مقایسه سیستم تبادل یونی و فیلتر غشایی برای حذف سیلیس از آب

مادامی که یک تاسیسات صنعتی برای انجام فرایند های خود از آب استفاده می کند آلاینده های نامطلوبی نیز که می بایست حذف شوند با جریان آب وارد تاسیسات می گردند.

یکی از از مضر ترین آلاینده هایی که به فراوانی یافت می شود سیلیس است. حذف سیلیس از آب در اشکال مختلف آن می تواند دشوار باشد. این ماده در بسیاری از از منابع آبخوان یافت می شود. سیلیس عمدتا به صورت محلول معلق و یا کلوئیدی است.

سیلیس به خاطر داشتن شیمی پیچیده خود بد نام شده است (دارای چهار پیوند کووالانسی است و تعداد مولکول‌های آن زیاد می باشد). حتی تغییرات جزئی در دینامیک آب می‌تواند روش فیلتراسیون یا رسوب آن را تغییر دهد.

حذف سیلیس از آب آشامیدنی بخش مهمی از فرآیند تصفیه آب صنعتی را تشکیل می دهد. به خصوص اگر از این آب در کاربردهایی با حرارت یا فشار بالا، مانند آب تغذیه دیگ بخار استفاده شود. سیلیس و آلاینده‌های مشابه به سرعت روی تجهیزات رسوب کرده و سخت می‌شود. از همین جهت عمر مفید آن ها کاهش پیدا می کند. بنابراین برای محافظت کافی از لوازم و تاسیسات خود، همواره باید حداقل تا حدی آب را تصفیه کنید.

در این عنوان از محموعه مقالات آبین، تفاوت بین فرآیندهای تبادل یونی و فیلتراسیون غشایی برای حذف سیلیس از آب فرآیند صنعتی شما را تشریح می کنیم تا بتوانید تعیین کنید کدام روش برای تاسیسات شما بهترین است.

حذف سیلیس با استفاده از فرآیند تبادل یونی

تبادل یونی (IX) فرآیندی است که در آن جریان آب از بستر رزین عبور می‌کند و حذف آلاینده‌های یونی تسهیل می شود. رزین موجود در بستر، آلاینده ها را با ذرات باردار مشابه جایگزین می‌کند. در صورت استفاده مناسب از IX، رزین می تواند کاملترین حذف سیلیس یونی را در مقایسه با سایر فن آوری های تصفیه ارائه دهد.

به خاطر داشته باشید که  استفاده از رزین در اکثر موارد بهترین راه حل بوده و غلظت زیادی از سیلیس موجود در آب را حذف می کند. به این منظور می بایست مبدل یونی شما بزرگ در نظر گرفته شود تا از رسوب گیری در آن جلوگیری به عمل آید.

احیای رزین چیست؟

در طول دوره معمول استفاده از سیستم IX باید با استفاده از فرآیند احیا آن را حفظ کرد. کاربرد نادرست کاستیک ها در طول چرخه های بازسازی، یکی از دلایل اصلی پوسته پوسته شدن سیلیس روی رزین ها و تجهیزات IX است. برای جلوگیری از رسوب و نشت رزین، تاسیسات باید چرخه های تصفیه IX را به دقت بررسی کنند و توصیه های سازنده را برای احیای مناسب رزین های IX در دستور کار خود قرار دهند.

علاوه بر این از فرآیند نرم کردن را می توان به عنوان یک پیش تصفیه قبل از حذف سیلیس IX استفاده کرد. انجام این کار تضمین می کند که کلسیم و یا منیزیم موجود در جریان در طول یک چرخه رسوب نکند و در فرآیند حذف سیلیس IX اختلالی ایجاد نشود.

حذف سیلیس با فیلتراسیون غشایی

هنگامی که صحبت از فیلتراسیون غشایی و بارهای بیشتر سیلیس می شود، تنها باید مطمئن شوید که جریان آزادانه در آن ها وجود دارد و مسدود نیستند. لذا باید آن ها را بیشتر تمیز کنید. هنگام استفاده از غشاها برای تصفیه و حذف سیلیس از آب، فاکتور غلظت بسیار مهم است. اگر پارامترهای مناسب تنظیم نشده باشند و برای به حداقل رساندن رسوب مراقبتی صورت نگیرد، تمیز کردن غشاها امری دشوار بوده و باید به کرات آن ها را تعویض کنید.

