آلودگی رزین

/ آلودگی رزین / شیمی و تصفیه آب / آلودگی رزین

آلودگی رزین

نیرو بخار پویش

آلودگی رزین به مواد آلی :
بسیاری از رزین های تعویض یونی تجارتی در برخورد با یون های معدنی با وزن مولکولی کم خوب عمل می کند ولی در برخورد با مولکول های سنگین آلی دچار مشکل می شوند.
اصلی ترین مواد محلول در آب، نمک های اسیدهیومیک هستند، که رادیان غلظت باعث نفوذ مواد آلی به قسمت مرکزی بدنه رزین آنیونی می شود و علیرغم سرعت نفوذ کم این مولکول های درشت ، این مولکول ها در سرتاسر ساختمان رزین توزیع می شود. در جریان احیای رزین، مولکول های آلی به صورت ناقص حذف می شود چون گزینش پذیری رزین برای مولکول های درشت آلی زیاد می شود طول مدت احیا کمتر از آنست که نفوذ مولکول را از داخل رزین ممکن سازد .
رنگ رزین های آلوده به مواد آلی معمولا سیاه می باشد در حالیکه رزین های سالم شفاف هستند. اغلب روی آلاینده قابل تشخیص می باشد. در این حالت اگر رزین با اسید یا با آب نمک قلیایی تماس حاصل پیدا کنند محلول رنگی حاصل می شود.
اگر به علت تعطیلی واحد، واحدهای تعویض یونی بدون استنفاده مانده اند برای جلوگیری از رشد باکتری ها باید به روش زیر رزین را مصون نگه داشت.
در ستون حاوی رزین، محلول ۵/۰ % فورمالدئید ( ۱۰ گرم در یک لیتر آب ) بریزید به گونه ای که رزین ها کاملا در محلول فورمالدئید خیس شوند ( توجه کنید که محلول فورمالدئید تجارتی ۴۵تا ۴۰ درصد می باشد و باید آن را رقیق کرد ) قبل از شروع مجدد کار واحد تعویض یونی باید واحد تعویض یونی کاملا شسته شوند. توصیه می شود که برای رزین های واحدهای آب اشامیدنی از فورمالدئید استفاده نشود.

روش های کاهش آلودگی رزین ها به مواد آلی :
هر گاه مواد آلی به صورت غیر برگشت پذیر به رزین چسبیده باشند می توان گفت که رزین آلوده به مواد آلی شده است روش هایی برای تمیز کردن رزین های صنعتی پیشنهاد شده است که دو روش آن در زیر توضیح می دهیم :
الف – روش تمیز کردن با آب نمک قلیایی : بعضی از مواد آلی در زمان احیا کردن رزین آنیونی با سود سوز آور از رزین حذف نمی شوند. در این حالت می توان از محلول آب نمک قلیایی برای تمیز کردن رزین استفاده کرد. به علت تمایل زیاد یون کلر به نمک طعام، سدیم کلراید یکی از موثرترین نمک ها می باشد. گروه کربوکسیل از ماده عاری چسبیده به نقطه فعال رزین، راحتر و کاملتر از یون هیدروکسیل جدا می شود. البته لازم به ذکر است که حضور هیدروکسی سدیم در محلول نمک، راندمان تمیز کردن را بهبود می بخشد. غلظت آب نمک قلیایی باید تقریبا ۱۰% نمک طعام ونسبت به سود سوز آور ۲% باشد و بهتر است تا دمای ˚C 40 هم گرم شده باشد.
نمک سدیم کلراید علاوه بر غالب شدن بر جاذبه یون کربوکسیلات و رزین می تواند در PH بالا ( محیط قلیایی ) جذب سطحی غالب مولکول های آلی را کاهش و حلالیت آنها را افزایش دهد.
به دلیل آنکه نفوذ مواد آلی از ساختمان رزین آهسته و وبطئی است لذا تمیز کردن با آب نمک قلیایی در شرایط زمان طولانی تماس ( این عمل در یک واحد صنعتی در شب انجام می شود ) و دمای بالا باعث بهتر شدن راندمان کار می شود. گاهی لازم می شود که بیش از یک بار عمل تمیز کردن صورت گیرد. انجام دادن ۲ یا ۳ بار عمل تمیز کردن می تواند رزین های کاملا نادر را به حالت اول در آورد چون آلودگی به مواد آلی به مرور زمان تشدید می شود از این رو پیشنهاد می شود که رزین های تازه را بطور منظم تمیز کرد قبل از آنکه علائم آلودگی ظاهر شود .
ب – تمیز کردن با آب ژابل ( هیپوکلریت سدیم ): در بعضی از موارد آلودگی با مواد آلی، بویژه در مواقعی که تمیز کردن با آب نمک قلیایی برای مدت طولانی صورت نگرفته یا منظم نبوده و یا آلودگی آن چنان شدید است که تمیز کردن با آب نمک چاره ساز نیست، می توان برای تمیز کردن انواع رزین های آنیونی از هیپوکلریت سدیم استفاده کرد.
آب ژابل یا هیپوکلریت سدیک ( که پیشنهاد می شود حاوی ۱ درصد کلر آزاد باشد) اکسید کننده قوی و خطرناک است و بنابراین احتیاط را نباید از دست داد. عوامل اکسید کننده قوی می توانند باعث شکستن شبکه رزین شوند.
برای انواع خاصی از اتصالات یا هنگامیکه اتصالات ضعیف باشند نمی توان به طور مکرر از هیپوکلریت سدیم استفاده کرد، زیرا منجر به صدمه دیدن رزین می شود. به طور کلی این روش فقط در صورتی که روش های کم خطر دیگر موفق نبودند باید استفاده شوند .
اگر بستر رزین مختلط باشد باید قسمت کاتیونی کاملا اشباع باشد، چون محلول های اسیدی می توانند از هیپوکلریت سدیم، گاز کلر آزاد کنند. زمان پیشنهاد شده برای تماس بین رزیون وحلول حدود ۴ ساعت است.
نگهداری و انبار کردن رزین ها مهم است. رزین ها معمولا به صورت مرطوب در ظرف هایی که آب ونور به داخل آن نفوذ نمی کند نگهداری می شوند. اگر ظرف حاوی رزین به علت استفاده از قسمتی از رزین باز شده باید دقت کرد که مجددا بسته شود.
برای انبار کردن طولانی رزین باید آن را به صورت اشباع نگه داشت و در موقع استفاده آن را احیا کرد. دانه های رزین ممکن است در اثر یخ زدن صدمه ببیند هر چند که ممکن است این ضایعات قابل مشاهده نباشند اما تاثیر آن در موقع استفاده و زمان سرویس دیده می شود. دمای بیش از ˚C 40 باعث خشک شدن رزین و کاهش راندمان آن می شود.

