چرا باید دستگاه سختی گیر آب خریداری کنیم؟

مزایای مهم استفاده از سختی گیر آب در منزل

1- کاهش هزینه مصرف انرژی

تمام لوازم خانگی که با آب سر و کار دارند مانند سماور، کتری، ماشین ظرفشویی، ماشین لباسشویی، دستگاه قهوه ساز و …، زمانی که از آب سختی گیری شده استفاده می کنند با رندمان بالاتری کار کرده و مصرف انرژی در آنها کمتر می شود. یکی از بهترین گزینه های پیشگیری دستگاه سختی گیر رزینی میباشد. دلیل این موضوع، کاهش عملکرد و انتقال حرارت در صورت ایجاد رسوب بر روی سطوح این دستگاه ها و نیز لوله ها در زمان استفاده از آب با سختی بالا است.

طبق بررسی های به عمل آمده، مصرف برق لوازم گرم کننده برقی منزل در صورت استفاده از آب سختی گیری شده، حدود 22 تا 29 درصد در سال کاهش می یابد. زیرا هر 1.6 میلیمتر رسوب بر روی سطوح و لوله ها باعث کاهش انتقال حرارت به میزان 12% شده و به تبع آن میزان مصرف انرژی نیز افزایش می یابد.

2- افزایش طول عمر لوازم منزل و سیستم لوله کشی و تأسیسات منزل

تشکیل رسوب بر روی لوله ها موجب بروز خوردگی گالوانیکی در بخش فلزی سیستم تأسیسات منزل می شود. با ادامه این روند، لوله ها بتدریج خورده و پوسیده شده و تعویض و تعمیر آنها بسیار هزینه بر و با دردسر زیاد همراه خواهد بود.

تجهیزات گرمایشی منزل مانند دیگ، مبدل های حرارتی و لوله ها در صورت استفاده از آب سختی گیری شده، عملکردی به مراتب بهتری داشته و طول عمر بالاتری نیز خواهند داشت. به جرأت می توان گفت که استفاده از سختی گیر رزینی برای سیستم گرمایشی موتورخانه در منازل، یک الزام محسوب می شود.

3- تشکیل لکه های سفید رنگ روی سطوح

وجود املاح در آب با سختی بالا، باعث تشکیل لکه های سفید رنگ روی سطح کاشی، سینک، شیرآلات، وان حمام و سایر لوازم و تجهیزات در منزل می شود. تمیز کردن این لکه ها زحمت زیادی داشته و ممکن است در طول زمان باعث افتادن خش روی این سطوح به دلیل نیاز به تمیز کردن مداوم آنها شود.

4- کاهش مصرف مواد شوینده

مصرف مواد شوینده مانند صابون، شامپو، مایع دستشویی و ظرفشویی در صورت استفاده از آب سختی گیری شده به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد که جمع کلی آن با توجه به استفاده مداوم از این مواد در طول سال، رقم قابل توجهی خواهد شد.

5- نرمی و لطافت پارچه ها و البسه پس از شستشو

سختی بالا آب باعث زبر شدن نخ استفاده شده در بافت البسه و حتی کمی تغییر رنگ در آنها می شود. استفاده از آب سختی گیری شده باعث افزایش طول عمر و ماندگاری البسه و حفظ ظاهر آنها در طولانی مدت شده و نیاز به خرید لباس جدید در خانواده را کاهش می دهد.

6- افزایش نرمی، لطافت و درخشندگی مو پس از استحمام

اثری که در خصوص تأثیر آب با سختی بالا در لکه گذاری دارد، عیناً هنگام شستشوی موها در زمان استحمام نیز خود را نشان می دهد. در صورت استفاده از دستگاه سختی گیر شاهد نرمی و درخشندگی قابل توجه موها پس از استحمام خواهیم بود.

اگر آب منطقه مشکلات بسیاری داشته باشد و یا شور باید میتوان از آب شیرین کن استفاده کرد.

