سختی گیر چیست ؟
سختی گیر یا نرم کننده آب ، یک سیستم تصفیه است . از سختی گیر برای حذف غلظت های بالای کلسیم و منیزیم موجود درآب استفاده می کنیم تا مواد معدنی موجود در آب فیلتر شده و آبی نرم و بدون سختی در لوله ها جریان پیدا کند . دلیل سختی آب وجود املاحی چون کلسیم و منیزیم می باشد که ابتدا مشخص نیست ولی پس ازمدتی استفاده می توان به طور کامل وجود چنین یون هایی را که در دوش حمام وشیر آب کاملا مشاهده کرد که به صورت رسوب آهک یا به اصطلاح عامیانه گچ ، در روی آنها می بندد. پس لزوم وجود نرم کننده یا سختی گیر در تمامی تجهیزاتی که با آب سر و کار دارند بیش از بیش مشاهده می شود .برای خرید و ثبت سفارش محصول با کارشناسان سازآب با شماره های 88571656-012 و 09123837042 تماس حاصل نمایید .
انواع سختی آب
به طور کلی دو نوع سختی در آب وجود دارد :
- سختی موقت آب
- سختی دائم آب
سختی موقت آب : سختی آب به صورت موقت ، مربوط به وجود کربنات و بی کربنات های کلسیم و منیزیم است که در مجاورت حرارت ایجاد رسوب می کند و از آب خارج می شود . مثلا رسوبات چسبیده به جداره سماور از این نوع سختی محسوب می شوند .
سختی دائم آب : سختی آب به صورت دائم مربوط به سولفات ها ، کلرور ها و نیترات های کاتیون های دو ظرفیتی و بالاتر است که با حرارت دادن این نوع سختی از آب خارج می شود .در نهایت سختی کل به مجموع سختی های موقت و دائم آب اطلاق می گردد . واحد سختی ppm یا mg/L CaCO3 است .
برای کاهش و یا حتی از بین بردن سختی آب ، از سیستمهای سختی گیر آب ، و اغلب از نوع سختی گیر رزینی استفاده می شود . با استفاده از سختی گیر می توان به شکل قابل توجهی سختی آب را کاهش داد . باید توجه داشت که درجه سختی آب یک فاکتور برای مشخص کردن میزان سختی آب است و معمولا معادل یک میلی گرم کربنات کلسیم در آب است .
ازکجا بفهمیم که آب دارای سختی است ؟
علائمی از قبیل :
- خشکی و سوزش پوست بعد از حمام
- لایه آهک و مواد معدنی در اطراف سر دوش آب
- لباس های سفت شده بعد از شستشو
- ایجاد کف صابون در اطراف دیوارهای دوش
درتشخیص سختی آب نقش بسزایی دارد .
اجزا تشکیل دهنده سختی گیر:
- مخزن سختی گیر
مخزن سختی گیر از دو نوع فلزی و فایبرگلاس می باشد که به نام های سختی گیر فلزی و سختی گیر فایبرگلاس معروف می باشند .
- نازل سختی گیر
نازل ها نیز از دو نوع تولید می شوند : 1- نازل برنجی 2 - نازل پلاستیکی
- لوله انتقال آب یا رایزر
- رزین سختی گیر
رزین مورد استفاده در سختی گیر آب از نوع کاتیونی می باشد .
- لوله کشی
لوله کشی فلزی بوده و حسب ظرفیت سختی گیر از 3/4 اینچ تا 3 اینچ متغیر می باشد .
- شیر سختی گیر
شیر سختی گیر یکی از مهمترین و اصلی ترین اجزای سیستم سختی گیری می باشد که در سه نوع شیر سولو ولو یا شیر دستی ، شیر نیمه اتوماتیک ، شیر تمام اتوماتیک تولید و عرضه می گردد.
- مخزن نمک سختی گیر
تانک نمک جهت انجام بکواش یا احیا رزین مورد استفاده قرار می گیرد که معمولا جنس آن پلی اتیلن می باشد .
- لوله تخلیه
- بستر سیلیسی
نحوه محاسبه ظرفیت سختی گیر
برای محاسبه ظرفیت سختی گیر ما به سه فاکتور اصلی زیر نیازمندیم :
- دبی آب در گردش سیستم
- سختی کل آب منطقه (TH)
- تایم کاری سیستم
بهترین روش و دقیق ترین روش محاسبه سختی آب ، ارسال نمونه آب منطقه به آزمایشگاه تخصصی آب می باشد . این آزمایشگاه ها در سطح اغلب شهر ها وجود دارد و با هزینه ی کمی قابل محاسبه خواهد بود . در مناطقی که دسترسی به این آزمایشگاه ها وجود ندارد بهترین گزینه اداره آب و فاضلاب منطقه شما می باشد . روش دیگر، استفاده از دستگاه سختی سنج می باشد. این دستگاه ها سختی کل آب را به صورت بسیار ساده در اختیار ما قرار می دهند که می توان آن را از فروشگاه های محصولات آزمایشگاهی تهیه نمود .
