عوامل موثر در طول عمر رزین سختی گیر

عوامل تاثیر گذار در طول عمر رزین سختی گیر

رزین‌های سختی گیر نوعی رزین مبادله یونی هستند که در صنعت تصفیه آب و پساب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این رزین‌های کاتیونی برای جذب و حذف یون‌های رسوب‌زای منیزیم و کلسیم طراحی شده‌اند. انواع رزین‌ سختی گیر یکی از اجزای بسیار مهم جهت نرم کردن آب سخت به‌شمار می‌آیند. رزین‌های تبادل یونی دارای یک دوره چند ساله عمر مفید هستند. 

در صنعت تصفیه آب و فاضلاب کاهش هزینه‌های نگهداری، تعویض و تعمیر از ارکان مهم در این صنعت است. برخی عوامل در حفظ کیفیت و بازدهی رزین‌ها تاثیرگذار هستند. این عوامل به نوبه خود در افزایش طول عمر مفید و بهینه رزین‌ها نیز موثر هستند. یکی از عامل‌های بسیار پرتکرار در مواجه با رزین‌ها، ورود جریان آب با غلظت بالای کلر و کلرامین به سیستم تصفیه است. 

شبکه توزیع آب همواره حاوی مقادیری از کلر و کلرامین است. این مواد شیمیایی می‌توانند آسیب‌های جدی به رزین‌ها وارد نمایند. در گام اول خاصیت تبادل یونی رزین را از بین می‌برند. در واقع کلر و کلرامین با غلظت بالا ترکیب‌های ساختاری رزین را تحت تاثیر قرار می‌دهند. در این مقاله به بررسی و تبیین عوامل موثر در افزایش و کاهش طول عمر رزین‌های سختی گیر پرداخته می‌شود. 

عوامل موثر در افزایش طول عمر رزین سختی گیر

عامل اول: نوع رزین 

از بااهمیت‌ترین دلایل موثر در حفظ طول عمر مفید و بهینه رزین‌های سختی گیر، نوع رزین است. رزین‌های با کیفیت از جمله رزین‌هایی با ظرفیت بالاتر هستند. هرچه کیفیت بیشتر باشد به همان ترتیب بر گنجایش تبادل یون و عمر مفید رزین نیز افزوده می‌شود. برای انتخاب رزین مناسب با سیستم تصفیه آب می‌بایست  در ابتدا آنالیز آب بررسی شود. سپس رزین متناسب و سازگار با شرایط محیطی و شرایط آب انتخاب شود.

عامل دوم: میزان سختی آب 

این گزینه نیز تاثیر بسیاری بر طول عمر رزین‌های سختی گیر دارد. در صورتی که میزان سختی آب بالا باشد رزین زودتر از موعود از چرخه تبادل و بازدهی خارج می‌شود. بنابراین بایستی در فرآیند تصفیه، میزان سختی آب را مد نظر قرار داد.

عامل سوم: نحوه استفاده از رزین

این مورد نیز در حفظ و افزایش طول عمر رزین سختی گیر بی‌تاثیر نیست. برای افزایش طول عمر رزین‌ها باید نکات و دستورالعمل‌های توصیه شده از جانب تولید کننده مراعات شود. استفاده نادرست و خارج از ظرفیت از رزین و عدم اجرای عملیات بازسازی در زمان مقرر، از عمر رزین‌ها بطور قابل ملاحظه‌ایی می‌کاهد.

عامل چهارم: فرآیند احیا و بازسازی

عملیات بازیابی رزین‌ها از مراحل بسیار مهم در سیستم‌های تصفیه آب است. انتخاب محلول احیا کننده (آب نمک یا کلرید سدیم) با خلوص توصیه شده یعنی حدود 10 الی 15 درصد (نمک استفاده شده برای تهیه محلول باید خلوص 99 درصد داشته باشد) و اجرای صحیح مراحل شستشو و شستشوی معکوس بر طول عمر بهینه رزین‌ها می‌افزاید. در صورتیکه عملیات بازسازی به درستی انجام نپذیرد رزین‌های سختی گیر کارآیی خود را از دست داده و از رده خارج می‌شوند. 

نکته: اگر بعد از اجرای عملیات بازسازی، رزین‌ها بطور کامل بازیابی نشدند یعنی کارآیی خود را تا حدود زیادی از دست داده‌اند. در صورت استفاده از آنها سیستم سختی گیر دچار افزایش فشار شده و به دستگاه آسیب وارد می‌شود. همچنین آب خروجی از کیفیت مطلوبی برخوردار نخواهد بود. بنابراین در صورت مشاهده چنین وضعیتی بلافاصله اقدام به تعویض رزین‌های سختی گیر نمایید. 

عوامل مخرب در طول عمر رزین سختی گیر

 عوامل متعددی سبب کاهش طول عمر بهینه و راندمان رزین‌های سختی گیر می‌شود. برای کاهش هزینه‌ها در نگهداری از دستگاه سختی گیر و تهیه آب با کیفیت مورد نظر، نکات مطرح شده رعایت شود:

عامل اول: نوع آب 

یکی از مهم‌ترین عوامل که در کاهش طول عمر بهینه رزین‌های سختی گیر موثر است نوع آب ورودی به سیستم تصفیه آب است. اگر آبی که نیازمند پالایش است دارای میزان زیادی از املاح رسوب‌زا باشد رزین‌ها به سرعت اشباع شده و بازدهی خود را از دست می‌دهند. 

