Anionihartsi

Anionihartsin käyttökohteet

Anionihartsi integroidaan yleisesti vedenkäsittelyjärjestelmiin tanniinin, nitraattien tai alkaliniteetin vähentämiseksi.

Urbans Aqua varastoi anionihartsin erikoisvarastoja nopeita toimituksia varten.

Käy PDF-kirjastossamme kationihartsien tekniset eritelmät ja tuotekäsikirjat.

Käy SDS-kirjastossamme kationihartsien käyttöturvallisuustiedotteet.

Varastossa olevat tuotemerkit:

Anioninvaihtohartsin positiivisesti varautuneessa matriksissa on vaihtokelpoisia negatiivisia ioneja eli anioneja. Positiivisesti varautuneet ionit ovat kiinteitä ja pysyvästi kiinnittyneitä. Negatiivisesti varautuneet vaihdettavat ionit, yleensä kloridi, pitävät hartsin sähköisesti neutraalina. Koska helmi on positiivisesti varautunut, vain negatiivisesti varautuneita ioneja vedetään puoleensa tai vaihdetaan. Vedenkäsittelytarkoituksiin anionihartsia saa kloridimuodossa (Cl-) tai hydroksidimuodossa (OH).

• Tyyppi 1:ssä on trimetyyliamiinifunktio. Ellei sitä kierrätetä kunnolla, se voi erittää kalanhajua.
• Tyyppi 2:ssa on erilainen amiini, dimetyylietanoliamiini, DMEA.
  • Tyypin 2 hartsilla on paljon suurempi kapasiteetti ja tehokkaampi regeneroinnin teho.
  • Tyypin 2 hartsi (ei NSF-sertifioitu) teollisiin tarkoituksiin voi erittää muovinhajua. Tämä haju tulee tuotannosta jääneestä loukkuun jääneestä amiinista.

Anionihartsi on yleensä vaaleaa. Värivaihtelu merkkien välillä ei kuitenkaan vaikuta sen suorituskykyyn. Juomavesisovelluksiin etsi WQA Gold Seal- tai NSF-sertifioituja tuotteita.

Kloori vaikuttaa haitallisesti kaikkiin anionihartseihin – Dow Resins Suositeltavat vapaan kloorin enimmäispitoisuudet

Yleisiä anionihartsin käyttökohteita

PFAS – PFOA, PFOS & genX

Per- ja polyfluoroalkyyliyhdisteet (PFAS) ovat ihmisen valmistamien kemiallisten aineiden ryhmä, joka käsittää PFOA:n, PFOS:n, GenX:n ja monet muut kemikaalit. Purolite on kehittänyt uuden linjan ioninvaihtohartseja puuttuakseen näihin nouseviin epäpuhtauksiin.

• Purolite A592E (asuinkäyttöön tarkoitettu luokka) Purolite A592E
• Purolite A694E (kaupalliseen ja teolliseen käyttöön tarkoitettu luokka) Purolite PFA694E

Puroliten mukaan oikein suunnitellun PFAS:ien vähennysjärjestelmän pitäisi kestää pidempään ja kuluttaa vähemmän lattiatilaa kuin vastaavanlaisen aktivoidun hiilen järjestelmä. Tämä pätee erityisesti suurempien virtausnopeuksien sovelluksissa.

Ominaisuudet

• Varaa vähemmän lattiatilaa.
• Pidentynyt käyttöikä
• Tyhjäkerroskontaktiaika (EBCT, Empty bed Contact Times) hartsille on 3 minuuttia, kun taas aktiivihiilellä 7 minuuttia.

Suunnittelu & Asennus

• Koska kyseessä on ioninvaihtotuote, on välttämätöntä testata kilpailevat ionit. PFAS:ien poistoa koskevat tiedot, joita tarvitaan kapasiteettiluokitusta + järjestelmän suunnittelua varten
• Kaikki hiili- ja hartsisäiliöt on putkitettava alasvirtaukseen
• Kaikkiin asennuksiin on sisällyttävä 5 mikronin esisuodatin.
• Kaksi käsittelysäiliötä, jotka on putkitettu johtavaan viiveen konfiguraatioon.
• Näytteenottoaukot, jotka on sijoitettu ennen puhdistussäiliötä, sen väliin ja jälkeen.
• Kokonaisvesimittari, jolla voidaan laskea käytettyjen gallonoiden kokonaismäärä, on suositeltava, jos mahdollista.
• Jälkikäsittely pienellä hiilisuodattimella hartsijäämien hajujen vähentämiseksi.
• Purolite A592E -hartsi ei ole uusiutuvaa ja se on tarkoitettu vain kertakäyttöön.

Puroliten A592E-hartsi ei ole uusiutuvaa ja sitä käytetään vain kertakäyttöön.

• Pienet määrät kotitalouksien POE-hartsia voidaan hävittää tavalliseen roskavirtaan, mutta tarkista asia ensin paikallisilta viranomaisilta.
• Kaupallisesti suuret määrät käytettyä hartsia voidaan polttaa hyväksytyn jätteenkuljetusyrityksen toimesta.

