رزین حذف آهن

ترکیبات آهنی که در آبهای سطحی می باشند بیشتر به صورت فریک هستند چرا که در اثر مجاورت آب و هوا، اکسیژن کافی موجود در آب ترکیبات آهن را به طور کامل اکسید میکند.

در حالیکه ترکیبات موجود در آب چاه معمولاً به صورت فرو می باشد و در اثر تماس آب چاه با هوا ترکیبات فرو به فریک تبدیل می گردند.

در صورتی که میزان غلظت آهن موجود در آب بسیار زیاد باشد سبب آن می شود که رنگ آب، زرد مایل به قهوه ای شود و در نتیجه سبب تغییر مزه آب، و یا در صورت استفاده از آن برای شست و شوی لباس‌ها، باعث ایجاد لکه های رنگی روی آن شود و همچنین ممکن است به لایه حفاظتی و بهداشتی لوازم و ظروف آسیب برساند و در صورت استفاده از این آب آلوده در صنعت هم سبب ایجاد رسوب در لوله ها و تجهیزات خواهد شد.

مقدار مجاز یون آهن در آب بسته به کاربرد آن متفاوت است، این مقدار برای آب آشامیدنی مقدار ppm 0.3 و برای مصارف صنعتی حدود 0.005 تا ppm0.3 تعیین شده است و مقدار بیش از آن می تواند سبب آسیب رساندن به لوله‌ها، تاسیسات و… و به خطر انداختن سلامت انسانها و دیگر موجودات شود.

آهن موجود در آب را می توان به شیوه های مختلفی از آن حذف نمود از جمله: اکسیداسیون و سپس ته نشینی و صاف کردن، منعقد سازی و سپس ته نشینی و صاف کردن، انجام فرایند نرم سازی به کمک آب آهک و سدیم کربنات، رزین های تعویض یونی، صافی های تماسی

که در این قسمت به بررسی کاربرد و نحوه عملکرد رزین های تعویض یونی جهت حذف آهن می پردازیم:

کاربرد رزین های تعویض یونی

یکی از رایج ترین روش های حذف آهن و منگنز از آب استفاده از سختی گیر تعویض یونی می باشد که علاوه بر آهن و منگنز، کلسیم و منیزیم را نیز از آب حذف می کند.

رزین انتخابی حذف آهن ومنگنز از نوع رزین های کیلاتی (chelating) از جنس پلی استایرن و با ساختار متخلخل و حفرات ماکروامی‌باشد و دارای گروه عاملی ایمینو دی استیک بوده، که برای حذف کاتیون های فلزات سنگین از فاضلاب های صنعتی طراحی شده است.

این نوع رزین، در فرایندهایی شامل استخراج و بازیافت فلزات از سنگ معدن، تصفیه فاضلاب آبکاری ها و حمام آبکاری فلزات کاربرد دارد.

ترکیبات فرو موجود در آب را می توان توسط رزینهای کاتیونی از آن جدا کرد ولی حضور ترکیبات فریک باعث ایجاد رسوب روی رزین ها می شود بنابراین ابتدا باید آبی که وارد رزین ها میشود فاقد ترکیبات فریک باشد.

توجه شود که اثربخشی حذف آهن و منگنز به روش فوق، به میزان آهن موجود در آب، سختی آب و نیز PH آن بستگی دارد و این کار زمانی انجام می‌شود که PH آب بالاتر از عدد 6.7، سختی آب بین 3 تا 20 گرین در گالن (50 – 350 ppm) و میزان آهن محلول در آب، کمتر از 5 ppm باشد.

رزینهای کاتیونی بیشتر جهت حذف یونهای آهن موجود در آب چاه استفاده می‌شود که در این صورت لازم است از تماس این آب و هوا جلوگیری شود فرمول حذف یون فرو توسط تبادل کننده های کاتیونی سدیمی به صورت زیر می باشد:

Fe2+ + 2NaR FeR2 + 2Na+

شیوه عملکرد و نحوه حذف آهن به این صورت می باشد که یون های سدیم با آهن موجود در آب جایگزین شده و سپس این آهن جذب شده، توسط بکواش یا همان شستشوی معکوس از طریق لوله تخلیه از سیستم سختی گیر خارج شده و راهی لوله فاضلابی می شوند.

توجه کنید که حتماً برای اینکار و قبل از آنکه آب را مستقیم به داخل بستر رزین سختی گیر هدایت کنید از فیلترهای کربنی و فیلتراسیون مناسب استفاده کنید، به دلیل اینکه وجود کلر باعث رسوب کردن آهن و منگنز بر روی سطوح رزین می‌شود و پس از مدت کوتاهی به آنها آسیب می‌رساند.