دستورالعمل‌های بازسازی رزین برای سختی‌گیر و دیونیزه کننده‌های دو بستر

دستور العمل‌های بازسازی رزین به هدف بازگرداندن رزین تخلیه شده به شکل یونی مناسب برای سرویس است. برای بسیاری، حدس زدن، نقش اصلی را در این فرآیند بازی می‌کند. برای حذف ضریب حدس از معادله بازسازی رزین، این مقاله مروری بر رویه‌ها و دستورالعمل‌های اساسی بازسازی برای نرم‌کننده‌ها و دیونایزرهای دو بستر ارائه می‌کند.

دستور العمل‌های بازسازی رزین در نرم کننده‌ها یا همان سختی‌گیرها

پایان یک چرخه سرویس سختی‌گیر با اجرای زمان‌بندی شده سرویس، توان کل گالن یا میزان سختی زیاد در پساب نرم‌کننده تعیین می‌شود. سپس یک توالی بازسازی چهار مرحله‌ای انجام می‌شود. در ادامه به دستورالعمل‌های بازسازی رزین در این 4 مرحله خواهیم پرداخت.

چرخه شستشوی معکوس

چرخه شستشوی معکوس، به عنوان اولین مرحله از دستورالعمل‌های بازسازی رزین بستر رزین را از حالت ته نشینی منبسط می‌کند و رزین را با شستشوی مواد جامد معلق که ممکن است در حین اجرای سرویس فیلتر شده باشند، تمیز می‌کند. ذرات رزین می‌توانند به عنوان بستر فیلتر موثر عمل کنند زیرا دارای بارهای یونی هستند که می‌توانند ذرات ریز را منعقد کنند. در حین شستشوی معکوس، دانه‌های رزین روی یکدیگر ساییده می‌شوند و این عمل مالش دادن به تمیز کردن کثیفی یا آهن انباشته شده از سطح مهره‌ها کمک می‌کند.

مزیت

جریان شستشوی معکوس همچنین ذرات رزین شکسته یا ریز رزین را حذف می‌کند. علاوه بر این، چرخه شستشوی معکوس، بستر را با دانه‌های رزین بزرگ‌تر در پایین و رزین‌های ریزتر در بالا طبقه‌بندی می‌کند. این بهترین شرایط را برای جریان یکنواخت خوب آب نمک، شستشو و سرویس فراهم می‌کند

مطلوب است که بستر رزین نرم کننده حدود 50 درصد گسترش یابد و مدت چرخه شستشوی معکوس به اندازه کافی طولانی باشد تا به طور موثر همه ریز رزین‌ها و سایر مواد جامد معلق را حذف کند. در دمای محیط (حدود 60 درجه فارنهایت)، استفاده از رزین کاتیونی نرم کننده استاندارد و سرعت جریان 6 gpm در هر فوت مربع از سطح به مدت 10 تا 15 دقیقه کافی است.

نکته

بسیار مهم است که برای یافتن سرعت جریان معکوس صحیح در بازسازی رزین، برای رزین خاصی که در حال بازسازی است، با ادبیات تولیدکنندگان مشورت کنید. نرخ جریان شستشوی معکوس به دما بستگی دارد. آب سردتر بستر را بیشتر از آب گرمتر منبسط می‌کند

ورود آب نمک

کلرید سدیم به عنوان ماده شیمیایی احیا کننده برای تبدیل رزین نرم کننده تخلیه شده به شکل سدیم استفاده می‌شود. رزین سختی جمع آوری شده روی مهره را با یون سدیم موجود در کلرید سدیم مبادله می‌کند. با غلظت 8 تا 12 درصد روی بستر اعمال می‌شود. معمولاً 10٪ هنجار است. زمان تماس 30 دقیقه مطلوب است. کل زمان تماس از زمانی که آب نمک به بستر وارد می‌شود تا زمانی که در طول شستشوی آهسته از بستر جابجا می‌شود محاسبه می‌شود.

