ตัวกรองน้ำอ่อนทำงานอย่างไร?

ตัวกรองน้ำอ่อนเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับหลายครัวเรือนและอุตสาหกรรมโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงคุณภาพน้ำโดยการลดความเข้มข้นของแร่ธาตุบางชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนซึ่งรับผิดชอบต่อความแข็งของน้ำ ในฐานะซัพพลายเออร์ตัวกรองน้ำอ่อน ๆ ฉันรู้สึกตื่นเต้นที่ได้แบ่งปันกับคุณว่าอุปกรณ์ที่น่าทึ่งเหล่านี้ทำงานอย่างไร

แนวคิดของความแข็งของน้ำ

ก่อนที่จะเจาะลึกกลไกการทำงานของตัวกรองน้ำอ่อนมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจความแข็งของน้ำ ความแข็งของน้ำถูกกำหนดโดยปริมาณแคลเซียมและเกลือแมกนีเซียมที่ละลายในน้ำ เมื่อน้ำมีแร่ธาตุระดับสูงเหล่านี้ถือว่าเป็น "ยาก" น้ำกระด้างอาจทำให้เกิดปัญหาที่หลากหลายเช่นการสะสมขนาดในท่อและเครื่องใช้ไฟฟ้าลดการฟองสบู่และความหมองคล้ำในเสื้อผ้าหลังจากซักผ้า

ไอออน - แลกเปลี่ยนความอ่อนนุ่ม: วิธีที่พบมากที่สุด

วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในตัวกรองน้ำอ่อนคือไอออน - แลกเปลี่ยนความอ่อนนุ่ม กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับเรซินชนิดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อดึงดูดและยึดติดกับไอออนที่มีประจุบวกซึ่งเรียกว่าไพเพอร์

เตียงเรซิน

ภายในไอออนทั่วไป - แลกเปลี่ยนตัวกรองน้ำอ่อนมีถังที่เต็มไปด้วยเตียงเรซิน ลูกปัดเรซิ่นมักจะทำจากวัสดุพอลิเมอร์ที่มีรูพรุนและถูกเคลือบด้วยกลุ่มการทำงานที่มีประจุลบ กลุ่มการทำงานเหล่านี้มีความสัมพันธ์ที่ดีสำหรับไพเพอร์

กระบวนการแลกเปลี่ยน

เมื่อน้ำกระด้างเข้าสู่ตัวกรองน้ำอ่อนมันจะไหลผ่านเตียงเรซิน แคลเซียม (Ca²⁺) และแมกนีเซียม (mg²⁺) ไอออนในน้ำกระด้างถูกดึงดูดไปยังไซต์ที่มีประจุลบบนลูกปัดเรซิ่น ในเวลาเดียวกันเรซินจะปล่อยโซเดียม (Na⁺) ไอออนลงไปในน้ำ ปฏิกิริยาเคมีสามารถแสดงได้ดังนี้:

2r - na + ca²⁺→r₂ - ca + 2na⁺

2r - na + + mg²⁺→ rixes - mg + 2no

ที่นี่ R แสดงถึงเมทริกซ์เรซิ่น ผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนนี้แคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนจะถูกลบออกจากน้ำและน้ำจะ "อ่อน" เนื่องจากตอนนี้มีโซเดียมไอออนเป็นหลัก

การฟื้นฟู

เมื่อเวลาผ่านไปลูกปัดเรซิ่นจะอิ่มตัวด้วยแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนและสูญเสียความสามารถในการทำให้น้ำนิ่มลงอย่างมีประสิทธิภาพ ณ จุดนี้ตัวกรองน้ำอ่อนต้องผ่านกระบวนการฟื้นฟู

กระบวนการฟื้นฟูเกี่ยวข้องกับการล้างเตียงเรซิ่นด้วยสารละลายเกลือเข้มข้น (โซเดียมคลอไรด์) โซเดียมไอออนที่มีความเข้มข้นสูงในสารละลายเกลือจะบังคับให้แคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนออกจากลูกปัดเรซิ่นและแทนที่ด้วยโซเดียมไอออน สิ่งนี้จะฟื้นฟูความสามารถของเรซิ่นในการทำให้น้ำนิ่มลง กระบวนการสามารถเขียนเป็น:

R₂ - CA + 2NA⁺→ 2R - Na + Ca²⁺

R₂ - mg +10n → 2r - mg²⁺⁺

แคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนพร้อมกับสารละลายเกลือส่วนเกินจะถูกล้างออกจากระบบเป็นน้ำเสีย

วิธีการอ่อนนุ่มอื่น ๆ

reverse osmosis และ nanofiltration

reverse osmosis และ nanofiltration เป็นเทคโนโลยีที่ใช้เมมเบรนขั้นสูงที่สามารถใช้ในการทำให้น้ำนุ่ม ในกระบวนการเหล่านี้น้ำจะถูกบังคับให้ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์กึ่งซึมผ่านได้ภายใต้ความกดดัน

เมมเบรนมีรูขุมขนขนาดเล็กมากที่อนุญาตให้โมเลกุลของน้ำไหลผ่านในขณะที่ปิดกั้นโมเลกุลและไอออนขนาดใหญ่รวมถึงแคลเซียมและแมกนีเซียม สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ NanoFiltration คุณสามารถเยี่ยมชมได้Nanofiltration Osmose Inverse-

