کاربرد های رزین آنیونی A520E

رزین پرولایت مدل A520E حذف نیترات از آب های آشامیدنی

از رزین آنیونی A520E پرولایت برای حذف نیترات از آب آشامیدنی و فاضلاب های شهری استفاده می شود. این رزین میل زیادی برای ترکیب شدن با نیترات دارد و آنیون های آن جایگزین نیترات موجود در آب می شوند.
رزین آنیونی پرولایت مدل A520E از رزین های آنیونی قوی نوع 1 در فرم کلراید (CL-) می باشد که قابل استفاده برای کاربردهای آب شرب است. این رزین آنیونی از دانه های کروی شکل متخلخل بزرگ که دارای منافذ درشت هستند به اصطلاح Macroporous به رنگ کهربایی روشن تشکیل شده است.
ساختار ماکروپروس (Macroporous) و عملکرد ویژه گروه های تبادل یونی رزین A520E باعث می شود که این رزین بتواند به خوبی و به صورت انتخابی نیترات را از آب حذف کند. ویژگی ساختاری ماکروپروس ، به رزین قابلیت ویژه ای برای حذف نیترات داده است.
رزین پرولایت A520E این توانایی را دارد که غلظت نیترات در آب خروجی از رزین را به حد استانداردهای موجود برساند. انجمن اقتصاد اروپا حداکثر غلظت قابل قبول (M.A.C) نیترات را 50 mg/l as NO3 تعیین کرده است. در حالی که مقررات آب آشامیدنی آمریکا، حداکثر غلظت نیترات در آب خروجی را به 45mg/l as NO3 محدود کرده است.
لازم به ذکر است که این رزین حتی در صورتی که غلظت های متوسط تا زیاد سولفات نیز در آب وجود داشته باشد، توانایی مناسبی در حذف نیترات دارد؛ بنابراین در مقایسه با رزین های تبادل یونی استاندارد، عملکرد بسیار بهتر و عالی تری دارد.
جهت حذف نیترات از آب آشامیدنی روش های زیادی وجود دارد که بهترین آنها استفاده از رزین های تبادل یونی و جایگزینی آنیون های موجود در رزین با نیترات موجود در آب می باشد. بعد از مدتی استفاده از رزین A520E به دلیل اشباع بستر رزین با آلاینده ها و ذرات معلق موجود در آب، رزین باید با استفاده از مواد شیمیایی مناسب احیا شود.
برای احیای این رزین آنیونی می توان از آب نمک استفاده کرد. رزین آنیونی A520E دارای گروه عمکلردی آمونیوم چهارتایی نوع یک می باشد و محدوده ذرات تشکیل دهنده آن بین 300 تا 1200 میکرومتر است.
رزین A520E دارای گرید Potable Water است و این بدین معنی است که قابلیت استفاده در صنایع غذایی و آب آشامیدنی را دارد.

شکل ظاهری رزین پرولایت A520E

رزین پرولایت A520E از دانه های کروی شکل به رنگ کرم مات تشکیل شده است. این دانه ها منافذ درشتی دارند که به حذف انتخابی نیترات کمک می کند. دانه های رزین A520E ابعادی در حدود 300 تا 1200 میکرومتر دارند و حداکثر 1% آن ها قطرشان کمتر از 300 میکرومتر است.

استاندارد ها و مجوزهای رزین آنیونی A520E

رزین آنیونی پرولایت مدل A520E دارای استانداردها و مجوزهای جهانی ذیل می باشد:

1- گواهی وزارت بهداشت فرانسه برای تصفیه آب آشامیدنی

2- گواهی Kosher

3- مطابق با استاندارد NSF/ANSI-61 و تایید شده توسط انجمن کیفیت آب آمریکا WQA آمریکا

4- تایید شده توسط ستاد بازرسی آب آشامیدنی انگلستان جهت جهت تصفیه آب شرب و تامین آب عمومی

کاربردهای رزین پرولایت A520E

کاربرد رزین پرولایت A520E حذف نیترات از آب است.

حذف نیترات از آب آشامیدنی

وجود نیترات در آب آشامیدنی و حذف آن یک مساله مهم در حوزه تصفیه آب و فاضلاب می باشد. وجود این ماده و میزان مجاز آن در آب آشامیدنی به یکی از دغدغه های مهم تبدیل شده است.مصرف کودهای شیمیایی از مهم ترین عوامل آلودگی آب توسط نینرات می باشد که توسط آب های زیرزمینی جذب می شود.میزان استاندارد نیترات موجود در آب که توسط سازمان حفظ محیط زیست آمریکا و سازمان جهانی بهداشت به ترتیب 45 و 50 میلی گرم بر لیتر اعلام شده است. برای حذف نیترات از آب و رساندن نیترات به حد مجاز برای آشامیدن، از رزین های تبادل یونی استفاد می شود.

برای کاهش سطح نیترات موجود در آب آشامیدنی، انتخاب نوع رزین مناسب کار ساده ای نیست و نیاز به تجربه و تخصص بالایی دارد. حذف نیترات از آب با استفاده از رزین های مختلف شامل موارد زیر قابل انجام می باشد:

• رزین های آنیونی بازی قوی که مخصوص حذف نیترات هستند.
• رزین های آنیونی بازی قوی نوع 1
• رزین های آنیونی بازی قوی نوع 1 با ظرفیت بالا
• رزین های آنیونی بازی قوی نوع 2
• رزین های آنیونی بازی ضعیف

انتخاب نوع رزین مورد استفاده جهت حذف نیترات در میان موارد اشاره شده در بالا، به الزامات طراحی سیستم و هم چنین ترجیحات مصرف کننده بستگی دارد. از جمله پارامترهای دخیل در انتخاب نوع رزین می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- رزین های آنیونی بازی قوی نوع 2 در مقایسه با رزین های آنیونی بازی قوی نوع یک که دارای بوی زننده ای می باشند، بدون بو هستند.

