رزین سختی گیر

رزین سختی گیر یکی از مهمترین مواد شیمیایی مصرفی در سیستمهای تصفیه آب استخر و سیستم رسوب‌زدای تجهیزات موتورخانه می‌باشد که برای گرفتن سختی و آهک آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رزین سختی گیر همانند آهنربا عمل می‌کند بگونه ای که منیزیم و کلسیم موجود در آب را شبیه به قطب مثبت و منفی آهنربا جذب می‌کند و سپس وقتی که آب نمک وارد رزین می‌شود سدیم و رزین شبیه به قطبهای هم نام آهنربا عمل می‌کنند و از هم دور می‌شوند.

رزین‌ها دانه‌های شیمیایی می‌باشند که عمل رسوب زدایی آب را جهت تولید آب نرم انجام می‌دهند و در دستگاه سختی گیر رزینی در بالای سیلیس ریخته می‌شوند.

از مشکلات سختی آب می توان به تشکیل رسوب در دیگهای بخار، چیلرها، کولینگ تاور و سیستمهای سرد کننده و افت کیفیت رنگ در صنایع نساجی و  سوءهاضمه و بروز بیمارهای کلیوی در انسان اشاره کرد.

در فرآیند نرم کردن آب به منظور حذف کلسیم و منیزیم، آب سخت از میان بستر رزین‌های تبادل یونی عبور می نماید و سدیم موجود خود را با کلسیم و منیزیم موجود در آب تبادل می نماید.

رزین سختی گیر چیست؟

رزین سختی گیر پرکاربردترین ماده شیمیایی در تصفیه آب است که با فرآیند تبادل یونی مواد معدنی آب سخت را حذف می کند. دانه‌های رزین دارای بار منفی هستند که هر یون با بار مثبت را جذب می‌کنند. عمر آن در صورت استفاده صحیح و خرید رزین تصفیه آب درجه یک حداقل ده سال ‌می‌باشد.

دانه ژل مانند رزین سختی گیر از دی وینیل بنزن و پلی استایرن ساخته شده اند. آن چیزی که ما در مورد آن صحبت میکنیم رزین کاتیونی اسید قوی است. اما در ادامه به معرفی تمامی رزین‌ها می پردازیم.

رزین‌های تبادل یونی را از نظر مکانیزم عملکرد به سه دسته کلی می توان تقسیم بندی کرد:

•  رزین آنیونی که خود به 2 دسته قلیایی ضعیف و قوی تقسیم می شود.
•  رزین کاتیونی که خود به 2 دسته اسیدی قوی و ضعیف تقسیم بندی می شود.
• رزین میکس بد که بستری مخلوط از رزین اسیدی و قلیایی دارد.

مهمترین برندهای رزین تصفیه آب موجود در بازار ایران عبارتند از:

1. رزین پرولایت انگلستان
2. رزین هیدرولایت چین
3. رزین آکوا لایت چین
4. رزین کنفتک کانادا

رزین کاتیونی پرولایت با رده C100 و C100e شناخته می‌شود که پسوند e نشانگر فود گرید بودن یا آشامیدنی بودن آن رزین است. رزین‌های آنیونی پرولایت نیز با رده A400 شناخته می‌شوند.

در حال حاضر در بازار سه کیفیت رزین برای پرولایت موجود است: رزین پرولایت چین، هند و انگلستان. خرید از شرکت‌های معتبر تنها راه تشخیص نمونه انگلیس می‌باشد و قیمت آن حدودا 1.5 برابر رزین‌های چینی می‌باشد.

