Hướng dẫn cách sử dụng hạt nhựa trao đổi ion hiệu quả

• Tác giả: Nguyệt Nga
• Ngày đăng: 14-11-2022
• Cập nhật: 26-10-2023

Trong số các vật liệu lọc nước hiện nay, hạt nhựa trao đổi ion được đánh giá là một trong những vật liệu có khả năng làm mềm nước an toàn và hiệu quả nhất. Vì vậy, sản phẩm này được ứng dụng khá rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước hiện nay. Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả cao nhất khi sử dụng vật liệu lọc nước này, người dùng cần phải nắm rõ cách sử dụng, tái sinh hạt nhựa trao đổi ion.

Hạt nhựa trao đổi ion là gì?

Hạt nhựa trao đổi ion hay còn có tên gọi khác là hạt nhựa làm mềm nước. Đây là những hạt nhựa có chứa các ion dễ dàng trao đổi với ion khác trong nước. Bản thân các hạt nhựa này không hoà tan trong nước và cũng không tham gia phản ứng hoá học mà chỉ tạo môi trường vật lý để các phản ứng trao đổi diễn ra.

Cấu trúc của các hạt nhựa này được hình thành bởi các chuỗi Hydrocarbon liên kết ngang. Từ đó, tạo cho polymer nhựa có cấu trúc mạnh hơn, công suất lớn hơn. Thành phần của các hạt nhựa trao đổi ion là polystyrene có tính bền vững, không tan. Đây là cấu nối 3 chiều giúp tạo nên cấu trúc rỗng trong các hạt trao đổi ion.

Vật liệu lọc này được ứng dụng với mục đích chính là loại bỏ các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước.

Hướng dẫn cách sử dụng hạt nhựa trao đổi ion

Hiện nay, hạt nhựa trao đổi ion đang được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước sinh hoạt, công nghiệp. Sản phẩm góp phần loại bỏ các loại cáu cặn, canxi, magie trong nước. Đồng thời, hạn chế tình trạng đóng cặn trong các thiết bị sử dụng nguồn nước.

Chuẩn bị vỏ chứa vật liệu

Vỏ chứa vật liệu lọc thường được làm từ vật liệu composite - Đây là một loại sợi thuỷ tinh tổng hợp có đặc tính cơ bản là siêu nhẹ, siêu bền, khả năng chống ăn mòn và chịu đựng được áp suất cao. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị chính là dựa trên nguyên lý trao đổi ion của các hạt nhựa với các ion gốc tự do gây hại cho sức khỏe con người. Từ đó, thay thế bằng các ion vô hại.

Đổ vật liệu vào trong vỏ

Các hạt nhựa trao đổi ion sẽ được cho vào bên trong cột lọc composite. Vật liệu lọc này có thể loại bỏ khoáng chất không cần thiết trong nước. Đồng thời, làm mềm nước bằng cách cho liên kết ion Na⁺ với 1 cation âm khác. Cation này có khả năng liên kết với Ca²⁺ và Mg²⁺ mạnh hơn Na.

Cho nước chảy qua cột lọc

Khi nước chảy qua cột lọc trao đổi ion, cation trong nhựa sẽ liên kết với Ca²⁺ và Mg²⁺ rồi giữ các ion này trong cột lọc. Đồng thời, giải phóng Na+ vào nước. Từ đó, loại bỏ hai ion Ca²⁺ và Mg²⁺ ra khỏi nước, giúp nước trở nên mềm mại hơn.

Quá trình xử lý nước cứng của hạt nhựa trao đổi ion hoàn toàn tự động và không cần sự can thiệp hay hỗ trợ của con người hoặc hóa chất. Sử dụng hạt nhựa trao đổi ion cũng rất đơn giản, bạn chỉ cần đưa vật liệu lọc này vào trong cột lọc composite theo tỷ lệ nhất định, phù hợp với lưu lượng và đặc tính của nguồn nước.

Hướng dẫn cách tái sinh hạt nhựa trao đổi ion

Sau một thời gian sử dụng, các hạt nhựa làm mềm nước sẽ hấp thụ ion kim loại nặng. Từ đó dẫn tới quá tải và làm giảm hiệu quả xử lý nước cứng. Chính vì vậy, người dùng cần phải tiến hành tái sinh vật liệu lọc.

Phương pháp tái sinh hạt nhựa trao đổi ion

Hạt nhựa trao đổi ion có thể hoàn nguyên bằng nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, đơn giản và hiệu quả nhất là sử dụng dung dịch muối.

Khi cho dung dịch muối vào trong cột lọc chứa hạt nhựa trao đổi ion sẽ xảy ra phản ứng sau:

R₂Ca + 2 NaCl ↔ 2 RNa + CaCl₂

R₂Mg + 2 NaCl ↔ 2 RNa + MgCl₂

Nên sử dụng dung dịch muối tinh khiết hoàn toàn với hàm lượng NaCl đạt khoảng 99,5%. Không sử dụng muối ăn thông thường để hoàn nguyên vật liệu lọc vì loại muối này chứa nhiều tạp chất sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng hạt nhựa nói riêng về toàn bộ hệ thống xử lý nước nói chung.

Hướng dẫn quy trình tái sinh hạt nhựa trao đổi ion

Quá trình hoàn nguyên hạt nhựa trao đổi ion được thực hiện nhờ vào hoạt động của van 5 cửa hút muối, cụ thể như sau:

• Sử dụng khoảng 30 - 40 lít dung dịch muối theo tỷ lệ 100 lít nước pha với từ 10 - 15 kg muối hoàn nguyên. Chuyển van hút muối sang chế độ Brine Refill. Đến khi nước trong bình đạt đủ lượng yêu cầu thì điều khiển van chuyển về chế độ Brine & Slow R.
• Rửa muối: Đặt van ở chế độ Brine & Slow R để hút muối từ bình muối vào cột lọc chứa các hạt nhựa trao đổi ion. Khi quá trình này diễn ra, người dùng cần chú ý khi nào nước trong bình hút muối gần hết thì chuyển sang chế độ Backwash - Rửa ngược.
• Chế độ rửa ngược: Lúc này, nước trong cột sẽ đi theo chiều từ dưới lên trên và kéo lượng muối rửa trong cột trao đổi ion ra bên ngoài. Quá trình này thường diễn ra khoảng 20 phút. Sau đó, chuyển sang chế độ Fast Rinse - Rửa nhanh.
• Ở chế độ rửa nhanh, nước sẽ vào cột theo chiều ngang và kéo toàn bộ muối ra ngoài. Chế độ này diễn ra trong 10 phút là có thể kết thúc quá trình hoàn nguyên hạt nhựa trao đổi ion.
• Khi đó, người dùng sẽ chuyển sang chế độ lọc - Service để thiết bị hoạt động bình thường.

Tóm lại việc tái sinh hạt nhựa trao đổi ion là vô cùng quan trọng trong lọc nước cũng như xử lý nước, vì vậy bạn cần theo dõi cũng như thực hiện việc hoàn nguyên hạt nhựa bằng muối đúng cách. Mong rằng qua bài chia sẻ này, chúng tôi có thể cung cấp cho bạn nhiều thông tin hữu ích.

Trên đây là chia sẻ của các chuyên gia Toàn Á JSC về cách sử dụng hạt nhựa trao đổi ion. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi mang lại đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về quá trình này và ứng dụng trong hệ thống xử lý nước của mình. Nếu bạn còn thắc mắc, hãy liên hệ với chúng tôi qua hotline: 0913.543.469 để được tư vấn và hỗ trợ.