2- در صورت کار کردن بیش از حد سختی گیر رزینی بعد از اشباع، احتمال نشتی نیترات در رزین های نوع 1 و 2 وجود دارد.

3- زمانی که میزان سولفات آب ورودی به ستون سختی گیر بالا باشد، استفاده از رزین های مخصوص نیترات ضروری می باشد.

4- استفاده از رزین های آنیونی بازی قوی نوع 1 با ظرفیت بالا باعث کاهش هزینه های عملیاتی سیستم و به حداقل رساندن هدر رفت آب می شود.

5- زمانی که هدف حذف نیترات و آرسنیک به صورت همزمان باشد، نباید از رزین های آنیونی بازی قوی مخصوص نیترات استفاده شود.

رزین های آنیونی بازی قوی نوع 1 که از تری متیل آمین تولید می شود، در آب ایجاد بوی زهم ماهی می کند. میزان این بو در حدی است که توسط افراد حساس به بو به خوبی قابل تشخیص است حتی در کم ترین مقدار. در مصارف خانگی حذف نیترات، استفاده از رزین های بدون بو اهمیت بسیار بالایی دارد. در این کاربردها از رزین های آنیونی بازی قوی نوع 1 و هم چنین نوع با ظرفیت بالای آن نباید استفاده شود. برای مصارف خانگی باید از آنیون بازی قوی استفاده کرد که از ماده دی متیل اتانول آمین تولید می شوند و بدون بو می باشند.

استفاده نامناسب و عدم احیای به موقع رزین های آنیونی نوع 1 و 2 ممکن است باعث تخلیه نیترات به دام افتاده در رزین به داخل آب تصفیه شده شود. در این موارد، نیترات جذب شده توسط رزین از طریق آنیون های دیگری مانند سولفات که تمایل به جذب در رزین دارند، از رزین جدا شده و به سمت آب تصفیه شده هدایت می شود. در این حالت و در برخی موارد ممکن است میزان نیترات وارد شده در آب تصفیه شده، حتی از میزان نیترات موجود در آب ورودی به دستگاه سختی گیر نیز بیش تر باشد.

احیای رزین پرولایت A520E

برای احیای رزین پرولایت A520E، عموما از محلول 3 تا 6 درصد سدیم کلرید  (آب نمک) به مدت 20 الی 60 دقیقه استفاده می شود. هزینه پایین و اقتصادی بودن و راندمان خوب احیا، مزایای مهم در انتخاب محلول سدیم کلرید به عنوان ماده احیا کننده می باشند. معمولا توصیه می شود که از آب نرم برای ترکیب شدن با ماده احیا کننده و شستشوی رزین استفاده شود تا از تشکیل رسوب کلسیم کربنات بر رزین A520E جلوگیری شود. اگرچه که رسوب در کوتاه مدت آسیب جدی به رزین وارد نمی کند ولی در طولانی مدت باعث فرسایش رزین و نشت نیترات از آن می شود.

مراحل احیای رزین تبادل یونی

روش های احیای رزین های تصفیه آب (رزین تبادل یونی)

جهت احیای رزین تبادل یونی با استفاده از مواد شیمیایی مناسب، مراحل کلی زیر باید به ترتیب انجام شود:

1- بک واش: (Bakwash)  آب از بالای مخزن بر روی بستر رزین داخل آن ریخته می شود. با عبور جریان آب از میان بستر رزین، جامدات معلق باقی مانده در بستر حذف شده و دانه های رزین مجدداً بر سطح مخزن توزیع می گردند. افزایش حجم بستر رزین با عبور آب باعث می شود که هر گونه ذرات ریز و رسوبات از بستر رزین حذف گردند.

2- تزریق احیا کننده (Regenerant injection) :  در این مرحله محلول احیا کننده برای زمان تماس کافی با رزین، با نرخ جریان پایین به ستون تبادل یونی تزریق می شود. برای رزین های میکس بد، فرایند احیا پیچیده تر می باشد و به این صورت انجام می شود که ابتدا رزین ها از هم جدا می گردند، سپس به این منظور از یک ماده احیا کننده سوزآور یا نوعی احیا کننده اسیدی استفاده می شود.

3- جایگزینی احیا کننده (Regenerant displacement) : احیا کننده به صورت تدریجی با استفاده از جریان آب (جهت رقیق کردن)، با همان سرعت جریان محلول احیا کننده به بیرون مخزن هدایت می شود. برای واحدهای رزین میکس بد، بعد از استفاده از محلول احیا کننده، جایگزینی مواد آلاینده در بستر رزین با ماده احیا کننده اتفاق می افتد و رزین ها با هوا و نیتروژن فشرده شده ترکیب می گردند. نرخ جریان این مرحله که به آن مرحله “شستشوی آهسته” می گویند، برای اجتناب از وارد آمدن آسیب به دانه های رزین باید با دقت مدیریت شود.

4- شستشو: (Rinse)در نهایت، رزین با نرخ جریانی مشابه نرخ جریان چرخه سرویس، با آب شسته می شود. چرخه شستشو باید تا زمانی که آب به سطح کیفیت مورد نظر و مطلوب برسد، ادامه پیدا کند.