انواع رزین تولیدی توسط شرکت پرولایت انگلستان عبارتند از:

1. رزین کاتیونی C100
2. رزین کاتیونی C100-E
3. رزین کاتیونی C100-H
4. رزین آنیونی A100
5. رزین آنیونی A200
6. رزین آنیونی A300
7. رزین آنیونی A400
8. رزین آنیونی A400 OH
9. رزین آنیونی A500
10. رزین آنیونی A500 PS
11. رزین میکس بد MB400
12. رزین میکس بد UCW3600

کاربردهای رزین سختی گیر

• پرکاربردترین رزین کاتیونی در صنعت آب و فاضلاب رزین کاتیونی سدیم است که در واحد سختی‌گیری برای از بین بردن آهک استفاده می‌شود.
• با رزین‌های کاتیونی چه نوع هیدروژنی و چه نوع سدیمی می توان آهن و منگنز را مانند بقیه کاتیون ها (+) حذف کرد اما به دلیل امکان آلوده شدن رزین ها معمولا مشکلاتی داشته و باید چند نکته را رعایت کرد.
• باید دقت شود که قبل از حذف یون آهن توسط رزین هیچ گونه هوایی با آب در تماس نباشد زیرا در اثر مجاورت با هوا، آهن و منگنز محلول در آّب اکسیده شده غیر محلول در می آیند و در نتیجه روی ذرات رزین رسوب کرده و باعث آلوده شدن رزین می‌شود.
• به وسیله رزین‌های تبادل یونی می توان لیزین را که جز اسید آمینه مهم و ضروری مورد نیاز رژیم غذایی خوک ها، ماهیان و سایر گونه‌های حیوانی می‌باشد، را تخلیص کرد. دلیل اهمیت تخلیص این اسید آمینه، نزدیکتر شدن رژیم غذایی حیوانات به نیازمندیهای آنها در مصرف مواد خام و… می‌باشد با توجه به اینکه مقدار لیزین در دانه‌ها، به خصوص غلات ناچیز است.
• حذف سیلیکا از آبهای صنعتی با استفاده از رزین‌های آنیونی قوی
• حذف آمونیاک از هوا بوسیله زئولیتهای طبیعی اصلاح شده (کلینوتپلولیت)
• آبهای مورد مصرف در صنایع و شرب در کشور ایران دارای املاح زیادی است. املاحی همچون کلسیم و منیزیم از جمله عمده ناخالصیهای آبهای کشور ایران می‌باشند. مقدار بیش از حد این املاح در کلیه مصارف صنعتی و بهداشتی و خوراکی آب مناسب نمی‌باشند.

سایر کاربردهای رزین سختی گیر عبارتند از:

• خالص سازی آب
• تولید شکر
• استفاده در تجهیزات سختی گیری آب در صنایع، بویلرها و برج‌های خنک کننده
• یون زدایی کامل آب توسط رزین میکس بد و تولید آب فوق خالص
• کاهش مواد معدنی و یا دی آلکالیزاسیون
• حذف مواد معدنی
• حذف نیترات، فلوراید، فلزات سنگین موجود در آب
• حذف رنگ، بو، طعم نامطلوب، مواد آلی موجود در محلول
• جدا کردن کروماتوگرافیک
• استفاده در صنایع دارویی جهت خالص سازی مواد شیمیایی
• استفاده در صنایع غذایی و نوشیدنی
• استفاده در صنعت نساجی جهت حذف و بازیافت رنگ
• استفاده در صنایع قند و شکر جهت رنگ زدایی
• استفاده در صنعت کاغذ سازی
• خالص سازی آب جهت استفاده در آزمایشگاه‌ها
• استفاده در سیستم‌های پالایشگاهی، نیروگاهی و نیروگاه‌های هسته‌ای
• فرایند تصفیه بیو دیزل

رزین کاتیونی

رزین‌های کاتیونی دانه‌های کوچک، متخلخل با قطر تقریبی 5 میلیمتر و دارای بار مثبت هستند که سختی موقت آب را که شامل کلسیم و منیزیم است به خوبی از بین برده و موجب نرم شدن آب می‌شود. در بسیاری از کارخانه‌ها برای جلوگیری از آهک بستن دیگ ها و دستگاه‌ها از رزین کاتیونی استفاده می‌کنند.

در واقع به رزین‌های معدنی، زئولیت می‌گویند و این مواد یون‌های سختی آور آب (کلسیم و منیزیم) را حذف کرده و به جای آن یون سدیم آزاد می کردند از این رو به زئولیتهای سدیمی مشهور شدند. با وجود زئولیت‌های سدیمی جهت تصفیه آب از طرفی نیازی به حضور مواد شیمیایی نبود و از طرف دیگر اثرات جانبی نیز نداشتند.

