آب مقطر گیری

دستگاه (Deioniser)، دستگاه آب مقطر گیری یا همان سیستم تولید آب مقطر یکی از مهم ترین تجهیزاتی می باشد که نمکهای یونی محلول و مواد معدنی را از محلول با استفاده از سیستم دیونیزه کننده از فرآیند تبادل یونی حذف می کنند. دستگاه آب مقطر گیری همچنین به عنوان مبدل‌ های یونی شناخته می ‌شوند و اغلب با سیستمهای مورد استفاده برای تصفیه آب شور یا دریا مانند سیستمهای اسمز معکوس استفاده می شوند.

اساس کار دستگاه دیونایزر (دستگاه تولید آب مقطر) فرایند تبادل یونی است. در این دستگاه آب حاوی یون های متفاوت اعم از کاتیونی و آنیونی، با قرارگیری در مسیر رزین‌ های آنیونی و کاتیونی یون های خود را با یون های موجود در رزین تعویض می کنند. این تعویض باعث حذف شدن یون های اضافی آب می‌ شود.

دیونایزر چیست؟

دیونایزر چیست؟

در واقع دیونایزر دستگاهی شامل یک ستون کاتیونی دارای رزین کاتیونی و یک ستون آنیونی دارای رزین آنیونی می باشد که آب فوق خالص (آبی است خالص تر از آب مقطر و کاملا بدون یون و بدون مواد جامد محلول) با هدایت الکتریکی بسیار کم تولید می کند. ستون کاتیونی دیونایزر شامل یون های سدیم، کلسیم، پتاسیم و منیزیم و ستون آنیونی شامل یون های سولفات، کلرید، کربنات، سیلیکات و نیترات است و به این صورت کلیه کاتیون ها و آنیون ها حذف می ‌شوند.

این دستگاه شباهت بسیار زیادی به دستگاه تصفیه آب صنعتی (آب شیرین کن صنعتی) دارد که البته دستگاه آب مقطر گیری دقت بسیار بالاتری دارد و مهم ترین وظیفه آن تولید آب مقطر با درجه خلوص بسیار بالا می باشد. همچنین دستگاه های آب شیرین کن صنعتی با استفاده از روش های مبتنی بر اسمز معکوس، افزایش فشار جریان ورودی آب هایی با دبی 5 متر مکعب در شبانه روز را به آب شرب تبدیل می کنند. بر عکس دستگاه آب مقطر گیری توانایی تصفیه آبهایی با TDS تقریبا 35000ppm را دارند. دستگاه تولید آب مقطر برای تولید آب فوق خالص در دبی پایین کاربرد دارد.

اغلب دستگاه های آب مقطر گیری آزمایشگاهی، آبی با هدایت الکتریکی زیر 1 میکرو زیمنس تولید می کنند. برای جلوگیری از آسیب های زیست محیطی، دستگاه آب مقطر گیری یک حوضچه خنثی سازی دارد. این حوضچه در كنار تجهيزات يون زدايی آب نصب می شود تا پساب حاصل از احياء ستون های كاتيونی و آنيونی محيط را آلوده نكند. همچنین عوامل مختلفی مانند نوع چیدمان و ترتیب قرارگیری ستون ها، نوع و ظرفیت رزین تبادل یونی مصرفی، غلظت یون های موجود در آب خام و نوع و میزان احیاء کننده مصرفی در رزین ها در کیفیت آب موثر است.

از آب مقطر برای کاربردهای پزشکی، تمیز کردن ظروف، ساخت جلبک، ساخت آب خالص بالا، استاندارد کالیبراسیون، حلال برای تهیه محلول و پاک سازی کامل تجهیزات استفاده می شود.

فرایند دیونیزاسیون چیست؟

دیونیزاسیون فرآیندی است که طی آن یون های دارای بار مثبت و بار منفی (به ترتیب کاتیون ها و آنیون ها) و کلیه نمک های محلول از آب حذف می شوند. این یون ها آلاینده محسوب می شوند و نتایج نادرستی را در آزمایشهای علمی ارائه می دهند و همچنین برای فلزات و آلیاژ های فلزی خورنده هستند.