شستشوی آهسته

مرحله شستشو یا جابجایی آهسته، حجم احیا کننده آب نمک را که هنوز در محفظه است از بستر حذف می‌کند. از آنجایی که آب نمکی که رزین با آن تماس پیدا می‌کند، بسیار خالص است، نباید آن را به سرعت خارج کرد. در طول فرآیند چرخه آبکشی آهسته، فقط آب رقیق کننده با همان سرعت جریان آب رقیق به بستر وارد شده و دریچه آب نمک غلیظ بسته می‌شود. بسیار بهتر است  اگر آب رقیق و آب شستشوی آهسته از منبع آب نرم شده باشد،

شستشوی سریع

مرحله آخر آبکشی سریع است و با سرعت جریان سرویس انجام می‌شود. حذف آب نمک باقیمانده از مهره های رزین در این مرحله صورت کمی‌پذیرد. این مرحله به شستن آب نمکی که ممکن از در نواحی کم استفاده شده مخزن باقی مانده باشد نیز کمک می‌کند. حداقل دبی توصیه شده 1 تا 1.5 گرم در دقیقه بر فوت مکعب است.

دستور العمل‌های بازسازی رزین‌ های تبادل کاتیونی و آنیونی

بازسازی رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی مورد استفاده در دیونیزه کننده‌ها فرآیندی پیچیده‌تر از نرم کردن ساده است. این فرآیند شامل استفاده از اسید قوی و سوز آوراست. رعایت ملاحظات ایمنی مناسب برای کار با این مواد شیمیایی و مواد زائد حاصل از آن مهم است.

یک واحد کاتیون، اسیدهای کلسیم، سدیم، منیزیم و موارد دیگر را با هیدروژن خون مبادله می‌کند. یک واحد آنیون پایه قوی در یک دیونایزر دو بستر ،یون های سولفات، کلرید، قلیاییت و سیلیس را با هیدروکسید مبادله می‌کند.

این فرآیند به آرامی‌غلظت یون‌های فعال موجود را کاهش می‌دهد. هنگامی‌که غلظت یون فعال به سطح پایینی برسد، رزین مصرف شده و تمام شده در نظر گرفته می‌شود و پساب خروجی دارای نشت بالایی از پیش انتخاب شده از یون‌های تعویض‌نشده است که به عنوان نشت نقطه پایانی شناخته می‌شود.  پساب، دارای یک نشت از پیش انتخاب شده بالای یون‌های تغییر نیافته است که به عنوان نشت نقطه پایانی شناخته می‌شود. این نشتی معمولاً با یک نقطه تنظیم رسانایی نشان داده می‌شود.

شستشوی معکوس بستر رزین

در طول چرخه سرویس، بستر رزین ناخالصی های معلق را از آب جمع آوری می‌کند. برخی از ذرات/ مهره‌های بستر می‌توانند به ریزدانه‌ها شکسته شوند و بستر تا حدودی فشرده می‌شود. وارد کردن آب با دبی محاسبه‌شده در جهت مخالف جریان سرویس، بستر را بلند می‌کند که شل شده و به سمت تخته آزاد منبسط می‌شود گسترش می‌یابد

این باعث می‌شود ذرات معلق و بستر از واحد خارج شوند. در همان زمان، بستر تراکم خود را از دست می‌دهد و احتمال کانالی شدن را کاهش می‌دهد، که می‌تواند باعث دور زدن آب یا مواد شیمیایی احیا کننده برخی از بستر رسانه‌ای موثر شود. فشردگی و ریز شدن نیز باعث افت فشار بیش از حد می‌شود.

آب با همان کیفیت ورودی از پایین ظرف وارد می‌شود، در بالا جمع می‌شود و سپس به سمت زهکش هدایت می‌شود. سرعت شستشوی معکوس مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا نرخ های بالاتر از حد پیشنهادی ممکن است باعث از بین رفتن رسانه شود و نرخ پایین‌تر ممکن است برای تکمیل صحیح شستشوی معکوس کافی نباشد. از هرگونه ضربه ناگهانی در چرخه شستشوی معکوس باید اجتناب شود، زیرا ممکن است باعث از بین رفتن رسانه شود

برای سرعت جریان معکوس مناسب در بازسازیرزین به برگه های مشخصات رزین مراجعه کنید زیرا چگالی رزین کاتیونی و آنیونی کاملاً متفاوت است. به طور کلی، نرخ جریان شستشوی معکوس کاتیونی در محدوده 6 gpm در هر فوت مربع از سطح است و سرعت جریان شستشوی معکوس آنیونی حدود نیمی‌از آن است.

