ديونايزر

پیشگفتار:

همه ما میدانیم که جمعیت جهان رو به رشد و است و از طرفی محدود بودن منابع موضوعی غیرقابل انکار، فلذا انسان روز به روز در تلاش است که استفاده از منابع را کاهش دهد. در کشورهای اروپایی استفاده از چنین دستگاه هایی بسیار مرسوم است و خداروشکر این مرسوم بودن کم کم به کشور ما نیز وارد شده است. شرکت پارساب نیز برای نزدیک شدن به گامهای طبیعت دوستانه و ایجاد دسترسی به منابع اولیه مانند آب با کیفیت بالا انواع دستگاه های مزتبط را با تکنولوژی روز دنیا و قابل رقابت با نمونه های جهانی را طراحی و تولید می کند. همراه ما باشید تا با این سیستم آشنا شوید.

دستگاه دیونایزر چیست؟

این سیستم یک دستگاه تصفیه آب پیشرفته است که با استفاده از فناوری‌های اسمز معکوس و تبادل یونی، می‌تواند آب فوق خالص یا آب مقطر با هدایت الکتریکی بسیار پایین تولید کند. این دستگاه برای صنایع حساس و نیازمند آب با کیفیت بالا، مانند صنایع پزشکی، دارویی، غذایی، الکترونیک، شیمیایی و غیره کاربرد دارد. دستگاه دیونایزر از اجزای زیر تشکیل شده است:

ستون‌های رزینی: این ستون‌ها شامل رزین‌های تبادل یونی هستند که مسئول حذف یون‌های مثبت و منفی آب هستند. رزین‌های کاتیونی 1+H و رزین‌های آنیونی 1-OH را به آب اضافه می‌کنند و در عوض 1+Na , 2+Ca , 2+Mg , 1+K , 1-Cl , 2-SO4 , 3-PO4 و … را از آب جذب می‌کنند. بدین ترتیب، هدایت الکتریکی آب کاهش می‌ابد و سختی آب نیز حذف می‌شود.

مخازن: این مخازن جهت نگهداری و تغذیه آب خام، آب تصفیه شده، اسید و سود (جهت شستشو و بازسازی رزین سختی گیر) در دستگاه استفاده می‌شوند.

پمپ‌ها: این پمپ‌ها جهت انتقال آب خام، آب تصفیه شده، اسید و سود به ستون‌های رزینی و مخازن نقش دارند. پمپ‌های فشار بالا برای فرآیند اسمز معکوس و پمپ‌های فشار پایین برای فرآیند تبادل یونی استفاده می‌شوند.

شیرها: این شیرها جهت کنترل جریان آب خام، آب تصفیه شده، اسید و سود در سطح ستون‌ های رزین سختی گیر قرار می گیرد. شیر های الکترومکانیکی، شیر های سولنوئیدی و شیر های دستی از انواع شیرهای مورد استفاده در دستگاه هستند.

سنجشگرها: این سنجشگرها جهت اندازه‌گیری و نمایش پارامترهای مهم آب خام و آب تصفیه شده، مانند هدایت الکتریکی، pH، دما، فشار، جریان و … به کار می‌روند. این سنجشگرها به کنترل کیفیت آب و بهینه‌سازی عملکرد دستگاه کمک می‌کنند.

دستگاه دیونایزر با چگونگی عملکرد زیر می‌تواند آب فوق خالص تولید کند:

آب خام از منبع تغذیه به دستگاه وارد می‌شود و ابتدا از طریق فیلتر‌های شنی و کربن فعال عبور می‌کند تا ناخالصی‌های مکانیکی و بعضی از مواد آلی را حذف کند.

سپس آب خام با استفاده از پمپ فشار بالا به ممبران‌های اسمز معکوس فشار داده می‌شود تا بخش عمده‌ای از TDS آب را حذف کند. در این مرحله، آب به دو جریان تقسیم می‌شود: جریان نفوذ (پرو) که آب تصفیه شده است و جریان بازجوش (rejection) که حاوی ناخالصی‌های حذف شده است. جریان بازجوش به منبع تخلیه منتقل می‌شود و جریان نفوذ به مرحله بعد هدایت می‌شود.

