main logo

سر فصل مطالب

سختی گیر (water softener ) دستگاهی است که به رسوب زدا یا رسوب گیر نیز معروف است. طراحی و ساخت سختی گیر برای حذف سختی آب شامل کلسیم ، منیزیم و برخی کاتیون های فلزی موجود درون آب سخت استفاده میشود. البته عوامل دیگری نیز برای ایجاد سختی در آب موثر هستند. از آنجایی که دیگر مواد از غلظت پایین تری برخوردار هستند. اما به طور کلی در منابع مختلف علمی، میزان سختی آب بر اساس میزان منیزیم و یون های کلسیم موجود در آب سنجیده می شود.  سختی گیر رزینی با فراهم نمودن محیطی مساعد درون بدنه ای تحت فشار فلزی (گالوانیزه) یا فایبرگلاس (frp) زمینه تبادل یونی را فراهم می نماید.

کاربرد دستگاه سختی گیر آب رزینی

آب نرم تولید شده از دستگاه سختی گیر در انواع صنایع نساجی و رنگرزی، چرم سازی، صنایع غذایی، شستشو، دستگاه های حرارتی و برودتی و … قرار داده می شود. آب خروجی از این دستگاه از جمله طولانی شده عمر لوله کشی ساختمان ، کف کردن بیشتر تمیزکننده ها و صابون می باشد.
سیستم تبادل یونی-Ion Exchange Systems-رزین های تبادل یونn
طراحی و ساخت دستگاه سختی گیر
یکی از منابع عالی که درون آن رزین های تبادل یون و سیلیس وجود دارد، سختی گیرهای آب هستند. سیستم سختی گیری آب از مسیر ها و لوله کشی های مختلفی تشکیل شده است، که این مسیر ها شامل ورودی، خروجی، احیا، تخلیه شستشو، آب نمک و بک واش هستند.
برای دسترسی به درون این سیستم های سختی گیر، می توان از دو دریچه که یکی در قسمت بالای این سیستم قرار دارد و دیگری در قسمت پایین، استفاده کرد. در کنار این منبع، یک منبع دیگر که حاوی نمک میباشد نیز وجود دارد که برای احیای سختی گیر مورد استفاده قرار می گیرد. این منبع نمک با لوله های مجزایی به منبع اصلی سختی گیر متصل هستند.
علاوه بر آن در منابع سختی گیری یک گیچ وجود دارد، که در قسمت فوقانی منبع اصلی واقع شده و به منظور نمایش میزان فشار آبی که در درون سختی گیر وجود دارد استفاده می شود. به تبع آن نیز این منبع فوقانی در اصل میزان افت فشار آب را نیز محاسبه می کند.

سختی گیر فایبرگلاس ( FRP Water softener )

این نوع سختی گیرها ساز و کاری همچون سختی گیر های رزینی دارند تنها با این تفاوت که در سختی گیر FRP از مخازن فلزی استفاده نمی شود. بیشترین استفاده از مخزن سختی گیر FRP در مصارف بهداشتی است. این مخزن ها از وزن سبکی برخوردار هستند و نسبت به مخازن سختی گیری فلزی ارزان تر نیز هستند.
اما بدون تردید این مخازن معایبی نیز دارند. که از جمله این معایب باید به عمر پایین مخزن، عدم قابلیت نگهداری در فضای آزاد و شکننده بودن مخزن اشاره کنیم. علاوه بر آن این مخازن را نمی توان در حجم بالایی از رزین مورد استفاده قرار داد. زیرا هزینه استفاده از آنها نسبت به مخازن فلزی بالاتر می باشد.
امروزه دیگر از مخازن فلزی و شیرهای فلزی برای انجام تصفیه آب استفاده نمی شود. به جای آن از سختی گیر Filberto استفاده می کنند. زیرا این سیستم های تصفیه آب، با هدف کاهش یون های موجود در آب استفاده شده و فلز خود نوعی تبادل کننده یون ها در آب به شمار می رود.

