدرت چسبندگی بسیار بالایی داشته که این قدرت چسبندگی به دلیل واکنش شیمیایی بین این دو ماده می باشد. در ساختار کلی Epoxy resin دو کربن و یک مولکول اکسیژن وجود دارد که در نهایت ساختاری حلقوی و بسیار مقاوم و محکم را تشکیل می دهند. این گروه از ترکیبات رزین در صنعت تصفیه آب کاربرد نداشته و بیشتر در صنعت ساختمان و دکوارسیون مورد استفاده قرار میگیرد.

   

  طراحی و تولید سختی گیر رزینی:

  با توجه به قدرت بالای رزین در کاهش سختی آب و ذرات معلق مانند کلسیم و منزیم موجود در آن، فروشگاه واتر سولوشن طراحی و تولید سختی گیر رزینی را در مجموعه فعالیت های خود قرار داده است. سختی گیرهای تولید شده توسط این مجموعه از نظر اندازه و ابعاد و متریال به کار رفته برای آن، با توجه به شرایط محیط و تصفیه خانه و مقدار آب ورودی به آن انجام میشود. مهندسین و کارشناسان فروشگاه واتر سولوشن پس از بررسی شرایط محیط و سایر فاکتورها و رعایت استانداردها در نهایت محصول مورد نظر را طراحی و با بهترین و باکیفیت ترین متریال نسبت به ساخت آن اقدام می کنند. برای برقراری ارتباط با این مجموعه و اطلاع از ویژگی های هر یک از محصولات آنها می توانید از راه های ارتباطی ذکر شده در پایین صفحه استفاده نمایید.

• 

  رزین تولید آب فوق خالص

  رزین تولید آب فوق خالص :

   

  آب فوق خالص چیست؟

  آب فوق خالص، آبی است که تا حد بسیار زیاد و دقیقی برای کاربری خاصی، استفاده می شود. این آب، فاقد مقادیر املاح است و در صنایع مختلف کاربرد‌‌های زیادی دارد. آب فوق خالص مقاومتی برابر 18 مگا اهم دارد و همین ویژگی، سبب شده این آب بسیار پر کاربرد باشد. آب فوق خالص در صنایعی مانند صنایع الکتریکی (مانند ساخت نیمه رسانا‌ها)، صنایع داروسازی، صنایع اپتیک، صنایع تولید انرژی و نیروگاه‌‌‌های برق کاربرد دارد. این آب به دلیل اینکه فاقد هرگونه مواد اضافی می‌باشد در تولید دارو‌‌ها نقشی بسیار کلیدی دارد و در صنعت داروسازی همیشه مورد استفاده قرار گرفته است.

   

  روش تولید آب فوق خالص:

  روش‌‌‌های متعددی برای تولید آب فوق خالص وجود دارد، رایج‌ترین و در عین حال در دسترس‌ترین این روش‌‌‌ها استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی به همراه سیستم رزین است. لازم است بدانید در صنایع مختلف و با توجه به کاربری مورد انتظارشان از آب فوق خالص، این آب ممکن است متفاوت باشد و درصد خلوص آن تفاوت پیدا کند.

   

  برای تولید آب فوق خالص با دستگاه‌‌‌های تصفیه صنعتی، لازم است چند مرحله کلی انجام شود که در ادامه به بررسی آن‌‌ها خواهیم پرداخت:

   

  مرحله پیش تصفیه:

  در این گام آلودگی‌‌‌‌هایی که جامد هستند و نسبت به دیگر آلودگی‌‌ها بزرگتر و سنگین‌تراند، پیش از آغاز فرایند اسمز معکوس، در فیلتر‌‌‌ها و توری‌‌‌‌های دستگاه آب شیرین کن صنعتی گیر می‌کنند تا در آب خروجی وجود نداشته باشند. عملکرد بی‌نقص توری‌‌‌ها و فیلتر‌‌ها در کیفیت آب فوق خالص خروجی بسیار موثرند. فیلتر‌‌‌های شنی، فیلتر‌‌‌های کربنی و فیلتر‌‌‌های میکرونی مهم‌ترین فیلتر‌‌‌های دستگاه تصفیه آب صنعتی هستند. فیلتر‌‌‌های میکرونی این سیستم دارای ابعادی بین 5/0 تا 125 میکرون هستند و قادرند تا 99 درصد از املاح جامد موجود در آب ورودی را در مرحله پیش تصفیه حذف کنند تا اینگونه موارد به مرحله بعدی منتقل نشوند.