การกรองมากเกินไป

Ultrafiltration เป็นอีกหนึ่งเทคนิคที่ใช้เมมเบรน มันใช้เมมเบรนที่มีรูขุมขนขนาดใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับเมมเบรนแบบย้อนกลับและเมมเบรน nanofiltration ในขณะที่ Ultrafiltration ไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับการทำออสโมซิสแบบย้อนกลับในการกำจัดไอออน แต่สามารถกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่คอลลอยด์และสารอินทรีย์บางอย่างที่อาจมีอยู่ในน้ำกระด้าง

เราเสนอColumned PVDF Ultra Filtration Membrane Moduleและ2880 โมดูลเมมเบรน Ultrafiltrationซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานการบำบัดน้ำที่หลากหลายรวมถึงที่เกี่ยวข้องกับการอ่อนตัวของน้ำ

ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการกรองน้ำอ่อน

คุณภาพน้ำ

คุณภาพเริ่มต้นของน้ำที่ได้รับการบำบัดมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของตัวกรองน้ำอ่อน หากน้ำมีสารแขวนลอยในระดับสูงอินทรีย์หรือสารปนเปื้อนอื่น ๆ มันสามารถอุดตันเตียงเรซินหรือทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ในตัวกรองเมมเบรน

อัตราการไหล

อัตราการไหลของน้ำผ่านตัวกรองน้ำอ่อนก็มีความสำคัญเช่นกัน หากอัตราการไหลสูงเกินไปน้ำอาจมีเวลาสัมผัสไม่เพียงพอกับเรซินหรือเมมเบรนส่งผลให้อ่อนตัวลงไม่สมบูรณ์ ในทางกลับกันอัตราการไหลที่ต่ำมากอาจไม่มีประสิทธิภาพและอาจไม่เป็นไปตามความต้องการของน้ำ

คุณภาพเรซินหรือเมมเบรน

คุณภาพของเรซินในตัวกรองไอออน - แลกเปลี่ยนหรือเมมเบรนในตัวกรองที่ใช้เมมเบรนกำหนดประสิทธิภาพและอายุยืนของตัวกรองน้ำอ่อน วัสดุที่มีคุณภาพสูงสามารถให้ความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนที่ดีขึ้นหรืออัตราการปฏิเสธที่สูงขึ้นสำหรับสารปนเปื้อน

ประโยชน์ของการใช้ตัวกรองน้ำอ่อน

การป้องกันเครื่องใช้ไฟฟ้า

น้ำอ่อนช่วยป้องกันการสะสมในเครื่องใช้ไฟฟ้าเช่นเครื่องทำน้ำอุ่นเครื่องชงกาแฟและเครื่องล้างจาน สเกลสามารถลดประสิทธิภาพของเครื่องใช้เหล่านี้เพิ่มการใช้พลังงานและลดอายุการใช้งานของพวกเขา ด้วยการใช้ตัวกรองน้ำอ่อนคุณสามารถยืดอายุการใช้งานของเครื่องใช้และประหยัดค่าใช้จ่ายพลังงาน

ทำความสะอาดที่ดีขึ้น

น้ำนุ่ม ๆ ได้ง่ายขึ้นด้วยสบู่และผงซักฟอก ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้สบู่น้อยลงเพื่อให้ได้การทำความสะอาดในระดับเดียวกัน นอกจากนี้เสื้อผ้าที่ล้างด้วยน้ำอ่อนนุ่มและสว่างกว่าและอาหารก็สะอาดและเป็นจุดฟรี

ประโยชน์ต่อสุขภาพ

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วผลกระทบต่อสุขภาพของน้ำกระด้างจะถือว่าเป็นเพียงเล็กน้อย แต่บางคนอาจพบว่าน้ำอ่อนสะดวกสบายสำหรับการอาบน้ำและลดการระคายเคืองผิวหนัง น้ำอ่อนสามารถเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่มีสภาพผิวบางอย่าง

บทสรุป

ตัวกรองน้ำอ่อนมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพน้ำและให้ประโยชน์มากมายสำหรับทั้งครัวเรือนและอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะผ่านไอออน - แลกเปลี่ยนความอ่อนตัว, การทำออสโมซิสแบบย้อนกลับ, การกรองนาโนหรือการกรอง ultrafiltration อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานเพื่อลดความแข็งของน้ำและเพิ่มความสามารถในการใช้น้ำโดยรวมของน้ำ

ในฐานะผู้จัดหาตัวกรองน้ำอ่อนที่เชื่อถือได้เรามุ่งมั่นที่จะให้บริการผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงซึ่งตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา หากคุณมีความสนใจในการซื้อตัวกรองน้ำอ่อนหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเราโปรดติดต่อเราสำหรับการอภิปรายเพิ่มเติมและการเจรจาต่อรองการจัดซื้อจัดจ้าง

การอ้างอิง

• AWWA (สมาคมน้ำอเมริกัน) คุณภาพน้ำและการบำบัด: คู่มือของแหล่งน้ำชุมชน
• Crittenden, JC, Trussell, RR, Hand, DW, Howe, KJ, & Tchobanoglous, G. (2012) การบำบัดน้ำ: หลักการและการออกแบบ