سختی گیر فلزی

سختی گیر فلزی گالوانیزه یا استیل به دستگاهی است که جنس بدنه آن استوانه عمودی فلزی (گالوانیزه یا استیل) می باشد. مخازن سختی گیری فلزی صفحه ای نازل دارند که در محل جوشکاری به سرعت دچار زنگ زدگی و خوردگی می شوند. علاوه بر آن این مخازن در صورتی که با اپوکسی های مخصوص با ضخامت بالا پوشانده نشوند، به سرعت دچار زنگ زدگی می شوند و سطح آب را می پوشانند.

مزایای استفاده از مخازن پلاستیکی فایبرگلاس

• مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی، سایش و ضربه
• قدرت تحمل فشار بالا تا حدود ۱۰ بار
• عدم پوسیدگی و زنگ زدگی
• سبک بودن وزن مخازن سختی گیری و قابلیت نصب و جابجایی آسان

انواع سختی گیر آب از لحاظ عملکرد

  • سختی گیر رزینی
  • سختی گیر مغناطیسی
  • فیلتر کربن
  • سختی گیر الکترونیکی
  • اسمز معکوس

از این میان باید به روش های آب شیرین کن، سختی زدایی مغناطیسی، روش های حرارتی، تبادل یونی و … اشاره نماییم. بدون شک روش های سختی گیری با دستگاه های مختلفی صورت می پذیرد که هر کدام از آنها دارای مکانیزم ها و اجزای تشکیل دهنده خاصی هستند.

مثلا مهمترین مزایای که می توانیم برای سختی گیری تبادل یونی بیان نماییم، باید به موارد زیر اشاره کنیم:

  • کارکرد به صورت دستی و اتوماتیک
  • هزینه سرمایه گذاری و راهبری کم
  •  قابلیت راه اندازی در اندازه های کوچک و بزرگ
  • تاسیسات ساده با بهره برداری آسان

انواع سختی گیرهای آب

سختی دائم یا غیر کربنات: که در اصل این حالت از سختی موجود درآب را نمی توان به راحتی و از طریق ایجاد حرارت از بین برد.
سختی موقت یا کربنات: این نوع سختی همانطور که از نام آن مشخص است، موقتی بوده و به راحتی می توان تنها با ایجاد حرارت، آب را سختی گیری نمود. یک نمونه از این روش را می توانیم جوشیده شدن آب درون کتری ها یا سماورها بیان نماییم. که لایه ای سفید و گچی از سختی دیواره انها را فرا می گیرد.
یکی از بهترین روش هایی که برای حذف سختی در آب استفاده می شود، استفاده از سختی گیر رزینی است. البته این روش بیشتر مناسب آب هایی است که میزان TDS آنها کمتر از ۷۰۰ ppm باشد. البته باید بگوییم روش های دیگری نیز برای سختی گیری وجود دارد که می توانیم از این میان به سختی گیر فلزی و سختی گیر کامپوزیتی اشاره نماییم.
همیشه توجه به میزان سختی آب در آب های صنعتی مهم بوده است. اما باید خاطر نشان نماییم این مسئله از نظر بهداشت عمومی نیز می تواند حائز اهمیت باشد.

