برای آشنایی با دستگاه دیونایزر ابتدا باید با مفهوم آب دیونیزه شده آشنا شویم. آب دیونیزه یا آب خالص به آبی گفته می شود که تمام ناخالصی ها و مواد معدنی موجود در آن حذف شده باشد. برای تولید آب خالص از دستگاه دیونایزر استفاده می شود تا تمام یون های موجود در آب که شامل یون های کاتیونی (مثبت) و یون های آنیونی (منفی) می باشد را حذف نماید. اکثر ناخالصی های غیر مولد آب شامل نمک های محلول می شود که با انجام فرآیند دیونیزاسیون آب خالص حاصل می شود.
کاربردهای دستگاه دیونایزر و آب دیونیزه
دستگاه دیونایزر جهت تولید آب دیونیزه شده و آب خالص مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه با نام های دیگری همچون دستگاه آب دیونیزه ساز، دستگاه تصفیه آب دیونیزه و… نیز شناخته می شود. نوع آزمایشگاهی این دستگاه در شرکت های داروسازی برای تولید آب خالص مورد نیاز جهت انجام انواع آزمایش های مختلف طبی و همچنین تولید انواع دارو استفاده می شود. از کاربردهای دیگر این دستگاه می توان به استفاده در شست و شوی مدارها و قطعات الکترونیکی اشاره کرد. نوع صنعتی این دستگاه ها نقش مهمی در صنعت تولید موادشیمیایی و غذایی دارد که از آب خالص استفاده می نمایند.
آب دیونیزه شده کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف و مخصوصا صنایع دارویی دارد. برخی از کاربردهای آب دیونیزه شده عبارتند از :
- تهیه مواد ضد عفونی کننده
- تامین آب مورد نیاز برای دستگاه اتوکلاو
- استفاده در آزمایشگاه ها
- استفاده برای کاربردهای تحقیقی در منابع نیمه هادی
- میکروبیولوژی
- صنایع شیشه، آبکاری، الکترونی، آبکاری و…
ویژگی های آب خروجی دستگاه دیونایزر
- آب دیونیزه شده از لحاظ میزان اسیدی یا بازی بودن خنثی می باشد و دارای ph برابر با 7 می باشد.
- میزان هدایت الکتریکی این آب کم بوده و در حد کمتر از یک میکروزیمنس می باشد.
- دمای جوش آب خالص نسبت به آب طبیعی پایین تر است.
- آب دیونیزه شده به دلیل دارا نبودن مواد جامد محلول در آب، خاصیت خورندگی بسیار پایینی دارد.
- وجود مواد جامد محلول در آب موجب رسوب گذاری در سیستم های حرارتی مانند بویلر و منبع کویل دار می شود لذا استفاده از آب خالص در این موارد می تواند مفید باشد.
مراحل تولید آب دیونیزه شده
برای تولید آب خالص لازم است تا تمامی مواد زائد، مواد آلی و یون های موجود در آب حذف گردد. فرآیند تولید آب دیونیزه توسط دستگاه دیونایزر در چند گام مهم انجام می گیرد که در ادامه توضیح می دهیم.
حذف فلزات سنگین و مواد جامد آب
در گام اول آب از میان فیلتر های رسوب گیر و فیلتر های کربن فعال عبور می کند تا فلزات سنگین، گاز های محلول در آب و ذرات جامد معلق در آب با اندازه بیش از یک میکرون حذف گردند. آب به دست آمده پس از این مرحله دارای نمک و یون می باشد که با فیلترهای کربن فعال و رسوب گیر امکان حذف ندارد. برای حذف نمک ها و یون ها آب به مرحله بعدی دستگاه هدایت می شود.
حذف نمک ها و یون ها با روش اسمز معکوس
اسمز معکوس یکی از روش های پر کاربرد در زمینه تصفیه آب می باشد که قابلیت حذف یون ها را دارا می باشد. همچنین با استفاده از روش اسمز معکوس می توان ذرات جامد ریز با اندازه کمتر از 1 میکرون را نیز حذف نمود. آب با استفاده از فشار پمپ برقی از کارتریج ها عبور داده می شود که می تواند تا 95 درصد از یون های آب را حذف نماید. برای تولید آب دیونیزه ما به نیاز به حذف تمامی یون های موجود در آب داریم به همین جهت آب به دست آمده از این مرحله از کارتریج های رزین فعال شده عبور داده می شود تا باقی مانده یون ها نیز حذف گردد.
خالص سازی نهایی آب
در این گام برای حذف ویروس ها و میکروارگانیسم های موجود در آب از اشعه ماوراء بنفش استفاده می گردد. سپس با استفاده از روش اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون، آب از هرگونه میکروب و آنزیم های باردار شده پاک سازی می شود. آب به دست آمده در نهایت به عنوان آب خالص مورد استفاده قرار گیرد که بیشتر در موارد پزشکی و آزمایشگاهی کاربرد دارد و به آب گرسنه نیز شهرت دارد.
