آب و فاضلاب

رزین تصفیه آب چیست و چگونه کار می کند؟

رزین های سختی گیر مصنوعی و صنعتی از گلوله های کوچک و متخلخل تشکیل شده اند که در آب و حلال های آلی نامحلول هستند. پرکاربردترین مواد پایه در تولید رزین های تصفیه آب پلی استایرن و پلی اکریلات می باشد. قطر مهره این رزین ها از 0.3 تا 1.3 میلی متر است. این دانه ها تقریباً 50 درصد آب و 50 درصد مواد آلی هستند و در محفظه های ژل قرار می گیرند.

هنگامی که این دانه ها در آب قرار می گیرند، مواد محلول در آنها آزادانه وارد و خارج می شوند و خود را به هر یک از واحدهای مونومر پلیمری یا به اصطلاح "گروه های عملکردی" می چسبانند. این گروه های عاملی می توانند با گونه های مختلف محلول در آب، به ویژه با یون های دارای بار مثبت (کاتیون ها) یا یون های دارای بار منفی (آنیون ها) تعامل داشته باشند. گروه‌های عاملی با بار مثبت با رزین‌های آنیونی و گروه‌های عاملی با بار منفی با رزین‌های کاتیونی تعامل دارند. نیروی اتصال بین گروه عاملی و یون متصل نسبتا ضعیف است و تبادل یونی را می توان با عبور یون دیگری از گروه عاملی معکوس کرد. این فرآیند می تواند به طور مداوم تکرار شود تا یک واکنش تبادل زنجیره ای ایجاد شود و یون های مورد نظر در رزین تصفیه آب با یون های مضر موجود در آب جایگزین شوند.

تصفیه آب با استفاده از رزین های تبادل یونی یکی از رایج ترین و پذیرفته ترین روش ها می باشد.

رزین تبادل یونی 

واکنش‌های تبادل یونی در مسیر زیرزمینی آب‌های طبیعی مکرر است، زیرا مواد طبیعی با قدرت تبادل یافت می‌شوند، اما در صنایع، رزین‌های پلیمری مصنوعی ترجیح داده می‌شوند، با مزایای واضح استفاده در فرآیندهای نرم‌کردن و غیر معدنی‌سازی آب، و در سایر موارد خاص. فرآیندهایی مانند خالص سازی برخی از محصولات شیمیایی، املاح زدایی از شربت های قند و غیره.

رزین های تبادل یونی مخلوط کاتیونی و آنیونی، در تماس با محلول آبی، توانایی تبادل مواد معدنی محلول را با یون های هیدروژن و آنیون های هیدروکسیل، زمانی که توسط اسید و باز بازسازی می شوند، دارند. رزین ها مانند یک الکترولیت رفتار می کنند، با این ویژگی که همه گروه های واکنش پذیر به پلیمر نامحلول متصل می شوند که ماتریکس رزین را تشکیل می دهد. عمل تبادل یونی یک واکنش برگشت پذیر است.

مزایای فرآیند یونی در تصفیه آب 

رزین های فعلی ظرفیت تبادل بالایی دارند که امکان دستیابی به فرآیندهای فشرده را فراهم می کند که نیاز به سرمایه گذاری متوسطی دارد.edit ایجاد پست
رزین ها از نظر شیمیایی پایدار هستند، ماندگاری بالایی دارند و به راحتی بازسازی می شوند.
برای تطبیق با شرایط خاص، نصب می تواند به صورت خودکار یا دستی باشد.
توجه به این نکته ضروری است که دبی های احیا خورنده بوده و به طور کلی حتی پس از اختلاط آنها، قبل از ارسال پساب به عنوان تخلیه، خنثی سازی لازم است.

رزین های تبادل یونی

فناوری تبادل یونی اجازه می دهد تا از مواد مختلف به عنوان پایه استفاده شود. پیش از این، اینها زئولیت ها، آلومینات های سیلیکونی بودند، اما رزین تبادل یونی، به دلایلی، بیشترین استفاده را دارند.

ساختار رزین تبادل یونی

رزین های تبادل یونی که به رزین سختی گیر یا سختی گیر رزینی نیز نامیده می شوند ، مبدل های یونی به صورت دانه ای هستند. اینها ترکیبات آلی مصنوعی به شکل گرانول، توپ های کوچک با قطر 0.3 تا 1.5 میلی متر هستند. مواد اصلی برای تولید این رزین ها ، اکریلیک، پلی استایرن و فنل فرمالدئید می باشد. این قاب پلیمری مبدل یونی است که در حین پلیمریزاسیون (در دو مورد اول) یا پلی تراکم (در مورد دوم) تشکیل می شود.

در ساختار مولکولی رزین رادیکال هایی از نوع بازی یا اسیدی وجود دارد. یون های واقع بر روی آنها می توانند با یون هایی با همان علامت از محلول که در تماس با مبدل یونی است جایگزین شوند. در عین حال، ظاهر رزین و همچنین خواص آن تغییر نمی کند - فرآیند تحت شرایط خاص برگشت پذیر است، رزین را می توان به حالت اولیه خود بازگرداند.