رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E
رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E یکی از رزین های پرکاربرد و متداول مورد استفاده جهت سختی گیرهای صنعتی و خانگی می باشد. رزین پرولایت C100E تولید کشور انگلستان می باشد و دارای استانداردهای جهانی جهت تضمین کیفیت و عملکرد مطلوب است. از جمله استانداردهای جهانی این محصول می توان به استانداردهای WQA انجمن کیفیت آب و NSF/ANSI-61 آمریکا اشاره کرد. این استانداردها تضمین کننده عملکرد مطلوب رزین کاتیونی C100E در کاهش سختی آب می باشند.
رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E از نوع رزین های کاتیونی اسیدی قوی می باشد. رزین های کاتیونی، یون های مثبت موجود در آب را حذف می کنند. رزین C100E یک رزین سدیمی می باشد که در تبادل یون با آب، یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب که باعث سختی آن شده اند را با یون های سدیم جایگزین می کند. به این صورت از رسوب گذاری کربنات کلسیم و منیزیم بر روی سطوح و داخل تجهیزات در کاربردهای مختلف جلوگیری کرده و از وارد آمدن آسیب ها و خسارات ناشی از رسوبات در تاسیسات ممانعت به عمل می آورد.
رزین کاتیونی C100E پرولایت یک رزین سطح استاندارد با اندازه ذرات بین 300 تا 1200 میکرومتر می باشد. گروه عملکردی رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E از دسته اسید سولفونیک می باشد که یک رزین اسیدی قوی تشکیل شده از دانه های کروی شکل به رنگ کهربایی روشن است. این محصول پر کاربردترین نوع رزین در صنعت تصفیه آب و فاضلاب محسوب می شود.
کاربردهای اصلی رزین سختی گیر C100E شامل موارد زیر می باشد:
1- برای سختی گیرهای صنعتی
2- در فراوری و تولید مواد غذایی و نوشیدنی
3- در سختی گیرها جهت تولید آب شرب
4- در دستگاه های دیونایزر
مزایای رزین سختی گیر پرولایت مدل C100
رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E دارای مزایا زیر می باشد:
1- ظرفیت عملکرد بالا در حذف سختی آب
2- دارای عملکرد سینتیک (جنبشی) خوب برای جایگزینی یون سدیم با یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب سخت
3- پایداری فیزیکی و شیمیایی بسیار عالی و بازیافت راحت
4- دارای استانداردهای جهانی مانند استاندارد WQA از انجمن کیفیت آب، استاندارد NSF/ANSI-61 آمریکا که به بررسی معیارهای تاثیرگذار بر روی سلامت اجزا سیستم تصفیه آب می پردازد.
5- قابلیت احیا و بازسازی موثر رزین
6- مواد و ترکیبات تولید شده کم (حاصل واکنش با آب)
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E
در بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رزین تبادل یونی پارامترهای مختلفی جهت بررسی وجود دارد. در این بخش به دو مسئله مهم افت فشار و عوامل موثر در ایجاد آن و هم چنین شستشوی معکوس دستگاه سختی گیر رزینی می پردازیم.
افت فشار (Pressure Drop): بعد از مدتی از شروع استفاده از سیستم سختی گیر رزینی، به دلیل اشباع بستر رزین داخل فیلتر ممکن است افت فشار در داخل مخزن به وجود آید. این افت فشار تابع عوامل مختلفی مانند: توزیع اندازه ذرات، عمق بستر رزین، حجم مواد تبادلی، میزان جریان و هم چنین گرانروی (ویسکوزیته) محلول نفوذی می باشد. عوامل موثر بر هر یک از موارد بیان شده شامل موارد زیر است:
• افزایش رسوب ذرات بر روی بستر رزین
• فشرده سازی بیش از حد رزین
• طبقه بندی نادرست و غیر اصولی یا ناقص بستر رزین
با توجه به عواملی مانند کیفیت آب ورودی، کاربرد دستگاه صختی گیر و پارامترهای طراحی آن، دبی آب ورودی یا نرخ جریان می تواند از 10 تا 40 بشکه در ساعت (BV/h) متغیر باشد.
شستشوی معکوس (Backwash): درزمان بک واش، مخزن حاوی رزین باید برای مدت 10 تا 15 دقیقه دقیقه با حجمی معادل 50 تا 70 درصد کل مخزن شستشو داده شود. انجام عملیات بک واش باعث می شود ذراتی که در بستر رزین داخل مخزن به دام افتاده اند، آزاد شده و حباب های به دام افتاده داخل بستر رزین نیز خارج شوند. بعد از این عملیات ذرات رزین به حداقل مقاومت خود در برابر ورود جریان آب می رسند.
در اولین سرویس بعد از نصب دستگاه سختی گیر، زمان شستشوی 30 دقیقه توصیه می شود. گسترش حجم بستر رزین با افزایش سرعت جریان افزایش و با کاهش دمای مایع ورودی کاهش می یابد.
دقت کنید در هنگام شستشوی معکوس به دلیل فشار و انبساط بیش از حد مجاز، رزین داخل مخزن به لوله بالایی مخزن نرسد.
انواع رزین های تبادل یونی
در یک دسته بندی کلی می توان رزین های تبادل یونی به به دو نوع رزین آنیونی و کاتیونی دسته بندی کرد.
1- رزین های کاتیونی: این نوع رزین یون مثبت موجود در آب را حذف می کند و به دو دسته رزین های کاتیونی قوی (SAC) و رزین های کاتیونی ضعیف (WAC) دسته بندی می شود.
رزین های کاتیونی قوی مانند یک اسید قوی رفتار می کند و در هر دو شکل اسیدی (R-SO3H) و نمکی (R-SO3Na) در محدوده وسیعی از PH یونیزه می شوند، به همین دلیل به آنها رزین کاتیونی قوی گفته می شود.
