کلینیک تصفیه آب ایران

رزين‌هاي تبادل كاتيوني و آنيوني
رزين‌هاي تبادل كاتيوني و آنيوني براي تصفيه و جداسازي آلاينده هاي آب موزد استفاده قرار مي گيرند.

اين دو رزين پركاربرد در فناوري تبادل يوني هستند اگر به دنبال توضيح كلي در مورد رزين هاي تبادل يوني آنيوني و كاتيوني و تفاوت‌هاي بين آنهت هستيد، ، اين مقاله اطلاعات اساسي و شباهت‌ها و تفاوت‌ها را به طور ساده بيان مي‌كند.

اگرچه رزين هاي تبادل آنيوني و كاتيوني دو دسته اصلي رزين هاي مورد استفاده در تبادل يوني هستند، چهار نوع اصلي از آنها براي تصفيه آب استاندارد وجود دارد كه عبارتند از:

كاتيون اسيدي قوي (SAC) كاتيون اسيد ضعيف (WAC) آنيون پايه قوي (SBA) آنيون پايه ضعيف (WBA) در زير يك نماي كلي از هر يك از اين نوع رزين ها آورده شده است:

رزين هاي كاتيوني رزين هاي كاتيوني با بار مثبت آلاينده هاي آب يوني با بار مثبت را حذف مي كنند.

در اين دسته از رزين ها مي توان به رزين هاي اسيد قوي/كاتيون قوي (SAC) و اسيد ضعيف/كاتيون ضعيف (WAC) اشاره كرد.

[caption id="attachment_3355" align="alignnone" width="584"] رزين‌هاي تبادل كاتيوني و آنيوني[/caption]رزين هاي كاتيوني اسيدي قوي
رزين‌هاي تبادل كاتيوني اسيد قوي (SAC) از پرمصرف‌ترين رزين‌ها هستند، به‌ويژه براي كاربردهاي نرم‌كننده، زيرا در حذف كامل يون‌هاي سختي مانند منيزيم (Mg2+) يا كلسيم (Ca2+) مؤثر هستند.

انواع خاصي از رزين هاي SAC نيز براي كاربردهايي كه نياز به حذف باريم و راديوم از آب آشاميدني يا ديگر جريان ها دارند، توسعه يافته اند. مي توانند توسط اكسيدان ها آسيب ببينند و توسط آهن يا منگنز آلوده شوند، بنابراين بايد مراقب بود كه رزين در معرض اين مواد قرار نگيرد.

رزين هاي كاتيوني اسيدي ضعيف
رزين هاي تبادل كاتيوني اسيد ضعيف (WAC) كاتيون هاي مرتبط با قلياييت (سختي موقت) را حذف مي كنند و براي كاربردهاي دمينراليزاسيون و دكاليزاسيون استفاده مي شوند.

علاوه بر اين، رزين‌هاي WAC داراي مقاومت نسبتاً بالايي در برابر اكسيداسيون و دوام مكانيكي هستند كه آن‌ها را به انتخاب خوبي براي جريان‌هاي حاوي اكسيدان‌هايي مانند پراكسيد هيدروژن و كلر تبديل مي‌كند.

كاربرد رزين هاي كاتيوني
حذف سختي
رزين SAC براي نرم شدن آب موثر است كه يون هاي سختي را حذف مي كند.

بيش از 100 سال است كه در كاربردهاي مسكوني، تجاري و صنعتي استفاده مي شود.

دانه‌هاي رزين SAC مانند آهن‌رباهاي كوچك، يون‌هاي كلسيم (Ca2+) و منيزيم (Mg2+) تشكيل‌دهنده رسوب را با مبادله آنها با يون‌هاي سديم حذف مي‌كنند. سطح سختي كاهش مي يابد و سطح سديم افزايش مي يابد. تمام رزين ها داراي ظرفيت تبادل محدود هستند.

مكان هاي مبادله روي دانه هاي رزين در نهايت پر مي شوند و قادر به تبادل سختي بيشتر نيستند، بنابراين رزين بايد دوباره احيا شود.

از آنجايي كه دانه هاي رزين SAC نسبت به يون هاي سديم تمايل بيشتري به يون هاي كلسيم/منيزيم دارند، از محلول غليظ نمك كلريد سديم (معمولاً 8 تا 12 درصد) براي احيا آنها استفاده مي كنند.

نرم كننده و رقيق كننده
رزين كاتيون اسيد ضعيف (WAC) مي تواند سختي و قليائيت را به طور همزمان حذف كند همچنين درجاتي از حذف كل جامدات محلول (TDS) را فراهم مي كند.

به طور كلي، رزين WAC حدود 80 درصد از سختي موقت (سختي مرتبط با مواد معدني بي كربنات محلول) را حذف مي كند.

از آنجايي كه رزين WAC يون هاي سختي و قليايي را با يون هاي هيدروژن مبادله مي كند، آب تصفيه شده اسيدي (يا pH پايين تر) خواهد بود.

ميزان كاهش TDS و كاهش pH تا حد زيادي به سطوح سختي ورودي بستگي دارد.

حذف باريم و راديوم
باريم و راديوم، دو كاتيون دو ظرفيتي هستند كه مي توانند توسط رزين استاندارد SAC حذف شوند. با اين حال، هنگام بازسازي رزين، به دليل انتشار آهسته جرم اتمي بزرگتر در عمق ماتريس رزين، بازده كاهش مي يابد.