Organisten aineiden vähentäminen (tanniinit, hemirauta)

Tanniini, jota kutsutaan myös TOC:ksi (orgaanisen hiilen kokonaismäärä) tai orgaanisiksi aineiksi, on yleisnimitys kuvaamaan vettä, joka ei ole kirkasta. Orgaanisilla aineilla voi olla monimutkaisia molekyylirakenteita, minkä vuoksi niiden poistaminen talousvedestä on vaikea ja joskus turhauttava haaste. Erikoistuneita anionien ioninvaihtohartseja voidaan kuitenkin käyttää orgaanisten aineiden adsorboimiseen, jolloin niiden vaikutus veteen voidaan poistaa tehokkaasti. Tanniini vedessä voi olla rautaa tai väriaineita. Värillä pilaantunutta vettä voi tulla tai mennä kausivaihtelun mukaan. Onnistuneen lopputuloksen saavuttamiseksi suositellaan vahvasti Urbans Aqua -ammattilaisten konsultointia.

• Tanniinityypit vaihtelevat maantieteellisesti. Tästä syystä Urbans Aqua varastoi erilaisia Purolite-anionihartseja.
  • Tanex Tanex Bulletin
  • A-850 A850 Bulletin
  • A-860 A-860 Bulletin
  • A-502P A502P Bulletin
• Suuren molekyylipainon omaavat yhdisteet, käyttäkää makrohuokoista tyypin 1 anionihartsia.
• Organisia aineita, erityisesti tanniineja ja orgaanisesti sitoutunutta rautaa, esiintyy lähes kaikissa vesivarastoissa.
• Tanniinien tai orgaanisten aineiden kaksi pääluokkaa: Humushapot & Fulvohapot
• Tanniiniveden väri vaihtelee keltaisesta tumman teen väriin.
• Organisilla aineilla on lievä negatiivinen varaus, joten ne reagoivat anionin kanssa vaihtamalla kloridia. Kloridit lisääntyvät, ja niiden toissijainen juomavesistandardi on 250 ppm.
• Kalamaisen hajun välttämiseksi käytä juomakelpoista, huuhdeltua anionihartsia. Anionihartsin kalamainen haju, erityisesti hydroksidimuodossa (OH), johtuu amiinien vapautumisesta hartsista. Dow-hartsit Anionihartsit Haju
• Regeneroida usein @ 8-10 lbs. per cubic foot hartsin orgaanisen likaantumisen vähentämiseksi.
• Kationihartsi pehmentämiseen ja anionihartsi tanniinin vähentämiseen voidaan sekoittaa samassa säiliössä tilan säästämiseksi. Pidä mielessä seuraavat seikat:
  • Kalsiumkarbonaatin saostumista voi esiintyä.
  • Takaisinkäsittelynopeudet kationille ja anionille ovat erilaiset 5 gpm neliöjalkaa kohti vs. 2 gpm neliöjalkaa kohti.
    • Käytä ylempää seulaa hartsin häviämisen estämiseksi.
  • Edeltäkäsittele aktivoidulla hiileen aktiivihiilen kanssa, jos klooripitoisuudet ovat korkeat. Kloramiini ja kloori aiheuttavat hartsin hajoamista ja lisäävät amiinin (kalamainen) hajun todennäköisyyttä.
  • Anionihartsi poistaa alkaliniteettia ja pH:ta tukahdutetaan huoltojakson aikana. pH:n säätö voi olla tarpeen.

Tanniinit:

• Tanniinit ovat hajoavan kasvillisuuden sivutuote. Hajonnut kasvi- ja eläinaines tuottaa humus- ja fulvohappoja.
• Tanniineja esiintyy eniten rannikkoalueilla tai matalilla suoalueilla. Niiden esiintyminen vaikuttaa osaltaan veden värin vaihteluun keltaisesta teetahraan
• Vaikka tanniinit eivät olekaan terveysriski, ne ovat esteettisesti epämiellyttäviä vesistössä. Niiden keltainen väri voi värjätä vaatteita ja aiheuttaa hajua kuumavesijohdoissa.
• Tanniinit voivat edistää desinfioinnin sivutuotteiden, kuten trihalometaanien (THM), muodostumista klooratussa vesihuollossa.

Organisesti sitoutunut rauta (hemirauta):

• Rauta voi kompleksinmuodostua orgaanisten aineiden kanssa muodostaen orgaanisesti sitoutunutta rautaa tai hemirautaa.
• Heme-raudan esiintyminen vedessä voi vaihdella kirkkaasta vaaleanpunaiseen.
• Heme-rauta on erityisen turhauttava aine, koska se naamioituu raudaksi eikä sitä voida poistaa tavanomaisilla hapetusmedioilla tai kationinvaihtopehmennysaineilla. Tämä johtuu siitä, että orgaaniset aineet sitovat ja kapseloivat rautaa muuttaen tehokkaasti sen ionisia ominaisuuksia.

Testaus on ensimmäinen askel tanniinien ja hemiraudan sisältämän veden tehokkaassa käsittelyssä.

