پدیده دامپینگ رزین چیست؟ نمونه ی آبی که شامل آنیون های HCO3 و SO و NO3است از بستر رزین آنیونی که یون متحرک آن کلراید است، عبور داده شده است. در شروع زمان سرویسی، مقداری از یون های کلراید باقیمانده از مرحله ی احیا در آب تصفیه شده ظاهر می شود که به تدریج با گذشت زمان غلظت آن کاهش می یابد.

در حالی که این روند برای یون های NO۳ و SO صعودی است با این تفاوت که روند تغییرات میزان یون های SO2 و NO3بسیار تیزتر و همچنین پس از گذشت قابل توجه از زمان سرویس ظاهر می شود؛ زیرا این دو یون ترجیح می دهند که جذب رزین آنیونی شوند و پس از آنکه ظرفیت رزین از جذب آنها اشباع شد، در آب تصفیه شده ظاهر می شوند.

در زمان نشت NO3 این یون هم از آب ورودی دفع می شود و هم از واکنش های برگشت پذیری تعویض یونی، جالب آن است بدانیم زمانی فرامی رسد که غلظت یون نیترات در آب تصفیه شده حتی از غلظت این یون در آب ورودی هم بیشتر می شود.به این پدیده دامپینگ رزین می گویند.

به خاطر ضعیف بودن آنیون، یون بیکربنات در آب ورودی از شروع زمان سرویس در آب تصفیه شده ظاهر می گردد. بازهم زمانی فرامی رسد که غلظت یون بیکربنات در آب تصفیه شده حتی از غلظت این یون در آب ورودی بیشتر می شود (پدیده دامپینگ). برای رزین های آنیونی معمولی دیدیم که این رزین ها سولفات ها را بیشتر از نیترات ها و نیتراتها را بیشتر از بیکربنات ها ترجیح می دهند.

عملیات احیای رزین

اگر قرار بود رزین ها به صورت یک بارمصرف مورد استفاده قرار بگیرند، دیگر استفاده از آنها در تصفیه آب توجیه اقتصادی نداشت. به همین دلیل با احیای رزین ها، استفاده مجدد از آنها امکان پذیر می شود. احیاء رزین به معنی تعویض یون جذب شده در رزین در زمان سرویس با یون متحرک اولیه رزین است.

اینکه احیاء رزین از لحاظ عملیاتی به چه صورت انجام می شود در ادامه، مورد بحث قرار میگیرد؛ اما قبل از هر چیز نیازمند دانستن این موضوع هستیم که یک رزین چه موقع نیاز به احیاء دارد و پایان زمان سرویس دهی رزین چگونه و با چه ابزارهایی مشخص می گردد؟

نقطه پایان سرویس دهی رزین را با نشتی یک یون مشخص می کنند. حتی می توان سختی کل یا سختی کلسیمی را معیار قرارداد، ولی مجموع یون های محلول در آب یعنی TDS را نمی توان به کار برد؛ زیرا در رزین ها یونها حذف نمی شوند، بلکه تعویض می شوند.

اگر فقط سختی مدنظر نباشد، میتوان یونی دیگر مانند سدیم را در نظر گرفت. مسئله ای که در اینجا وجود دارد این است که روش تعیین سدیم در آب با روش تعیین کلسیم در آب متفاوت است و تعیین میزان کلسیم موجود در آب ارزان تر است.

نکات طلایی درباره دامپینگ رزین

نکته اول

به طور کلی می توان گفت:

• یون های با ترجیح بیشتر مثل سولفات ها یا نیترات ها دارای منحنی نشت تند (دامنه ی تغییرات کوتاه) می باشند و یون هایی که کمتر ترجیح داده می شود، دارای منحنی نشتی تدریجی (دامنهای طولانی) می باشند.
• یونی که بیشتر ترجیح داده می شود آخرین یونی خواهد بود که بستر رزین را ترک می کند و غلظت خروجی آن هیچ وقت از غلظت ورودی بیشتر نخواهد بود.
• ترتیب حضور یون ها در جریان خروجی عکس ترتیب گزینشی خواهد بود به طوری که یون با حداقل ترجیح، اولین یونی خواهد بود که در جریان خروجی ظاهر می شود.
• یونی که توسط رزین کمتر ترجیح دارد در بستر رزین تغلیظ می شود و ممکن است غلظت آن در جریان خروجی حتی از غلظت آن در جریان ورودی بیشتر شود، به این پدیده دامپینگ می گویند.
• این پدیده تا وقتی که رزین کاملاً از یون سولفات اشباع گردد ادامه می یابد. به خاطر مشکل دامپینگ است که برای حذف مؤثر نیترات از آب ها از رزین های خاصی استفاده می شود که نیترات پسند می باشند. در این نوع رزین های آنیونی، رزین ها، یون نیترات را صدها برابر بیشتر از یون سولفات ترجیح می دهند.
• اگر همه یون های متحرک رزین، در تعویض مصرف شود رزین کاملاً مستعمل می شود و در این شرایط غلظت یون ها در جریان ورودی و خروجی از بستر یکسان می شود.
• توجه کنید که غلظت کل املاح چه در جریان ورودی به رزین و چه در جریان خروجی از رزین همواره برابر است و فقط غلظت هر یک از اجزا می تواند متغیر باشد چون رزین ها فقط تعویض یون انجام می دهند.

نکته دوم

نقطه پایان سرویس دهی رزین را با نشتی یک یون مشخص می کنند. حتی می توان سختی کل یا سختی کلسیمی را معیار قرارداد، ولی مجموع یون های محلول در آب یعنی TDS را نمی توان به کاربرد؛ زیرا در رزین ها یونها حذف نمی شوند، بلکه تعویض می شوند.

اگر فقط سختی مدنظر نباشد، میتوان یونی دیگر مانند سدیم را در نظر گرفت. مسئله ای که در اینجا وجود دارد این است که روش تعیین سدیم در آب با روش تعیین کلسیم در آب متفاوت است و تعیین میزان کلسیم موجود در آب ارزان تر است.

جریان پلاگ یا پیستونی، یک حالت ایده آل است که تبادل یون در هر سطح مقطع رزین یا به صورت کامل انجام شده و یا هیچ تبادل یونی صورت نگرفته است و هیچ تقدم و تأخری در تعویض یون توسط رزین در آن سطح مقطع نیست.

در شرایط واقعی، اشباع لایه های رزین از بالا به پایین به صورت تدریجی و با تقدم و تأخر است. پس از مشخص شدن پایان زمان سرویس دهی رزین، نوبت به احیای آن می رسد.