سختی گیر – دستگاه تعویض یونی مختلط

هرچند که از نظر تئوری با استفاده از رزین های کاتیونی قوی و آنیونی قوی به صورت سری در درستگاه های سختی گیر می توان آب کاملا بدون یون تهیه کرد، ولی در عمل در آب تصفیه شده نهایی TDS صفر نیست بلکه تا حدود ۵PPM  نیز می تواند باشد و این به علت آن است که واکنش های تعویض یونی در دستگاه های سختی گیر برگشت پذیرهستند. اما اگر اسید تولید شده در همان لحظه از محیط  درون دستگاه های سختی گیر حذف شود واکنش می تواند یکطرفه شود. از این رو برای تهیه آب بدون یون باید به جای استفاده از دو دستگاه سختی گیر تعویض یونی کاتیونی و آنیونی، رزین های آنیونی و کاتیونی را با هم و در کنار هم در یک دستگاه قرار داد. پس از احیای رزین ها، به کمک هوای تحت فشار، دو نوع رزین با هم مخلوط می شوند. در اثر اختلاط، ذرات رزین کاتیونی و آنیونی در کنار هم قرار گرفته و تشکیل مجموعه ی زیادی از واحد های تعویض یونی را می دهند.

کاتیون های آب توسط دانه های رزین کاتیونی و آنیون های آب، توسط دانه های رزین آنیونی  درون دستگاه سختی گیر جذب می شوند که در نتیجه آب خروجی از چنین دستگاهی کاملا خالص و بدون یون خواهد بود. نشت کاتیون و آنیون در چنین دستگاهی کمتر شده و آب خالص تر از سیستم دو دستگاه جداگانه تولید خواهد شد. پیش از شروع احیاء، با شستشوی معکوس رزین ها از هم تفکیک می شوند. در واقع موفقیت استفاده از این نوع واحدها به علت رزین های کاتیونی و آنیونی با دانسیته متفاوت است. این اختلاف دانسیته به حدی است که میتوان با شستشوی معکوس، دو نوع رزین را کاملا از هم جدا کرد. به گونه ای که بستر دولایه ای تشکیل شود. بعد از تفکیک رزین ها، هر نوع رزین را جداگانه به طور مستقل احیاء می کنند.

جریان تزریق اسید معمولا در جهت بالا و سود تزریقی در جهت پایین است. اما می توان برعکس هم عمل کرد. احیاء رزین کاتیونی قبل از آنیونی است اما میتوان همزمان هم انجام داد.

فایده احیاء غیر همزمان در این است که کاتیون های کلسیم قبل از آزاد شدن آنیون ها توسط رزین آنیونی، حذف می شوند. با این روش، از تشکیل رسوب کربنات و یا هیدروکسید کلسیم که باعث آلودگی رزین های فصل مشترک میشود، جلوگیری می گردد. احیای چنین سیستم هایی به مهارت فنی نیاز دارد.

در هر صورت فصل مشترک رزین های کاتیونی و آنیونی کاملا احیاء نمیشود. برای رفع این مشکل پیشنهاد شده است که علاوه بر رزین کاتیونی و آنیونی، بستری از یک ماده خنثی هم استفاده شود که دو بستر رزین را کاملا از هم جدا کند. دانسیته رزین کاتیونی است. بنابراین از سه بستر کاتیونی، خنثی و آنیونی استفاده می شود که در آن لایه خنثی نقش حایل را بازی می کند و در وسط قرار می گیرد، تا در موقع احیا از ورود نامطلوب مواد شیمیایی به بسترها جلوگیری کند. استفاده از این روش حتی برای بسترهای مختلط در حال کار هم مشکل گشا می باشد.

اماسوال مهم این است که چگونه می توان رزین های آنیونی و کاتیونی را راندمان خوبی احیاء کرد؟

به چند نکته توجه کنید:

الف: امروزه معمولا احیاء رزین های مختلط به صورت اتوماتیک انجام می شود و نیازی به دخالت اپراتور نیست.

ب: همواره باید توجه کرد که رزین ها هیچوقت نباید بدون آب باشند، بنابراین حتی در مرحله تخلیه هم رزین خالی از آب نمی شود. در عمل لوله تخلیه می تواند فقط آب را تا هم سطح شدن با رزین ها خارج کند. ( چون به شکل U وارونه ساخته می شود.)

ج: برای آنکه احیای یک رزین باعث تخریب رزین دیگر نشود دو روش امکان پذیر است:

اول آنکه؛ اگر احیای رزین ها بصورت مستقل انجام شود، در آن صورت در مرحله چهارم یعنی احیای رزین آنیونی، برای آنکه سود تزریقی باعث تخریب رزین کاتیونی نشود، همزمان با تزریق سود، از لوله تزریق اسید جریانی از آب بدون یوتن برقرار شود تا به همراه سود مستعمل از محل خروجی در فصل مشترک دو رزین به فاضلاب برود.

دوم آنکه؛ میتوان تزریق سود و اسید را به صورت همزمان انجام داد، البته از نظر هیدرودینامیکی دبی و فشار جریان ها باید طوری تنظیم شود که تخریب فصل مشترک رزین ها حداقل باشد.

 

Buy now