گاهی اوقات آب آشامیدنی دارای مقادیر زیادی از مواد معدنی همچون کلسیم و کربنات است. این املاح را می توان بعد از جوشاندن آب در ظروف فلزی به صورت جرم و رسوب مشاهده کرد. ته نشین شدن رسوب در کتری به علت سختی آب است. مقدار سختی آب به میزان مواد معدنی بستگی دارد. هر چه مواد معدنی درون آب شرب بیشتر، سختی آب نیز بیشتر خواهد بود. تامین آب سالم یکی از مهم ترین نیازهای مردم در سراسر جهان است. با انتخاب و خرید یک دستگاه خوب می‌توان سختی آب و املاح آن را از بین برد. مهم ترین اختراع و ابداع بشر برای کاهش سختی و آلودگی آب، سختی گیر رزینی است.
دستگاه سختی گیر یا همان رسوب گیر جزو بهترین روش ها برای کاهش سختی آب است. آب با عبور از دستگاه سختی گیر (water softener)، املاح و مواد معدنی خود را از دست می دهد و به آبی سالم و نرم تبدیل می شود. این محصول می تواند کیفیت آب مصرفی را بهبود ببخشد. همچنین آن ها با حذف املاح و ناخالصی های آب، عمر تجهیزات و دستگاه ها را افزایش می دهند. این تجهیزات پر کاربرد با توجه به نیاز کاربران در ابعاد و ظرفیت های مختلف موجود هستند. طراحی آن ها طبق استانداردهای ملی، بین المللی و سازمان بهداشت است. متریال به کار رفته در ساخت بدنه آن ها، گالوانیزه یا فایبرگلاس است که از طول عمر و مقاومت بالایی برخوردار هستند. از لحاظ شکل ظاهری آن ها به صورت مخزنی استوانه ای و تحت فشار عمودی هستند.
سختی آب چیست و چه عواملی در ان نقش دارند؟
سختی آب یکی از مهم ترین فاکتور های کیفیت آب آشامیدنی است. اغلب نشانه های آن را هنگام رسوب کتری، آبگرمکن و پکیچ ها می توان مشاهده کرد. سختی آب در واقع مجموع مواد جامد حل شده در آب است که با واژه TDS یا همان (Total Dissolved solids) بیان می شود. آب سخت دارای مواد معدنی گوناگون منجمله نیترات، سدیم، فلزات سنگین، کلسیم، آرسنیک و کربنات است.
بر خلاف آب نرم، درون آب سخت مقدار زیادی کلسیم وجود دارد. در حقیقت عنصر اصلی سخت کننده‌ی آب، کلسیم و منیزیم است. سختی آب طبق استاندارد (WHO) با واحد ppm اندازه گیری می شود. مجموع سختی کربناتی یا موقتی و سختی بی کربناتی یا دائمی، سختی کل را تشکیل می‌دهد. آب نرم دارای سختی کل 250 پی پی ام و کمتر و آب سخت دارای سختی کل بیش از 250 پی پی ام است.
سختی موقت چیست؟
هنگام جوشاندن آب، جرم داخل ظروف نشان دهنده سختی موقت یا ناپایدار آب است. مهم ترین عناصر تشکیل دهنده سختی موقت شامل کربنات یا بی کربنات کلسیم و منیزیم است.
سختی دائمی چیست؟
سختی دائمی یا پایدار در اثر وجود عناصری همچون کلرید و سولفات کلسیم و منیزیم به وجود می آید. آن ها در اثر جوشیدن از بین نخواهند رفت.
عوارض سختی آب
مواد معدنی محلول در آب مشکلات متعددی برای صاحبان منازل و تاسیسات به وجود می آورد. تشکیل رسوب در لوله ها، آبگرمکن، دیگ های بخار، مبدل حرارتی، برج خنک کننده از شایع ترین عوارض سختی آب است. همچنین اثرات و عواقب سختی آب را می توان بر روی لیوان و ظروف مشاهده کرد که به صورت لکه های سفید رنگ ظاهر می شوند. به طور کلی سختی آب می تواند با آسیب رساندن به تجهیزات صنعتی و خانگی، هزینه های تعمیرات را افزایش دهد. سایر عوارض و مشکلات آب سخت عبارت است از:
- تغییر رنگ و طعم آب
- بوی ناخوشایند آب
- خشکی پوست و مو
- هنگامی که آب دارای سختی بالایی است، صابون و مواد شوینده کف نمی کنند. در نهایت مصرف صابون و مواد شوینده افزایش می یابد.
روش اندازه گیری سختی آب با دستگاه TDS
ساده ترین روش برای اندازه گیری سختی آب، استفاده از دستگاه سختی سنج TDS است. این دستگاه می تواند جامدات و ناخالصی های محلول در آب را تشخیص دهد. با کمک آن ها می توانید در هر زمان آب مصرفی خود را مورد تست قرار دهید و TDS یا میزان مواد معدنی را بسنجید. روش متداول دیگر، استفاده از کیت های سختی سنج است.