  اندازه گیری مقدار آلودگی مواد آلی :
روش هایی برای تعیین شدت آلودگی رزین ها به مواد آلی پیش نهاد شده است از جمله اندازه گیری شدت رنگ سوخت آب نمک قلیایی استخراج شده از رزین است. این آزمایش دقیقا مقدار آلودگی را نمی دهد بلکه فقط آن مقداری را که توسط آب نمک قلیایی جدا شده را نشان می دهد. در حقیقت این روش مقدار مواد غیر قابل جدا شدن را تعیین نمی کند.

  آلودگی آهن :
تقریبا مقدار زیادی آهن همراه با مواد آلی جذب شده روی رزین های آنیونی دیده می شود. از این رو ترکیبی از تمیز کردن آهن و مواد آلی می تواند به بهتر شدن راندمان ریزون کمک کند. برای تمیز کردن رزین می توان از کلریدریک اسید ۱۰% و یا محلول سدیم دیتیونیت استفاده کرد که باعث کاهش یون آهن موجود و تبدیل به یون آهن دو ظرفیتی که بیشتر محلول است می گردد. اگر شستشو با آب نمک قلیایی دنبال شود نتایج بهتری بدست می آید.

  تصفه مقدماتی آب قبل از ورود به واحد تعویض یونی :
دیدیم بعضی ازمواد موجود در آب می توانند مظر و آلاینده واحدهای تعویض یونی باشد از این رو برای سلامتی کار واحدهای تعویض یونی بهتر است آنکه این مواد مضر حذف شوند یا به صورت بی ضرر در آیند. مهم ترین این آلاینده ها عبارتند از:

» کلر آزاد:
همانطور که می دانید برای جلوگیری از رشد باکتری ها به آب کلر می زنند که معمولا غلظت کلر آزاد در آب حدود ۰/۲ mg/l است. اگر غلظت کلر تا این حد کم باشد تاثر سوء آن بر واحدهای تعویض یونی قابل چشم پوشی است ولی اگر غلظت کلر بیش از نیم میلی گرم بر لیتر شود در آن صورت ممکن است شبکه رزین را مورد حمله قرار دهند و باعث فرسایش فیزیکی رزین ها گردد.
در واحدهای بزرگ تعویض یونی که مقدار حجم رزین زیاد است این فرسایش فیزیکی، از نظر اقتصادی ضرر قابل توجهی را باعث می شود. برای ازبین بردن مشکل کلر آزاد می توان آب را قبل از ورود به واحدهای تعویض یونی از فیلترهای حاوی ذرات ذغال فعال عبور داد و یا بی سولفیت سدیم به آب اضافه کرد تا کلر آزاد تبدیل به یون کلرایت شود که برای سالم ماندن رزینول مسئله ای را پیش نمی آورد.
» مواد معلق و رنگ:
مواد ریز معلق می توانند باعث مسدود شدن حفره های سطح رزین شوند که در عمل مجر به کاهش راندمان توضیح یونی می شود. برای حذف این آلاینده ها بهتر است آب قبل از ورود به واحد تعویض یونی از فیلتر شنی یا ذغال فعال عبور داده شود.