انواع خاصي از رزين SAC با خواصي كه كاهش باريم و راديوم را افزايش مي‌دهند، به صورت تجاري در دسترس هستند و توسط بنياد ملي علوم (NSF) مورد آزمايش/گواهي قرار گرفته‌اند.

رزين هاي آنيوني
رزين هاي آنيوني با بار منفي، آلاينده هاي يوني با بار منفي در آب را حذف مي كنند. در اين دسته از رزين ها مي توان رزين هاي پايه قوي/آنيون قوي (SBA) و رزين هاي باز ضعيف/آنيون ضعيف (WBA) را نام برد.

از اين رزين هاي آنيوني مي توان براي حذف آلاينده هاي توضيح داده شده در اين بخش استفاده كرد.

[caption id="attachment_3356" align="alignnone" width="597"] رزين‌هاي تبادل كاتيوني و آنيوني[/caption]رزين هاي آنيوني پايه قوي
رزين‌هاي تبادل آنيون پايه قوي (SBA) معمولاً براي دمينراليزاسيون، رقيق‌سازي و سيليس‌زدايي و همچنين حذف كل كربن آلي (TOC) يا ساير مواد آلي بسته به نوع رزين استفاده مي‌شوند.

آنها در انواع مختلفي موجود هستند كه هر كدام مجموعه منحصر به فردي از مزايا و محدوديت ها را ارائه مي دهند، اما به طور كلي، رزين هاي SBA به اندازه كافي قوي هستند تا اسيدهاي قوي و ضعيف (از جمله اسيد كربنيك و سيليسيك) را حذف كنند.

رزين هاي آنيوني پايه ضعيف
رزين هاي تبادل آنيون پايه ضعيف (WBA) اغلب با واحدهاي SBA براي كاربردهاي دمينراليزاسيون جفت مي شوند.

زيرا آنها فقط آنيون هاي مرتبط با اسيدهاي قوي تر (مانند كلريد و سولفات) را حذف مي كنند و اسيدهاي ضعيف (مانند دي اكسيد كربن و سيليس) را حذف نمي كنند.

اين مي تواند براي تأسيساتي كه مايلند اسيدهاي قوي تر را حذف كنند و اسيدهاي ضعيف تر را پشت سر بگذارند مفيد باشد.

اما معمولاً WBA و SBA اغلب به طور مشترك براي تكميل يك فرآيند معدني زدايي كامل تر استفاده مي شوند.

كاربرد رزين هاي آنيوني
حذف نيترات
رزين SBA مي تواند نيترات (NO3-) را حذف كند. اگر نسبت سولفات به غلظت NO3 در آب زياد باشد، رزين بايد زودتر  احيا شود تا آنيون سولفات به عنوان يك احيا كننده عمل كند و NO3- را تخليه كند.

در شرايط با غلظت سولفات بالا، مي توان از رزين SBA انتخابي نيز استفاده كرد.

حذف پركلرات
رزين هاي SBA وجود دارند كه به طور انتخابي پركلرات (ClO4-) را حذف مي كنند. اين رزين ها مي توانند يكبار مصرف و/يا قابل بازسازي باشند.

حذف آرسنيك
آرسنيك در آب  به آرسنات، As(V) و آرسنيت As(III) مربوط مي شود. فقط آنيون هاي آرسنات با بار منفي (HAsO42-) را مي توان با استفاده از رزين هاي SBA حذف كرد. آرسنيت (H3AsO3) معمولاً در محلول آبي خنثي است.

بنابراين، براي تبديل آنيون As(III) به As(V) به پيش اكسيداسيون نياز است. هنگامي كه اين اكسيداسيون كامل شد، باقيمانده بايد قبل از تماس با رزين SBA حذف شود.

حذف كربن آلي كل TOC
كربن آلي كل (TOC) يا مواد آلي طبيعي را مي توان با ضدعفوني ثانويه با كلر اكسيد كرد و DBP ها مانند THMs و HAA را ايجاد كرد.

اين DBP ها مواد سرطان زا مشكوك هستند و توسط EPA در آب آشاميدني تنظيم مي شوند.

گاهي اوقات تصفيه خانه هاي شهري TOC را حذف مي كنند تا تشكيل DBPs را محدود كنند. TOC معمولاً بار منفي دارد و با استفاده از رزين SBA حذف مي شود.

حذف اورانيوم
از رزين SBA مي توان براي حذف اورانيوم استفاده كرد، كه معمولاً به صورت كمپلكس هاي كربنات/سولفات اورانيل آنيوني وجود دارد.

معدني زدايي/ديونيزه كردن
رزين هاي SAC و SBA كه به صورت جداگانه يا مخلوط با هم استفاده مي شوند.

 مي توانند براي كاهش مواد معدني و TDS در آب استفاده شوند.

مواد معدني موجود در آب با كاتيون هاي هيدروژن (H+) و آنيون هاي هيدروكسيد (OH–) از دانه هاي رزين مبادله مي شوند.

تفاوت رزين هاي تبادل كاتيوني و آنيوني
تفاوت اصلي رزين هاي كاتيوني و آنيوني در اين است كه يكي داراي بار مثبت (كاتيون) و ديگري بار منفي (آنيون) است.

دانه هاي رزين كاتيوني و آنيوني را بسته به نياز تاسيسات و در صورت نياز به حذف كامل يون هاي داراي بار مثبت و منفي مي توان با هم يا در مخازن جداگانه استفاده كرد.

  جهت سفارش رزين‌هاي تبادل كاتيوني و آنيوني باما تماس بگيريد.

تماس باما

جهت سفارش رزين‌هاي تبادل كاتيوني و آنيوني صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

فروشگاه