Làm mềm nước bằng trao đổi ion
Làm mềm nước bằng trao đổi ion là phương pháp làm mềm nước được áp dụng phổ biến nhất hiện nay. Dễ dàng vận hành, chi phí thấp, hiệu quả cao có thể loại bỏ hoàn toàn độ cứng về 0 là những ưu điểm mà phương pháp này đem lại.
Làm mềm nước bằng trao đổi ion được sử dụng khi:
+ Nước sau xử lý làm mềm yêu cầu cao về độ cứng có thể bằng 0
+ Độ cứng vĩnh cửu của nước nguồn cao, dùng phương pháp làm mềm nước bằng trao đổi ion có thể tiết kiệm chi phí và dễ dàng vận hành hơn so với việc khử độ cứng nước bằng soda
+ Nước nguồn đưa vào xử lý làm mềm bằng trao đổi ion có độ đục thấp, hàm lượng sắt và mangan thấp
+ Trong một số trường hợp khi nước dùng cho sinh hoạt ăn uống đạt tiêu chuẩn lý hóa trừ chỉ tiêu độ cứng còn cao cần phải xử lý, để tiết kiệm chi phí có thể tách một phần lượng nước đã qua xử lý để làm mềm bằng trao đổi ion
Quy trình làm mềm nước bằng trao đổi ion
Quá trình trao đổi ion như sau: Nước có chứa các ion canxi, magie qua bình lọc có các lớp lọc là các hạt nhựa trao đổi ion, các hạt nhựa này đã được cấy lên bề mặt các ion natri, các ion natri này sẽ hoán đổi vị trí cho ion Ca2+ và Mg2+, lúc này các ion Ca2+ và Mg2+dính bám lên bề mặt hạt nhựa trong nước đã lọc không còn 2 ion này nữa, nước được làm mềm.
Các loại bình lọc sử dụng cho làm mềm nước bằng trao đổi ion
Bình lọc hở (Lọc ngược): Nước nguồn được đưa vào đáy bình lọc qua dàn phân phối nước đi qua lớp hạt nhựa trao đổi ion. Nước đã làm mềm thu vào dàn ống thu nước đặt trên sát đỉnh bình lọc
Bình lọc hở trọng lực: Nước đi vào phần trên của bình lọc lọc qua lớp hạt nhựa trao đổi được thu đều vào dàn ống đặt ở đáy bình lọc dẫn ra ngoài
Bình lọc áp lực: Nước được bơm vào bình lọc đi qua các lớp hạt trao đổi ion, nước đã làm mềm được thu qua sàn thu chảy xuống đáy bình lọc và đưa vào bồn chứa hoặc trực tiếp cấp đến nơi tiêu thụ.
Sau 1 thời gian lọc (1 chu kỳ lọc) khả năng trao đổi ion của các lớp nhựa đã cạn kiệt, độ cứng trong nước đã lọc cao hơn mức quy định nên cần phải rửa bỏ các ion canxi và magie đã dính bám ra khỏi bình lọc và thế chỗ cho các ion này là các ion natri, phục hồi lại khả năng trao đổi của các hạt nhựa. Quá trình này được gọi là quá trình hoàn nguyên nhựa trao đổi ion.
Quá trình hoàn nguyên bắt đầu từ việc rửa ngược các lớp hạt nhựa, làm tơi các hạt và làm lỏng lẻo sự dính kết của ion Ca2+ và Mg2+ ở bề mặt hạt rồi cho dung dịch có nồng độ cao của ion Na+ vào tiếp xúc với bề mặt hạt.
Dung dịch hoàn nguyên là dung dịch NaCl từ muối viên tinh khiết. Khi cho dung dịch NaCl vào nước, NaCl sẽ phân ly thành ion Na+ và Cl–, ion Na+ với nồng độ đủ lớn sẽ thế chỗ cho ion Ca2+ và Mg2+ tan vào nước cùng với ion Cl– được tháo ra ngoài. Sau quá trình hoàn nguyên các hạt đã phục hồi lại khả năng trao đổi, rửa tráng để tháo bỏ dung dịch hoàn nguyên thừa còn dư lại trong lỗ rỗng giữa các hạt rồi đưa bình lọc trở lại làm việc bình thường, thực hiện chu kỳ lọc mới