 

آلاینده های آلی:
شستشوی منظم (هفتگی یا ماهانه) با محلول آب نمک قلیایی باعث حذف آلاینده های آلی خواهد شد. رزین را طبق روش های معمول احیا می کنند و سپس محلول ۱۰% نمک طعام حاوی ۲% سود سوز آور را تا دمای ˚C 40 گرم کرده و محلول را زیر بستر رزین تزریق می کنند. پس از گذشت ۵ الی ۱۰ ساعت محلول آب نمک قلیایی را خارج می کنند.

 نمک های موجود در آب:
اگر TDS آب خیلی بیش از ppm 400 باشد استفاده از روشهای دیگر (بویژه اسمز معکوس) برای کاهش TDS آب ورودی به رزین ها توصیه می شود.

 عیب های واحدهای تعویض یونی:
اگر کیفیت آب تصفیه شده نهایی پایین بود و یا احیای رزین ها زودرس شد می توانید با توجه به توصیه های زیر عیب یابی نمایید و مشکل احتمالی را حل کنید.
» بررسی کنید که آیا آنالیز آب ورودی فعلی با آنالیز آبی که واحدهای رزین بر اساس آنها طراحی شده اند تفاوت کرده است؟ در این صورت بر اساس آنالیز آب فعلی حجم رزین مورد نیاز را پیداکنیم و در صورت کمبود، رزین های مورد نیاز را اضافه کنید.
» مقدار رزین هر یک از فیلترهای رزین را بررسی کنید و در صورت کاهش آنها، به اندازه لازم از رزین مورد نظر اضافه کنید.
» مقدار ماده شیمیایی مورد نیاز برای احیا را بررسی کنید و غلظت ماده شیمیایی در زمان احیا و نیز دبی جریان ماده شیمیایی را کنترل کنید. همچنین مقدار آب شستشو و نیز دبی آن را کنترل کنید.
» فقط به کنترل آخرین واحد تعویض یونی بسنده نکنید بلکه واحدهای جلوتر را نیز کنترل کنید مثلا بالا آمدن هدایت الکتریک و یا PH آب تصفیه شده نهاییی می تواند ناشی از نشت سدیم واحد کاتیونی باشد در حالیکه پایین بودن PH می تواند به خاطر زود اشباع شدن واحد آنیونی باشد.
» اگر واحد رزین آنیونی قوی خوب کار نمی کند ممکن است ناشی از بد کار کردن هوازدا باشد، بنابراین ضروری است که عملکرد هوا زدا را ارزیابی کنید.
» تردید در مورد دقت کار دبی سنج ها آمپر آب معمولا به جاست از این رو کنترل دقت آنها رهر چند مدت یکبار لازم است.
» هدایت سنج ها اغلب پس از مدتی ارقام را اشتباه نشان می دهند عواملی چون تمیز نبودن قطعات و نیز تغییر دمای آب می توانند نقش داشته باشند.
» عملکرد همه شیرها بویژه شیرهای تغذیه مواد شیمیایی در موقع احیا را مورد توجه قرار دهید.
» کالیبراسیون ها را یک بار دیگر آزمایش کنید.
» آیا رزین واحد شما بیش از حد فرسوده نیست؟

عمر کاری متوسط رزین ها (به شرط ۱ بار احیا در روز) در شرایطی که آلاینده رزین نباشد به صورت زیر است:

  
 نوع رزین                    زمان    مدت
رزین های اسید قوی    ۸ – ۱۰    سال
رزین باز قوی               ۴ – ۵    سال
رزین اسیدی ضعیف    ۸ – ۱۰    سال
رزین بازی ضعیف        ۴ – ۵    سال        

به طور تقریبی می توان گفت که هزینه سرمایه گذاری تصفیه آب با روش تعویض یونی متناسب با مقدار رزین است در حالی که رزین آنیونی گرانتر از رزین کاتیونی و رزین نوع ضعیف معمولا گران تر از توع قوی است.
عموما هزینه سرمایه گذاری اولیه (ثابت) در واحد های تعویض یونی با هزینه سرمایه در گردش این واحدها نسبت عکس دارد. برای تصفیه حجم معینی از آب، هر چه سرمایه گذاری اولیه بیشتر باشد هزینه روزانه کمتر است.

مقالات پیشنهادی

نحوه کنترل و رفع سختی آب در سیستم
آلودگی رزین
رزین های یونی
ساخت دستگاه اسمز معکوس (RO)
دستگاه سختی گیر- ستون رزینی

دیدگاهتان را بنویسید

مشخصات شما منتشر نخواهد شد.بخش های مورد نظر علامت گذاری شده اند.

تمامی حقوق محفوظ و متعلق به وب سایت boilersource.co می باشد با ذکر منبع نشر بلامانع میباشد

All copyright is the property of boilersource.co. Mentioning the name of the source is permitted ©

طراحی و توسعه وب سایت توسط افساوب