مراحل مختلف کاری دستگاه سختی گیر رزینی

مراحل مختلف کاری در یک دستگاه سختی گیر رزینی، عبارتند از:

– سرویس (Service)

– بک واش (Backwash)

– مکش محول آب و نمک (Brine Draw)

– شستشوی آهسته (Slow Rinse)

– شستشوی سریع (Fast Rinse)

مرحله اول: سرویس (Service)

در زمانی که سختی گیر در حال کار و در مرحله سرویس است، یونهای سدیم موجود در بستر رزین، جای خود را با یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب تعویض کرده و به این ترتیب، یونهای کلسیم و منیزیم که منشاء تشکیل رسوب کربنات کلسیم و کربنات منیزیم هستند، از آب خارج می شوند.

به تدریج و به مرور زمان و با افزایش مقدار یونهای کلسیم و منیزیم در بستر رزین، رزین به حالت اشباع رسیده و توان سختی گیری خود را از دست می دهد. از این زمان به بعد شاهد نشتی یونهای کلسیم  منیزیم در آب خروجی دستگاه خواهیم بود.

این حالت معمولاً در حدود بازه 85%-90% ظرفیت نامی سختی گیر اتفاق می افتد و می بایست سختی گیر وارد فاز شستشو و احیا شود.

مرحله دوم: بک واش (Backwash)

بک واش دستگاه سختی گیر رزینی، از مهمترین مراحل شستشوی دستگاه محسوب می شود. دلیل این امر نیز این است که بستر رزین در زمانی که دستگاه سختی گیر در وضعیت سرویس قرار داشته، مدت زیادی تحت جریان مداوم آب از بالا به پایین بوده و به این ترتیب، بستر رزین کاملاً حالت فشرده پیدا کرده است.

در حالت بک واش، جهت جریان آب معکوس شده و آب در داخل سختی گیر از پایین به بالا حرکت می کند. این کار موجب انبساط بستر رزین و شناور شدن دانه های رزین شده و ضمن آماده سازی بهتر آنها برای احیا، ذرات معلق درگیر شده در داخل بستر رزین نیز از دستگاه سختی گیر خارج می شوند.

نهایتاً زمانی بک واش به انتها میرسد که آب خروجی حاصل از بک واش، کاملاً تمیز و شفاف شده باشد.

مرحله سوم: مکش محلول آب و نمک (Brine Draw)

مهمترین مرحله احیای دستگاه سختی گیر رزینی، مرحله مکش محلول آب و نمک در ستون رزین است. میزان و غلطت محلول آب و نمک و کنترل فرآیند انجام احیا در این مرحله، تأثیر زیادی بر روی عملکرد رزین در مرحله سرویس بعدی خواهد داشت.

در این مرحله با وارد شدن محلول آب و نمک، فرآیند تبادل یودن معکوس شده و یون های سدیم موجود در محلول، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم جذب شده در بستر رزین می شوند.

مرحله چهارم: شستشوی آهسته (Slow Rinse)

پس از انجام مکش آب و نمک و مدت زمان سپری شده، لازمست تا ستون رزین کاملاً شستشو داده شود تا محلول آب و نمک بصورت کامل از دستگاه سختی گیر خارج شود.

مرحله پنجم: شستشوی سریع (Fast Rinse)

در آخرین مرحله، لازمست تا تمام املاح باقیمانده در ستون (شامل یونهای کلراید و سختی) بصورت کامل از ستون رزین خارج شوند تا امکان قرار گرفتن مجدد دستگاه سختی گیر رزینی در وضعیت سرویس مهیا شود.

موارد و مقادیر اشاره شده در این مقاله، می تواند به عنوان راهنمای کلی طراحی و برنامه ریزی مراحل مختلف کاری دستگاه سختی گیر باشد. طبعاً مقادیر و دستورالعمل مشخص شده توسط شرکت تولید کننده رزین و یا طراح دستگاه سختی گیر رزینی، بر اعداد اشاره شده در این مقاله اولویت دارند.

مراحل محتلف کاری در یک دستگاه سختی گیر رزینی را بصورت حلاصه می توانید در ویدیوی زیر مشاهده نمائید:

نگهداری دستگاه سختی گیر رزینی

محلول آب و نمک، یکی از مهمترین اجزای یک محسوب می شود. نمک، باعث احیای رزین سختی گیر شده و امکان فعالیت مجدد را به دستگاه می دهد. در این مقاله تلاش داریم تا نکاتی را در مورد نحوه نگهداری مناسب محلول آب و نمک و مخزن آن که در کنار مخزن دستگاه سختی گیر قرار دارد، بیان کرده و به برخی از سوالات متداول در این خصوص، پاسخ داده شود.

