بررسی انواع رزین تبادل یونی سختی گیر آب

بررسی انواع رزین تبادل یونی سختی گیر آب کمک می کند که بتوانید بهترین رزین تبادل یونی با متناسب با tds آب انتخاب کنید.  مواد معدنی مضرر در آب وجود دارند که علاوه بر تهدید سلامتی برای انسان می تواند به سیستم های صنایع هم آسیب های جدی وارد کنند. این مشکلات به دلیل رسوب و گرفتگی در سیستم صنایع اتفاق می افتد. به همین دلیل باید، مواد معدنی و رسوب از آب حذف شوند. در بسیاری از صنایع به منظور تصفیه فاضلاب، استخراج فلزات، صنایع غذایی و نوشیدنی، داروسازی و … از رزین تبادل یونی سختی گیر استفاده می شود.

در اصل عملکرد رزین های تبادل یونی سختی گیر آب به گونه ای است که یون های کلسیم و منیزیم را با یون های سدیم جایگزین می کند.

بررسی قیمت رزین های مبادله یونی بر اساس نوع آن 

قیمت انواع رزین تبادل یونی سختی گیر آب می تواند بر اساس ضعیف یا قوی بودن آن متفاوت باشد. تحلیل قیمت رزین سختی گیر در بازار می تواند به موارد زیادی وابسته باشد از جمله اینکه: از چه برندی باشند، از چه ساختاری تشکیل شده باشند، نوع ضعیف یا قوی باشند و یا وارداتی یا تولید داخلی باشند همگی می تواند قیمت و هزینه های آنها را تغییر دهد.

 انواع رزین تبادل یونی سختی‌گیر آب 

• رزین های تبادل یونی  کاتیونی اسیدی قوی
• رزین های مبادله یونی کاتیونی اسیدی ضعیف
• رزین های مبادله یونی آنیونی پایه قوی
• رزین های مبادله یونی آنیونی پایه ضعیف
• رزین های تخصصی برای کاربردهای خاص

رزین‌های تبادل یونی کاتیونی قوی (SAC)

رزین‌هایی که یون‌های مثبت را مبادله می‌کنند به رزین‌های تبادل کاتیونی معروف هستند. رزین های تبادل کاتیونی اسید قوی (SAC) یکی از پرمصرف ترین رزین ها هستند. آنها از جنس پلیمری تشکیل شده اند که گروه های عاملی آنیونی مانند سولفونات (SO 3 – ) به آن متصل هستند. رزین‌های SAC یا با محلول نمک سدیم (Na 2+ ) برای  کاربردهای نرم‌کننده  یا با اسید (H + ) برای   کاربردهای دمینرالیزاسیون بازسازی می‌شوند.
رزین های تبادل یونی کاتیونی قوی به طور گسترده برای کاربردهای سختی گیر آب استفاده می شوند و در حذف کامل یون های سختی مانند  منیزیم (Mg + )  یا کلسیم (Ca 2 + ) بسیار موثر هستند. آنها همچنین ممکن است در جداسازی جریان تقسیم شده استفاده شوند  ، که در آن دو بستر SAC به طور موازی کار می کنند، اولی به عنوان نرم کننده ای که محلول قلیایی تولید می کند، و دومی به عنوان یک دمینرالایزر (به شکل H +  )، که نتیجه آن قلیاییت است. از جریان مخلوط حذف شده است. انواع خاصی از رزین های SAC نیز برای کاربردهایی که نیاز به حذف باریم و رادیوم از آب آشامیدنی یا دیگر جریان ها دارند، توسعه یافته اند. رزین های SAC می توانند توسط اکسیدان ها آسیب ببینند و توسط آهن یا منگنز آلوده شوند، بنابراین باید مراقب بود که رزین در معرض این مواد قرار نگیرد.

رزین تبادل یونی کاتیونی قوی پرولایت سختی گیر آب (SAC)

رزین های تبادل یونی پرولایت سختی گیر آب (SAC) نوعی رزین های پلی استایرن درشت متخلخل ماکرو با ساختارهای منفذی هستند که به طور قابل توجهی قوی تر از رزین های ژل پلی استایرن می باشند. به طور کلی، رزین های تبادل یونی درشت متخلخل کاتیونی اسید قوی اغلب گزینش پذیری بالاتری نسبت به همتایان ژلی خود ارائه می دهند.

جدول رزین سختی گیر پرولایت برای آب آشامیدنی، غذا و نوشیدنی 

رزین های تبادل یونی کاتیونی ضعیف (WAC)

رزین های تبادل یونی کاتیونی اسیدی ضعیف (WAC) کاتیون های مرتبط با قلیاییت (سختی موقت) را حذف می کنند. رزین‌های WAC معمولاً از گروه‌های عاملی کربوکسیلیک اسید (RCOO – ) استفاده می‌کنند و با اسید سولفوریک یا هیدروکلریک بازسازی می‌شوند. مشابه رزین‌های SAC، رزین‌های WAC کاتیون‌ها را با یون‌های هیدروژن تعویض می‌کنند که منجر به اسیدیته کمی بیشتر در جریان تیمار شده می‌شود.
رزین های WAC برای کاربردهای دمینرالیزاسیون و دکالیزاسیون استفاده می شود. میل ترکیبی بالای آنها برای یون های کاتیون های دو ظرفیتی (Ca 2 +  و Mg 2 + ) آنها را به انتخاب خوبی برای کاربردهایی تبدیل می کند که نیاز به حذف یون های سختی مرتبط با قلیایی بودن دارند. برای  کاربردهای سختی موقت بالا ، رزین WAC را می توان قبل از رزین SAC در یک فرآیند دو مرحله ای IX استفاده کرد. علاوه بر این، رزین‌های WAC مقاومت نسبتاً بالایی در برابر اکسیداسیون و دوام مکانیکی دارند که آن‌ها را انتخاب خوبی برای جریان‌های حاوی اکسیدان‌هایی مانند پراکسید هیدروژن و کلر و … می‌سازد.

