مقالات تخصصي تاسيسات



موضوع مقاله

تصفيه آب به روش سيستم تبادل يوني :

متن :

فرايند تبادل يوني يکي از اشکال پديده‌ي جذب سطحي است، که در آن فاز سيال در تماس با فاز جامد جاذب قرار مي‌گيرد. طي اين تماس برخي از اجزاي موجود در فاز سيال جذب فاز جامد شده و از سيال جدا مي‌گردند. فرايند تبادل يوني فرايندي برگشت‌پذير است که طي آن يون‌هاي خارجي موجود در آب جذب گروه‌هاي عاملي قرار گرفته بر روي شبکه پليمري (فاز جامد) مي‌گردند و بدين ترتيب آب عاري از هرگونه ناخالصي يوني حاصل مي‌گردد.
پس از اشباع شدن گروه‌هاي عاملي، سيستم تحت عمليات بازيابي و شستشوي شيميايي قرار گرفته و مجددا مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
از سيستم‌هاي تبادل يوني به دو منظور سختي گيري و همچنين توليد آب با خلوص بالاتر استفاده مي‌شود که به طور جداگانه در ذيل اشاره مي‌گردد.

الف) سيستم‌هاي تبادل يوني به عنوان سختي گير آب مورد نياز صنعت به لحاظ استاندارد با آب مورد نياز شرب بسيار متفاوت مي‌‌باشد.
نکته‌‌اي که در آب مورد نياز اکثر صنايع حائز اهميت مي‌‌باشد، حذف املاحي است که مي‌توانند در صورت فراهم آمدن شرايط رسوب نمايند.
يکي از بيش‌ترين مصارف آب در صنعت توليد بخار مي‌‌باشد که در صورت وجود عوامل رسوب کننده در آب مي‌‌توانند باعث کاهش عمر اين تاسيسات گردند.
اين عوامل رسوب کننده بيش‌تر با عنوان سختي شناخته مي‌‌شوند. در تعريف علمي کليه‌ي کاتيون‌‌هاي با ظرفيت الکتريکي بيش‌تر از يک را سختي گويند. لذا در اکثر صنايع فقط حذف سختي آب مد نظر مي‌‌باشد که هزينه آن نسبت به حذف کل يون‌هاي آب بسيار پايين‌تر مي‌‌باشد.
در اين ميان سيستم‌هاي تبادل کننده‌ي يوني خاصي براي اين منظور توليد شده‌اند که به رزين‌هاي پايه‌ي سديمي معروفند.
در واقع اين رزين‌ها، سختي آب مانند يون‌هاي کلسيم، منيزيم و... را جذب کرده و به جاي آن سديم آزاد مي‌‌نمايند.
توجه شود که در اين روش جمع کل آنيون‌‌ها و کاتيون‌‌هاي آب ثابت مي‌‌ماند و فقط نوع يون‌‌ها عوض مي‌‌شوند. محدوديت اين روش اين است که براي TDS هاي بالاي 1000جواب‌گو نمي‌باشند و بايد از روش‌‌هاي ديگري استفاده شود. احياء اين سختي‌‌گيرها به وسيله‌ي محلول آب و نمک مي‌باشد.

ب) سيستم‌هاي تبادل يوني براي توليد آب با درجه‌ي خلوص بالا از ديگر رزين‌‌هاي استفاده شده در صنعت تصفيه‌ي آب رزين‌‌هاي سيکل اسيدي و بازي هستند که در گذشته در محدوده بسيار وسيع‌‌تري استفاده مي‌‌شدند.
در واقع اين روش مي‌‌تواند نياز صنايع به آب فوق خالص را مرتفع سازد اين رزين‌ها به دو نوع قوي و ضعيف تقسيم مي‌‌شوند و مي‌توانند در آرايش‌‌هاي مختلفي قرار گرفته و آب فوق خالص توليد نمايند.
امروزه از اين روش در خروجي آب تصفيه شده توسط RO به منظور توليد آب با EC<0.2 استفاده مي‌شود.

دامنه کاربرد تکنولوژي تبادل يوني عبارت است از:
توليد آب بدون يون (Demineralization)
حذف سختي آب
حذف کاتيون‌هاي خارجي از آب
حذف قليائيت
بازيابي مجدد آب در صنايع فلزي
حذف نيترات و سولفات
بازيابي و يا جداسازي مواد دارويي
بازيابي فلزات با ارزش در صنايع فلزي


بازگشت
مطالب مرتبط با این مقاله


دانستنيهاي فني و تاسيساتي : گردآوری گروه تهویه مطبوع مهاجر