یونها، مولکول‌هایی هستند که تعداد پروتونها و الکترونهای متفاوتی دارند. اگر یک مولکول بیشتر از پروتون، الکترون داشته باشد، یک یون با بار منفی است. به همین ترتیب، اگر یک مولکول پروتون بیشتری نسبت به الکترون داشته باشد، یک یون با بار مثبت است.

در این فرآیند، آب با خلوص بالا تولید می شود که به طور کلی مشابه آب مقطر است، اما در مقایسه با تقطیر، فرایند دیونیزاسیون بسیار سریع تر،کم مصرف تر و مقرون به صرفه است. فرآیند دیونیزاسیون با استفاده از رزین های تبادل یونی، جامدات محلول را از آب خارج می کند و بار الکتریکی یونهای موجود در آب را کنترل می کند.

اگر چه ممکن است آب دیونیزه با آب مقطر از لحاظ اسمی در بازار یا آزمایشگاه یکی خوانده شوند، اما به دو روش کاملاً متفاوت تولید می شوند. آب مقطر می تواند خالص تر از آب دیونیزه باشد اما این لزوما به معنای بهتر بودن آن نیست. استفاده از آب دیونیزه در مقابل آب مقطر برای فرآیند های خاص، مزایا و معایبی دارد. در واقع آب مقطر آبی است که ناخالصی آن با فرآیند تقطیر گرفته می شود. برای تولید آب مقطر، آب را جوشانده و بخار آب را به ظرف دیگری انتقال می‌ دهند.

آب دیونیزه چیست؟

آب دیونیزه آبی است که تمام یون‌ های معدنی آن حذف شده‌ باشند. منظور از یون های معدنی کاتیون‌ هایی از قبیل سدیم، کلسیم، آهن و مس و آنیون‌هایی مانند کلرید و سولفات است. آب دیونیزه، هدایت الکتریکی بسیار کم در حدود 0.056 میکرو زیمنس دارد. در این حالت مقاومت الکتریکی آب برابر 18MΩ  است.

تجهیزات دستگاه تولید آب مقطر

دستگاه آب مقطر گیری برای تولید آب دیونیزه تجهیزات جانبی دارد که عبارت است از:

  • کنتور
  • pH سنج
  • پمپ تزریق
  • هدایت سنج
  • مخزن ذخیره
  • پمپ آب خام
  • شیر فشارشکن
  • مخزن سود و اسید
  • پمپ آب یون زدایی شده

نحوه خالص سازی آب توسط دستگاه دیونایزر

با توجه به موارد مصرف آب خالص و نیاز به حذف تمام مواد زائد و یون ها و مواد آلی موجود در آن، فرآیند تولید آب خالص با دستگاه دیونایزر شامل چند گام مهم می باشد که عبارت است از:

  • حذف ذرات جامد و فلزات سنگین موجود در آب

در اولین گام با عبور آب از فیلتر های کربن فعال و فیلتر های رسوب گیر نسبت به حذف فلزات سنگین و مواد جامد نامحلول با اندازه بیش از یک میکرون و گازهای محلول در آب اقدام می شود. خروجی آب حاصل از این گام دارای یون و نمک بوده و با فیلترهای کربن فعال و فیلتر های سختی گیر قابل حذف نمی باشند. به همین خاطر وارد مرحله بعد دستگاه دیونایزر می شوند.

  • حذف نمک ها و یون ها توسط سیستم اسمز معکوس (RO)

اسمز معکوس که یکی از روش های بسیار کاربردی در تولید آب خالص می باشد، قابلیت حذف یون های تک ظرفیتی و چند ظرفیتی را دارا می باشد. علاوه براین، با این روش می توان ذرات جامد نامحلول باقی مانده از گام قبل که بیشتر از 0.0001 µm می باشند را حذف کرد. در این مرحله آب با فشار پمپ برقی از کارتریج‌های سیستم RO عبور می کند و در نهایت تا 95 درصد از یون ها و حدود 99 درصد ذرات میکروبی موجود در آب حذف می شوند. خروجی دستگاه آب مقطر گیری باید فاقد هرگونه یون در آب باشد و به همین خاطر آب حاصل از این گام از کارتریج های رزین فعال شده عبور کرده و در نهایت 5 درصد یون باقی مانده نیز حذف می شود.