نرم شدن عمدتاً به عنوان یک روش پیش تصفیه برای کاهش سختی آب قبل از پردازش اسمز معکوس (RO) استفاده می شود. نرم کننده ها حاوی دانه هایی هستند که به ازای هر یون کلسیم یا منیزیم که از آب “نرم شده” حذف می شود، دو یون سدیم را مبادله می کنند.

رزین‌های تبادل یونی آنیونی قوی (SBA)

رزین های تبادل یونی که یون‌های منفی را مبادله می‌کنند به نام رزین‌های تبادل آنیونی معروف هستند. این نوع رزین‌ها برای حذف یون‌های منفی مانند سولفات، نیترات، کلراید و کربنات از آب مورد استفاده قرار می گیرند.گروه‌های اصلی آنیونی شامل (Diaminepropyl) و (Trimethylaminepropyl) هستند.

رزین های تبادل یونی آنیونی پایه قوی (SBA) در انواع مختلفی از جمله نوع 1، نوع 2 و اکریلیک یا ماکرو متخلخل موجود می باشند. هر نوع رزین SBA مجموعه ای منحصر به فرد دارای مزایا و معایبی است. باید قبل از استفاده شما تحلیل و بررسی کنید که این مدل رزین می تواند با برنامه مورد نظر مطابقت داشته باشد یا نه؟ رزین های SBA معمولاً برای دمینرالیزاسیون، دکلالیزه کردن و سیلیس زدایی و همچنین حذف کل کربن آلی (TOC) یا سایر مواد آلی  بسته به نوع رزین استفاده می شوند.

رزین های SBA نوع 1 برای حذف انتخابی نیترات ها (NO 3- )، سولفات ها (SO 3- ) و پرکلرات (ClO 4- )، برای املاح زدایی عمومی و برای سیلیس زدایی در مواردی که سطوح پایین سیلیس مورد نیاز است مورد استفاده قرار می گیرند. رزین‌های SBA نوع 2 برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که در آن حذف کامل آنیون‌ها مورد نظر است، جایی که استفاده کمتر از کاستیک ترجیح داده می‌شود و سطوح پایین سیلیس برای فرآیندهای عملیاتی حیاتی نیست.

رزین سختی گیر پرولایت آنیونی برای دمینرالیزاسیون – آب فوق خالص

رزین سختی گیر آنیونی قوی پرولایت برای دمینرالیزاسیون برای آب با آلی بالا

رزین سختی گیر آنیونی قوی پرولایت برای دمینرالیزاسیون برای آب آشامیدنی

رزین های تبادل یونی آنیونی پایه ضعیف (WBA)

رزین های تبادل یونی آنیونی پایه ضعیف (WBA) تنها نوع اصلی رزین های IX هستند که یون های قابل تعویض ندارند. این رزین ها اسیدیته معدنی آزاد (Cl و SO 4 ) را جذب می کنند. رزین های تبادل یونی آنیونی ضعیف دارای گروه های عاملی آمینی هستند و معمولاً با هیدروکسید سدیم (NaOH)، آمونیاک (NH 3 )، یا کربنات سدیم (Na2CO3 ) بازسازی می شوند .
رزین های مبادله آنیونی WBA برای املاح زدایی جزئی مورد استفاده قرار می گیرند. در کارخانه‌های بزرگتر، تخت‌های رزین WBA ممکن است با واحدهای SBA برای کاربردهای معدنی‌ زدایی کامل جفت شوند و  رزین‌های WBA نیز به‌ عنوان سدهای کربن آلی کل (TOC) جلوتر از تخت‌های SBA مؤثر هستند. WBA همچنین برای کاربردهای جذب اسیدی شامل حذف کلرید، سولفات، نیترات و … آنیون‌های مرتبط با اسیدهای قوی استفاده می‌شود، اگرچه برای حذف اسیدهای ضعیف مانند سیلیس ( SiO2 ) و دی اکسید کربن (CO2 ) موثر  نیست.

رزین های تخصصی
همانطور که از نام آنها پیداست، رزین های تخصصی برای کاربردهای خاص مختلفی استفاده می شوند. رزین های کیلات رایج ترین نوع  رزین تخصصی هستند و برای  حذف انتخابی برخی از فلزات ، نرم کننده آب نمک و سایر مواد استفاده می شوند. گروه‌های عاملی رزین تخصصی بسته به کاربرد مورد نظر بسیار متفاوت هستند و ممکن است شامل تیول، اسید ایمینودی استیک یا اسید آمینوفسفونیک و غیره باشند.
رزین های کیلیت به طور گسترده برای  تغلیظ و حذف فلزات در محلول های رقیق مانند کبالت (Co 2 + ) و جیوه (Hg 2 + ) استفاده می شود. نوع دیگری از رزین‌های تخصصی رزین‌های تبادل یون مغناطیسی (MIEX) هستند که برای حذف مواد آلی طبیعی از جریان‌های مایع استفاده می‌شوند.

این نوع رزین‌ها به طور انتخابی برخی از یون‌ها را حذف می‌کنند. برخی از این رزین‌ها می‌توانند تنها به یک یون خاص واکنش نشان دهند.
استفاده از هر نوع رزین به وابستگی به نیازهای خاص تصفیه آب و شرایط آب محلی متغیر است. همچنین، پس از مدت زمانی، رزین‌ها با اشباع یونی شده و نیاز به بازیابی یا بازسازی دارند تا دوباره قابل استفاده باشند.

منبع: purolite.com – samcotech.com