• Näitä epäpuhtauksia on ehkä vaikeinta mitata tarkasti, osittain siksi, että niiden pitoisuudet vaihtelevat olosuhteista, kuten kuivuudesta, tulvista tai vuodenaikojen vaihteluista ja lähdeveden saannin vaatimuksista riippuen.
• Tanniinien testipakkauksia on saatavana monilta toimittajilta.
• Hemiraudan testipakkausta voi olla vaikeampi saada. Lisäksi hemirautaa esiintyy yleensä pitoisuuksina alle 1 miljoonasosa (ppm), mikä tekee sen mittaamisesta vielä vaikeampaa.
• Kattavampi testi on orgaanisen hiilen kokonaismäärän (TOC, Total Organic Carbon) mittaaminen, jota suositellaan erittäin paljon korkean puhtauden sovelluksissa.
• Useimmat orgaanisen raudan testitulokset ilmaistaan ppm:nä.
• Tanniinin ja hemiraudan monimutkaisen luonteen vuoksi jälleenmyyjien tulisi löytää maantieteellisellä sijaintipaikallaan useampia testaustapauksia, joita kutsutaan yleisesti pilottitesteiksi. Tämä on ainoa käytännöllinen menetelmä, jolla voit määrittää parhaiten myyntialueellesi sopivan OT-hartsin.

Suunnittelu & Järjestelmien asennus orgaanisten aineiden eli tanniinien poistamiseksi

Ioninvaihtovalmistajat ovat kehittäneet ioninvaihtohartseja, jotka poistavat tanniinit tehokkaasti ja taloudellisesti. Näitä hartseja kutsutaan yleisesti orgaanisiksi loukuiksi (OT) tai orgaanisiksi puhdistusaineiksi (organic scavengers).

• Kaikki orgaaniset loukkuhartsit ovat anionisia, ja useimmilla orgaanisilla aineilla on anionisia ominaisuuksia, jolloin ne ovat poistettavissa ioninvaihdolla. Useimmissa tapauksissa tanniinit kuitenkin itse asiassa adsorboituvat ja desorboituvat hartsihelmestä.
• Adsorbointi/desorptiotoiminto on enemmänkin mekaaninen prosessi kuin ioninvaihtoprosessi. Kuvittele jokainen hartsihelmi pieneksi sieneksi. Kun se imee vedestä orgaanisia molekyylejä, helmi turpoaa. Kun suolavettä lisätään, hartsihelmi supistuu ja puristaa orgaaniset aineet pois helmestä. Jotkin hartsit ovat sienimäisempiä kuin toiset.
• Organic Trap -hartsin kapasiteetti riippuu sen vedenpidätyskyvystä – mitä suurempi vedenpidätys, sitä suurempi kapasiteetti.
• Useimpien orgaanisten hartsien vedenpidätysprosentti vaihtelee 55-64 prosentin välillä.
• Joidenkin suurikapasiteettisten OT-hartsien vedenpidätysprosentti on jopa 75 prosenttia, mikä tekee niistä parhaita suorituskykyisiä. Korkealla vedenpidätyskyvyllä suunnitellut orgaaniset trap-hartsit heikentävät helmien eheyttä. Saavuttaakseen korkean vedenpidätyskyvyn valmistajien on suunniteltava hartseja, joiden ristisilloittuminen on vähäisempää, mikä on sisäinen rakenne, joka antaa hartseille niiden lujuuden.
• Valitettavasti korkeimman kapasiteetin orgaanisen sieppaushartsin käyttöikä on lopulta lyhyempi. Lisäksi suurikapasiteettiset vedenpidätyshartsit ovat kalleimpia, joissakin tapauksissa ne maksavat 50 prosenttia enemmän kuin vakiokapasiteettiset OT-hartsit.

Organic Trap Systems – toimivat ja muistuttavat keskimääräistä kotitalouksien vedenpehmentintä.

• Valitse laadukas säätöventtiili, jonka avulla voit ohjelmoida regeneroinnin jaksoaikoja.
• Useimmat hartsivalmistajat suosittelevat suunnittelukäyttöön virtausnopeudeksi 1-4 gallonaa minuutissa kuutiometriä kohti (gpm/cf). Tämä saattaa olla hieman varovainen, mutta käytä tervettä järkeä mitoittaessasi ja arvioidessasi sovelluksesi huoltovaatimuksia.

Kaksoiskerroksiset orgaaniset talteenottojärjestelmät

Koska virtausnopeudet ovat monissa kodeissa ajoittaisia, keskivertokodissa voi olla vain 6 gpm huippuvirtausnopeus eri vuorokaudenaikoina. Siksi keskimääräinen OT-järjestelmä saattaa vaatia enintään 1 cf:n sängyn. Joissakin tilanteissa jälleenmyyjät luopuvat erillisen OT-järjestelmän käyttämisestä aiheutuvista kustannuksista ja tekevät kaksoispedijärjestelmän sijoittamalla kationipedin päälle vain kolmasosan (1/3) kuutiometrin OT-hartsia.

• Kaksoispedijärjestelmä on mahdollinen, koska OT-hartsit ovat paljon kevyempiä kuin kationihartsit ja pysyvät pedin yläosassa.
• Kaksoispediä käytettäessä raakaveden kovuus ei saisi ylittää 15 grainia gallonaa kohti eikä alkaliniteetti saisi ylittää 250 ppm. Korkea kovuus voi tuottaa bikarbonaattisakkaa, joka peittää kationihartsin ja tekee siitä käyttökelvottoman.
• Ylävirtaussuolausjärjestelmässä sakka muodostuu ylempään seulaan ja säätöventtiileihin, mikä mahdollisesti vähentää veden virtausta.

Yksikerroksiset orgaaniset sulkemisjärjestelmät

Kaksikerroksista sulkemisjärjestelmää ei suositella, kun raudan pitoisuus on yli 3 ppm.