رزین های کاتیونی ضعیف نیز مانند یک اسید ضعیف که معمولا دارای گروه کربوکسیلیک (COOH-) می باشند، رفتار می کند و به شکل ضعیفی تجزیه می شود.
از رزین های کاتیونی قوی برای نرم کردن آب جهت مصارف مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده می شود و از رزین های کاتیونی ضعیف نیز برای از بین بردن قلیائیت و یا کاربردهای خاص استفاده می شود. به دلیل این که رزین های کاتیونی ضعیف خاصیت قلیایی را با جایگزینی یون هیدروژن کاهش می دهند باعث ایجاد خاصیت اسیدی در آب می شوند.
2- رزین های آنیونی: رزین های آنیونی یون های منفی موجود در آب را حذف می کنند که باز هم به دو دسته رزین آنیونی ضعیف و قوی تقسیم بندی می شوند:
رزین های آنیونی قوی (SBA) دارای گروه های عامل بازی قوی مانند OH می باشند و به شدت یونیزه می شوند که در محدوده کلی از PH قابل کاربرد هستند.
رزین های آنیونی ضعیف (WBA) نیز دارای گروه های بازی ضعیف می باشند، که در این نوع رزین میزان یونیزاسیون به میزان PH بستگی دارد.
3- رزین های ترکیبی (میکس بد): رزین های ترکیبی همزمان کاتیون و آنیون آب را تبادل می کنند. در ساختمان شبکه پلیمری این نوع رزین هم آنیون و هم کاتیون می تواند وارد یا خارج شود.
روش تبادل یا تعویض یونی کاتیونی
روش تبادل یونی به روشی گفته می شود که توسط آن یون های مشخصی در ماده تبادلی غیر محلول با یون های مختلف موجود در محلول مبادله و تعویض می شوند. متداول ترین کاربرد این روش در حذف سختی آب شهری است که با جایگزینی یون های سدیمی رزین تبادل کاتیونی با کلسیم و منیزیم موجود در آب، سختی آب را کاهش می دهد.
نحوه عملکرد رزین سختی گیر به این صورت است که آب از بالا بر روی بستر رزین موجود در داخل دستگاه سختی گیر ریخته می شود. در طی این عملیات، تبادل یون بین یون سدیم موجود در رزین کاتیونی با یون های کلسیم و منیزیم (یون هایی که باعث سختی آب می شوند) انجام می شود، این مبادله تا زمانی ادامه پیدا می کند که تمام یون های کلسیم و منیزیم آب با یون های سدیم رزین کاتیونی مبادله شوند و رزین به حد اشباع برسد. پس از آن لازم است رزین برای امکان استفاده مجدد احیا شود، که برای این کار از محلول NaCl یا سدیم کلراید استفاده می شود تا رزین را به شکل سدیمی آن بر گرداند.
احیای رزین کاتیونی
همان طور که گفته شد پس از اشباع رزین داخل مخزن دستگاه سختی گیر باید رزین احیا شده تا برای استفاده مجدد در فرایند سختی گیری از آب قابل استفاده باشد. برای انجام این کار می توان به ترتیب زیر عمل کرد:
1- مرحله اول: در این روش آب از زیر مخزن سختی گیر وارد شده و از صفحات مشبک آن عبور می کند. در حین عبور با رزین ها برخورد کرده و باعث افزایش حجم بستر رزین داخل مخزن می شود. مدت زمان احیای رزین بین 5 تا 10 دقیقه متغیر است.
2- مرحله دوم: شیر فیلتر سختی گیر را در حالت بک واش قرار دهید و شیر فلکه منبع نمک را باز کنید آب نمک از طریق تانک به داخل فیلتر مکیده شود. در حین تزریق نمک (NaCl)، فرایند تبادل یونی بین رزین و آب نمک انجام شده و رزین احیا می شود.
سپس شیر فلکه آب نمک را بسته و در همین وضعیت منتظر بمانید تا آب خروجی از لوله فاضلاب دستگاه خارج شود.
3- مرحله سوم: بعد از شستشوی رزین با آب نمک، شیر مخزن را به حالت عملکرد عادی برگردانید تا دستگاه مجددا آماده استفاده و حذف سختی آب شود.
آیا رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E برای من مناسب است؟
رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E از متداول ترین رزین های کاتیونی مورد استفاده در سختی گیرهای خانگی و صنعتی می باشد. این رزین ساخت شرکت Purolite انگلستان است که دارای کیفیت بسیار بالا جهت حذف سختی آب می باشد؛ این رزین سختی گیر دارای استانداردهای جهانی مانند استاندارد WQA و NSF/ANSI-61 می باشد.
رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E از نوع رزین های کاتیونی قوی اسیدی می باشد که با جایگزینی یون های سدیم با یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب، سختی اب را کاهش می دهد. به همین دلیل به رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E، رزین تبادل کاتیونی سدیمی نیز گفته می شود که پرکاربردترین رزین در صنعت آب و فاضلاب می باشد.
رزین پرولایت (PUROLITE) مدل C100E از دانه های کروی شکل تشکیل شده است و گروه عملکردی آن اسیدهای سولفونیک می باشد. این رزین سختی گیر بعد از مدتی استفاده باید با محلول NaCl یا سدیم کلراید احیا شود تا به شکل رزین سدیمی باز گردد و آماده استفاده مجدد گردد.
تفاوت میان دو مدل رزین کاتیونی C100 و C100E در این است که رزین C100 پرولایت تنها برای کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد، در صورتی که رزین C100E دارای کاربردهای صنعتی و آب شرب جهت کاهش سختی آب می باشد.