سیستم آب دیونایزر چیست؟
سیستم آب دیونایزر مجموعه ای از مخازن DI و سایر اجزاء است که برای تولید آب با خلوص بالا استفاده می شود.
در اندازه های مختلف برای تطبیق نرخ های جریان تغذیه متفاوت هستند. یک سیستم آب دیونیزه میتواند به سادگی نصب یک مخزن یا پیچیده مانند یک سیستم چند مخزن با تجهیزات پشتیبانی مانند اسمز معکوس، پکیج تصفیه فاضلاب ، ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش (UV) و تجهیزات نظارت بر کیفیت آب پیچید باشد. مخازن DI حاوی رزین تبادل یونی هستند که به طور انتخابی یون ها را از آب حذف می کند. در نهایت مخازن DI باید توسط ارائه دهنده خدمات جایگزین شوند و با یک مخزن تازه جایگزین شوند. بسیاری از مشتریان به مخازن آماده به کار DI در محل نیاز دارند تا مطمئن شوند که جریان آب دیونایزر بدون وقف دارند. فرکانس تعویض مخزن DI به کیفیت آب ورودی و مقدار آب مصرفی بستگی دارد.
سیستم آب DI یک راه حل راحت و تمیز برای تولید آب دیونایزر است زیرا Puretec تمام تجهیزات، بازسازی خارج از محل، جابجایی مواد شیمیایی خطرناک، تعمیر و نگهداری و تعمیرات اضطراری سیستم آب دیونیزه را کنترل می کند.
اغلب اوقات یک سیستم DI با یا به جای سیستم اسمز معکوس استفاده می شود. DI را می توان همراه با یک سیستم اسمز معکوس برای تولید آب دیونایزر شده قابل اعتماد با کیفیت بالا استفاده کرد. سیستم RO مقدار زیادی از جامدات محلول (90٪ تا 99٪) را قبل از ورود به مخزن DI حذف می کند و سپس یون های باقی مانده در آب را حذف می کند. قرار دادن RO قبل از مخازن DI به شما این امکان را می دهد که طول بیشتری از مخازن DI خود داشته باشید و هزینه را کاهش دهید. با این حال، یک سیستم RO نیاز به سرمایه گذاری اولیه بسیار بزرگتر، تعمیر و نگهداری مداوم و توانایی تخلیه ضایعات آب نمک از واحد RO دارد که باید هنگام انتخاب یک سیستم DI در نظر گرفته شود.
دیونایزر چیست و چگونه کار می کند؟
دیونایزر کردن، که به نام معدنی زدایی نیز شناخته می شود، یک فرآیند تصفیه آب راحت و مقرون به صرفه است – چه به طور مستقل یا در کنار روش های دیگر استفاده شود. اگر سیستمهای تصفیه و تصفیه آب موجود شما به خلوص آب بالاتری نیاز دارند، ممکن است یک فیلتر دییونیزاسیون ارزش افزودن داشته باشد.
سیستم های تصفیه آب دییونیزاسیون از فرآیندهای تبادل یونی برای حذف کل جامدات محلول و مواد معدنی یونیزه شده از منابع آب استفاده می کنند. یون زدایی آب، ذرات باردار مثبت و منفی یا یون ها را با هیدروژن و هیدروکسیل جایگزین می کند، به این معنی که ذرات تازه مبادله و به راحتی آب خالص را تشکیل می دهند.
کاربرد دیونایزر آب
بسیاری از سیستمهای تصفیه آب صنعتی برای تولید بالاترین خلوص ممکن برای فرآیندها و محصولات خود به آب دیونایزر متکی هستند. هر گونه آلودگی در آب می تواند نتایج آزمایش یا محصولات نهایی را تغییر دهد و خطرات جدی برای بیماران و مصرف کنندگان به همراه داشته باشد.
آب دیونایزر برای بسیاری از کاربردهای صنعتی ضروری است، از جمله:
- تست آزمایشگاهی
- داروسازی
- اقدامات پزشکی
- تولید لوازم الکترونیکی
- فرآوری مواد غذایی
- لوازم آرایشی
- آبکاری و آندایزینگ
- آکواریوم های بزرگ
- نگهداری از صخره ها
- کارخانه های رنگ
- شستشوی قطعات و بردهای الکترونیکی
- کارخانجات بهداشتی
حتی خانه هایی با مخازن ماهی بزرگ می توانند از سیستم DI با کیفیت بهره مند شوند. اگر عملیات روزانه شما به آب خالص نیاز دارد، باید روی یک سیستم DI سرمایه گذاری کنید.