• Yksikerroksinen orgaaninen sulkemisjärjestelmä tulisi sijoittaa vedenpehmentimen ja raudanpoistojärjestelmien jälkeen.
• pH-arvoja yli 8,0 tulisi välttää, koska OT-hartsit toimivat paremmin lievästi happamassa ympäristössä.
• Missä tahansa järjestelmäsuunnittelussa suositellaan ylempää jakelusuodatinta, jotta estetään hartsin takaiskuhuuhtelu tyhjennykseen, erityisesti jos käytät OT:tä kaksoispedissä.
• OT-hartsit vaihtelevat 16:n ja 50:n meshin välillä. Valitse jakelusiivilä, jonka rakokoko on .010-.013 (alan standardi).
• Sora-alusta suositellaan myös jakelun ja virtausnopeuden helpottamiseksi. Käytä 1/4 ”x1/8” tai 1/16 ”x1/8” soraa.

Suolaveden kierto

OT-järjestelmän suunnittelun tärkein näkökohta on suolaveden kierto. Useimmilla orgaanisilla aineilla, kuten tanniineilla, kestää paljon kauemmin eluoitua hartsihelmestä.

• Suolaveden vähimmäiskesto, joka suolaveden tulisi viipyä sängyssä, on 30 minuuttia.
• Enemmän kuin 10 paunaa suolaa ei tarvita yhden kuutiometrin OT-hartsin regenerointiin.
• OT-hartsit vaativat tiheää suolavedenottoa (vähintään kolmen päivän välein), joten vältä tarpeen mukaan regeneroituja säätöventtiilejä.
• Jos mahdollista, ohjelmoi suolavedenottosykli niin, että se ”pysähtyy” 20 minuutin kuluttua syklin alkamisesta. Tämä antaa suolavedelle mahdollisuuden eluoida orgaaniset aineet pois hartsista. Joissakin järjestelmissä suolaveden pysäytys on mahdotonta tai tarpeetonta, mutta sitä suositellaan, jos se voidaan sisällyttää järjestelmään.
• Käytä mahdollisimman pientä injektoria. Pieni injektori antaa suolaveden viipyä pidempään hartsipedissä.

Potentiaalisia ongelmia käytettäessä orgaanisia loukkuhartseja (tanniinihartseja):

Rikin kaltaiset hajut – Jos asiakkaat kokevat rikkimäistä hajua yksinomaan kuumavesilinjoissaan, ongelmana ovat todennäköisesti sulfaattipelkistävät bakteerit. Soveltamalla OT-järjestelmää kaksoispedinä tai erillisenä järjestelmänä haju poistuu.

• Teoreettisesti hartsin kyky kalkinpoistoon näännyttää bakteereilta sulfaattiaterian, jolloin vedessä syntyvä rikin haju poistuu.
• Muista, että tämä toimii vain silloin, kun hajua havaitaan kuumassa vedessä.

pH – Anionihartseilla on heikko kalkinpoistokyky. Jos sinulla on alhainen alkaliniteetti, < 50 ja alhainen TDS < 100, veden pH voi laskea kokonaisen pisteen. Siihen ei ole helppoa korjausta. Muista tarkistaa pH osana pilottitestiä. Tuloksesta riippuen saatat joutua asentamaan happoneutraloijan, joka nostaisi pH:ta mutta myös kovuutta, tai soodajärjestelmän pH:n nostamiseksi ja kovuuden nousun välttämiseksi.

Organical Trap -hartsipedin puhdistus ja ylläpito

Hartsin likaantuminen voidaan välttää lisäämällä hartsin puhdistusaineita säännöllisesti. Jopa kaikkein huolellisimmin sovellettu orgaanisen loukun (OT) järjestelmä voi kuitenkin lopulta likaantua.

• Värin paluu ilmastoidussa vedessä on paras osoitus likaantuneesta hartsipedistä.
• Saastuneen sängyn palauttaminen onnistuu käyttämällä kaupallisesti saatavilla olevia hartsipuhdistusaineita, kuten fosfori- tai sitruunahappoa.
• Kaikki puhdistusaineet on käytettävä lämpimänä liuoksena (ei yli 95 Fahrenheit-astetta). Hoitoaine on regeneroitava kerran ennen hartsipuhdistusaineiden käyttöä.
• Lämpimän happoliuoksen (yksi pauna kuutiometriä kohti) käytön yhteydessä on tarkistettava säännöllisesti viemäriputken pH-arvo.
• Kun mitataan merkittävä lasku, ohitetaan järjestelmä ja annetaan liuoksen imeytyä vähintään kahdesta kolmeen tuntia. Tämän pitäisi antaa hapolle riittävästi aikaa eluoida lika-aineet pois hartsihelmistä.

Jos useiden puhdistusyritysten jälkeen hartsi ei toimi, kannattaa harkita hartsin vaihtoa tai ilmastointilaitteen uudelleensuunnittelua ja kiinnittää huomiota siihen, miksi järjestelmä likaantui. USEPA suosittelee POE-järjestelmää (Point of Entry) tai koko talon järjestelmää.

Nitraatit vaikuttavat vakavasti imeväisiin – methemoglobinemia (sinisen vauvan oireyhtymä).