عوامل موثر بر کیفیت آب دیونایزر
عوامل مختلفی در عملکرد رزین های دستگاه تاثیر دارند. توجه به این عوامل باعث افزایش کیفیت آب تولید شده و افزایش طول عمر دستگاه خواهد شد. این عوامل عبارتند از :
- ترتیب چیدمان ستون های دیونایزر
- ظرفیت رزین مصرفی دستگاه
- نوع رزین مصرفی
- میزان غلظت یون های موجود در آب ورودی
- میزان و نوع احیا کننده مصرفی برای رزین ها
مزایای دستگاه دیونایزر
- نیاز به سرمایه اولیه پایین
- تولید آب کاملا خالص
- هدر رفت پایین آب
- نیازی به جریان الکتریکی بالا ندارد
- سرعت جریان آب بالا
انواع دیونایزر از لحاظ نوع کاربرد
دیونایزر صنعتی
دیونایزرهای صنعتی جهت کاهش یون های محلول در آب در مقیاس صنعتی ساخته و مورد استفاده قرار می گیرند. این دستگاه ها برای استفاده جهت ضدعفونی آب مناسب نیستند چون قابلیت حذف ویروس ها و باکتری ها به صورت کامل را ندارند. به همین دلیل دیونایزرهای صنعتی نمی توانند جایگزین فرآیندهای ضدعفونی شوند. دیونایزرهای صنعتی برای تولید آب فوق خالص مورد استفاده قرار می گیرند. یون های محلول در آب تولیدی توسط این دستگاه ها به کمتر از یک میلی گرم بر لیتر می رسد. طراحی این دستگاه ها بر اساس میزان خلوص مورد نیاز برای آب تصفیه شده می باشد. این دستگاه ها به صورت پکیج یکپارچه ارائه نمی گردند. با توجه به مشخصات آب ورودی به دستگاه این دیونایزرها به صورت ترکیبی از سیستم های اسمز معکوس و ستون های رزینی و یا فقط به صورت دو ستون رزینی آنیونی و کاتیونی ساخته می شوند.
دیونایزر آزمایشگاهی
این دستگاه ها به صورت پکیج طراحی و ساخته می شوند که ترکیبی از سیستم های تبادل یونی و اسمز معکوس را شامل می شود. روش کار در این دیونایزرها بدین صورت است که آب ابتدا وارد سیستم پیش فیلتراسیون می شود. این سیستم شامل فیلتر پلی پروپیلن، کربن اکتیو، پلی فسفات و فیلتر شنی می باشد. پس از این مرحله آب وارد سیستم اسمز معکوس می شود. مقدار زیادی از رسانش آب در این مرحله حذف می شود. فیلتر ممبران موجود در این بخش نقش اساسی ایفا می کند. بعد از این مرحله نوبت به سیستم تبادل یونی می رسد. در این بخش ستون های حاوی رزین های کاتیونی و آنیونی برای حذف یون های محلول به کار گرفته می شود تا آب خالص به دست بیاید.
انواع دیونایزر از لحاظ روش یون زدایی
به طور کلی دیونایزرها را می توان به سه دسته تک مرحله ای، دو مرحله ای و بستر مختلط تقسیم بندی نمود.
دیونایزر تک مرحله ای
برای کاربردهایی مانند رسوب زدایی که آب فقط حاوی کاتیون یا آنیون باشد، در این صورت آب فقط از یک ستون تبادل یونی عبور داده خواهد شد. در این دیونایزرها ستون های تبادل یونی شامل رزین های آنیونی قوی یا رزین های کاتیونی قوی می باشند. ممکن است به صورت ترکیبی از رزین کاتیونی قوی و ضعیف یا رزین آنیونی قوی و ضعیف باشد.
دیونایزر دو مرحله ای
برای کاربردهایی مانند املاح زدایی که آب دارای کاتیون و آنیون است از این دستگاه ها استفاده می شود. در این دستگاه ها آب در مرحله اول از یک ستون حاوی رزین های کاتیونی عبور می کند و سپس در مرحله دوم از ستون حاوی رزین های آنیونی عبور داده می شود. با استفاده از این روش می توان آب فوق خالص تولید نمود.
دیونایزر بستر مختلط
معمولا برای تولید آب با هدایت الکتریکی کمتر از یک دهم میکروزیمنس از دیونایزرهای بستر مختلط بهره می گیرند. ستون مورد استفاده در این دستگاه حاوی رزین کاتیونی قوی و رزین آنیونی قوی می باشد. آب املاح زدایی شده پس از ورود به بستر و عبور از میان مخلوط رزین های کاتیونی و آنیونی، تمامی یون های موجود در آن حذف شده و آبی خالص به دست می آید.
قیمت دستگاه دیونایزر
دستگاه های دیونایزر در ظرفیت های مختلف ساخته می شوند که شامل دیونایزرهای آزمایشگاهی و صنعتی می باشد. این دستگاه ها جهت سهولت در استفاده به دو صورت اتوماتیک و دستی تولید می گردند. قیمت دستگاه دیونایزر به عوامل مختلفی بستگی دارد که از آن جمله می توان به میزان آب ورودی، کیفیت آب ورودی، کیفیت مواد اولیه به کار رفته در ساخت دستگاه و.. اشاره نمود. ظرفیت دستگاه های دیونایزر با توجه به درخواست خریدار، میزان مصرف دستگاه، میزان سختی آب و سایر عوامل می تواند طراحی و ساخته شود که بر روی قیمت دستگاه نیز تاثیرگذار خواهد بود. مواد به کار رفته در ساخت منبع و بدنه دیونایزر معمولا از جنس کربن، استیل و فایبرگلاس می باشد.
در گذشته تولید آب خالص بسیار پر هزینه بود که همین امر سبب می شد تا اکثر صنایع از آب مقطر معمولی استفاده نمایند. اما امروزه با پیشرفت های صورت گرفته در صنعت تصفیه آب و فاضلاب این هزینه ها کاهش پیدا کرده و با استفاده از دستگاه دیونایزر می توان با هزینه کمتری نسبت به تولید آب خالص اقدام نمود.
محصول مرتبط: سختی گیر
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.