  • فرآیند استریلیزاسیون

به منظور حذف تمام میکروارگانیسم ها (شامل میکروب و ویروس‌های موجود در آب)، لازم است اشعه ماورا بنفش (UV) با طول موج 185-254NM  به آن تابیده شود تا فرآیند اکسیداسیون نوری اتفاق بیفتد. در این مرحله شاخص TOC آب به 5-10 ppb می رسد.

  • فیلتراسیون نهایی آب در دستگاه آب مقطر گیری

در انتها آب با عبور از فیلتر غشایی UF به قطر منافذ 0.22 میکرومتر و تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون از هرگونه آنزیم های باردار شده و میکروب عاری می شود. آب تولید شده در آخرین مرحله از دیونایزر به آب فوق خالص شهرت دارد و از هر گونه آنزیم و ذرات باردار پاک شده است که بیشتر در مصارف پزشکی و آزمایشگاهی مورد استفاده و بهره برداری قرار می گیرد.

نکات مهم استفاده از آب فوق خالص

آب خالص (آب بدون یون تولید شده با دستگاه دیونایزر) بسیار واکنش پذیر است و به شدت در جذب میکروب و آلودگی های موجود در محیط و دی اکسید کربن مستعد است. با جذب مجدد این مواد خلوص آب تا حد زیادی کاهش پیدا کرده و برای مصارف پزشکی کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. به همین دلیل است که باید آب خالص تولید شده توسط این دستگاه را بلافاصله استفاده کرد تا با تغییر پارامترهای کیفی و کمی، خلوص خود را از دست ندهد و کیفیت آب فوق خالص را داشته باشد. این آب برای آزمایش های حساس قابل استفاده نیست اما برای مصارف عمومی آزمایشگاهی مانند شستشوی ظروف و تجهیزات آزمایشگاه مناسب است. لذا اکیدا توصیه می شود که آب فوق خالص به صورت تازه و بلافاصله بعد از خروج از دستگاه مصرف شده و حتی المقدور از نگهداری و ذخیره سازی آن خود داری شود.

علاوه بر این، لازم است رزین های دستگاه بعد از چند ساعت یا چند روز استفاده احیاء شوند. فرآیند احیاء رزین ها به این صورت می باشد که رزین های موجود در ستون کاتیونی از اسیدهایی همچون اسید سولفوریک، اسید کلریک عبور داده میشود. در مقابل، بمنظور احیاء رزین ستون آنیونی دستگاه آب مقطر گیری،  هیدروکسید از درون آن عبور داده خواهد شد.

کاربردهای سیستم آب قطر گیری

کاربردهای دیونایزر

امروزه با پیچیده تر شدن سیستمهای تحقیقاتی و اختصاصی شدن کاربردهای آن ها در مراکز تحقیقاتی، کارخانجات داروسازی و آزمایشگاه های کنترل، درخواست برای استفاده از آب دیونیزه به میزان زیادی افزایش یافته است. کاربرد تجهیزات مورد استفاده در این اماکن، از لحاظ صحت و دقت، تکرار پذیری، سرویس و نگهداری، کالیبراسیون دوره ای و تضمین کیفیت محصولات تولیدی در گرو استفاده از آب دیونیزه است. موارد استفاده آب دیونیزه به شرح زیر می باشد:

  • تولید شامپو
  • صنعت نانو
  • مواد خنک کننده
  • عطر سازی
  • در باتری ها
  • لیزر پزشکی
  • میکروبیولوژی
  • آماده سازی حلال
  • تولید مواد شوینده
  • استانداردهای کالیبراسیون
  • بسیاری از آزمایشات شیمی
  • شستشوی ظروف خصوصا تمیز کردن نهایی

نحوه عملکرد دستگاه دیونایزر

عوامل زیادی در عملکرد صحیح دستگاه آب مقطر گیری تاثیر می گذارند. چنانچه تمامی پارامترهای ورودی و عملکرد دستگاه درست تنظیم یا کنترل شود، مطمئن باشید کیفیت آب خروجی از کیفیت بسیار بالایی برخوردار است. حتما در استفاده از دستگاه دیونایزر آب مقطر گیری، پارامترهای زیر را به طور روزانه چک کنید.