اجزا سختی گیر ها

منابع سختی گیر از قسمت های مختلفی برخوردار هستند. که یکی از مهمترین این قسمت ها، شیر اصلی است. شیر اصلی سختی گیری ها به نام شیر های سلونوئید ولو شناخته می شوند. که در اصل بزرگترین شیرهای موجود در سیستم های سختی گیر می باشند. این شیرها وظیفه دارند تا مسیر اب را در لوله ها، به منظورهای مختلف تغییر دهند.
در کنار این شیر اصلی، شیر های کوچک دیگری نیز در قسمت های مختلف سختی گیر ها وجود دارد. از جمله شیر ورودی که به لوله های مسیر ورودی متصل شده اند. شیر هواگیری که در قسمت فوقانی منبع سختیگیر قرار دارند. شیر خروجی که بر روی مسیر لوله خروجی واقع شده و شیر نمونه برداری. که این شیر در اصل در قسمت قبل از شیر خروجی نصب شده است.
البته باید بگوییم شیرهای دیگری نیز در سختی گیر آب وجود دارد. که از آن جمله باید به شیر تخلیه که در مسیر بک واش قرار دارد، شیر خط نمک که در مسیر اب نمک واقع شده و شیر تخلیه شستشو اشاره نماییم.
سختی گیر آب
سختی گیر آب

انواع مختلف سختی آب

  • سختی در آب به دو صورت دائم و موقت تقسیم می شود. در حالت موقت می توان با جوشاندن آب، سختی آن را برطرف نمود. اما سختی گیری دائمی آب نیاز به مواد شیمیایی خاصی دارد. که در این صورت نیز ممکن است سختی اب کم شده یا به کل حذف شود.
    البته امروزه water softener را به دو روش کلی کربناتی و غیر کربناتی تقسیم می کنند. در سختی کربناتی به از بین رفتن کلسیم و منیزیم کمک می کنند و در روش غیر کربناتی به از بین بردن کلر و سولفات موجود در آب.
    کلر های منیزیم و کلسیم موجود در آب، خاصیت خورندگی زیادی دارند. در حالی که سولفات های منیزیم و کلسیم منجر به ایجاد رسوب در دیواره های تاسیسات مولد نیرو می شوند. برخی دیگر از املاح همچون سدیم و پتاسیم نیز وجود دارند که نه رسوب به وجود می آورند و نه خاصیت خورندگی دارند. اما ممکن است خاصیت اسیدی خود را در اثر برخی عوامل CO2 از دست دهند . که این مسئله می توان بر روی لوله ها تاثیر گذار باشد.
    برخی از املاح در آب وجود دارند که با سختی گیری آب به میزان محدودی از بین می روند. که در اصل این املاح منجر به طعم نامطبوع در اب شده و اگر بیش از ۳۰۰۰ میلی گرم در یک لیتر آب وجود داشته باشند، باعث شور شدن و غیر قابل خوردن شرب شدن اب خواهند شد.
    یکی از این موارد سولفات سدیم است که وجود آن در آب می تواند ناراحتی های معده را به همراه داشته باشد. پس باید بگوییم به طور کلی در اب های اشامیدنی نباید املاح بیش از ۵۰۰ میلی گرم وجود داشته باشد.
    زمانی که صحبت از سبک نرم کردن آب به میان می آید، در اصل منظور فرایند تبدیل کردن سختی آب است. به گونه ای که بتوان آب آنها را ته نشین نموده و آب راصاف کرد. سبک نرم کردن آب خود بر چهار اصل استوار است که در زیر به آنها خواهیم پرداخت:
  •  ابتدا آنالیز کامل آب و محاسبه میزان مورد نیاز مواد شیمیایی برای سختی گیری آب
  • انجام فولیکولاسیون لخته سازی در اثر بر هم زدن و اختلاط آرام بدنبال اضافه کردن منعقد کننده و هم زدن سریع مواد شیمیایی و آب
  •  محاسبه میزان زمان لازم برای ته نشین شدن رسوبات
  • در نهایت نیز جدا کردن آب صاف شده برای عبور به عملیات بعدی
سختی گیر آب - دستگاه سختی گیر آب
انواع سختی گیر رزینی

 روش های سختی گیری آب

از جمله مهمترین روش هایی که میتوانیم برای این فرایند بیان نماییم، باید به موارد زیر اشاره کنیم:
۱. روش های مغناطیسی تصفیه آب
۲. جدا کردن املاح منیزیم و کلسیم با استفاده از مواد شیمیایی
۳. سبک نرم کردن آب با روش های مختلف
۴. تبدیل کردن منیزیم و کلسیم به املاح سدیم
از این روش های سختی گیری معمولا برای محیط های مختلفی استفاده می شود. از جمله حذف کردن سختی آب در تصفیه آب برج های خنک کننده، حذف سختی از آب های اشامیدنی و حذف سختی آب ورودی به بویلرها.