رزین‌های موازنه کننده یون، ذرات جامدی می‌باشند که می توانند یون‌های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند. رزین‌های جایگزین یونی شامل بار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می‌باشند به گونه ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند.

موازنه کننده‌ها با محلولهای الکترولیت این تفاوت را دارند که فقط یکی از دو یون، متحرک و قابل جایگزین شدن می‌باشد. به عنوان نمونه، یک جایگزین کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی می‌باشد که شامل رادیکال‌های آنیونی –SO23 می‌باشد که کاتیون متحرکی مثل +H یا +Na به آن هستند.

این کاتیون‌های متحرک توانایی این را دارند که در یک واکنش جایگزین یونی شرکت کنند به همین صورت یک جایگزین کننده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون‌های متحرکی مثل –Cl یا –OH به آن متصل می‌باشد.

در اثر جایگزین یون، کاتیون ها یا آنیون‌های آب با کاتیون ها و آنیون‌های موجود در رزین جایگزین می‌شوند، به طوری که هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می ماند. در اینجا با تعادل جامد مایع سروکار داریم بدون آنکه جامد در محلول حل شود.

رزین کاتیونی جهت حذف یون‌های مثبت آب همچون کلسیم، منیزیم و… کاربرد دارد که از آنها با نام کاتیون یاد می‌شود.

رزین کاتیونی قوی

رزین‌های کاتیونی اسید قوی برای حذف کامل یون‌های سختی مانند منیزیم (Mg +) یا کلسیم (Ca2 +) موثر هستند. انواع خاصی از رزین‌های کاتیونی قوی نیز برای کاربردهایی که خواستار حذف باریم و رادیوم از آب آشامیدنی یا سایر جریان ها هستند تولید شده اند.

رزین‌های کاتیونی قوی توسط اکسیدان ها آسیب دیده و توسط آهن یا منگنز رسوب می‌گیرند بنابراین باید مراقبت شود تا از قرار گرفتن در معرض رزین در این مواد جلوگیری شود.

• مزایا: تقریبا تمام فلزات موجود در آب را جذب می‌کند.
• کاربردها: بیشترین کاربرد را در سختی گیرهای رزینی دارند.

رزین کاتیونی ضعیف

رزین‌های کاتیونی اسید ضعیف، کاتیون‌های مرتبط با قلیایی بودن (سختی موقت) را از بین می برند و برای کاربردهای معدنی سازی استفاده می‌شوند. علاوه بر این رزین‌های کاتیونی ضعیف دارای مقاومت در برابر اکسیداسیون و دوام مکانیکی نسبتاً بالایی هستند و آنها را به گزینه ای مناسب برای جریانهای حاوی اکسیدان مانند پراکسید هیدروژن و کلر تبدیل می‌کند.

• مزایا: پساب کمتر – بازده بالاتر
• معایب: عدم جذب تمامی فلزات موجود در آب

رزین آنیونی

رزین‌های تصفیه آب آنیونی خاصیت جذب یون ها را دارد و به عنوان یک فیلتر برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در حذف عناصری مانند اورانیوم، نیترات، پرکلرات، آرسنیک و کربن آلی به کار گرفته می‌شود. رزین‌های آنیونی مثل رزین‌های کاتیونی از دو دسته آنیون پایه قوی و آنیون پایه ضعیف تشکیل شده است.

این نوع رزین نیز برخلاف رزین کاتیونی با جایگزینی یون منفی به جای یون مثبت مورد استفاده قرار می‌گیرد که به دو دسته قوی و ضعیف تقسیم بندی می‌شود.