مزایای دیونایزر
تمام سیستم های تصفیه و تصفیه آب باید از دییونیزاسیون استفاده کنند، به ویژه آنهایی که به مقادیر زیادی آب خالص روزانه نیاز دارند. سیستم های DI می توانند در هزینه و زمان شما با خلوص آب قابل مقایسه با آب مقطر صرفه جویی کنند.
بسیاری از صنایع می توانند روزانه از 10، 20، 50 یا حتی 100 گالن آب تصفیه استفاده کنند – یون زدایی راه حلی بسیار سریع تر، مقرون به صرفه تر و کم انرژی تر برای آب فوق خالص است. به عنوان یک امتیاز، آب دیونایزر و می تواند به طور قابل توجهی رسوب لوله کشی شما را کاهش دهد.
معایب دیونایزر
رزین دیونایزر یا رزین تبادل یونی برای حذف دو نوع یون معدنی نامطلوب آب – کاتیون های با بار مثبت و آنیون های با بار منفی – ضروری است. با افزایش تبادلات یونی، رزین در نهایت توانایی خود را در حذف آلاینده ها از دست می دهد و سطح کل جامدات محلول آب به سرعت بالا می رود. برای حفظ خلوص بالا، باید جایگزینی یا فعال سازی مجدد رزین را به موقع برنامه ریزی کنید.
هر گونه باکتری و ویروس موجود در آب پس از فرآیند دییونیزاسیون باقی می ماند. در حالی که تقطیر می تواند TDS و پاتوژن های عفونی را حذف کند، دییونیزاسیون تنها می تواند خلوص آب را افزایش دهد. سیستم های DI خود را با یک سیستم تصفیه آب دیگر برای هدف قرار دادن باکتری های بالقو شریک کنید.
سوالات متداول
سیستم های دیونایزر با جایگزینی مولکول های منفی و مثبت در آب با مولکول های هیدروژن (مثبت) و هیدروکسیل (منفی) کار می کنند. در واقع، مواد آلی از طریق فیلتراسیون حذف می شوند که باعث بهبود کیفیت آب و جلوگیری از تشکیل رسوبات رسوبی می شود.
فیلترهای دیونایزر (DI) مولکول های هیدروژن مثبت و هیدروکسیل منفی را با مولکول های آلاینده مثبت و منفی در آب مبادله می کنند. فیلتر DI و سایر فرآیندها گاهی اوقات به عنوان “جلیقه آب” نامیده می شود.
دیونایزر یک فرآیند تبادل یونی است که در آن آب از طریق بسترهای رزین جریان می یابد. رزین کاتیونی مصنوعی یون های هیدروژن (H) را با یون های مثبت و رزین آنیونی یون های هیدروکسید (OH-) را با یون های منفی مبادله می کند.
یون زدایی آب که به آن دیونایزر یا دمینرالیزاسیون نیز میگویند، یک فرآیند تصفیه آب است که دو نوع یون را حذف میکند: «کاتیونهای» با بار مثبت و «آنیونهای با بار منفی». کاتیون ها شامل مواد معدنی مانند کلسیم، منیزیم، آهن و سدیم هستند. آنیون ها شامل کلرید، سولفات ها، نیترات ها، کربنات ها و سیلیس هستند.
دیونایزر در مقابل اسمز معکوس
اسمز معکوس 90 تا 99 درصد رسوبات معدنی و سایر جامدات محلول را از آب حذف می کند. این سیستمهای تصفیه آب، آب را از طریق یک غشاء وادار میکنند – که باعث میشود آب تصفیهشده به جریان خود در سیستم ادامه دهد – در حالی که بیشتر مواد معدنی، ذرات و سایر آلایندهها فیلتر و از بین میروند.
بسیاری از صنایع از سیستمهای اسمز معکوس و دییونیزاسیون پشت سر هم استفاده میکنند به جای اینکه آنها را به عنوان جایگزینهای قابل مقایسه در نظر بگیرند. در حالی که برخی از افراد تنها با یک روش آب خود را فیلتر می کنند، استفاده ترکیبی آن خالص ترین آب را ایجاد می کند. پس از اینکه سیستم RO بیشتر ذخایر معدنی آب را حذف کرد، سیستم دییونیزاسیون می تواند یون های باقی مانده را فیلتر کند. آب به دست آمده خالص تر از آن چیزی خواهد بود که هر یک از سیستم ها به تنهایی می توانند به دست آورند.
انواع دیونایزر
چهار نوع اصلی دیونایزر کننده آب وجود دارد.