سختی گیر - water-softener
water softener

سختی گیر موتورخانه
موتورخانه هایی که در ساختمان های مسکونی نصب می شود، تولید کننده آبهای گرم هستند. این آبهای گرم خود رسوب گذاری می نمایند. همیشه آب های سخت عوامل سختی دارند که باید از سختی گیر رزینی عبور نمایند و به سمت دیگ های بخار عبور کنند.
از آنجایی که در بیشتر مناطق ایران مشکل سختی آب وجود دارد، استفاده از سختی گیری الزامی می باشد. امروزه در سراسر جهان از سیستم های سختی گیر در موتورخانه ها استفاده می شود. که در برخی موارد سختی گیر رزینی به کار می رود و در برخی موارد سختی گیر الکترومغناطیسی.
سختی گیر منازل مسکونی و ساختمانی
برخی از سختی های موجود در آب برای بدن مضر بوده و عوارض جبران ناپذیری را با خود به همراه دارند. مثلا وجود میزان معینی از منیزیم و کلسیم در آب، برای رشد کودکان لازم است. اما در صورتی که این میزان بیشتر شود، می تواند اختلالاتی را در رشد کودکان به همراه آورد.

سختی گیر
سختی گیر

طرز کار سختی گیری رزینی

این سختی گیر ها در اصل با تبادل یون آب را نرم می کنند. یون های سختی همچون منیزیم و کلسیم که در آب وجود دارند، از محفظه عبور می کنند. در این مرحله رزین یون سدیم خود را با منیزیم و کلسیم مبادله نموده و منجر به نرم شدن اب می شود .
پس از مدت معینی بین ۸ تا ۷۲ ساعت، رزین از یون های سخت انباشته می شود و دیگر قادر نخواهد بود عمل سختی گیری را به خوبی انجام دهد. از این رو لازم است از این مرحله به بعد، عمل احیای سختی گیر آغاز شود. برای این کار مقداری آب نمک از رزین عبور داده می شود و منجر می شود تا مجددا سدیم نمک جایگزین یون های سخت شود. پس از آن رزین باز می تواند عملیات سختی گیری آب را انجام دهد.

نحوه محاسبه ظرفیت سختی گیر

میزان ظرفیت سختی گیر به سختی آب ورودی و دبی بستگی دارد. یکی از فاکتور هایی که میزان ظرفیت سختی گیر را تعیین می کند فاصله زمانی احیای سختی گیر است. که این مسئله نیز به منابع انسانی و مدیریتی وابسته است. برای این که بتوان ظرفیت سختی گیر را محاسبه نمود، باید از فاکتور زیر استفاده کرد.
C=Q*t*TH*15.73
در این فاکتور هر نماد معنای خاصی دارد. مثلا:
T: زمان سختی گیری بین دو احیا را مشخص می کند که اصولا بین ۸ تا ۷۲ ساعت زمان می برد.
Q: دبی میزان آبی که وارد سختی گیر شده است بر حسب متر مکعب در ساعت
TH: میزان سختی اب بر حسب میلی گرم بر لیتر
C: ظرفیت سختی گیری بر اساس گرین

فیلتر نانو فیلتراسیون - قیمت فیلتر های اسمز معکوس
فروش ویژه انواع آب شیرین کن
02186122469
از بروز ترین اخبار مطلع شوید

به خبرنامه هفتگی ما بپیوندید

بروز ترین اخبار و تکنولوژی های تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب

دسته بندی مطالب

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *