سختی گیر رزینی

سیستم نرم کننده آب – سختی گیر آب:

نام آشنای سیستم نرم کننده آب در ایران، سختی گیر رزینی می باشد. از دستگاه نرم کننده آب برای جداسازی یون های کلسیم (Ca+) و منیزیم (Mg+) از آب استفاده می شود که باعث ایجاد سختی در آب می شوند. فرآیند نرم شدن آب فرآیندی مبتنی بر اصل تبادل یونی است که وارد بخش تصفیه شیمیایی می شود.

 فرآیند تبادل یونی با استفاده از رزین های مصنوعی به عنوان مواد فیلتر:

فرآیند سختی زدایی و سختی گیری آب توسط سختی گیر آب با عبور آب حاوی یون های (Ca+) و (Mg+) که باعث سختی می شوند از یک رزین کاتیونی مبتنی بر سدیم صورت می گیرد. در طی این انتقال، فرآیند نرم شدن آب با جایگزینی یون‌های کلسیم و منیزیم در آب با یون‌های سدیم (Na+) متصل به رزین تحقق می‌یابد. در طی فرآیند نرم شدن آب، مواد معدنی موجود در آب سختی که از بستر رزین عبور می کند به تدریج رزین را می پوشاند. فرآیند سختی زدایی آب تا زمانی ادامه می یابد که سطوح دانه های رزین کاملاً با مواد معدنی آب سخت پوشانده شود. هنگامی که رزین کاملاً پوشانده شد، لازم است یون های سخت روی ذرات تبادل کننده یون از بین رفته و دوباره با یون های سدیم بارگذاری شوند تا کارایی رزین ها دوباره به دست آید. این فرآیند را فرآیند بازسازی می نامند. کلسیم و منیزیم موجود در آب به رزین می‌چسبند.

هنگام انتخاب یک نرم کننده آب چه مواردی را باید در نظر گرفت؟

• انتخاب مخزن با توجه به میزان رزین مورد استفاده
• تعیین مقدار رزین مورد استفاده،
• محاسبه دبی اوج و دبی اسمی با توجه به مقدار سختی آب،
• انتخاب مناسب سرعت آب عبوری از مخزن،
• از همه مهمتر، عللی که در نرم شدن آب اثر نامطلوب دارند، باید قبل از نرم شدن از بین بروند.

مناطق استفاده از آب نرم:

• صنایع غذایی
• سیستم پیش درمان قبل از اسمز معکوس
• صنایع شیمیایی
• صنعت داروسازی
• تصفیه آب های سطحی
• تصفیه آب های زیرزمینی
• تامین آب تمیز
• سیستم پیش تصفیه قبل از تغذیه آب دیگ

تبادل یون و نرم شدن آب:

تبادل یونی (IE) یک روش تصفیه آب است که برای حذف ناخالصی های محلول ناخواسته از آب و سایر محلول های مایع استفاده می شود. فرآیندی که توسط آن انجام می شود با تبادل یون های آلاینده با یون های یک ماده مورد نظر است. این یون ها حاوی یک بار الکتریکی مثبت به نام کاتیون یا یک بار منفی به نام آنیون هستند. برای حفظ بار خنثی آب، یون های مبادله شده باید دارای همان نوع (یا -) بار الکتریکی باشند.

آلاینده های محلول در آب:

یون ها معمولاً زمانی تشکیل می شوند که یک آلاینده در آب حل شود. هنگامی که مواد محلول در آب هستند، همچنان مانند کریستال شفاف به نظر می رسند. از طرفی اگر آلاینده ها ذرات جامد باشند، آب کدر می شود. جامدات را می توان با روش های مختلف فیلتراسیون از آب حذف کرد. این ذرات جامد ابتدا باید قبل از جایگزینی ذرات محلول با تبادل یونی از آب خارج شوند.

نرم شدن آب با استفاده از تبادل یونی:

یکی از کاربردهای رایج تبادل یونی، نرم کردن آب است. آب سخت در درجه اول حاوی یون های کلسیم و منیزیم محلول است. این یون‌ها می‌توانند رسوب کنند و در لوله‌های آب و دیگ‌های مبدل رسوب کنند و در صورت حذف نشدن، باعث آسیب به سیستم شوند.

برای نرم شدن آب، یون های کاتیون سخت (کلسیم کلسیم و منیزیم منیزیم) را با کاتیون دیگری جایگزین می کنیم که باعث تشکیل رسوب نشود. این فرآیند شامل استفاده از دانه های رزین مبادله شده با سدیم (Na) است. این سیستم یون های سخت (Ca و Mg) را از ذرات رزین عبور می دهد که این کاتیون ها را با دو یون سدیم جایگزین می کند.

واکنش تبادل یونی را می توان به صورت زیر نشان داد:

2 RNa Ca -> R2Ca 2 Na

هر یون کلسیم یا منیزیم که وارد دانه های رزین می شود با دو یون سدیم که از مهره خارج می شوند جایگزین می شود.

یون های آنیون نمی توانند وارد رزین شوند زیرا مهره همچنین حاوی آنیون سولفونات پایدار (SO3-) است که یون مثبت آب را دفع می کند. این تبادل به دلیل رزین ترجیح داده شده کلسیم و منیزیم نسبت به سدیم اتفاق می افتد. نتیجه جایگزینی یون های سخت با یون های سدیم است، اگرچه شوری آب بدون تغییر باقی می ماند. آنها اجزای شوری آب هستند که در طی فرآیند نرم شدن یا تبادل یونی تغییر می کنند. در صورت تمایل، یون‌های سخت ناچیز را می‌توان با پتاسیم در ترکیب با یا به جای یون‌های سدیم جایگزین کرد.

معدنی زدایی (دمینرالیزاسیون):

دمینرالیزاسیون تبادل یونی یک فرآیند دو مرحله‌ای است که شامل تصفیه با رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی می‌شود. شما کاتیون های محلول در آب را با یون های هیدروژن (H) و آنیون های محلول را با هیدروکسید (یون های OH-) جایگزین می کنید. با این فرآیند، یون‌های کاتیون و آنیون جدید برای تشکیل مولکول‌های آب جدید ترکیب می‌شوند. این ترکیب را می توان به صورت زیر نشان داد:

H OH– -> HOH -> H20

نتیجه خالص این تغییر حذف کامل آلاینده های یونی است. آلاینده های یونی به دو رزین مبادله ای اضافه می شود و آب به طور کامل غیر معدنی می شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با انواع سیستم های تصفیه آب به وب سایت مهتاب گستر مراجعه نمایید.