Tyypin 1 tai 2 kloridimuodossa oleva anioni ratkaisee ongelman laajasti, ja sitä käyttävät yleisesti kunnat, jotka valvovat jätevesiä huolellisesti. Tehokkuus riippuu kilpailevista sulfaateista.

Nitraattiselektiiviset hartsit on kehitetty sovelluksiin, joissa sulfaatin ja nitraatin suhde on suuri. Onnistuneen lopputuloksen varmistamiseksi nitraattiselektiivisen hartsin käyttö on erittäin suositeltavaa.

Urbans Aqua varastoi Purolite A-520E:tä. Tiedote A520E – Nitraattiselektiivinen

Nitraatinpoistojärjestelmät ovat aina mittaroituja, kysyntätyyppisiä vedenkäytön valvomiseksi.

Nitraattiselektiivisen hartsin määrä on varovaisesti 7000-10 000 grainia. Tämä perustuu nitraattien ja nitraattien sekä sulfaattien suhteeseen.

Nitraattihartseja myydään kloridimuodossa, ja ne regeneroidaan suolavedellä.

Hartsi Anion 2014 Nitrate Nitrite Fact Sheet

Click here for national data on nitrate occurrence from the U.S. Geological Survey. USGS – Nitrates

Nitraatinpoistoon käytetty vahva emäksinen anionihartsi (SBA) poistaa emäksisyyttä ja saattaa mahdollisesti muodostaa kalsiumkarbonaattipölyä hartsille ja kostutetuille pinnoille, kuten venttiileille. Vettä ei kuitenkaan tarvitse pehmentää ennen nitraattijärjestelmää ennen kuin kovuus ylittää 10 grainia, vaikka alkaliniteetti olisi korkea. Kovuus ei riitä muodostamaan kalkkia

Mitä tapahtuu, kun asiakkaalla on korkea kovuus, 12-14 grainia, ja nitraatteja yli sallittujen rajojen ja tämä asiakas ei halua ostaa pehmennintä? Miten kovuus vaikuttaa anionihartsiin?

• Kuten edellä on käsitelty, kalsiumkarbonaattikivi kerrostuu hartsille ja kostutetuille pinnoille ja estää virtauksen.
• Viemäriputket voivat tukkeutua kertyneestä kalkista.
• Korkealämpöiset tilat, kuten vedenlämmittimet tai kattilat, kalkkeutuvat.

Dealkalisointi

Käytetään alkaliniteetin vähentämiseen. ”Alkaliniteetti ei ole sama kuin pH, koska veden ei tarvitse olla voimakkaasti emäksistä (korkea pH), jotta sillä olisi korkea alkaliniteetti.” (WQA Glossary of Terms Fourth Edition © 2000)

• Alkaliniteetti on mittari sille, kuinka paljon happoa voidaan lisätä veteen vaikuttamatta pH:han.
• Alkaliniteetti voi koostua bikarbonaattialkaliniteetista, karbonaattialkaliniteetista ja pH:n ollessa yli 8,3 hydroksidialkaliniteetista.
• Veden emäksisyyden poisto poistaa bikarbonaattialkaliniteetin, karbonaattialkaliniteetin ja kun pH on yli 8,3 hydroksidialkaliniteetin.
• Veden testaustuloksissa alkaliniteetti ilmoitetaan ”bikarbonaattialkaliniteettina” ja ”karbonaattialkaliniteettina”.
• Alkaliniteetti mitataan vakiolämpötilaa vastaavalla määrällä standardisoitua rikkihappoa, jonka avulla voidaan nostaa pH-arvo tasolle 4,5. Yksinkertaisesti sanottuna, kuinka monta pisaraa rikkihappoa tarvitaan pH:n laskemiseen 4,5:een. Tämä pisaratesti muunnetaan alkaliniteetin mittaukseksi. Tämä on samanlainen kuin kovasta vedestä käytetty pisaratesti, jossa jokainen pisara osoittaa kovuusasteen.
• Tyypillisesti kaivovedessä, jonka pH on alle 8, on bikarbonaattialkaliniteettia.
• Tyypin 2 anionihartsia kloridimuodossa käytetään veden kalkinpoistoon. Kloridi vaihdetaan bikarbonaattiin, karbonaattiin ja muihin vedessä oleviin anioneihin. Vedenpehmentimen tapaan kalkinpoistolaite regeneroidaan suolalla.
• Lisäkapasiteetin saamiseksi bikarbonaatin poistoon voidaan lisätä lipeää suolaveden regeneraattiin.
• Kalanhajun välttämiseksi on käytettävä juomalaatuista, huuhdeltua anionihartsia.
• Urbans Aqua pitää varastossaan Purolite A-300E:tä. A300E Bulletin

Kotitalouskäyttöön tarkoitettu kalkinpoisto pH:n alentamiseksi

• Kotitalouskäyttöön tarkoitettuun kalkinpoistoon tarvitaan NSF 61 -sertifioitua tyypin 2 hartsia (Purolite A-300E). Jäljelle jäävää hajua ei ole, koska hartsia kierrätetään hapolla ja syövyttävällä aineella ja huuhdellaan kuumalla vedellä.