رزین آنیونی قوی

رزین‌های آنیونی پایه قوی، به طور معمول برای از بین بردن مواد معدنی و نمک زدایی و همچنین حذف کل کربن آلی (TOC) یا سایر مواد آلی بسته به نوع رزین استفاده می­شود. رزین‌های آنیونی پایه قوی در انواع مختلفی موجود هستند که هر یک از آنها مجموعه ای از مزایا و محدودیت­های منحصر به فرد را ارائه می­دهند اما به طور کلی رزین‌های آنیونی پایه قوی به اندازه کافی قوی هستند که می­توانند اسیدهای قوی و ضعیف (از جمله اسید کربنیک و سیلیسیک) را از بین ببرند.

• مزایا: حذف اسیدهای تفکیک شده و نشده
• کاربردها: در بویلرهای نیروگاهی برای حذف سیلیس موجود در آب کاربرد دارد.

رزین آنیونی ضعیف

رزین‌های آنیون پایه ضعیف، اغلب با واحدهای رزین‌های آنیونی پایه قوی برای کاربردهای معدنی سازی جفت می­شوند زیرا آنها فقط آنیون‌های مرتبط با اسیدهای قوی­تر (مانند کلرید و سولفات) را از بین می­برند و اسیدهای ضعیف (مانند دی اکسید کربن و سیلیس) را از بین نمی­برند.

این می­تواند برای تأسیساتی که می­خواهند اسیدهای قوی­تر را از بین ببرند در حالی که ضعیف­تر است مفید باشد اما معمولاً رزین آنیونی پایه ضعیف و پایه قوی به طور مشترک برای تکمیل فرآیند کامل­تر از بین بردن مواد شیمیایی استفاده می­شوند.

• مزایا: دارای مقاومت بالاتر – حذف تمامی اسیدهای تفکیک شده
• کاربردها: در دیونایزر

رزین میکس بد

رزین‌های میکس بد؛ مخلوطی از رزین‌های کاتیونی و آنیونی هستند که برای بدست آوردن آب با خلوص بالا مورد استفاده قرار می­گیرند. نسبت رزین کاتیونی به آنیونی در رزین میکس بد 40 به 60 می­باشد.

ترکیب این دو رزین سبب می‌شود محصول نهایی آبی بسیار با کیفیت در حد آب خالص یا آب مقطر تولید گردد. که کاربردهای فراوانی در صنایع خواهد داشت. در برند پرولایت این رزین ها با رده MB400 شناخته می‌شوند.

قیمت رزین سختی گیر

بدلیل وارداتی بودن تمامی برندهای نام برده شده و متغیر بودن قیمت دلار امکان ارائه لیست قیمت بروز و دقیق انواع رزین وجود ندارد. در تاریخ نگارش این متن که دلار معادل 58.000 تومان قیمت دارد، قیمت هر لیتر رزین پرولایت C100 معادل 93.000 تومان می باشد.

قطعا قیمت رزین‌های آکوالایت و هیدرولایت از کنفتک پایین تر و قیمت کنفتک از پرولایت. تاریخ تولید نیز دقیقا بر قیمت رزین تاثیر دارد. گروه صنعتی ناب ملل هر ماهه حدود 128 تن رزین وارد نموده و تا پایان همان ماه بصورت کامل آنها را می فروشد؛ از اینرو تاریخ تولید تمامی رزین های وارداتی ما حداکثر 3 ماهه می باشد.

برای دریافت قیمت بروز هر یک از انواع رزین‌ها اعم از آنیونی و کاتیونی با همکاران من در واحد فروش ناب زیست تماس بگیرید.

در هنگام خرید رزین دقت کنید رزین ارائه شده به شما از باقیمانده‌های انبارهای قدیمی نباشد؛ چرا که رزین بعنوان ماده ای شیمیایی دارای تاریخ مصرف است و در صورت نگهداری در شرایط نامناسب قطعا به لحاظ کیفی افت خواهد کرد و جوابگوی کار شما نخواهد بود.

عمر رزین سختی گیر

عمر رزین به عوامل متعددی منجمله تاریخ تولید، تعداد بکواش و انجام به موقع و صحیح آن، نوع برند انتخابی، مقدار آلودگی موجود در آب و از همه مهمتر کیفیت رزین بستگی دارد که می تواند از 2 تا 15 سال رزین برایتان عمر کند.

