Selezione di resine resistenti alle incrostazioni organiche

Incrostazione organica

Le sostanze organiche disciolte presenti in natura, misurate collettivamente come TOC (Total Organic Carbon), COD (Chemical Oxygen Demand) o BOD (Biological Oxygen Demand) possono intaccare e influenzare le prestazioni degli impianti di demineralizzazione a scambio ionico. Questo tipo di problema è normalmente associato agli impianti che trattano acque superficiali che contengono sostanze organiche naturali o sintetiche. Il materiale organico artificiale normalmente entra nella fornitura attraverso gli scarichi mentre i fiumi attraversano città o aree industriali. In tutti i casi questi materiali di incrostazione organica hanno un grande peso molecolare e sono generalmente di natura idrofobica. Le sostanze organiche presenti in natura sono spesso indicate generalmente come Humates e Fulvates. Queste molecole organiche grandi e complesse vengono attratte e catturate dalle resine a scambio ionico, provocando incrostazioni irreversibili, in particolare delle resine anioniche a base forte.

Il fouling organico si verifica sulle resine a scambio anionico perché:

• Le sostanze organiche si accumulano sulla resina tramite lo scambio ionico e le forze fisiche (di Van der Waal).
• I siti di scambio vengono bloccati dagli organici accumulati

Quando si verificano incrostazioni organiche, ci sarà una riduzione dell'efficienza complessiva dell'impianto di demineralizzazione. La velocità di scambio ionico, specialmente per gli anioni multivalenti come il solfato, viene rallentata (compromissione cinetica). In genere si verificano lunghi risciacqui alcalini dopo la rigenerazione caustica a causa della lenta idrolisi del sodio degli agenti contaminanti organici accumulati. Di conseguenza, la qualità dell'acqua trattata sarà ridotta con una maggiore conduttività e maggiori perdite di silice e sodio. I costi di esercizio aumenteranno, a causa di cicli più brevi e di maggiori requisiti di acqua di risciacquo e rigenerante.

In generale, le resine a scambio anionico rimuovono particolarmente bene la materia organica naturale (NOM) dall'acqua, ma a meno che non si presti attenzione nella selezione della resina a scambio anionico e in alcuni casi il corretto processo di pretrattamento, può verificarsi una rapida incrostazione della resina e questo il fouling è spesso irreversibile.

Spazzini organici

Le migliori resine scavenger organiche normalmente hanno una struttura macroporosa (sebbene esistano alcune resine scavenger gel) e sono normalmente prodotte da polimeri polistirenici o poliacrilici. Il prodotto macroporoso a base polistirenica Purolite è Purolite A502P e il prodotto a base poliacrilica macroporosa è Purolite A860. Le versioni per uso alimentare A502PS e A860S sono anche disponibili e ampiamente utilizzate nell'industria alimentare e nelle applicazioni per l'acqua potabile. In termini generali, la resina a base poliacrilica offre spesso una maggiore rimozione reversibile delle sostanze organiche durante la rigenerazione (a causa della loro struttura più idrofila) e quindi spesso può far fronte meglio a livelli più elevati di sostanze organiche disciolte. La resina polistirenica può spesso ridurre le sostanze organiche disciolte a livelli inferiori, ma è meno facile da rigenerare (struttura più idrofobica) e quindi può essere più soggetta a incrostazioni irreversibili.

A causa delle loro diverse strutture e prestazioni leggermente diverse, molti impianti ora includono una combinazione di entrambe queste resine, con un rapporto 50:50 impiegato. L'uso di un letto contenente due diverse strutture polimeriche offre spesso la migliore rimozione di sostanze organiche. Se utilizzato insieme in una singola colonna in un impianto rigenerato co-flusso convenzionale, la Purolite A502P viene caricata prima nella parte inferiore dell'unità con la Purolite A860 in cima. Si verificherà inevitabilmente una certa miscelazione, ma c'è un vantaggio nell'avere l'acqua che passa prima attraverso la resina poliacrilica poiché questa porzione del letto vedrà il carico organico più elevato.

In caso di domande sui prodotti Organic Fouling o Organic Scavenger, contattare l'ufficio Purolite locale o compilare il modulo Contattaci.