اصل تصفیه سیستم آب خالص نوع 2 چیست؟
بهعنوان ارائهدهنده سیستمهای آب خالص نوع 2، اغلب در مورد اصولی که در پس فرآیندهای تصفیه آنها وجود دارد، سؤال میشود. در این پست وبلاگ، مکانیسمهای کلیدی را بررسی خواهم کرد که سیستمهای آب خالص نوع 2 را در تولید آب با کیفیت بالا برای انواع کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی بسیار موثر میسازد.
اصول اولیه آب خالص نوع 2
آب خالص نوع 2، همچنین به عنوان آب دیونیزه شناخته می شود، دارای سطح نسبتاً کمی ناخالصی است، به ویژه با مقاومت 1 تا 18.2 MΩ·cm در دمای 25 درجه سانتی گراد. این به طور گسترده در آزمایشگاه ها برای کارهای تحلیلی عمومی، تهیه معرف ها، و سایر کاربردها که در آن آب نسبتاً خالص کافی است استفاده می شود. سیستم های آب خالص نوع 2 برای حذف طیف گسترده ای از آلاینده ها از جمله یون ها، ذرات و برخی از ترکیبات آلی برای دستیابی به این سطح از خلوص طراحی شده اند.
مرحله قبل از درمان
فرآیند تصفیه یک سیستم آب خالص نوع 2 معمولاً با مرحله پیش تصفیه آغاز می شود. این مرحله بسیار مهم است زیرا به محافظت از اجزای تصفیه حساس تر در پایین دست کمک می کند و طول عمر آنها را افزایش می دهد.
فیلتراسیون رسوبات
اولین مرحله در پیش تصفیه اغلب فیلتراسیون رسوبی است. فیلتر رسوبی برای حذف ذرات بزرگ مانند ماسه، سیلت و زنگ از آب ورودی استفاده می شود. این ذرات در صورت حذف نشدن می توانند باعث آسیب به غشاهای تصفیه بعدی و سایر اجزا شوند. فیلترهای رسوب معمولاً از موادی مانند پلی پروپیلن ساخته می شوند و در درجه بندی های مختلف میکرون در دسترس هستند که درجه بندی های رایج آن 1 تا 5 میکرون است.
فیلتر کربن فعال
پس از فیلتراسیون رسوب، آب از فیلتر کربن فعال عبور می کند. کربن فعال دارای سطح وسیعی با منافذ متعدد است که به آن امکان جذب ترکیبات آلی، کلر و برخی فلزات سنگین را می دهد. به ویژه کلر نگران کننده است زیرا می تواند به غشاهای اسمز معکوس و رزین های تبادل یونی آسیب برساند. با حذف کلر و سایر مواد آلی، فیلتر کربن فعال به حفظ عملکرد واحدهای تصفیه پایین دست کمک می کند.
فرآیند اسمز معکوس (RO)
اسمز معکوس یک فناوری کلیدی در بسیاری از سیستم های آب خالص نوع 2 است. این یک فرآیند فیلتراسیون مبتنی بر غشا است که با استفاده از فشار، آب را از یک غشای نیمه تراوا عبور میدهد و بیشتر نمکها، یونها و سایر آلایندهها را پشت سر میگذارد.
اسمز معکوس چگونه کار می کند
غشای RO دارای منافذ بسیار کوچکی است که به مولکول های آب اجازه عبور می دهد و در عین حال مانع از عبور مولکول ها و یون های بزرگتر می شود. هنگامی که فشار به آب تغذیه در یک طرف غشاء وارد می شود، آب با فشار از غشا عبور می کند و محلول غلیظ آلاینده ها به عنوان فاضلاب تخلیه می شود. اسمز معکوس می تواند 95 تا 99 درصد نمک های محلول، باکتری ها و اکثر ترکیبات آلی را حذف کند.
اهمیت در سیستم های آب خالص نوع 2
RO یک مرحله ضروری است زیرا بار روی فرآیند تبادل یونی بعدی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. با حذف بخش زیادی از یون های موجود در آب، سیستم RO به افزایش عمر رزین های تبادل یونی و بهبود کارایی کلی سیستم تصفیه کمک می کند.
یون - فرآیند تبادل
پس از اسمز معکوس، آب ممکن است همچنان حاوی مقداری یون باقیمانده باشد. فرآیند تبادل یونی برای حذف بیشتر این یون ها و دستیابی به سطح خلوص مطلوب استفاده می شود.
رزین های تبادل کاتیونی و آنیونی
رزین های تبادل یونی دانه های کوچکی هستند که از یک ماتریس پلیمری با گروه های عاملی باردار به هم متصل شده اند. دو نوع اصلی از رزین های تبادل یونی وجود دارد: رزین های تبادل یونی و رزین های تبادل آنیونی. رزین های تبادل کاتیونی کاتیون ها (یون های دارای بار مثبت) مانند سدیم، کلسیم و منیزیم را با یون های هیدروژن مبادله می کنند. رزین های تبادل آنیونی آنیون ها (یون های دارای بار منفی) مانند کلرید، سولفات و کربنات را با یون های هیدروکسید مبادله می کنند.