انواع دستگاه سختی گیر آب
سختی گیر رزینی
یکی از پر فروش ترین انواع دستگاه ها، سختی گیر رزینی است. بدنه این دستگاه معمولاً از جنس فلز یا فایبرگلاس است. در طراحی آن بستری از سلیس و رزین قرار دارد. در این نوع سیستم با وجود محلول سدیم، آب خروجی برای نوشیدن و آشامیدن مناسب نیست. به همین علت از آن ها برای حذف املاح آب مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع و موتورخانه ها استفاده می کنند. این نوع دستگاه نیز در دو مدل تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک موجود است.
سختی گیر مغناطیسی
سختی گیر مغناطیسی دارای یک آهنربای قوی است. این آهنربای قوی مواد جامد را ناپدار می کند و از ته نشین شدن رسوبات پیشگیری می کند. برای پیشگیری از ته نشین شدن رسوبات در تجهیزات صنعتی، آن ها در ساختار مولکول هایی از جمله کلسیم و منیزیم تغییراتی را ایجاد می کنند. در نهایت سختی گیر های مغناطیسی مانع انباشته شدن رسوبات می شوند و به صورت کامل سختی آب را حذف نمی کنند.
سختی گیر الکترونیکی
سختی گیر های الکترونیکی با ایجاد امواج الکترومغناطیسی بر روی ذرات و عناصر تشکیل دهنده آب تاثیر می گذارند. برای ایجاد امواج الکترومغناطیسی آن ها از یک برد، قطعات الکترونیکی و نیروی برق استفاده می کنند. این امواج از تشکیل رسوب در مبدل ها جلوگیری می کنند. مهم ترین مزیت های سختی گیر الکترونیکی نصب آسان، بدون نیاز به باز و بسته کردن اتصالات آب است.
دستگاه سختی گیر رزینی چگونه کار می کند؟
اساس کار دستگاه سختی گیر رزینی، تبادل یونی است. به این معنی که عناصر و یون های مهم که در ایجاد سختی آب نقش دارند، حذف می کنند. در این دستگاه دانه های کروی شکل قرار دارد که به آن ها رزین می گویند. به طور معمول رزین سختی گیر از مواد پلیمری به نام پلی استایرن است. آن ها با یون های سدیم باردار شده اند. با ورود آب به دستگاه، رزین ها یون و مواد معدنی موجود در آب را جذب می کنند. چرا که مواد معدنی بار مثبت و رزین بار منفی دارد. با این وجود بار های مخالف یک دیگر را جذب می کنند. بنابراین با تبادل یونی، سختی آب کاهش یافته و در نهایت آب مصرفی منازل نرم و بدون سختی است.
اجزای اصلی دستگاه سختی گیر
یکی از تجهیزات کاربردی برای تصفیه آب، سختی گیر رزینی است. همانطور که در فوق اشاره کردیم، این سیستم تصفیه آب از طریق مکانیزم تبادل یون، عوامل ایجاد سختی آب را از بین می برد.
شیر کنترلی: این ابزار میزان جریان آب عبوری را تنظیم می کند.
مخزن نگهداری آب نمک: این مخزن پایین تر از مخزن اصلی یعنی مخزن نگهداری رزین قرار دارد. جنس آن ها از پلی اتیلن است و برای نگهداری محلول آب و نمک به کار می رود. این محلول برای احیاء رزین ضروری و الزامی است.
محل نگهداری رزین: آب ورودی با گذر از دانه های کروی یا رزین که در مخزن قرار دارد، تصفیه می شود. مخزن اصلی ترین قسمت دستگاه سختی گیر رزینی به حساب می آید.
سایر اجزای سختی گیر رزینی شامل:
- شیر هواگیری
- شیر خط نمک
- منبع نمک
- شیر تخلیه
- مسیر ورودی
- دریچه بالا
- شیر ورودی
- شیر تخلیه شستشو
- مسیر آب نمک
- شیر خروجی
- دریچه پایین
- شیر نمونه برداری
کاربرد و مزایای سختی گیر رزینی
متداول ترین سیستم تصفیه آب که برای حذف ناخالصی های آب مورد استفاده قرار می گیرد، سختی گیر رزینی است. آن ها در طی فرآیندی به نام تبادل یونی، یون های کلسیم و منیزیم را با یون سدیم جا به جا می کنند. به طور معمول آن ها برای مصارف خانگی و صنعتی به کار می روند. مزایای مهم یک این دستگاه عبارت است از:
- پیشگیری از گرفتگی لوله های انتقال آب
- حذف سختی آب مورد نیاز برج های خنک کننده و سیستم های سرمایش
- پیشگیری از رسوب در تجهیزات صنعتی گران قیمت
- از بین بردن سختی آب مصرفی بویلر و راکتور
نحوه احیای رزین ها
یکی از نکات مهم نگهداری و افزایش راندمان و کارکرد سختی گیر رزینی، احیای آن هاست. برای احیای رزین بایست طبق مراحل زیر عمل کنید:
- اندازه گیری میزان سختی آب
- شست و شوی معکوس ( بکواش): در این مرحله باید شیر های خروجی را بسته و شیر تخلیه را باز کنید. شیر سه راهه باید به مدت 20 تا 40 دقیقه در حالت شستشو (wash) قرار گیرد تا آب شفاف و تمیز شود.