برای آنکه رزین مفید واقع شود باید دارای شرایط اشاره شده در زیر باشد:

• خود دارای یون باشد.
• در آب غیر محلول باشد.
• فضای کافی در شبکه جایگزین یونی داشته باشد، به طوریکه یونها قادر باشند به راحتی در شبکه جامد رزین وارد شده و یا از آن خارج شوند.

مراحل احیای رزین

رزین سختی گیر دارای ظرفیت نامحدود نمی‌باشد و پیش از آنکه ظرفیت آن اشباع گردد، می بایست عملیات احیاء با محلول کلرید سدیم یا همان نمک متبلور انجام شود.

جهت احیای رزین از آب و نمک با غلظت 10% باید استفاده شود. خلوص نمک در حدود 99% عامل بسیار مهمی در احیا مناسب رزین‌های کاتیونی می‌باشد. اگر از سنگ نمک و نمک معمولی استفاده شود به سبب ناخالصی عمر رزین بسیار کاهش یافته و رزین به صورت کامل احیاء نمی‌شود.

هرگز از آبی که املاح دارد مثل آب چاه یا آب ورودی کارخانه برای تهیه آب نمک استفاده نکنید زیرا عمر رزین را به شدت کاهش می‌دهد. استفاده از آبهای گل آلود و دارای مواد معلق و آبهایی که دارای املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین هستند، رزین ها را زود فرسوده می کند. توصیه می‌شود قبل از رسوب گیری مواد معلق آب را توسط یک فیلتر شنی مناسب تا حد امکان جدا نمائید.

تعویض رزین سختی گیر

اگر سیستم تصفیه آب شما، سختی آب را به طور کامل حذف نکند، یا در زمانهای بسیار کوتاه (کمتر از یک روز) نیاز به احیا داشته باشد به احتمال قوی بستر رزینی شما آسیب دیده و نیاز به بررسی، اورهال و تعویض دارد.

مهم ترین عامل خرابی زود هنگام رزین، بالا بودن درصد آهن محلول در آب چاه‌ها و در مصارف خانگی بالا بودن میزان کلر موجود در آب لوله کشی می‌باشد.

مراحل تعویض رزین درون دستگاه سختی گیر عبارت است از:

1. برای شروع باید اتصالهای مربوط به شیر کنترلی نصب شده مثل پایه نگهدارنده، مهره‌های مربوطه و واشر را باز کنید. در این مورد به اورینگ و واشرهای موجود دقت کنید که بدرستی باز و بسته شوند تا پس از تعویض رزین مجددا قایل استفاده باشند.
2. آب، رزین و سیلیس‌های موجود در مخزن را در یک ظرف تخلیه نمایید. دقت نمایید تا تمامی رزین ها از مخزن و از روی نازل‌ها تخلیه شوند.
3. یک عدد قیف تمیز را بروی درب ورودی مخزن قرار دهید. پس از بستر سازی مجدد توسط سیلیس، رزین جدید را درون مخزن بریزید.

نکات مهمی که بهنگام تعویض رزین درون سختی گیر باید مد نظر قرار دهید عبارتند از:

• برای این کار شما باید مقدار دقیق رزین مورد نیاز خود را بدانید.
• در تهیه رزین دقت کنید و رزین با تاریخ جدید تولید و بالاترین کیفیت رو خریداری نمائید.
• در هنگام شروع حتما شیر ورود باید بسته باشد.
• صبر کنید تا تمام آب تخلیه شود و هیچ گونه صدایی از لوله کشی پکیج رسوب زدا بگوش نرسد.
• دقت کنید به لوله اصلی داخل مخزن آسیبی وارد نشود.
• پس از اتمام کار دقت کنید تمامی قطعات بدرستی در جای خود قرار گرفته باشند.
• در صورت عدم آشنایی با سیستم سختی گیر و نحوه اسمبل کردن آن، این کار را به یک نفر فنی بسپارید تا از هزینه‌های ناخواسته جلوگیری کنید.