- Vấn đề cần lưu ý trước tiên là nước khi vào thiết bị trao đổi ion không được chứa các cấu tử lơ lửng, chlorine và các khí hòa tan khác. Nhứ vậy, ta cần thực hiện quá trình lắng, lọc và bài khí trước khi sử dụng phương pháp trao đổi ion để xử lý nguồn nước có các tạp chất nói trên
- Khi cho nước qua cột cationit, các cation có trong nước sẽ bị giữ lại trên cột. Sơ đồ trao đổi ion của các muối hòa tan calcium được biểu diễn như sau: ( phương trình)
CaCl2 + H2_ Resin ----> Ca_Resin + 2HCl CaCO3 + H2_ Resin ----> Ca_Resin + H2O +CO2 CaSO4 + H2_ Resin ----> Ca_Resin + H2SO4 Ca(NO3)2 + H2_ Resin ----> Ca_Resin + 2HNO3
- Như vậy, nồng độ các cation có trong nước sau khi xử lý sẽ giảm xuống. Tuy nhiên, trong nước sẽ xuất hiện các acid và làm giảm giá trị pH của nước. Để tách các acid ra khỏi nước, ta sử dụng phương pháo trao đ63i anion. Sơ đồ trao đổi như sau:
HCl + HO_Resin ----> Cl_Resin + H2O H2SO4 + (HO)2_Resin ----> SO4_Resin + 2H2O HNO3 + HO_Resin ----> NO3_Resin + H2O
- Như vậy, các anion như Cl-, NO3-, SO42-... sẽ được tách khỏi nước sau khi cho nước qua cột anionit
- Trong thực tế sản xuất, người ta sẽ cho nước lần lượt qua cột cationit rồi cột anionit. Kết quả cuối cùng là sẽ làm giảm được độ cứng và nồng độ các ion khác có trong nước cần xử lý. Trong một số trường hợp, sau khi nước qua cột cationit, người ta sẽ tiến hành bài khí trong nước trước khi cho nước qua cột anionit.
- Sau một khoảng thời gian sử dụng, khả năng trao đổi ion của các hạt nhựa trong cột cationit và anionit bị giảm xuống. Ta cần phải tái sinh chúng
- Đối với cationit sạng H_ Resin, người ta thường sử dụng acid để tái sinh như dung dịch H2SO4 1-5 % hoặc dung dịch HCl 5-6%. Trong quá trình tái sinh sẽ xảy ra sự trao đổi ion như sau
Ca_Resin + 2HCl ----> CaCl2 + H2_ Resin Hoặc Ca_Resin + H2SO4 ----> CaSO4 + H2_ Resin
- Nếu cationit dạng Na_Resin thì sử dụng dung dịch NaCl 5-10 % để tái sinh cột
- Đối với anionit dạng HO_Resin, người ta sừ dụng dung dịch base như dung dịch NaOH 1% để tái sinh:( 2 phương trình )
Cl_Resin + NaOH ---> HO_Resin + NaCl SO4_Resin + 2 NaOH ---> (HO)2_Resin + Na2SO4 - Các muối NaCl , Na2SO4... hòa tan được trong nước và sẽ theo dòng dung
dịch tái sinh thoát ra ngoài cột ionit.
- Ưu điểm cùa phương pháp trao đổi ion là cấu hình thiết bị đơn giản, quy trình dễ vận hành, không tốn kém nhiều chi phí trong một khoàng thời gian dài. Trong thực tế, người ta thường kết hợp phương pháp trao đổi ion với nhiều phương pháp khác để đảm bảo nguồn nước sau xử lý có độ cứng và nồng độ khoáng theo yêu cầu