دیونایزر (Deionizer) یا یون‌زدا در پکیج‌های تصفیه فاضلاب دستگاهی است که برای حذف یون‌های محلول در آب به کار می‌رود. این دستگاه با استفاده از فرآیند تبادل یونی، یون‌های کاتیونی (مثلاً کلسیم، منیزیم، سدیم) و آنیونی (مثلاً کلراید، سولفات) موجود در آب را حذف کرده و آن را به آب خالص یا دیونیزه تبدیل می‌کند.
در پکیج تصفیه فاضلاب، استفاده از دیونایزر به خصوص برای کاربردهایی اهمیت دارد که به آب با خلوص بالا نیاز دارند، مانند صنایع دارویی، الکترونیک، و برخی فرآیندهای صنعتی حساس. دیونایزر می‌تواند به عنوان یکی از مراحل نهایی تصفیه استفاده شود تا از وجود یون‌ها در آب خروجی اطمینان حاصل شود و کیفیت آب به سطح مطلوب برسد.
دیونایزرها در دو نوع کلی کارتریجی و سیستم‌های بزرگ‌تر برای کاربردهای صنعتی وجود دارند و بر اساس نیاز سیستم تصفیه فاضلاب انتخاب می‌شوند.
موارد کاربرد دیونایزر ها چیست؟
دیونایزرها (Deionizers) برای حذف یون‌های محلول در آب و تولید آب با خلوص بالا استفاده می‌شوند. برخی از مهم‌ترین موارد استفاده آن‌ها عبارتند از:
۱. **صنایع دارویی و پزشکی**:
– تولید آب خالص برای تهیه داروها و محصولات پزشکی که نیاز به آب با خلوص بالا دارند.
– استفاده در تجهیزات دیالیز و سایر تجهیزات پزشکی که نیاز به آب بدون یون دارند.
۲. **صنایع الکترونیک**:
– تولید آب خالص برای شستشوی قطعات الکترونیکی و نیمه‌رساناها که حتی وجود کوچک‌ترین ناخالصی‌ها ممکن است عملکرد قطعات را مختل کند.
۳. **صنایع غذایی و آشامیدنی**:
– تولید آب خالص برای فرمولاسیون نوشیدنی‌ها و محصولات غذایی که نیاز به آب بدون یون دارند.
۴. **صنایع شیمیایی**:
– استفاده در فرایندهای شیمیایی که به آب خالص نیاز دارند تا از واکنش‌های ناخواسته با یون‌های موجود در آب جلوگیری شود.
۵. **آزمایشگاه‌ها**:
– تهیه آب خالص برای استفاده در آزمایش‌ها و تهیه محلول‌های شیمیایی دقیق.
۶. **تصفیه آب صنعتی**:
– در مراحل نهایی تصفیه آب و فاضلاب برای حذف یون‌های باقی‌مانده و تولید آب مناسب برای استفاده در سیستم‌های خنک‌کننده، بویلرها، و دیگر تجهیزات صنعتی.
۷. **نیروگاه‌ها**:
– تهیه آب بدون یون برای استفاده در بویلرهای بخار و سیستم‌های تولید انرژی که نیاز به آب با خلوص بسیار بالا دارند.
۸. **خودروسازی و شستشوی خودروها**:
– استفاده از آب دیونیزه در فرآیند شستشوی خودروها برای جلوگیری از باقی‌ماندن لکه‌های آب یا رسوب یون‌ها بر روی سطح خودرو.
این دستگاه‌ها به دلیل توانایی در تولید آب خالص و بدون یون، در صنایع مختلفی کاربرد دارند که نیاز به آب با کیفیت بالا و خلوص مطلوب است.
روش کار دیونایزرها چگونه است؟
دیونایزرها (Deionizers) با استفاده از فرآیند **تبادل یونی** (Ion Exchange) کار می‌کنند. این فرآیند شامل حذف یون‌های مثبت (کاتیون‌ها) و منفی (آنیون‌ها) از آب است تا در نهایت آب خالص یا دیونیزه تولید شود. روش کار دیونایزر به صورت زیر است:
1. **تبادل کاتیونی**
– در این مرحله، آب از یک بستر پر از **رزین کاتیونی** عبور می‌کند. این رزین به طور خاص یون‌های مثبت (مانند کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) را جذب می‌کند.
– یون‌های کاتیونی با یون‌های هیدروژن (H⁺) موجود در رزین مبادله می‌شوند. به عبارت دیگر، یون‌های مثبت از آب گرفته شده و یون‌های هیدروژن به آب وارد می‌شوند.
2. **تبادل آنیونی**
– در مرحله بعد، آب از بستر **رزین آنیونی** عبور می‌کند. این رزین برای جذب یون‌های منفی (مانند کلرید، سولفات، نیترات و کربنات) طراحی شده است.
– یون‌های آنیونی با یون‌های هیدروکسیل (OH⁻) موجود در رزین مبادله می‌شوند. در این فرآیند، یون‌های منفی از آب حذف شده و یون‌های هیدروکسیل به آب اضافه می‌شوند.
3. **تشکیل آب خالص**
– پس از عبور از هر دو بستر رزینی، یون‌های هیدروژن (H⁺) و هیدروکسیل (OH⁻) با یکدیگر ترکیب می‌شوند و مولکول‌های آب (H₂O) خالص را تشکیل می‌دهند.
– نتیجه این فرآیند، آب دیونیزه شده است که بدون هرگونه یون‌های محلول می‌باشد.
4. **احیای رزین‌ها**
– پس از مدتی استفاده، رزین‌ها اشباع شده و دیگر قادر به تبادل یون‌ها نخواهند بود. در این مرحله، رزین‌ها باید با استفاده از مواد شیمیایی مناسب احیا شوند:
– رزین کاتیونی با محلول اسیدی (مانند اسید کلریدریک) احیا می‌شود تا یون‌های هیدروژن جایگزین یون‌های کاتیونی شوند.
– رزین آنیونی با محلول قلیایی (مانند سدیم هیدروکسید) احیا می‌شود تا یون‌های هیدروکسیل جایگزین آنیون‌ها شوند.
این چرخه تبادل و احیا به طور مکرر تکرار می‌شود تا دیونایزر به طور مداوم آب خالص تولید کند.