  • ظرفیت رزینهای آنیونی و کاتیونی
  • غلظت یون های موجود در آب خام
  • نوع رزین مصرفی (با توجه به کاربرد)
  • نوع و میزان احیاکنندۀ مصرفی در رزین ها
  • ترتیب قرارگیری و چیدمان ستون های دستگاه

ویژگی‌های دستگاه آب مقطر گیری شرکت مهتاب گستر

سیستمهای آب مقطر گیری که شرکت مهتاب گستر تولید می کند ما ادعا می نمائیم در ایران نمونه است. شاید اگر بخواهیم بصورت تیتروار مهمترین ویژگی های این دستگاه‌ها را لیست نمائیم بتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • دارای نمایشگر عملکرد و وضعیت دستگاه
  • مجهز به ابزار اندازه گیری پی اچ متر آنلاین
  • قابلیت نصب لامپ UV و مخزن خارجی
  • مجهز به سیستم شستشوی اتوماتیک فیلترها
  • قابلیت کارکرد سیستم به صورت مدام و پیوسته
  • دارای هدایت سنج الکتریکی و مخازن پلی اتیلن ذخیره آب تصفیه شده هستند.
  • دارای سیستم حفاظتی در مقابل قطع آب و برق
  • طراحی دستگاه دیونایزرهای شرکت مهتاب گستر بر اساس آنالیز کامل آب
  • لوله های مقاوم در مقابل خوردگی از جنس پی وی سی و پلی پروپیلن
  • دارای منبع ذخیره خارجی و کنترل سطح اتوماتیک مخزن
  • ستون های کاتیونی و آنیونی از جنس استنلس استیل ۳۱۶ ضد اسید یا کامپوزیت
  • ساخته شده از با کیفیت ترین فیلترهای موجود و معتبرترین برندهای جهانی

کاربرد رزین تبادل یونی در دستگاه‌های دیونایزر

رزین ها به دو صورت رزین کاتیونی و رزین آنیونی تقسیم بندی می شوند. کاربرد رزین سختی گیر در دیونایزر و تصفیه آب بستگی به نوع ذرات استفاده شده دارد. در بیشتر موارد تصفیه آب، از رزین های کاتیونی ضعیف برای حذف یون های دو ظرفیتی مرتبط با قلیایی استفاده می شود. رزین های کاتیونی ضعیف وقتی بهترین عملکرد را دارند که آب، نسبت سختی و قلیایی یک به یک یا بالاتر داشته باشد.

فرآیند یونیزاسیون از هر دو مدل رزینهای تبادل یونی (آنیونی و کاتیونی) استفاده می کند که دارای بارهای مخالف هستند. رزین کاتیونی حاوی گروه های اسید سولفونیک با بار منفی است که از قبل با یون های هیدروژن شارژ می شوند. این رزین یون های مثبت را در آب جذب می کند (کلسیم، منیزیم، سدیم و …) و مقدار یون هیدروژن آزاد می کند. رزین آنیونی دارای بار مثبت است که یون های منفی (فلوراید، کلرید، سولفات و …) را جذب کرده و مقدار معادل هیدروکسید آزاد می کند، سپس یون های هیدروژن و هیدروکسید با هم ترکیب شده و آب تشکیل می دهند.

مهمترین کاربردهای دستگاه آب مقطر گیر

با توجه به فرآیند خالص سازی آب در دستگاه دیونایزر و خلوص بسیار بالا در خروجی این دستگاه، در مصارف مختلف صنعتی و پزشکی می توان از آن استفاده نمود. از جمله موارد مصرف دستگاه آب مقطر گیری عبارتند از:

  • سرم سازی
  • صنایع آبکاری
  • آب مقطر گیری
  • کارخانجات دارویی
  • کارخانجات رنگ سازی
  • شستشوی ظروف و وسایل آزمایشگاهی
  • شستشوی قطعات و بردهای الکترونیکی
  • استفاده در صنایع پزشکی (به عنوان مثال دستگاه دیالیز خون)
  • کارخانجات مواد بهداشتی و غذایی و تمام صنایع دارویی

مزیتهای دستگاه دیونایزر مهتاب گستر

اگر بخواهیم از مزایای دستگاه های تولیدی مهتاب گستر توضیح دهیم، آنقدر به تولیداتمان ایمان داریم که باید صفحه ها بنویسیم لیکن به چند نمونه از مهمترین آنها اشاره می نمائیم.