معرفی احیا کننده رزین

احیا کننده‌هایی با غلظت مناسب به مخازن وارد می‌شوند تا رزین را دوباره فعال کنند. از آنجایی که هرگونه تغییر در قدرت احیا کننده رقیق و سرعت جریان آن موجب رسوب و افت ظرفیت زین می‌شود، توجه به میزان قدرت مقادیر این دو بسیار مهم است .. در برخی موارد، احیا کننده باید تا دمای خاصی گرم شود تا شستشوی مناسب کامل شود. شستشو عبارت است از جدا کردن یونهای مبادله شده.)

کاربرد اسید در رزین کاتیونی

احیای رزین مبدل کاتیونی اسید قوی به وسیله  اسید سولفوریک یا هیدروکلریک صورت می‌پذیرد. این بازسازی، به طور بسیاری مؤثری هیدروژن را در رزین جایگزین کلسیم، منیزیم و سدیم می‌کند. اسید هیدروکلریک معمولاً بین 4 تا 6 درصد استفاده می‌شود

اگر از اسید سولفوریک رقیق استفاده شود، درصد غلظت اغلب به صورت مرحله‌ای اعمال می‌شود. به عنوان مثال، نیمه اول دوز در 2٪ و نیمه دوم در 4٪ اعمال می‌شود. غلظت دقیق سولفوریک مصرفی از مقدار کلسیم موجود در آب تصفیه شده در طول چرخه سرویس محاسبه می‌شود. از آنجایی که رزین در حال حذف و تمرکز یون های کلسیم است، زمانی که اسید سولفوریک استفاده می‌شود، پتانسیل رسوب سولفات کلسیم وجود دارد

زمان تماس احیاکننده اسید باید حدود 30 دقیقه در  سرعت جریان حدودی 0.5 تا 1 gpm در هر فوت مکعب رخ دهد. (هنگامی‌که از اسید سولفوریک استفاده می‌کنید، عاقلانه است که در اطراف انتهای بالای نرخ جریان احیا کننده توصیه شده طراحی کنید

کاربرد سود سوزآور

در رزین آنیونی سود سوزآور یا هیدروکسید سدیم (NaOH) برای بازسازی رزین آنیون استفاده می‌شود. زمان تماس حداقل 45 دقیقه، ترجیحاً 60 دقیقه لازم است

رزین آنیون، آنیون های جمع آوری شده را با یون هیدروکسید (OH) در سود سوزآور مبادله می‌کند. هر سیلیس جمع‌آوری‌شده باید دوباره از رزین حل شود و این با زمان و دما تسهیل می‌شود. به همین دلیل زمان تماس 60 دقیقه مشخص شده است. همچنین، بالا بردن دمای سود سوزآور رقیق تا 120 درجه فارنهایت برای رزین های آنیونی نوع 1 (حداکثر 95 درجه فارنهایت برای نوع 2مهم است.

جابجایی (آهسته) شستشو

در بازسازی رزین روند جابجاشدن مواد بازسازی کننده و یون های شسته شده از رزین معمولا با همان سرعت اهسته معمولاً با همان سرعت جریانی که احیا کننده رقیق وارد شده اغاز می‌شود.

شستشوی سریع پس از شستشوی آهسته

آخرین مرحله از بازسازی رزین آن است که رزین بیشتر با سرعت جریان بالاتر شستشو می‌شود. شستشو باعث حذف ماده احیا کننده اضافی از رزین می‌شود. در همان زمان، تمام یون‌های شسته شده از بستر رزین جابجا می‌شوند و رزین را به حالت فعال باز می‌گرداند و آماده استفاده می‌شود.

منابع:

Www.wqpmag.com