• Lyhentäminen tehdään kalsium- ja magnesiumpohjaisten kalkkikertymien estämiseksi. Tässä kalkissa on kaksi komponenttia, kalsium- ja magnesiumkovuus sekä alkaliniteetti, joka on bikarbonaattialkaliniteetti, HCO3-1.
• Kun kalsium (Ca+2) ja bikarbonaattialkaliniteetti (HCO3-1) yhdistyvät, muodostuu kalsiumkarbonaattia (CaCO3), ja se on kalkki, jota sitten muodostuu.
• Vähentämällä jompaakumpaa näistä komponenteista vähennetään kalsiumkarbonaattikiven muodostumisen mahdollisuutta.
• Alkaliniteetti voi esiintyä bikarbonaattina, HCO3-1, se voi esiintyä karbonaattina, joka on CO3-2, ja se voi esiintyä myös hydroksidina.
• Noin 95 prosentissa tapauksista, joita kohtaamme kotisairaalahoidossa, alkaliniteettisi on pääasiassa bikarbonaattia. Se ei ole karbonaattia eikä hydroksidia.
• Joissakin korkeamman pH:n sovelluksissa, joissa pH on 8 ja sitä korkeampi, vedessä on bikarbonaatin lisäksi jonkin verran karbonaattia.
• A300E-tyyppisen vahvan emäksisen anionin käyttäminen poistaa tuon alkaliteetin vedestä.
• Yksi asia, joka kannattaa pitää takaraivossa, on se, että hartsi haluaa tulla tasapainoon veden kanssa, mikä tarkoittaa, että hartsilla halutaan olla sama ionikonsentraatio kuin vedessä.
• Esimerkki
  • Korkea alkaliniteetti – >200ppm vedessä ja pH-arvosi on noin 8 tai noin.
    • Hartsi poistaa tarpeeksi alkaliniteettia pudottaakseen pH:ta ehkä yhden yksikön. Jättäen sen neutraalille tai sen yläpuoliselle alueelle. Se ei luo syövyttävää ympäristöä laskemalla alle 7:n.
  • Alhainen alkaliniteetti – 50-100,
    • Hartsi poistaa kaiken alkaliniteetin, joten pH:si on 5, 5,5 tai 6. Jos kodissa on kuparia, alat nähdä sinisiä tahroja.

Riippumatta siitä, mitä vahvaperäistä anionihartsia käytetään, pH:n lisäksi alkaliniteetin tunteminen on ainoa keino määrittää, aiheuttaako anionihartsi merkittävää pH:n laskua.

• Missä on alhainen alkaliniteetti, pH-tasapainoa on vaikea saavuttaa.
• Minkäänlaisen pH:n nousun tapahtuminen kestää hyvin, hyvin kauan, koska jokaisella regeneroinnilla prosessi alkaa alusta.

• Tärkeä tekijä tässä on hartsin selektiivisyys tietyille ioneille.
  • Kationiselektiivisyys –
    • Pehmennyksessä kationihartsilla on suurempi selektiivisyys kalsiumille ja magnesiumille ja ne ovat mieluummin hartsilla kuin natriumilla.
    • Kalsium ja magnesium työntävät natriumia pois, kun se siirtyy hartsille, joten pehmennetyssä vedessä on yhtä paljon natriumia kuin poistettu kovuus.
  • Anioniselektiivisyys –
    • Kaikki kationihartsien tapaan ioniselektiivisyys riippuu hartsin atomipainosta, mutta myös sen valenssista. Useimpien anionihartsien selektiivisyys menee seuraavasti:
      • Sulfaatilla, joka on kaksiarvoinen, on suurempi selektiivisyys anionihartsille kuin bikarbonaatilla, kloridilla ja nitraatilla, jotka ovat kaikki yksiarvoisia.
      • Kun käsittely aloitetaan aluksi, anioni vie kaiken pois. Sulfaatti, alkaliniteetti ja nitraatti poistetaan ja vaihdetaan kloridiin.
      • Ajan mittaan sulfaatti poistaa alkaliniteetin ja nitraatin, joka on poistettu alkuvaiheen aikana.
      • Lopulta, kun hartsi lähestyy uupumista, se tulee olemaan pääasiassa sulfaattimuodossa, mutta se tulee todella olemaan muodossa, joka on tasapainossa veden kanssa.
      • Mutta kun sulfaatti tyrmää alkaliniteetin, näet pH:n alkavan taas nousta. Valitettavasti se ei tapahdu ennen juoksutuksen loppua, joten sinun on tehtävä jotakin, jolla estetään kalkinpoistoa tapahtumasta.
  • Tyypillisesti suosittelemme neutraalisaattorin tai jonkinlaisen kemiallisen pH:n säätöaineen asettamista anionihartsin jälkeen pH:n palauttamiseksi takaisin.
    • Kaikenlaisten, sekä kationi- että anionihartsien, valikoivuus on tärkeää, kun suunnitellaan ioninvaihtosovellusta. Tavallisten anionien ja kationien selektiivisyys määräytyy poistettavien ionien valenssin ja molekyylipainon mukaan. Mitä korkeampi valenssi, sitä korkeampi selektiivisyys, ja saman valenssin ollessa kyseessä korkeamman molekyylipainon omaavalla ionilla on korkeampi selektiivisyys.
    • Pehmennyksessä Na-muodossa olevalla kationihartsilla hartsi on selektiivisempi kaksiarvoiselle Ca:lle ja Mg:lle, minkä vuoksi hartsilla on vaihtoa yksiarvoiselle Na:lle. Koska Ca:lla on suurempi molekyylipaino kuin Mg:llä, Ca:lla on suurempi affiniteetti hartsiin kuin Mg:llä. Kationilla on vielä suurempi selektiivisyys kolmiarvoisen Al:n suhteen.
    • Kloridimuodossa olevalla vahvan emäksen anionilla tapahtuvassa dealkaloinnissa pätevät samat periaatteet. Selektiivisyys on suurin kaksiarvoiselle So4:lle (sulfaatti) verrattuna NO3:een (nitraatti), HCO3:een (bikarbonaattialkali) ja Cl:ään (kloridi). Siksi kloridi vaihtuu anionista veden muihin anioneihin