  • قیمت ارزان با توجه به کیفیت بالا و قابل رقابت با نمونه های خارجی
  • بدون تولید پساب
  • هزینه نگهداری پایین
  • مصرف برق نسبتا پایین
  • طول عمر بالای فیلترهای مورد استفاده در ساخت دستگاه
  • مجهز به تابلو کنترل هوشمند
  • حداکثر میزان جلوگیری از هدر رفت آب
  • دارای دستورالعمل راهبری دقیق و بسیار ساده
  • تولید آب بدون یون با درجه خلوص بالا (بیش از 99 درصد)

چرا باید از آب خالص استفاده کرد؟

وجود آب خالص در دنیای پزشکی یکی از ملزومات است و از این آب حتی برای ساخت تجهیزات پزشکی نیز استفاده می شود. یکی از مصارف آب خالص در دستگاه دیالیز است.

دستگاه دیالیز مواد معدنی مورد احتیاج بدن را در صورتی که میزان آن ها در خون زیاد نباشد، وارد خون می کند. به این ترتیب که ابتدا این مواد، در آب خالص حل می شوند و سپس وارد رگهای خونی می شوند.

در آزمایشگاه‌های داروسازی معمولا برای آزمایش انواع داروها لازم است از آبی خالص و بدون هیچ گونه ناخالصی استفاده کرد تا نتیجه آزمایش دقیق باشد. به همین دلیل می توان آب خروجی از دستگاه آب مقطر گیری را بهترین گزینه در این حوزه معرفی کرد. علاوه بر این در آزمایشگاه‌ها برای شستشوی ظروف آزمایش نیز از این آب استفاده می کنند چرا که استفاده از آب ناخالص می تواند ذراتی را در این ظروف به جای بگذارد که می توانند نتیجه آزمایش را تغییر دهند.

در صنعت الکترونیک هم برای شستشوی قطعات الکترونیکی و یا خنک کردن قطعات الکترونیکی حساس از آب خروجی این دستگاه ها استفاده می کنند.

البته استفاده از دیونایزرها محدود به این موضوعات نمی باشد و در صنایع دیگری نیز استفاده می شود. بنابراین استفاده از دستگاه دیونایزر بسیار کاربردی است و در صنایع مختلفی از آن استفاده می شود.

احیاء رزین دستگاه آب مقطر گیری

رزینهای دستگاه دیونایزر پس از مدتی استفاده اشباع می شوند و لازم است احیاء شوند. برای احیای رزین در ستون کاتیونی از اسیدهای پروتن (مانند اسید کلریدریک، اسید سولفوریک و …) و برای احیاء رزین در ستون آنیونی از بازها یا به عبارتی هیدروکسید مانند سود نمک استفاده می شود. در سیستم هایی که تنها ستون کاتیونی در جریان است، استفاده از نمک طعام برای احیای رزین مرسوم است.

آیا نوشیدن آب مقطر یا آب دیونیزه کار درستی است؟

آب مقطر و آب دیونیزه ساختاری مشابه به هم دارند. در واقع در هر دو فرآیند حذف ناخالصی های یونی انجام می شود اما با هم یکسان نیستند. اگر چه بسیاری از مردم دوست دارند که آب مقطر یا آب دیونیزه را بنوشند، اما این آب، بهترین انتخاب برای آب نوشیدنی نمی باشد چرا که این آب فاقد مواد معدنی است که در آب شیرین وجود دارد. علاوه بر این، طعم و مزه آب شیرین بهتر است و مواد معدنی و ویژگیهایی که برای سلامتی لازم است را دارا می باشند.

تفاوت دیونایزر صنعتی و آزمایشگاهی

دیونایزر آزمایشگاهی در شرکت‌های داروسازی جهت تولید آب دیونیزه در راستای انجام انواع آزمایش‌های طبی، تولید آب مقطر و تولید انواع دارو کاربرد دارد اما عمده کاربرد دستگاه دیونایزر صنعتی در تولید آب دیونیزه و آب فوق خالص است.