فاکتورهای مؤثر در قیمت سختی گیر
برای محاسبه قیمت سختی گیر رزینی اولین و مهمترین فاکتور، محاسبه حجم دستگاه می باشد . عوامل دیگر شامل جنس و ضخامت بدنه (FRP یا فلزی ) ، فشار کاری ، اتوماتیک یا دستی بودن آن در تعیین قیمت نهایی تاثیر گذار خواهد بود . در حالت کلی هرچه ظرفیت دستگاه بالاتر باشد به دلیل نیاز به میزان رزین بیشتر و مخزن با ظرفیت بالاتر، قیمت سختی گیر بالاتر خواهد رفت . از نظر جنس بدنه ، قیمت سختی گیر فلزی از مدل فایبرگلاس ارزان تر است . البته این تنها ملاک قیمت گذاری محسوب نمی گردد . برای مثال ، دستگاهی که در فشار کاری 6 بار کار می کند نسبت به سیستمی که در فشار 4 بار کار می کند قیمت بیشتر خواهد داشت . چون برای استحکام بیشتر نیاز به جوش‌های بیشتری در بدنه خواهد بود . همچنین قیمت سختی گیر اتوماتیک از قیمت مدل نیمه اتوماتیک یا سولو ولو با همان مشخصات فنی بالاتر است.علاوه بر این ها نوع و کیفیت رزین مورد استفاده در قیمت نهایی تاثیرگذار خواهد بود . برای نمونه اگر رزین پرولایت استفاده شود نسبت رزین آکوالایت و یا هیدرولایت قیمت بالاتری خواهد داشت .
کاربردهای سختی گیر
استفاده از آب سخت برای کاربردهای مختلف معایب زیادی به همراه دارد . بنابراین حذف سختی آب در مصارف خانگی و صنعتی امری ضروری است . سیستم سختی‌گیر آب می‌تواند در موارد زیر به کار گرفته شود .
- سختی گیری از آب مورد استفاده در کاربردهای خانگی . این کار باعث حذف رسوبات ایجاد شده در وسایل پخت و پز، بهبود کیفیت غذاهای پخته شده ، کاهش بیماری‌های گوارشی و کلیوی و بهبود کارایی مواد شست‌وشو کننده خواهد شد .
- استفاده جهت نرم كردن آب ديگ های بخار و مبدل های حرارتی .
- استفاده برای نرم كردن آب مورد نياز برج های خنك كننده و سيستم های سرمايشی
- حذف سختی آب چاه ، حذف سختی آب های سطحی ، حذف سختی آب شور.
- نرم كردن آب مصرفی صنايع رنگسازی و رنگرزی
- سختی گیری از آب مورد استفاده در دیگ‌های بخار در صنایع مختلف . این کار باعث افزایش طول عمر تجهیزات به دلیل کاهش میزان رسوب گیری آنها خواهد شد .
- سختی گیری از آب ورودی به موتورخانه‌ها برای تجهیزات حرارتی و گرمایشی که علاوه بر افزایش طول عمر آنها به دلیل کاهش میزان رسوب ، ضریب انتقال حرارت در این تجهیزات بیشتر شده و با وجود کارایی بیشتر، انرژی کمتری مصرف می‌شود .
عملکرد سختی گیر رزینی
سختی گیر آب (رزینی) چگونه عمل میکند؟
سختی گیر آب که می توان آن را نرم کننده آب نیز نامید (Water Softener) ، با دانه های رزین بسته بندی می شود و به همین دلیل به نام سختی گیر رزینی شناخته می شود . آب سخت حاوی کلسیم و منیزیم از بین رزین جریان پیدا می کند و در فرایند تبادل یونی ، یونهای سخت موجود در آب با یون های نرم روی دانه های رزین متبادل می شود درنتیجه آب سخت تبدیل به آب نرم می شود.
نحوه کارکرد سختی گیر آب
با گذشت زمان ، دانه های رزین در نرم کننده آب با یون های کلسیم و منیزیم پوشیده می شوند . در نتیجه ظرفیت آنها برای سختی گیری آب کاهش می یابد . از طریق فرایندی به نام احیاء ، آب با فشار به صورت خودکار از طریق نرم کننده آب با یک مقدار مشخص جریان می یابد. در این مرحله دانه های رزین یون های نرم را از بازسازی کننده با سختی دانه ها مبادله می کنند . اغلب این سیستم ها دارای یک فیلتر تصفیه آب و فیلتر رسوب گیر هستند. بنابراین انواع ناخالصی و رسوب جمع شده تخلیه می شوند . دانه های رزین به اصطلاح دوباره شارژ شده و نرم کننده آب دوباره به چرخه بازگشته و دوباره به کار خود ادامه میدهد.
رزین تبادل یون
رزین های تعویض یونی شامل رزین کاتیونی (بار مثبت) و و رزین آنیونی (بار منفی) هستند که در اثر تعویض یون ، کاتیون ها یا آنیون های موجود در محلول با آنیون ها و کاتیون های موجود در رزین تعویض می شوند . به گونه ای که هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می مانند. رزین تبادل یون یا پلیمر تبادل یون یك رزین یا پلیمر است كه به عنوان رسانه و ابزاری برای تبادل یون عمل می كند.
رزینها یک ماتریس نامحلول (یا ساختار حمایتی) به طور معمول در ابعاد کوچک با شعاع (0.25 – 0.5 میلی متر) هستند. و معمولا سفید یا زرد رنگ و از لایه پلیمر آلی ساخته می شوند . این دانه ها معمولا متخلخل هستند و سطح تماس بالایی را در سطح و داخل آنها ارائه می دهند .
رزین سختی گیر
انواع مختلفی از رزین تبادل یونی وجود دارد . اما اکثر رزین های تجاری از پلی استیرن سولفونات ساخته شده اند .
رزین های تبادل یونی به طور گسترده ای در فرایندهای جدا سازی ، تصفیه و انواع گندزدایی استفاده می شود .رایج ترین نمونه های استفاده از آن ، در نرم کردن آب در دستگاه سختی گیر رزینی است. در اکثر موارد رزین های تبادل یونی در چنین فرایندهایی به عنوان یک جایگزین انعطاف پذیرتر برای استفاده از زئولیت های طبیعی یا مصنوعی به کار گرفته می شوند .