On toki poikkeuksia. Nitraattiselektiivisissä hartseissa, joissa on trietyyliamiinifunktio, tämä amiini on selektiivisempi nitraatille kuin sulfaatille. Tällöin nitraatin irtoamista ei tapahdu, kuten tavallisilla anionihartseilla.

Miksi käsitellä kattilan syöttövettä

• Ioninvaihtoa käytetään kalkin muodostumisen estämiseen ja korroosion hallintaan.
  • Bikarbonaatti-alkaliniteetti ja kalsium-magnesium-kovuus muodostavat yhdessä kalsiumkarbonaattia, joka aiheuttaa kalkin muodostumista teollisuus-, kauppa- ja asuinkäyttöön tarkoitetuissa kattiloissa.
  • Teollisuuskattiloihin halutaan alhainen kovuus ja alkaliniteetti. Tämä saavutetaan käsittelemällä makeup pehmentimellä ja kalkinpoistoaineella.
  • Alkaliniteetin ja kovuuden vähentäminen vähentää kattilan puhalluksen määrää, joten sinun ei tarvitse käyttää niin paljon kemikaaleja kalkin ja korroosion torjuntaan.
  • On toinenkin hyöty – jos et poista bikarbonaatti-alkaliniteettia kattilan syöttövedestä, tuo alkaliniteetti leimahtaa höyryn mukana hiilidioksidina (CO2). Kun tuo höyry tiivistyy, se tuodaan tyypillisesti takaisin kattilaan lauhteen muodossa. Höyryn hiilidioksidi tiivistyy hiilihapoksi, joka laskee pH:n happamaksi ja syövyttäväksi.
  • Miten vedenkäsittelijä torjuu muodostuvaa hiilihappoa? Lisää kemikaaleja. Ne syöttävät neutraloivia amiineja kattilan syöttöveteen, joka myös leimahtaa höyryn mukana neutraloimaan hiilihappoa, kun sitä muodostuu lauhdeveteen. Tästä on hyötyä korroosion torjunnassa. Ilman sitä putkisto syöpyy, joten kuparia ja rautaa tulee takaisin lauhdeveteen. Viime kädessä ne menevät takaisin kattilan syöttöveteen ja kattilaan, jolloin kattilaan muodostuu kupari- ja rautakerrostumia, joita haluamme välttää. Kupari aiheuttaa reikiintymistä kattilan putkiin ja voi lopulta johtaa putkien rikkoutumiseen.

Determining Strong Base Anion Resin Capacity for Dealkalizers – Calculating Kilograins per Cubic Foot (KGr/ft3)

• Välivaihteluväli vaihtelee välillä 4 ja 10 KGr/ft3 tai 4,000 ja 10,000 grains/ft3. Erittelylehdissä on dealkalisointikapasiteettikäyriä, mutta vesianalyysin tekeminen on välttämätöntä.
• A300E:n tai minkä tahansa tyypin 2 anionihartsin kalkinpoistokapasiteetti perustuu veden kaikkien anionien alkaliniteettiprosenttiin. Sen määrittämiseksi sinun on tiedettävä sulfaatti, alkaliniteetti, nitraatti ja kloridi.
  • Kapasiteettikäyrän avulla esimerkiksi, jos kokonaisanionien määrä on 100 ppm ja alkaliniteetti 60 ppm, saat luultavasti noin 8000 jyvää kuutiometriä kohti.
  • Teollisessa ympäristössä, jos lisäät suolaveteen hieman syövyttävää ainetta, saat korkeamman kapasiteetin. Tätä varten on spesifikaatiolehdissä esitetty erilliset käyrät. Kaustisen lisääminen NaCl:ään lisää kapasiteettia noin 10-15 %.
  • Lisäsuolan lisäämisellä ei saada lisäkapasiteettia – esim. tyypillisesti 5 paunaa kuutiometriä kohti regenerointia kohden on riittävä. Sen nostaminen 10 kiloon ei lisää kapasiteettia. Sama juttu kaustisen aineen kohdalla. Yli 0,25 paunan lisääminen kaustista kuutiometriä kohti ei lisää kapasiteettia.
  • Kaustinen aine syötetään erillään suolavedestä NaCl-laimennusveteen kemikaalisyöttöpumpun avulla.
  • On tärkeää huomata, että suolaveden täydennykseen on käytettävä pehmennettyä vettä. Muuten suolavedessä muodostuu kalsiumkarbonaattia. Tämä on erityisen tärkeää, jos käytät syövyttäviä aineita.

Kloridien poisto/vähennys

Kloridimuodossa oleva vahva emäshartsi ei poista tai vähennä klorideja. Ne vaihtavat kloridia alkaliniteettiin ja epäpuhtauksiin (nitraattiin, TOC:iin jne.)