با توجه به ارتباط دستگاه تولید آب مقطر و فیلتر شنی، پیشنهاد می نمائیم از صفحه فیلتر شنی شرکت مهتاب گستر بعنوان بزرگترین تولید کننده سیستمهای تهویه مطبوع شامل برج خنک کننده، چیلر، دستگاه‌های هواساز و … بازدید فرمائید.

خرید دستگاه آب مقطر گیری

برای خرید دستگاه دیونایزر حتما باید کاربرد مورد نظر خود را با تمام زوایا بشناسید. چرا که اکثر اجزای دستگاه با توجه به سفارش مشتری و طراحی مورد نظر آن ها ساخته شده و به فروش می رسند.

به عنوان مثال بدنه دستگاه های دیونایزر و كليه شيرها، لوله ها، و اتصالات آن، از متریال هایی همانند فولاد ضد زنگ، آهن پوشش داده شده با پی وی سی و یا سایر پلیمرها ساخته می شوند. تمام این متریال  بسته به طراحی و با سفارش خریدار انتخاب می شوند.

علاوه بر متریال مورد استفاده در ساخت بدنه و قطعات دستگاه، ستونهای کاتیونی و آنیونی دستگاه به صورت تک لایه، دو لایه یا چند لایه بسته به شرایط شیمیایی آب درخواستی ساخته می شود.

بنابراین ابتدا نسبت به نوع آب درخواستی و شرایط آن به شکل دقیق اطلاع حاصل کنید. علاوه بر دو عامل ذکر شده در بالا، سختی آب ورودی منطقه، ساعت کاری دستگاه، دبی و ظرفیت آب مورد نیاز نیز اهمیت شایانی در انتخاب و خرید دیونایزر دارند.

نکتۀ مهم دیگری که هنگام خرید دستگاه آب مقطر گیری باید مورد توجه قرار گیرد، گارانتی و خدمات پس از فروش ارائه شده توسط شرکت فروشنده است که از اهمیت بالایی برخوردار است. بدیهی است خرید از شرکتهایی که تعمیر و سرویس دستگاه‌ های آب مقطر گیری مختلف را توسط کارشناسان مجرب انجام می دهند، ارجحیت دارند.

مطرح ترین برندهای دستگاه آب مقطر گیری خارجی حاضر در ایران GFL آلمان، Hamilton، Fistreem  و BIBBY  انگلیس هستند.

قیمت دستگاه آب مقطر گیری

قیمت دستگاه آب مقطر گیری

دستگاه دیونایزر در انواع ظرفیتهای دیونایزر آزمایشگاهی و دیونایزر صنعتی تولید و عرضه می شود. همچنین برای سهولت در استفاده بسته به نیاز خریدار به دو صورت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک طراحی می شوند.

قیمت دستگاه دیونایزر به عوامل متعددی از جمله میزان آب ورودی، کیفیت آب ورودی به دستگاه، کیفیت تجهیزات مورد استفاده در ساخت این دستگاه و … بستگی دارد.

ظرفیت دیونایزرها به نسبت درخواست مشتری، میزان سختی آب ورودی، میزان مصرف دستگاه و دبی آب مورد نیاز متفاوت طراحی و تولید می شوند که بالتبع بر روی قیمت دستگاه نیز تاثیر می گذارد.

جنس بدنه دیونایزر عموما از متریال زیر ساخته می شود:

  • کربن استیل
  • استنلس استیل
  • فایبرگلاس

در گذشته هزینه تولید آب فوق خالص بسیار بالا بود که همین علت، سبب شد که اغلب صنایع از آب مقطر معمولی برای تغذیه سیستم خود استفاده کنند، اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی تصفیه آب و فاضلاب هزینه ها کمتر شده و به کمک دستگاه های دیونایزر می توان با قیمت کمتر آب بسیار خالص به دست آورد.

درصورت تمایل به خرید دستگاه آب مقطر گیری، با همکاران من در شرکت مهتاب گستر بزرگترین تولید کننده تجهیزات تهویه مطبوع منجمله برج خنک کن، مبدلهای حرارتی، چیلرهای تراکمی تماس حاصل فرمایید.

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 5 میانگین: 5]