در چه بازه های زمانی، باید نمک به مخزن محلول آب و نمک اضافه کنیم؟

متداولترین انواع نمک مورد استفاده برای دستگاه های سختی گیر، عبارتند از کلرید سدیم (نمک طعام) و کلرید پتاسیم. اینکه نمک را باید چه زمان هایی به مخزن محلول آب و نمک اضافه کرد، بستگی به عوامل مختلفی، از جمله موارد زیر دارد:

– سایز مخزن محلول آب و نمک

– میزان سختی آب

– تعداد افراد خانواده

– میزان مصرف آب

به عنوان مثال، یک خانواده پرجمعیت، آب بیشتری را مصرف کرده و طبعاً نیاز به دفعات احیای بیشتری در دستگاه سختی گیر آنها وجود خواهد داشت. تعداد دفعات بیشتر احیا، به منزله افزایش میزان مورد نیاز نمک خواهد بود. خوشبختانه، اکثر های امروزی، بصورت خودکار، تمام برنامه ریزی و محاسبات لازم برای احیا را دارا بوده و شما می بایست تنها، حواستان به اضافه کردن به موقع نمک به مخزن محلول آب و نمک باشد.

بهترین مرجع برای دانستن زمان دقیق اضافه کردن نمک به دستگاه، دفترچه راهنمای سازنده است. اما به عنوان یک قاعده تجربی، پیشنهاد می شود که حدوداً ماهی دو بار، میزان نمک مخزل محلول آب و نمک را کنترل کرده و هر موقع مشاهده کردید سطح محلول، به کمتر از نصف ارتفاع مخزن آب  و نمک رسیده است، نمک جدید اضافه کنید. هر چه تعداد دفعات احیای یک دستگاه سختی گیر بیشتر باشد، تعداد دفعات مورد نیاز برای چک کردن میزان نمک در مخزن محلول آب و نمک، بیشتر خواهد بود.

چه مقدار نمک می بایست به مخزن محلول آب و نمک اضافه کنیم؟

پیشنهاد می شود که میزان محلول آب و نمک موجود در مخزن، همواره بیش از یک چهارم حجم مخزن و کمتر از چهار تا شش اینچ از لبه بالایی مخزن باشد. در این حالت، مخزن محلول آب و نمک، در بهترین حالت راندمان خود قرار دارد. همواره در نظر داشته باشید که سطح نمک می بایست بالاتر از سطح آب قرار بگیرد. معمولاً پس از مدتی، مقداری نمک به دیواره های مخزن محلول آب و نمک چسبیده و سفت می شود که به آن اصطلاحاً Salt Bridge گفته می شود. این اتفاق باعث کاهش حل شدن نمک تازه بالای این لایه در محلول و به تبع آن، کاهش راندمان احیا می شود.

همیشه در زمان اضافه کردن نمک جدید، ابتدا، این نمک های سفت شده را از دیواره مخزن جدا کرده و داخل محلول بیندازید. برای انجام این کار، کمی آب داغ روی این قطعات سفت شده نمک بریزید تا جدا شدن آنها ساده تر شود. ضمناً قطعه های درشت نمک جدید را حتماً به تکه های کوچکتر شکسته و سپس به محلول اضافه کنید.

میزان مصرف نمک در دستگاه سختی گیر، به ظرفیت و سایز دستگاه و همچنین مقدار مصرف آب بستگی دارد. بطور کلی می توان گفت که مصرف نمک یک دستگاه سختی گیر خانگی که سایز آن به درستی انتخاب شده باشد (تعداد خانوار چهار نفر و سختی آب حدودی 7 تا 10 گرین)، حدود 5 کیلوگرم در هفته  و یا حدود 20 تا 25 کیلوگرم در ماه تخمین زده می شود.

در مناطقی که دارای آب و هوای گرم و مرطوب است، می بایست میزان کمتری نمک داخل مخزن محلول اب و نمک ریخت. زیرا این شرایط آب و هوایی، باعث ایجاد رسوب و سخت شدن بیشتر نمک روی جداره های مخزن می شود.