   

  مرحله فعالیت پمپ‌‌‌‌های دستگاه تصفیه آب صنعتی:

  در این مرحله، که یکی از مهمترین مراحل تولید آب فوق خالص است، با فشار پمپ‌‌‌‌ها و از طریق فرایند اسمز معکوس، یون‌‌‌‌ها، نمک‌‌‌‌ها و دیگر املاح اضافی آب، حذف می‌شوند. همانطور که درباره فیلتر‌‌ها و توری‌‌‌ها گفته شد، عملکرد پمپ‌‌‌ها نیز در کیفیت آب فوق خالص خروجی از دستگاه بسیار موثر است. در نتیجه، این پمپ‌‌‌ها باید با مشورت متخصصین و با توجه به کاربری آب فوق خالص خروجی انتخاب شوند.

   

  مرحله تکمیل تصفیه آب:

  در این مرحله با ادامه فعالیت پمپ‌‌‌ها و رخ دادن دوباره فرایند اسمز معکوس (اصطلاحا دوبار تقطیر) ، باقی مواد اضافی آب نیز حذف می‌شوند.

   

  مرحله گند زدایی:

  در این گام باکتری‌‌‌‌‌ها، قارچ‌‌‌‌‌ها، ویروس‌‌‌‌‌ها و دیگر عوامل بیماری‌زای موجود در آب، باید به طور کامل حذف شوند تا آب خارج شده از سیستم، فاقد هرگونه عامل بیماری‌زا و ماده اضافی باشد. در دستگاه‌‌های تصفیه آب صنعتی، مرحله گند زدایی به کمک اشعه UV که به روزترین تکنولوژی باکتری زدایی است انجام می‌شود. بنابراین، دستگاه آب شیرین کن صنعتی مناسب باید دارای برترین نوع سیستم‌‌‌های اشعه فرابنفش باشد تا مرحله گندزدایی به طور کامل و صحیح انجام شود.

   

  عملکرد سیستم رزینی در تولید آب فوق خالص:

  حالا و پس از اتمام مراحل عملکرد دستگاه تصفیه، زمان عملکرد سیستم رزینی فرا رسیده است. سیستم رزینی باقی مانده املاح یونیزه شده موجود در آب را حذف می‌کند و در تولید آب فوق خالص نقش بسیار حیاتی‌ای دارد. سیستم رزین با انجام فرایند تبادل یونی املاح موجود در آب که غالبا محلول و یونیزه شده هستند را به طور کامل حذف می‌کند.

   

  انواع سیستم‌های رزینی:

  سیستم‌‌‌های رزینی سه نوع هستند: سیستم‌‌‌های کاتیونی، سیستم‌‌‌های آنیونی و سیستم‌‌‌های میکسبد. سیستم‌‌‌های کاتیونی و آنیونی هر کدام قادر به حذف همان نوع از یون‌‌‌ها هستند و سیستم میکسبد که در فرایند تولید آب فوق خالص مورد استفاده قرار می‌گیرد، توانایی حذف هر دو نوع این یون‌‌ها را دارد و می‌تواند خالص‌ترین آب ممکن را برای شما فراهم آورد.

   

  بعد از انجام این 5 مرحله، آب فوق خالص آماده مصرف شده است و می‌توان آن را در صنایع مختلف به کار برد. باید توجه داشت آب فوق خالص با توجه به اینکه فاقد املاح طبیعی است، باید بلافاصله پس از تولید مورد استفاده قرار گیرد و نباید مدت زیادی در مجاورت هوای آزاد باشد.

• 

  رزین میکس بد (Mixed bed)

  رزینهای میکس بد (Mixed bed) یا رزینهای مبادل کننده یون:

  عمدتاً در صنعت تصفیه آب برای بهبود فرایند تصفیه اب و دستیابی به کیفیت آب (مانند سیستم اسمز معکوس) استفاده می شوند.

  رزین میکس بد بعنوان نامی برای رزین تبادل یونی که شامل کاتیون اسید قوی و رزین تبادل آنیون بازی قوی است نامیده میشود.

   

  رزین میکس بد صنعتی:

  رزین های کاتیونی و آنیونی می توانند در یک ظرف ساده با یکدیگر مخلوط شوند و آب با کیفیت بالا بوسیله واکنش های تبادل یونی زیاد تولید کنند که بطور مداوم به عنوان یک گذرگاه آبی در طول بستر مختلط رزین ها اتفاق می افتد. میکس بد به طور معمول مخلوطی از رزین های آنیونی و کاتیونی قوی به نسبت ۴۰% کاتیونی و ۶۰% آنیونی تشکیل شده است. سایر نسبتها می تواند بسته به آنالیز آب، ظرفیت دلخواه و کیفیت مورد نظر آب تصفیه شده بکار رود.

   

  انواع رزین میکس بد مارک Purolite®:

  MB400

  MB400IND

  MB400QR

  MB450VC

  MB46IND

  MB478LT

   

  کاربردهای رزین میکس بد:

  تولید آب فوق العاده خالص

  دیونیزه کردن آب

  شفاف کردن آب میعان شده(جهت آب ورودی به بویلر)

  پاک کنندگی میکرو الکترونیک

  صنایع دارویی

  نسبت حجم رزین کاتیونی به آنیونی می بایست در رنج ۴۰:۶۰ تا ۶۰:۴۰ باشد

  فلو جریان آب ۲۰-۴۰ حجم تانک بر ساعت باشد.

