شرکت مهندسی فرآب تدبیر

09044571557 – 02633412707-02634238243-02634238231

ستونهای تبادل یون

ستون های تبادل یون رزینی (IX) – کاتیونی آنیونی (Mixed bed)

برای کاهش یا حذف کامل املاح آب از جمله سختی ، فلزات سنگین، کل جامدات محلول (TDS) و حذف نیتروژن از آب و یا تولید آب بدون یون و خالص یا Demin Water، از فرآیند تبادل یونی استفاده می شود.

در این فرآیند عمل تبادل یون در داخل آب انجام می شود، بدین ترتیب که یون های موجود در فاز مایع به سمت بستر جامد یا رزین تبادل یونی حرکت می کند و از آنجائیکه آب ترکیبی است که تعادل بین یون های آن برقرار و دارای بار الکتریکی متعادل است بنابراین یون های دیگری از فاز جامد به درون آب یا پساب منتقل می شود و جایگزین یون های حذف شده از آب می شود. این رزین ها معمولاً از جنس ترکیات پلیمری نظیر پلی استایرن، رزین های فنول فرمالدهید و رزین های اپوکسی بوده و روی آنها گروه های فعالی از جنس سولفوریک، کربوکسیک یا آمینو قرار می گیرد. در طبیعت زئولیت ها به عنوان منبع طبیعی جهت انجام این فرآیند شناخته می شوند. این رزین ها به دو دسته آنیونی و کاتیونی تقسیم بندی می شوند. به طور کلی چنانچه TDS آب بالاتر ازmg/lit 2000 باشد فرآیند تبادل یونی روش مناسبی برای کاهش املاح نیست.

به منظور حذف TDS یا کل جامدات محلول از هر دو ستون رزین آنیونی و کاتیونی باید استفاده کرد. به این صورت که آب ابتدا از رزین کاتیونی و پس از ستون آنیونی عبور می کند. در طی گذر آب از داخل ستون ها جامدات محلول با یون های هیدروژن و هیدروکسید جایگزین می گردند این فرآیند می تواند در ستون های مجزا و یا در داخل یک ستون به شکل بسترمختلط اتفاق بیفتد. عمق بسترها معمولا بین ۷۵ سانتیمتر تا ۲۰۰ سانتیمتر متغیر است. این سیستم در صنایعی استفاده می شود که به آب خیلی خالص نیاز دارند .

کاربردها

تصفیه نهایی آب تصفیه شده سیستم RO جهت تولید آب فوق العاده خالص با EC کمتر از ۱ میکرو زیمنس
تامین آب خالص جهت تأمین آب صنعتی مورد نیاز نیروگاه ها
تامین آب خالص مورد نیاز صنایع شیمیایی ، آرایشی بهداشتی و داروسازی
تامین آب خالص مورد نیاز صنایع نساجی ، رنگرزی ، شیشه و سرامیک
تامین آب خالص مورد نیاز مبدل های حرارتی
تامین آب دمین مورد نیاز صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی

سیستم های بستر مختلط (Mixed-Bed)

در رزین های بستر مختلط(Mixed-Bed) هر دو رزین های کاتیونی و آنیونی در یک محفظه یا Vessel توسط فشار هوا به شدت با هم مخلوط می شوند. کیفیت خروجی بدست آمده از سیستم بستر مختلطی که به خوبی طراحی و بهره برداری شده باشد قادر به تولید آب بدون یون (demineralized water) با هدایت کمتر از ۰.۵ mmho و سیلیکای کمتر از ۱۰ppb می شود. تا آنجا که مربوط به نحوه بهره برداری می شود، چرخه سرویس واحد بستر مختلط بسیار شبیه به رزین دو بستری متعارف (Dual-Bed,Two-Bed) می باشد بدین صورت که جریان آب از بالای محفظه یا Vessel وارد شده و از میان بستر عبور و آب خالص از کف مخزن خارج می شود. تنها در احیاء و آماده سازی رزین های بستر مختلط با رزین های دو بستری متفاوت می باشد. رزین ها باید جدا شوند، به صورت جداگانه احیاء و دوباره برای استفاده در چرخه تصفیه آب با هم مخلوط شوند. کیفیت آب خروجی از واحد بستر مختلط از کیفیت بالاتری نسبت به سیستم دو بستری برخوردار است.