- کارتریج های یکبار مصرف: یک سیستم آب با اندازه کوچک که تا زمانی که رزین تمام شود استفاده می شود و پس از آن یک کارتریج جایگزین لازم است.
- مخازن تعویض سرویس: یک سیستم آب بزرگتر که به راحتی توسط یک شرکت خدماتی جایگزین، بازسازی، نگهداری و تعمیر می شود، هر زمان که رزین تمام شود.
- واحدهای اتوماتیک: وسایل دائمی که برای فعال کردن مجدد رزین های تبادل یونی نیاز به بازسازی در محل دارند.
- واحدهای پیوست: فیکسچرهای دائمی که از الکترودیالیز برای بازسازی مداوم رزین های تبادل یونی استفاده می کنند.
هر سیستم دیونایزر کننده می تواند به طور موثر آب شما را تصفیه کند، اگرچه برخی برای صنایع یا اهداف خاص بهتر هستند. برای مثال، آزمایشگاههای آزمایش ممکن است به واحدهای پیوست نیاز داشته باشند. اینها ترکیبی از الکترودیالیز و تبادل یونی معروف به الکترودیونیزاسیون برای تشکیل آب خالص به سرعت و به طور مداوم دارند. رزین به طور مداوم بدون تعویض کار می کند و نیاز به نگهداری کمتری دارد.
اهم نکات در مورد تولید آب خالص با دیونایزر
آب دیونایزر تولید و توسط دیونیزه کننده به آب گرسنه معروف است. بنابراین نسبت به جذب میکروب ها و آلاینده های موجود در محیط و دی اکسید کربن بسیار حساس است. با بازجذب این مواد از خلوص آب تا حد زیادی کاست و کمتر برای مصارف پزشکی استفاد می شود. به همین دلیل است که آب خالص تولید و توسط این دستگاه باید بلافاصله مورد استفاده قرار گیرد.
علاوه بر این، رزین های دستگاه پس از استفاده طولانی مدت نیاز به شارژ و بازسازی دارند. فرآیند شارژ رزین ها به این صورت است که ستون کاتیونی در اسیدهایی مانند اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک قرار می گیرد. در مقابل، بار رزین ستون آنیونی دیونیزور در هیدروکسید غوطه ور می شود.
مراحل تولید آب فوق خالص با دیونایزر
با توجه به استفاده از آب خالص و نیاز به حذف کلیه مواد زائد و یون ها و مواد آلی موجود در آن، فرآیند تولید آب خالص با دستگاه دیونیزور شامل چند مرحله مهم می باشد که عبارتند از:
حذف ذرات جامد و فلزات سنگین در آب
در مرحله اول با عبور آب از فیلترهای کربن فعال و فیلترهای رسوبی، فلزات سنگین و جامدات نامحلول با اندازه بیش از یک میکرون و گازهای محلول در آب حذف می شوند. آب خروجی از این مرحله حاوی یون و نمک است. بنابراین نمی توان آن را با فیلترهای کربن فعال و فیلترهای رسوب حذف کرد. بنابراین بعد از دستگاه دیونیزور وارد مرحله بعدی می شوند.
حذف نمک ها و یون ها با اسمز معکوس
اسمز معکوس که یکی از کاربردی ترین روش ها در تولید آب خالص است، قابلیت حذف یون های تک ظرفیتی و چند ظرفیتی را دارد. علاوه بر این، این روش می تواند ذرات جامد نامحلول باقی مانده از مرحله قبل را که بزرگتر از 0.0001 میکرومتر هستند حذف کند. آب با فشار یک پمپ injecta الکتریکی از طریق کارتریج های RO عبور می کند و در نهایت تا 95٪ از یون های آب را حذف می کند. خروجی دیونیزور باید عاری از هر گونه یون در آب باشد، بنابراین آب حاصل از این مرحله از کارتریج های رزین فعال و عبور می کند و در نهایت 5 درصد باقیمانده یون ها حذف می شود.
تصفیه نهایی آب
برای از بین بردن همه میکروارگانیسمها و میکروبها و ویروسهای موجود در آب، باید پرتوهای فرابنفش به آن ساطع شود. در این مرحله شاخص TOC آب به 5 تا 10ppb می رسد. سپس آبی که از غشای UF عبور می کند و با تصفیه اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون، هر گونه آنزیم باردار و میکروب حذف می شود. آب تولید و در مرحله آخر از دیونایزر به آب گرسنه معروف است که بیشتر در مصارف پزشکی و آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.