عامل دوم: فرآیند احیا و بازسازی

برای بازیابی رزین‌ها بایستی 5 مرحله گام به گام اجرا شود. اجرای هر مرحله باید بطور کامل، صحیح و طبق دستورالعمل شرکت سازنده رزین‌ها انجام پذیرد. محلول بازیابی رزین بایستی کاملاً متناسب و سازگار با رزین انتخاب شود. مرحله بکواش در احیای رزین‌ها بسیار حائز اهمیت است. در نتیجه در گام شستشوی معکوس با رعایت دبی آب توصیه شده اقدام به شستشوی رزین‌ها نمایید. کوتاهی در هر گام از عملیات بازیابی در کاهش طول عمر رزین‌ها موثر است.

عامل سوم: نوع رزین 

در وهله اول، انتخاب رزین باید مد نظر قرار گیرد. اگر رزین ناسازگار با جریان آب ورودی به دستگاه تصفیه انتخاب شود، نه تنها رزین بلافاصله از رده خارج می‌شود بلکه سیستم سختی گیر نیز دچار آسیب می‌شود. بنابراین رزین باید متناسب با میزان سختی آب در نظر گرفته شود. در وهله دوم، کیفیت رزین دارای اهمیت است. اگر از رزین‌های نامرغوب و غیر استاندارد استفاده شود، رزین‌ها در کسری از ساعت اشباع شده و به تبعیت از بازیابی‌های مکرر، زودتر از موعود از رده خارج می‌شوند. همچنین رزین‌ها طی 24 الی 48 ساعت باید فرآیند بازسازی را تجربه کنند. در غیر اینصورت عمر رزین کاهش می‌یابد.

عامل چهارم:‌ نحوه استفاده از رزین 

رزین‌ها باید طبق دستورالعمل ارائه شده توسط شرکت سازنده با حجم متناسب در مخزن ریخته شوند. انباشت بیش از حد در مخزن، منجر به آسیب به رزین و متعاقباً سیستم می‌شود. البته ریختن رزین به مخزن اگر کمتر از مقدار مورد نیاز باشد نیز صدماتی در پی دارد. بنابراین مخزن دستگاه سختی گیر کاملاً منطبق بر حجم آن باید از رزین پر شود. نکته مهم دیگر مرتبط با استفاده از میزان محلول احیا کننده است. در اجرای فرآیند احیا میزان محلول احیا کننده بایستی مطابق با استانداردها باشد. اگر محلول احیا کننده بیش از حد یا کمتر از مقدار مورد نیاز استفاده شود منتج به کاهش طول عمر رزین‌های سختی گیر می‌شود. مقدار بیش از اندازه به ساختار رزین آسیب زده و مقدار کمتر از حد مورد نیاز نیز موجب عدم بازیابی کامل رزین‌ها می‌شود.

عامل پنجم: محیط زیست

محیط زیست یکی از عوامل پنهان در کاهش طول عمر رزین است. احتمال دارد به صورت تصادفی زباله‌های شیمیایی وارد جریان آب ورودی به دستگاه سختی گیر شوند. این زباله‌ها گاهی اوقات حاوی موادی هستند که از عمر رزین‌ها می‌کاهد. یعنی آلودگی رزین‌ها به زباله‌های شیمیایی با ترک خوردن و ایجاد خراش بر روی آنها قابل تشخیص است. 

رزین‌ها به دلیل خراش برداشتن و ترک خوردن دیگر قادر به اجرای فرآیند تبادل یونی بطور مطلوب نخواهند بود. همچنین امکان بازیابی بطور کامل را نیز از دست خواهند داد. بنابراین در صورت مشاهده خراش بر روی رزین‌ها اقدام به تعویض آنها نمایید. همچنین آلودگی رزین‌ها به زباله‌های شیمیایی باعث ایجاد تغییرات شیمیایی در ساختار رزین‌ها می‌شود. این تغییرات نیز به نوبه خود از عمر رزین‌ها می‌کاهد. علاوه بر موارد فوق الذکر زباله‌های شیمیایی بر روی عملکرد محلول بازیابی رزین‌ها نیز تاثیر گذاشته و راندمان را پایین می‌آورند.

نکته: برای پیشگیری از آلودگی رزین‌های سختی گیر به زباله‌های شیمیایی می‌بایست محیط و دستگاه سختی گیر را تمیز نگه داشت.

عامل ششم: مواد شیمیایی

آب حاوی برخی مواد شیمیایی مانند کلر و هیپو کلریت سدیم است. این مواد به عنوان گندزدا و ضد عفونی کننده به آب افزوده می‌شوند. اگر جریان آب ورودی به دستگاه سختی گیر حاوی مقادیر بالایی از این مواد شیمیایی باشد به رزین‌های سختی گیر آسیب وارد می‌شود. لذا از طول عمر رزین‌ها کاسته می‌شود. نصب تجهیزات جانبی مانند فیلترهای کربنی در شبکه آب‌رسانی به کاهش غلظت کلر و هیپوکلریت سدیم می‌انجامد.

سوالات متداول عوامل موثر در طول عمر رزین سختی گیر