مشخصات فنی

ü قابلیت طراحی و ساخت در طرفیت های مختلف
ü جنس بدنه از بالاترین کیفیت های فایبر گلاس FRP/ استنلس استیل / کربن استیل با پوشش دو لایه اپوکسی و پوشش خارجی مشتمل بر یک لایه رنگ ضد زنگ و یک لایه رنگ روغنی
ü قابلیت تحمل فشار بدنه تا ۱۰ بار
مجهز به دریچه منهول، شیر هواگیری و شیر تخلیه
قابلیت تجهیز سیستم به شیر تمام اتوماتیک
مجهز به آب پخش کن و آب جمع کن از مواد مقاوم PE
مجهز به پکیج های احیاء با دوزینگ پمپهای اروپای
تأمین رزین دستگاه از برندهای معتبر با ظرفیت بالای تبادل یونی

ستون های تبادل یون رزینی (IX) – سختی گیر (Cation Column)

به طور کلی حضور کاتیون های ۲ و ۳ ظرفیتی نظیر کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز، آلومینیوم باعث ایجاد سختی در آب می شوند ولی از آنجائیکه مقدار این کاتیون ها در مقایسه با کلسیم و منیزیم بسیار ناچیز است به همین دلیل سختی آب را عمدتاً ناشی از دو کاتیون کلسیم و منیزیم می دانند. از دیدگاه مصارف صنعتی خصوصاً در تأسیسات حرارتی ، سختی می تواند مشکل ساز باشد و باعث ایجاد رسوب و گرفتگی این تأسیسات گردد. از دیدگاه مصارف صنعتی آب ها را بر حسب سختی به ۴ گروه تقسیم می کنند.گروه اول: آبهایی که سختی آنها از ۵۰ میلیگرم بر لیتر برحسب کربنات کلسیم کمتر باشد یا آب های نرم .گروه دوم: آبهایی که سختی آنها بین ۵۰ تا ۱۵۰ میلیگرم بر لیتر برحسب کربنات کلسیم باشد یا آب های نسبتاً سخت.گروه سوم: آبهایی که سختی آنها بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ میلیگرم بر لیتر برحسب کربنات کلسیم یا آب های سخت.گروه چهارم: آبهایی که سختی آنها بیشتر از ۳۰۰ میلیگرم بر لیتر برحسب کربنات کلسیم که به آنها آب بسیار سخت گفته می شود.برای سختی زدایی از آب معمولاً از دستگاههای سختی گیر استفاده می شود. دستگاه شامل یک استوانه فلزی یا فایبرگلاس ( FRP) است که در داخل آن مواد موثر در سختی زدایی (رزین های تبادل یونی) قرار گرفته است رزینهای مزبور می توانند یونهای منیزیم و کلسیم را با یون سدیم تعویض کرده و آب سخت را به آب نرم تبدیل کنند. عمل تبادل یون در داخل آب انجام می شود، بدین ترتیب که یون های موجود در فاز مایع به سمت بستر جامد یا رزین تبادل یونی حرکت می کند و از آنجائیکه آب ترکیبی است که تعادل بین یون های آن برقرار و دارای بار الکتریکی متعادل است بنابراین یون های دیگری از فاز جامد به درون آب یا پساب منتقل می شود و جایگزین یون های حذف شده از آب می شود. این رزین ها معمولاً از جنس ترکیات پلیمری نظیر پلی استایرن، رزین های فنول فرمالدهید و رزین های اپوکسی بوده و روی آنها گروه های فعالی از جنس سولفوریک، کربوکسیک یا آمینو قرار می گیرد. در طبیعت زئولیت ها به عنوان منبع طبیعی جهت انجام این فرآیند شناخته می شوند. به طور کلی چنانچه TDS آب بالاتر ازmg/lit 2000 باشد فرآیند تبادل یونی روش مناسبی برای کاهش املاح نیست

رزینهای دستگاه سختی گیر از نوع کاتیونی هستند و پس از مدت زمان معینی اشباع می شوند و کارایی خود را از دست می دهند. اگر رزین با محلول کلروسدیم ۱۰ % شستشو شود، خاصیت سختی گیری خود را باز می یابد. غلظتهای کمتر و یا بیشتر نمک اثر کمتری دارند.استفاده از آبهای گل آلود و دارای مواد معلق، و همچنین آبهایی که دارای املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین می باشند، رزینها را فرسوده و آبدهی دستگاه سختی گیر را کم می کنند. توصیه می شود قبل از دستگاه سختی گیر، مواد معلق آب، توسط یک فیلتر شنی جدا شوند. و برای کاهش املاح فلزات سنگین تدبیر لازم گرفنه شود.راه اندازی، بهره برداری و تجدید بار دستگاه سختی گیر رزینی ممکن است با شیر دستی، یا با شیر اتوماتیک، به طور خودکار انجام گیرد.

کاربردها

سختی گیری و نرم کردن آب جهت دیگ های بخار
حذف یا کاهش سختی آب در سیستم گرمایش و سرمایش
پیش تصفیه آب پیش از ورود به واحدهای UF,NF,ROو…
کاهش سختی آبهای آشامیدنی . طبق استاندارد WHO) ) مقدار سختی در آبهای مصرفی بر حسب CaCo3 معادل ۲۵۰ میلی گرم پیشنهاد شده است.
سختی گیری آب جهت تأمین آب صنعتی مورد نیاز نیروگاه ها، صنایع شیمیایی ، نساجی ، رنگرزی و…