همواره می بایست مقداری آب در کف مخزن محلول آب و نمک وجود داشته باشد. البته، ارتفاع آب موجود در مخزن محلول آب و نمک، نمی بایست بیشتر از 10 اینچ باشد.

در مناطقی که بطور گسترده با مشکلات آب مواجه هستند استفاده از آب شیرین کن صنعتی پیشنهاد میشود.

چگونه مخزن محلول آب و نمک را تمیز کنیم؟

یکی دیگر از کارهای مهمی که برای نگهداری مناسب مخزن محلول آب و نمک، ضروری است، تمیز کردن مناسب و بموقع مخزن است. بصورت کلی، تمیز کردن مخزن محلول آب و نمک، سالی یکبار کافی است. اما در برخی مواقع، مخصوصاً در صورت استفاده از نمک با درجه خلوص پایین، رسوب گذاری در مخزن افزایش پیدا می کند. در اینصورت، تمیز کردن مخزن محلول آب و نمک می بایست در بازه های زمانی کوتاهتری انجام شود. مراحل تمیز کردن مخزن محلول آب و نمک را می توان در قالب مراحل زیر، بیان نمود:

1- با استفاده از دفترچه راهنمای سازنده، ابتدا دستگاه را در حالت bypass قرار دهید. در این حالت، دستگاه سختی گیر موقتاً از مدار خارج شده و پس از تمیز شدن مخزن آب و نمک، مجدداً در مدار قرار می گیرد.

2- تمام اتصالات و شیلنگ های بین دستگاه سختی گیر و مخزن محلول آب و نمک را جدا کنید.

3- آب داخل مخزن را در نقطه ای مناسب تخلیه کنید. به این نکته توجه داشته باشید که محلول آب و نمک را به هیچ عنوان در باغچه برای آبیاری نریزید. این آب، حاوی مقدار زیادی سدیم است که برای گیاهان مضر خواهد بود.

4- نمک های باقیمانده ته نشین شده را خارج و دور بریزید.

5- در صورتیکه نمک روی جداره مخزن، سفت شده باشد، باید ابتدا آب داغ روی آن بریزید تا راحت تر از بدنه جدا شده و امکان تخلیه آن وجود داشته باشد.

6- در بخش زیرین بعضی از مخازن محلول آب و نمک، یک قطعه مانند صافی تعبیه شده است. در صورت وجود چنین قطعه ای، آن را خارج کنید.

7- چند عدد قرص ماشین ظرفشویی را در 4 تا 8 لیتر آب حل کنید تا مخلوط مناسبی برای شستشو آماده شود.

8- محلول شستشوی آماده شده را درون مخزن محلول آب و نمک ریخته و با برس مناسب، تمام بدنه مخزن را کامل تمیز کنید. نهایتاً آب مخزن را تخلیه و به فاضلاب بریزید.

9- حدود 8 تا 12 لیتر آب تمیز در مخزن محلول آب و نمک ریخته و یک چهارم فنجان، وایتکس به آن اضافه کنید. اجازه دهید تا 15 دقیقه این محلول به همین حالت باقی بماند. سپس با یک برس، تمام دیواره مخزن را با این محلول، شستشه و تمیز کنید.

10- محلول فوق را تخلیه و دور بریزید و مخزن را بشورید.

11- مخزن محلول آب و نمک را در جای خود قرار دهید. اتصالات را مجدداً برقرار کرده و دستگاه را از حالت bypass خارج کنید.

12- حدود 20 لیتر آب تمیز داخل مخزن بریزید.

13- حدود 50 کیلوگرم نمک داخل مخزن خالی کنید. همانطور که اشاره شد، سعی کنید همیشه حداقل یک چهارم مخزن، دارای نمک  باشد. البته بالای مخزن هم باید حدود 6 اینچ فضای خالی وجود داشته باشد.