  سطح احیا کننده از ۸۰-۱۰۰ گرم بر لیتر برای اسید کلریدریک یا ۱۲۰-۱۶۰ گرم بر لیتر برای اسید سولفوریک برای رزین کاتیونی و ۸۰-۱۰۰ گرم بر لیتر سود برای رزین آنیونی می باشد.

  نهایتا کمتر از هر ۴ هفته یکبار سرویس بشوند.

  بیشترین سیلیکایی که ریخته می شود، ۱ گرم بر لیتر و در انتهای تانک می باشد.

  حداقل ارتفاع رزین میکس بد کاتیونی ۴۵۰ میلی متر یا ۱٫۵ فوت باشد.

   

  نکات طراحی رزین  Mix Bed:

  تعویض رزین های میکس بد زمانی لازم خواهد بود که آنالیز آب تولیدی پایین تر از حد قابل قبول باشد یا اینکه به درجه ای از آب سالم نیاز باشد که به کیفیت آب اطمینان داشته باشیم.TDS آب خروجی از تانک رزین میکس بد می بایست که در ۲۵ درجه سانتیگراد در حدود ۱۰-۲۰ppm باشد.

   

  مراحل احیا رزین میکس بد:

    

  یک طرح معمول برای احیای رزین میکس بد این است که رزین های آنیونی از رزین های کاتیونی قبل از اضافه نمودن سود و اسید از یکدیگر تفکیک شوند.

  تفکیک رزین ها بوسیله شست وشو معکوس رزین ها بوسیله جریان مناسبی از آب انجام میشود.

  رزین کاتیونی که دانسیته بالاتری دارد، در تانک رزین ته نشین خواهد شد، در حالیکه رزین های آنیونی به سمت بالای تانک خواهند رفت(در برخی حالتها، از آب نمک برای کمک به این جداسازی استفاده می شود).

   

  هر یک از بسترهای رزینی جداشده دوباره احیا و بازسازی می شوند. پس از تاثیر مواد شیمیایی احیا کننده، رزین ها شستشو داده می شوند و سپس فورا بوسیله هوا فشرده تمیز (فاقد روغن) با هم مخلوط میشوند.

   

  اسید احیا کننده :

  از طریق توزیع کننده پایین محفظه وارد میشود.

  سود سوزآور:

  از طریق توزیع کننده بالا رزین وارد میشود.

   

  پس از احیا کننده و شستشو از هوا و آب برای مخلوط کردن رزین ها استفاده میشود و رزین های شسته شده قابل استفاده مجدد میباشند.

  سیستم های ضد فشار و میکس بد ، آب خالص تری نسبت به ضدعفونی کننده های آنیونی و کاتیونی تولید میکند، اما نیازمند تجهیزات پیشرفته تری و هزینه اولیه بالاتری دارند.

   

  برای احیا رزین میکس بد تصفیه آب باید مراحل زیر را طی کرد:

   

  ۱-  جداسازی رزین بوسیله شستشو و ته نشینی (رزین کاتیونی در تانک ته نشین می شود، در حالیکه رزین های آنیونی در بالای آن قرار می گیرند به دلیل اختلاف در سرعت ته نشینی)

   

  ۲-  احیا بوسیله اضافه کردن اسید احیا کننده به تانک، احیا رزین کاتیونی و آنیونی به طور همزمان اتفاق می افتد.

   

  ۳-  شستشو دادن

   

  ۴-  تخلیه کردن ماده احیا کننده

   

  ۵-  اضافه کردن رزین جدید اگر نیاز است که حجم رزین به حجم طراحی اولیه برسد.

   

  ۶-  مخلوط کردن رزین ها با استفاده از جریان هوا

   

  ۷-  پر کردن تانک

   

  ۸-  شتشوی سریع با آب

   

  مزایا رزین  Mix bed:

  ۱-  استفاده از این رزین بهتر از رزین تبادل یونی برای حذف کاتیون ها و سپس برای حذف آنیون ها است، زیرا داشتن هر دو رزین در نزدیکی هم  باعث ایجاد یک نیرو محرکه قوی میشود که یون های هیدروژن را در یک رزین مبادله میکند .

  ۲-  رزین ، هیدروکسیل را از رزین های دیگر جذب میکند تا آب تشکیل دهد.

  ۳- میکس بد مخلوط رزین کاتیونی و انیونی باهم است . با عبور آب از بستر رزین ، فرایند تبادل یونی بارها تکرار میشود و آب با خلوص بسیار بالایی را منتشر میکند.