اگر غلظت سیلیس بیش از انداره بالا باشد، معمولاً باید از مواد شیمیایی و تغییر pH استفاده کنید تا همه چیز را با هم جمع کرده و لخته ایجاد کنید. در بسیاری از موارد باید از نرم کننده آهک کمک بگیرید. این کار علاوه بر از بین بردن آهک و قلیاییت، سیلیس را نیز با آن خارج می کند.

گاهی اوقات به کار بردن این مراحل می تواند با مشکلاتی همراه باشد.  خصوصا اگر در این فرآیند نیاز به تغییر دما داشته باشید؛ مانند نرم کردن آهک داغ. این تغییر دما بر حلالیت کربنات کلسیم و همچنین حذف سیلیس از آب تأثیر می‌گذارد. اکثر تأسیسات سعی می کنند در صورت امکان از این امر اجتناب کنند، زیرا هزینه های انرژی برای گرم کردن آب به مجموعه تحمیل می کند.

برخی از امکاناتی که نیاز به دریافت مقادیر بسیار کم سیلیس دارند می‌توانند از RO و سپس یک پولیش با بستر مخلوط استفاده کنند. عموما بلافاصله پس از خروج آب از فرآیند اسمز معکوس، میزان سیلیس بسیار پایین است اما اگر نیاز به دریافت آب بسیار خالص دارید، باید تبادل یونی را در انتهای RO نیز داشته باشید تا آن را مجددا تصفیه کند.

کدام فرآیند حذف سیلیس از آب بهتر است؟

راه حل مناسب این موضوع هم مانند سایر چالش هایی که در تاسیسات با آن مواجه می شوید، به شرایط و آنچه می خواهید انجام دهید بستگی دارد. همین امر در مورد حذف سیلیس نیز صدق می کند، تا حدی به این دلیل که منابع آب، سطح و شکل سیلیس بسیار متفاوت است و همانطور که در مقدمه این مقاله ذکر کردیم، سیلیس در منابع آب طبیعی به اشکال مختلفی وجود دارد؛ از جمله مواد محلول یا یون یا پلیمریزه شده (مولکول های بسیار بزرگ) و شکل کلوئیدی (که بیشتر یک ذره است تا یک مولکول).

شکل سیلیس معمولاً عامل محرک انتخاب بین سیستم های رزین تبادل یونی و فیلتراسیون غشایی است. به عنوان مثال، اگر سیلیس کلوئیدی دارید، تبادل یونی ممکن است بهترین انتخاب نباشد زیرا مبدل یونی تنها مواد یونی را از آب حذف می کند، نه جامدات معلق. از سوی دیگر، استفاده از RO یا اولترافیلتراسیون (UF)، مواد جامد معلق را حذف می کند، اما سیلیس همچنین می تواند به سرعت غشاهای شما را آلوده کند. هنگام استفاده از فیلتراسیون غشایی برای حذف سیلیس از آب، تنها می توانید غلظت ورودی خاصی را پیش از شروع به پوشش دادن سطوح ممبران پردازش کنید.

اگر به دنبال خلاص شدن از سیلیس محلول یا واکنشی هستید، تبادل یونی احتمالا بهترین انتخاب پیش روی شما است. اگر سیلیس کلوئیدی یا پلیمریزه دارید، احتمالاً باید از فرآیند غشایی استفاده کنید.

آبین در این زمینه چه کمکی می تواند بکند؟

تصفیه آب کاری تخصصی و حساس است که اگر به درستی انجام نشود، خسارت های زیادی برای تاسیسات شما ایجاد می کند. به این ترتیب لازم است حتما در این رابطه با متخصصان عرصه تصفیه آب مشورت کنید.

سایت آبین با تکیه بر سال ها سابقه در امر طراحی و ساخت سیستم های تصفیه آب، آماده است تا از طریق شماره تلفن 02122228116 به صورت رایگان شما را راهنمایی کند. جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه دستگاه ها و مواد شیمیایی مورد نیاز خود به آدرس www.abin.ir مراجعه کنید.