سختی گیر آب چیست؟

رفع که اصطلاحا به سختی گیر آب معروف می باشد با روش های مختلفی انجام میشود که در یک دسته بندی کلی می توان آن ها را به سختی گیر موقت و دائم تقسیم نمود. در بسیاری از مواقع حجم بالایی از املاح و کلسیم و منیزیم موجود در آب بر اثر حرارت دادن و جوشاندن آب در دیواره ها و کف ظرف نشست و رسوب می کند. این نوع سختی موقت یا سختی می باشد و براحتی قابل حذف می باشد. در نوع دیگر سختی آب که به سختی دائم معروف می باشد و املاح موجود در آب غیرکربنات می باشند، تنها از روش های صنعتی و با مواد شیمیایی و فرآیندهای مختلف قابل حذف می باشند. برای انجام این فرآیندها از دستگاه هایی با بدنه فلزی یا فایبرگلاس استفاده میشود که به آن سختی گیر آب گفته میشود.

انواع سختی گیر از نظر جنس بدنه

در فرایند تولید دستگاه های سختی گیر جنس و متریال به کار رفته برای ساخت بدنه آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار بوده و ارتباط مستقیم با طول عمر و ماندگاری آنها دارد. در حالت کلی می توان این دستگاه ها را از نظر جنس بدنه به دو گروه کلی زیر تقسیم بندی نمود:

سختی گیر فایبرگلاس

ورق های فایبرگلاس که ترکیبی از الیاف شیشه، اپوکسی و ونیل استر می باشند با قرار گرفتن بر روی لایه ای مقاوم از مواد پلی تیلن سطحی کاملا مقاوم در برابر فضار و ضربه و خوردگی را بوجود می آورند. سختی گیر فایبرگلاس FBR یکی از نمونه های بسیار پرکاربرد می باشد که با توجه به میزان ضخامت ورق های به کار رفته در آنها تا 6 بار فشار را به خوبی تحمل می کند. از مهم ترین ویژگی ها و نقاط مثبت آن می توان به مقاومت در برابر خوردگی با مواد اکسید کننده موجود در آب اشاره نمود.

در حالت کلی، سختی گیرهای فایبرگلاس به اندازه دستگاه با بدنه فلزی در برابر فشار و ضربه مقاوم نمی باشد و به همین دلیل بیشتر در مجتمع های مسکونی کاربرد دارند. علاوه براین، استفاده از ورق های فایبرگلاس در تولید این دستگاه باعث میشود تا در برابر یخ زدگی مقاومت خوبی نداشته و کاهش دمای زیاد منجر به ترکیدگی بدنه شود.

سختی گیر فلزی

جنس این گروه از دستگاه ها بر اساس کاربرد و میزان آب ورودی به آنها در هر سیکل تعیین می گردد، به طوریکه هر چه وزن آب ورودی بیشتر باشد، لازم است برای بدنه دستگاه مقاومت بالاتری در نظر گرفت. در محیط های صنعتی و تصفیه خانه های بزرگ که از سختی گیرهای عمودی و افقی با اندازه و ابعاد زیاد استفاده میشود، دستگاه هایی انتخاب میشوند که بدنه آنها تماما از فلز باشد. سختی گیر فلزی دارای بدنه استیل در صورت استفاده از ورق هایی با ضخامت استاندارد ، تا 20 بار فشار را تحمل خواهند کرد. لازم به ذکر است، در صورت عدم استفاده از رنگ های مخصوص بدنه این دستگاه به سرعت دچار خوردگی و زنگ زدگی میشود که یک نقط منفی برای آن به شمار می رود.

انواع سختی گیر از نظر عملکرد

در طراحی و ساخت آب با توجه به فرآیند و شیوه ای که برای جدا کردن املاح و یون ها به کار برده میشود، نوع دستگاه تعیین می شود. هر یک از این دستگاه ها روش های مختلفی را برای حذف سختی آب به کار می برند. به عنوان مثال برخی برای حذف کلسیم و سدیم از مواد شیمیایی استفاده می کنند و برخی آنها را به املاح سدیم تبدیل می کنند. در برخی از دستگاه ها از روش های مغناطیسی استفاده نموده و تا حد زیادی می توانند در گرفتن سختی آب موثر باشند و در برخی نیز از روش های ترکیبی استفاده میشود.