• Kodissa käytettävä anionihartsi regeneroidaan NaCl:llä (suolalla).
• Veden kulkiessa minkä tahansa kloridimuodossa olevan anionihartsin läpi se vaihtaa kloridia anioneihin, joilla on suurempi affiniteetti anionihartsiin – nitraattiin, sulfaattiin jne.
• Kun hartsi on käytetty loppuun, se regeneroidaan 10 % NaCl:lla. Kloridien suuri pitoisuus hukuttaa hartsin ja nitraatit, sulfaatit jne. vaihdetaan pois, kun kloridi menee takaisin SBA:n vaihtokohtiin.
• Jos sinne tulee 450 ppm kloridia, se nousee paljon korkeammalle tasolle, joka vastaa sulfaatti-, nitraatti-anionien määrää, jonka otat pois vedestä.
• Sama sama ongelma syntyy, jos yrität vähentää sulfaatteja – SO4.
• Natriumkarbonaatin lisääminen suolavesisäiliöihin saattaa vähentää kloridipitoisuutta, mutta se ei ole tieteellisesti vahvaa, joten sitä ei suositella.
• Membraanitekniikka – käänteisosmoosi on ainoa käytännöllinen tapa vähentää kloridipitoisuutta asuinkiinteistöjen vedessä.
• Demineralisaatio: Vahvan hapon kationi (SAC) vety (H)-muodossa, jota seuraa vahvan emäksen anionin (SBA) hartsi hydroksidi (OH)-muodossa, poistaa kaikki ionit, mukaan lukien kloridit, mutta happo ja lipeä tarvitaan regenerointiin. Tämä ei ole käytännöllistä kotikäyttöön.
• Sekapetihartsi: Hydroksidimuodossa olevasta SBA:sta ja H-muodossa olevasta SAC:sta koostuva sekapetihartsi poistaa myös kaikki ionit, mukaan lukien kloridit, mutta kuten demineralisaatiossa, se ei ole käytännöllinen kotikäyttöön.

Demineralisaatio

Vahvoja happokationeja vetymuodossa (H+) yhdistettynä vahvan emäksisen anionin (SBA) kanssa, joka on hydroksidimuodossa (OH), käytetään useimmiten demineralisaatioprosesseissa, kuten siirrettävissä vaihtosäiliöissä. Tällöin vety vaihdetaan kalsiumiksi, magnesiumiksi ja natriumiksi. (Lisätietoja on kohdassa Demineralisaatio kannettaviin DI-vaihtosäiliötoimintoihin.)

Radiologiset epäpuhtaudet

Uraani ja radium poistuvat vedestä hyvin helposti, koska ne ovat ionisesti tahmeita. Ne tarttuvat ja kerääntyvät anioni- ja kationihartseihin käsittelyprosessin aikana. Jos järjestelmää ei käytetä ja huolleta asianmukaisesti, radioaktiiviset aineet voivat kerääntyä, mikä johtaa haitallisiin radioaktiivisuuspitoisuuksiin.

Uraani

• Tyypin II anionihartsi, jota käytetään myös kalkinpoistoon ja EI-selektiiviseen nitraatinpoistoon.

Radium 226, 228

• Kationihartsi, jota käytetään myös vedenpehmennykseen.

Linkkejä hartsispesifikaatioihin & Tekniset tiedotteet:

Hartsi Anionin yleiskatsaus Dow-ioninvaihtohartsit Anionihartsit Haju

Hartsi Anionin yleiskatsaus Dow-ioninvaihtohartsit Tyypin 1 ja Tyypin 2 vahvan emäksen anionihartsit Erot

Hartsi Yleiskatsaus Jalostaminen & Anionin SBA Purolite A300 Tyyppi 2 -geeli

Hartsi yleiskatsaus. Dealkalisointi SBA Purolite A300E Tyyppi 2 geeli

Hartsin yleiskatsaus Nitraattiselektiivinen SBA Purolite A520E Tyyppi 1 makro

Hartsin yleiskatsaus Hartsi Anion SBA PFA400 Tyyppi 1 geeli

Hartsin yleiskatsaus Anion SBA Purolite A400 Tyyppi 1 geeli

Hartsin yleiskatsaus Anion SBA SFA400 Tyyppi 2 geeli

Tyyppi 2 geeli

Hartsin yleiskatsaus400OH Type 1 Gel

Resin Overview Tannin Reduction SBA Purolite A850 Polyacrylic Gel

Resin Overview Tannin Reduction SBA Purolite A860 Polyacrylic Macro

Resin Overview Tannin Reduction SBA Purolite A502P Macro Type 1

Resin Overview Tannin Reduction SBA Purolite Tanex Type 1 Macro

Urbans Aqua on asuinkäyttöön tarkoitettujen & kaupallisten vedenkäsittelylaitteiden ja -tarvikkeiden, mukaan lukien ioninvaihtohartsin, tukkuliike; Calgon & Jacobi Aktiivihiili; Filterag Plus; GreensandPlus; Pyrolox Advantage; KDF; Birm; Hiekka/Sora; Clack, Fleck & AqMatic venttiilit; Stenner Pumput & Osat.

Työskentelemme yksinomaan vedenkäsittelyn jälleenmyyjien kanssa.