در مرحله بعد، آب تصفیه شده با استفاده از پمپ فشار پایین به ستون‌ های رزینی هدایت می شود. در این ستون‌ ها، رزین‌ های تبادل 1+H و 1-OH یونی را به آب اضافه کرده و در عوض 1+Na , 2+Ca , 2+Mg , 1+K , 1-Cl , 2-SO4 , 3-PO4 و … را از آب جذب کرده و هدایت الکتریکی آب را به حداقل می رسانند. در نتیجه، آب فوق خالص یا آب دیونیز شده تولید می شود.

در نهایت، آب دیونیز شده به مخزن ذخیره منتقل شده و برای استفاده صنعتی در دسترس قرار می گیرد. در صورت نیاز، قبل از استفاده، آب را با استفاده از یک فیلتر UV یا فیلتر 0.2 میکرون استریل کرده و سپس به صورت پمپ یا خط فشار بالا به نقطه استفاده منتقل کنیم.

برای حفظ عملکرد بهینه دستگاه دیونایزر، باید رویه‌های شستشو و بازسازی رزین‌ها را به طور دوره‌ای انجام دهیم. در این رویه‌ها، اسید و سود به ستون‌ های رزینی تزریق شده و 1+H و 1-OH یونی را از رزین‌ ها جدا کرده و آن‌ ها را بازسازی می کنند. سپس آب شستشو به ستون‌ های رزینی تزریق شده و ناخالصی‌ های حاصل از شستشو را از ستون‌ ها خارج می کند. در پایان، آب تصفیه شده به ستون‌ های رزینی تزریق شده و آمادگی آن‌ ها برای فرآیند تبادل یونی را بررسی می‌کند.

دستگاه مورد نظر یک دستگاه پیچیده و حساس است که نیاز به طراحی، نصب، راه‌اندازی، نگهداری و تعمیرات مناسب دارد. برای این منظور، باید از شرکت‌ های معتبر و مجرب در زمینه تولید و عرضه دستگاه استفاده کنیم. این شرکت‌ ها می‌توانند با تحلیل نیازهای مشتری، دستگاه مناسب را طراحی و سفارش دهند و با کادر فنی مجرب، آن را نصب و راه‌اندازی کنند. همچنین، با ارائه خدمات پس از فروش، مانند آموزش، گارانتی، خدمات فنی و تامین قطعات یدکی، عملکرد بهینه دستگاه را تضمین می‌کنند.

در مورد بخش نگهداری این دستگاه در آینده نیز اطلاعاتی ارائه خواهیم کرد که برای مطالعه بیشتر بهتر است به مقالات سایت پارساب مراجعه کنید و با خواندن آن ها روش اصولی بازسازی را مطالعه بفرمائید تا بتوانید از رزین سختی گیر خود دوباره استفاده کنید.

کاربرد دیونایزر در سیستم های تصفیه آب

اگر از رزین DI در سیستم اسمز معکوس خود استفاده نمی کنید باید بگوییم که این کار اشتباهی است و بایستی استفاده کنید تا خروجی آبی با خلوص بالا به دست آورید. افزودن فرآیند دییونیزاسیون به یک سیستم RO 3 مرحله ای نیز با استفاده از یک کارتریج فیلتر DI استاندارد (پر از رزین DI مخلوط بستر با قابلیت تغییر رنگ) انجام می شود. کارتریج DI در مرحله نهایی سیستم RO، پس از پیش فیلتر رسوب و کارتریج بلوک کربن قرار گرفته و به عمل سختی گیری آب می پردازد.

راهنمایی: برای باز و نصب کردن کارتریج آخرین محفظه سیستم RO خود را باز کنید و کارتریج را نصب کنید، به همین سادگی. در یک سیستم RO 4 مرحله ای نیز از همین کارتریج در مرحله نهایی نیز استفاده می شود.