روش های بدست آوردن آب نرم و حذف املاح موجود در آب با توجه به میزان املاح، نوع آنها و همچنین صنعتی که از آب نرم استفاده می کند متغییر می باشد. به طور کلی دستگاه های water Softener را می توان بر اساس نحوه کارکرد و عملکرد به چند گروه کلی تقسیم بندی نمود که عبارتند از:

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

از روشهای متداول سختی زدایی استفاده از دستگاههای سختی گیر رزینی می باشد. دستگاه شامل یک استوانه فلزی است که در داخل آن ماده سختی زدا (رزین تبادل یونی) قرار گرفته است. های مذکور می توانند یون سدیم را با یون کلسیم و منیزیم در آب مبادله نموده و جایگزین آنها نماید . راه اندازی ، بهره برداری و تجدید بار دستگاه می تواند به صورت دستی و نیمه اتوماتیک یا تمام اتوماتیکی انجام گیرد. دستگاه‌های سختی‌ گیر رزینی مورد استفاده در تصفیه آب، بیشتر به صورت استوانه فلزی هستند، که در داخل آن، ذرات رزین قرار می‌‌گیرند.

و حذف سختی آن در دو نوع اتوماتیک و نیمه اتوماتیک می باشد که هر یک دارای ویژگی های خاصی هستند. از جمله تفاوت های موجود در آنها شیوه می باشد. در سختی گیر تمام اتوماتیک فرآیند شستشو که در اغلب مواقع بک واش می باشد، بدون نیاز به دخالت اپراتور و انسان، به صورت خودکار انجام میشود و رزین ها مجدد احیا می گردند. در مقابل، برای تمیز کردن رزین ها در نوع سختی گیر نیمه اتوماتیک، اپراتور این فرآیند را انجام می دهد.

از مهم ترین کاربردهای سختی گیر رزینی می توان به صنعت چرم سازی، نساجی، قالیشویی، لبنیات و صنایع غذایی، صنایع نفت و پتروشیمی، بتن ریزی و ساختمان سازی اشاره نمود.

اجزای مخازن سختی گیر رزینی

مخزن

رزین‌ها در داخل این مخازن قرار می‌گیرند در واقع عمل تصفیه در این قسمت صورت می‌گیرد .در طراحی و تولید سختی گیر رزینی به شکل و ساختار کلی مخزن اهمیت بسیار زیادی داده میشود و محل قرار گیری دریچه های ورودی و خروجی و شیرهای متعدد در آن با حساسیت بالا تعیین می گردد. علاوه براین، جنس به کار رفته برای مخزن از اهمیت بالایی برخوردار است و اغلب از ورق کربن استنلس استیل (SS) برای این منظور استفاده میشود.

رزین‌ها موادی هستند که با پلیمریزاسیون ترکیبات آلی حاصل شده است. در داخل مخزن سختی گیر با توجه به نوع املاح و یون ها و همچنین مقدار آنها از تعداد مختلفی از رزین استفاده می شود. به منظور جلوگیری از فرار رزین ها از نازل یونی و همچنین حذف ذرات معلق بزرگتر در آب، رزین ها بر روی بستری از قرار داده میشوند. آب‌هایی که دارای املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین می‌باشند، رزین‌ها را فرسوده و آبدهی دستگاه سختی‌گیر را کاهش می‌دهد.

 نازل

نازل‌ها برای جمع آوری آب تصفیه شده استفاده می‌شوند. جنس به کار رفته در تولید سختی گیر رزینی برای نازل اغلب از برنج، پلاستیک و PVC می باشد.

مخزن محلول آب و نمک

محتویات این مخازن برای احیای رزین مورد استفاده قرار می‌گیرند. رزین ها به مرور زمان و بخاطر وجود املاح آهن و منگنز و سایر فلزات کارایی خود را از دست می دهند و در نهایت عملکرد دستگاه با اختلال مواجه خواهد شد. به همین منظور در تولید سختی گیر آب نوعی مخزن از جنس PVC نیز که به مخزن اصلی متصل می باشد در نظر گرفته میشود. در این مخزن سنگ نمک و آب قرار گرفته است که در شستشو و احیای نازل ها بسیار موثر می باشد.