هنگامی که آب از بستر رزین تبادل کاتیونی عبور می کند، کاتیون های موجود در آب با یون های هیدروژن جایگزین می شوند. سپس با عبور آب از بستر رزین تبادل آنیونی، آنیون ها با یون های هیدروکسید جایگزین می شوند. یون های هیدروژن و یون های هیدروکسید با هم ترکیب می شوند و آب را تشکیل می دهند و به طور موثر یون ها را از آب خارج می کنند.
مخلوط - یون بستر - رزین های تبادلی
در برخی از سیستم های آب خالص نوع 2 از رزین های تبادل یونی مخلوط بستر استفاده می شود. رزین های بستر مخلوط حاوی مخلوطی از رزین های تبادل کاتیونی و آنیونی در یک بستر رزینی هستند. این آرایش یک فرآیند تبادل یونی کارآمدتر را فراهم می کند زیرا کاتیون ها و آنیون ها به طور همزمان حذف می شوند و در نتیجه سطح خلوص بالاتری ایجاد می شود.
فناوری EDI (Electrodeionization).
برخی از سیستم های پیشرفته آب خالص نوع 2 نیز از فناوری EDI استفاده می کنند. EDI یک فرآیند الکتروشیمیایی است که بسترهای رزین تبادل یونی را با میدان الکتریکی ترکیب میکند تا به طور مداوم رزینهای تبادل یونی را بازسازی کرده و یونها را از آب حذف کند.
نحوه کار EDI
در یک ماژول EDI، آب از طریق یک محفظه حاوی رزین های تبادل یونی جریان می یابد. یک میدان الکتریکی در سراسر محفظه اعمال می شود که باعث می شود یون های موجود در آب به سمت الکترودها مهاجرت کنند. همانطور که یون ها در بستر رزین حرکت می کنند، از آب خارج می شوند. در عین حال، میدان الکتریکی نیز با تقسیم مولکول های آب به یون های هیدروژن و هیدروکسید باعث بازسازی رزین های تبادل یونی می شود.
مزایای EDI در سیستم های آب خالص نوع 2
EDI نیاز به بازسازی شیمیایی رزین های تبادل یونی را حذف می کند که نه تنها با محیط زیست سازگارتر است بلکه هزینه های عملیاتی را نیز کاهش می دهد. همچنین تامین مداوم و پایدار آب با خلوص بالا را فراهم می کند و آن را برای کاربردهایی که نیاز به کیفیت ثابت آب دارند مناسب می کند.
سیستم های آب خالص نوع 2 ما
در شرکت ما طیف وسیعی از سیستم های آب خالص نوع 2 را برای رفع نیازهای مختلف مشتریان ارائه می دهیم. ماسیستم آب دیونیزه سری Q Edi Touchیک سیستم پیشرفته است که فناوری های پیشرفته RO، تبادل یونی و EDI را ترکیب می کند. این برای آزمایشگاه هایی با نیاز آب با حجم بالا طراحی شده است و سطح بالایی از قابلیت اطمینان و عملکرد را ارائه می دهد.
راسیستم آب دیونیزه سری مرکزیک گزینه فشرده تر و مقرون به صرفه تر است. برای آزمایشگاه های کوچک تا متوسط مناسب است و همچنان کیفیت آب عالی را ارائه می دهد.
مامرکز - سیستم آب دیونیزه سری EDIمزایای فناوری EDI را با طراحی کاربر پسند ترکیب می کند. برای کاربردهایی که به منبع پایدار آب با خلوص بالا نیاز است ایده آل است.
برای تهیه تماس بگیرید
اگر به دنبال سیستم آب خالص نوع 2 هستید، تیم کارشناسان ما آماده کمک به شما هستند. ما می توانیم به شما کمک کنیم تا سیستم مناسب را بر اساس نیازهای خاص خود انتخاب کنید، خدمات نصب و نگهداری را ارائه دهیم و اطمینان حاصل کنیم که بیشترین بهره را از سرمایه گذاری خود می برید. همین امروز با ما تماس بگیرید تا فرآیند تدارکات را آغاز کرده و در مورد اینکه چگونه سیستم های آب خالص نوع 2 ما می توانند نیازهای شما را برآورده کنند، صحبت کنید.
مراجع
- ASTM D1193 - 19 مشخصات استاندارد برای آب معرف
- Miller, S. & Kent, J. (2005). تصفیه آب برای کاربردهای آزمایشگاهی وایلی - VCH.
- فارنبروخ، سی (2010). اصول اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون. نمک زدایی 261 (1): 2 - 9.