آیا تا بحال به سوال اینکه طول عمر دیونایزر چقدر است فکر کرده اید؟

بی شک اولین و بهترین راهنمایی در مورد طول عمر دستگاه این است که میزان مصرف آب خود را بررسی کرده و یک دستگاه متناسب با مصارف خود انتخاب کنید. زیرا رزین به خودی خود با گذشت زمان و عدم بکارگیری در دستگاه عمر خود را از دست نمی دهد و بلکه با استفاده از سیستم عمر آن کاهش پیدا می کند (با استفاده از دستگاه و میزان آب تصفیه شده طول عمر رزین و دستگاه سپری می شود) فلذا باید در مصرف آب نیز صرفه جویی کنید.

از بابت میزان عمر این سیستم نیز می توان از دیدگاه علمی بررسی هایی انجام داد، که در ادامه آن را توضیح می دهیم. با گذشت زمان آلاینده‌های مثبت و منفی در آب، مولکول‌های هیدروژن و هیدروکسیل فعال را در رزین تبادل یونی تولید می‌کنند و رفته رفته رزین سختی گیر توانایی خود را در حذف آلاینده‌ها از دست می‌دهد، به نوعی می توان گفت خسته می‌شود. همچنین در این مقوله طول عمر کارتریج می تواند با کیفیت آب وردی و پیکربندی سیستم RO بسیار متفاوت باشد. اگر کارتریج رسوبی پیش فیلتر سیستم RO، کارتریج کربن بلوک یا کارتریج غشایی نیاز به تعویض داشته باشند، آب در هر یک از مراحل به درستی فیلتر نمی شوند و TDS بیشتری به کارتریج DI ارسال می شود که این عمر رزین را سریعتر تخلیه می کند.

در واقع برای توضیح این بخش باید بگوییم که کیفیت آب ورودی هر چقدر بهتر باشد، دستگاه تصفیه شما نیز طول عمر بیشتری خواهد داشت، یعنی اگر میزان ناخالصی ها در آب ورودی با حجم 50 لیتر وارد سیستم شود، اینگونه توصیف می شود که میزان آب زیادی با کیفیت استاندارد وارد سیستم شده است. اگربخواهیم به کمک اعداد توضیحی دقیق تر ارائه دهیم این مثال را خواهیم زد.

مثال: فرض کنید که آب ورودی دیونایزر با TDS مقدار 5 طراحی شده و قرار است به مدت سه سال کار کند. اگر به صورت حساب کتاب ساده محاسبه کرده باشیم و فرض کنیم که با این مقدار جامد محلول در آب قرار است صد لیتر آب تصفیه شود، زمانی که سختی کل آب بالای 10 باشد در اینصورت میزان آب مصرفی 50 لیتر شده و در همین لیتراژ همان طول عمر 3 سال را خواهد داشت.

پس از پایان طول عمر دستگاه چه اتفاقی می افتد؟

توجه مهم این است که دستگاه پس از طی طول عمر اینگونه نیست که دیگر مورد استفاده قرار نگیرد، بلکه می توانید به سادگی رزین آن را با رزین جدید جایگزین کرده و دوباره استفاده کنید، همانطور که قبلا گفتیم، ممکن است برخی اقدام به احیا سازی نیز نمایند که اصلا روش خوبی برای این حجم از رزین (مورد استفاده) محسوب نمی شود. بنابراین بهتر است در تمامی مراحل سفارش، خرید و پشتیبانی دستگاه با کارشناس شرکت پارساب در ارتباط باشید که بتوانید به درستی تصمیم خود را بگیرید.

خلاصه جواب سوال: رزین تبادل یون در دستگاه دیونایزر چگونه کار می کند؟

در فرآیند دییونیزاسیون از دو رزین سختی گیر استفاده می شود که بارهای مخالف دارند - کاتیونی (منفی) و آنیونی (مثبت)، که هر کدام دارای ویژگی های هستند و برای تصفیه کامل آب استفاده می شوند. رزین کاتیونی حاوی گروه های اسید سولفونیک با بار منفی است که از قبل با یون های هیدروژن شارژ شده اند و رزین آنیونی دارای بارهای مثبت که هرکدام بخشی از ناخالصی های آب را جدا می کنند.