مانومتر سختی گیر رزینی

برای کنترل فشار ورودی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طرز کار سختی گیر رزینی

• نحوه‌ی کار به این ترتیب است که با ورود آب از قسمت بالایی مخزن آب در تماس با رزین‌ ها قرار می‌گیرد و در این حالت فرآیند تبادل یونی انجام می‌گیرد.
• در طی فرآیند تبادل یونی، رزین‌ها یون‌های عامل سختی (منیزیم و کلسیم) را از آب می‌گیرد و به جای آن یون سدیم را به آب می‌دهد با این فرآیند آب سخت به آب نرم تبدیل می‌شود.
• در انتهای مخزن از سنگ سیلیس استفاده شده است که آب نرم شده با عبور از این لایه مقداری از ذرات معلق خود را از دست می‌دهد. در نهایت آب خروجی توسط یک سری نازل جمع آوری می‌شود.
• پس از مدتی آب راندمان کار کاهش می‌یابد که به دلیل اشباع شدن رزین‌ها می‌باشد برای برطرف کردن این مشکل می‌توان از احیای رزین استفاده کنیم. احیای رزین با ریختن محلول آب و نمک انجام می‌گیرد. استفاده از آب‌های گل آلود و دارای مواد معلق، و همچنین آب‌هایی که دارای املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین می‌باشند، رزین‌ها را فرسوده و آبدهی دستگاه سختی‌گیر را کاهش می‌دهد.

نکات مهم در خرید سختی گیر رزینی

گروه های تولید مشخصات متفاوتی را برای محصولات خود ارائه می دهند که هر یک می توانند در محیط و شرایط خاصی مناسب باشند. به عبارت دیگر، تمام انواع سختی گیری رزینی را نمی توان برای محیط های متفاوت به کار برد. در نتیجه لازم است در انتخاب و خرید سختی گیر رزینی چند نکته مهم را مد نظر قرار دهید که عبارتند از:

• حجم، ظرفیت و نوع رزین به کار رفته در داخل مخزن
• دبی آب ورودی به مخزن
• نوع و میزان سختی موجود در آب
• چرخه به کار رفته برای احیا و شستشوی رزین ها

نحوه شستشو سختی گیر رزینی

با استفاده متوالی از رزین ، به مرور حجم بالایی از آلاینده ها روی این بستر قرار گرفته و قدرت دانه های رزین در حذف سختی آب تا حد زیادی کاهش پیدا خواهد کرد. به همین منظور لازم است این بستر به روش های مختلف شستشو داده شده و احیای رزین انجام شود. برای شستشوی این بستر لازم است چند عمل مهم انجام شود که عبارتند از:

شستشوی معکوس بستر رزینی

به حرکت آب بر خلاف مسیر و جهت همیشگی از روی بستر رزینی اصطلاحا شستشوی معکوس یا احیای سختی گیر رزینی گفته میشود. در این روش آب با فشار نسبتا زیاد از پایین دستگاه به سمت بالا حرکت نموده و مواد آلاینده موجود در لا به لای دانه های رزین را از جدا نموده و به سمت بالا حرکت خواهد داد. انجام این کار به صورت اتوماتیک توسط دستگاه هر چند ساعت یک مرتبه انجام میشود.

احیای بستر رزینی با آب نمک

همان طور که اشاره شد، دانه های رزین تلاش می کنند تا کلسیم و منیزیم موجود در آب را جذب کنند. پس از گذر زمان و استفاده متوالی از دستگاه، مقدار کلسیم و منیزیم موجود روی بستر رزینی افزایش پیدا نموده و قدرت رزین ها کاهش پیدا خواهد کرد. به همین منظور از محلول آب نمک استفاده میشود تا یون های سدیم جانشین کلسیم و منیزیم روی رزین ها گردند.

در نهایت و پس از انجام این کارها لازم است مجدد بستر رزینی به طور کامل با آب خالص شستشو داده شود.

نحوه احیای سختی گیر رزینی

به دلیل تبادل یون که رزین با املاح موجود در آب انجام می دهد، به مرور کارایی و خاصیت خود را از دست می دهد. در این شرایط لازم است به شیوه های مختلف از جمله استفاده از محلول آب و نمک رزین احیا شود. با توجه به نوع دستگاه متفاوت بوده و ممکن است به صورت اتوماتیک یا دستی انجام شود.

انواع شیر سختی گیر

با توجه به نوع دستگاه از شیرهای مختلفی در آنها استفاده میشود که می توان به دو گروه تقسیم بندی نمود:

شیر سولو ولو سختی گیر رزینی

به منظور کنترل عملیات و فرایندهای مختلف در فیلتر سختی گیر از شیرهای سه حالته سولو ولو solo volve استفاده میشود. این شیرها از بخش های مختلفی از قبیل سوزن انژکتور، واشر و بدنه تشکیل شده و با توجه به اینکه بر روی چه وضعیتی تنظیم میشود، عملکردهای متفاوتی را پیاده سازی خواهد نمود. وضعیت یا حالت یک این شیرها به معنای شروع فرایند شستشوی معکوس یا بک واش می باشد که به منظور احیا رزین ها مورد استفاده قرار میگیرد. در صورت نیاز به احیای بستر رزینی با محلول آب و نمک، شیر سلو ولو بر روی وضعیت دو قرار گرفته و در حالت عادی در حالت سه قرار میگیرد.

شیر اتوماتیک

عملکرد این شیرها بدون نیاز به اپراتور بوده و بر اساس تنظیمات صورت گرفته بر روی دستگاه، در شرایط لزوم در حالت های مختلف بک واش و غیره قرار میگیرد. با توجه به عدم نیاز به اپراتور انسانی برای تغییر حالت دستگاه، شیرهای تمام اتوماتیک کارایی بالاتری داشته و قیمت آنها نیز نسبت به سولو ولو بیشتر می باشد.

مزایای استفاده از سختی گیر آب

همان طور که اشاره شد دستگاه های سختی گیر آب کاربرد بسیار گسترده ای در مصارف خانگی و صنعتی دارند که دلیل آن مضراتی می باشد که املاح موجود در آب بر محیط های مختلف ایجاد می کنند. اصلی ترین دلایل اهمیت سختی گیری آب عبارتند از:

• کلرورهای کلسیم و منیزم موجود در آب به شدت موجب خوردگی دیواره های دیگ های بخار، لوله های انتقال آب و سایر فلزات می گردد.
• سولفات های کلسیم و منیزم به مرور بر دیوار و مسیر انتقال آب در تاسیسات مولد نیرو، لوله های آب خانگی و آبگرمکن ها ایجاد رسوب می کنند.
• وجود بیش از 3000 میلی گرم کلرو سدیم در آب موجب شوری، مزه بد و غیر قابل شرب بودن آن می گردد.
• Co2 آزاد شده از کربنات و بی کربنات پتاسیم و سدیم با آب واکنش انجام داده و اسید کربنیک تولید خواهد شد. اسید کربنیک به شدت بر لوله ها و جداره دیگ های صنعتی اثر منفی ایجاد می کند.
• سختی بیش از اندازه در آب برای سلامتی انسان مضر بوده و تشکیل انواع سنگ‌های کلیه، مثانه و سوء هاضمه از آن جمله می‌‌باشد.
• ایجاد رسوب در دیگ‌های بخار فشار بالا، که باعث کاهش راندمان بر اثر انتقال حرارت پایین و در نتیجه بالا بردن دمای کاری دیگ توسط کاربر برای جبران کسری انتقال حرارت و به تبع آن افزایش مصرف سوخت خواهد شد.
• ایجاد رسوب در برج‌های خنک کن، چیلر و سایر سیستم‌های حرارتی و برودتی و کاهش راندمان آنها و یا از کار افتادن کل سیستم
• به علت سختی موجود در آب، قدرت شویندگی انواع مواد صابونی کاهش می‌‌یابد بطوریکه بازدهی شوینده‌ها در آب سخت نصف بازدهی آنها در آب نرم است.
• در صنایع نساجی و رنگرزی باعث افت کیفیت رنگ می‌‌شود.

کاربرد دستگاه سختی گیر (water Softener)

همان طور که اشاره شد، سختی موجود در آب نه تنها بر سلامتی افراد بلکه در کیفیت محصولات تولید شده در صنعت نیز اثر منفی ایجاد خواهد کرد. در نتیجه می توان از آن در حوزه های مختلف استفاده نمود که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• جلوگیری از عملیات رسوب‌گذاری در دستگاه‌های گران قیمت
• کاهش سختی و تصفیه آب آشامیدنی
• پیشگیری از گرفتگی لوله‌ها