- مکش محلول آب: در سومین مرحله احیای سختی گیر رزینی، شیر مخزن نمک را باز کنید. 25 الی 40 دقیقه لازم است تا محلول نمک از منبع خارج یابد.
- آبکشی آهسته: شیر آب نمک را بسته و شیر سه راهه باید از حالت Wash به وضعیت عملیات (run) تغییر کند. بایستی شیر تخلیه را پس از شیرین بودن آب محکم کنید.
- آبکشی سریع
برای هر مرحله دبی و زمان مشخصی بر حسب حجم رزین درون مخزن نیاز است.
تفاوت سختی گیر آب با دستگاه تصفیه آب
گاها به نظر می رسد آبی که شفاف، بو و طعم خاصی ندارد، سالم است. اما همیشه اینطور نیست و آلودگی یا املاحی در آب وجود دارد که شما از وجود آن ها اصلاعی ندارید. زیرا نمی توان آن ها را با چشم مشاهده کرد و آشامیدن آن برای بدن انسان مضر است. آب آشامیدنی سالم دارای ویژگی های ذیل است:
- فاقد میکروب و ویروس
- فاقد مواد شیمیایی سموم
- عدم گرد و غبار
- عدم املاح و مواد معدنی
دستگاه سختی گیر آب و تصفیه آب دو محصول پر کاربرد برای بهبود طعم و رنگ آب آشامیدنی است. بسیاری از افراد معتقدند که تنها با خرید سختی گیر آب می توان سختی آب، مواد شیمیایی و سمی، میکروب و همه آلودگی و ناخالصی های آب را از بین برد. همچنین عده ای از مردم بر این باورند که یک دستگاه تصفیه آب می تواند سختی آب را حذف کند. در صورتی که هر کدام از آن ها برای کارکرد خاصی طراحی شده اند. یک دستگاه تصفیه آب می تواند شن، ماسه، گل و لای، فلزات سنگین، مواد شیمیایی و سموم را حذف کند. آن ها برای بهبود طعم و بوی آب به کار می روند.
اما یک سختی گیر رزینی با حذف سختی آب از ایجاد رسوب در لوله های انتقال آب و تجهیزات خانگی پیشگیری می کند. بنابراین از آن ها فقط برای حذف املاح یا سختی آب استفاده می کنند و برای حذف سایر میکروارگانیسم ها، کلر و گاز های شیمیایی دستگاه تصفیه آب مناسب است.
نقش و اهمیت سختی گیر در بویلر
در بیشتر منابع آب، منیزیم، کلسیم و آهن وجود دارد. در طول زمان این مواد معدنی در تجهیزات خانگی و صنعتی همچون بویلر، لوله ها، مبدل حرارتی و غیره رسوب می کند. به عنوان مثال در بویلر ها با حرارت دیدن آب، مواد معدنی به دیواره های دستگاه چسبیده و یا رسوب خواهد کرد. در نتیجه بر نحوه عملکرد، راندمان و طول عمر دستگاه تاثیر منفی می گذارد. با افت راندمان و تغییر عملکرد دیگ بخار، آب گرم مصرفی نیز کاهش می یابد. مهم ترین راه حل برای حذف سختی آب و عوارض آن برای بویلر و سایر تجهیزات صنعتی، خرید سختی گیر رزینی است.
انواع رزین تبادل یونی
برای فرآیند تبادل یونی باید از رزین های مخصوصی استفاده کرد. هر نوع رزین بعد از مدت زمان استفاده، خاصیت یونی خود را از دست می دهد. در صورتی که با احیاء یا نمک شور کردن، قادر به حذف سختی آب نیستند. با توجه به شرایط محیط، کیفیت دستگاه و میزان آب ورودی، تعویض رزین در بازه های زمانی مختلف الزامی است.
در سیستم های تبادل یونی از سه نوع رزین استفاده می کنند که شامل:
- رزین آنیونی
- رزین کاتیونی
- رزین میکس بد یا مخلوط آنیونی و کاتیونی
دستگاه سختی گیر آب چقدر عمر می کند؟
به طور معمول مخزن فایبرگلاس دستگاه سختی گیر بین 20 تا 50 سال طول عمر دارد ولی مخزن فلزی به دلیل خوردگی ناشی از تماس با آب، بعد از حدود 5 سال باید تعویض شود. رزین دستگاه نیز دارای طول عمر 2 سال مطابق اطلاعات درج شده بر روی پاکت توسط تولید کننده است. سایر قطعات نظیر بسته به کیفیت دستگاه، نحوه نگهداری و تعداد دفعات احیاء و میزان سختی آب طول عمر سختی گیر ها متفاوت خواهد بود.
خرید سختی گیر رزینی و نکات مهم انتخاب آن ها
سختی گیر رزینی نوع تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک با ابعاد و ظرفیت های مختلف، کلسیم و کربنات و سایر عناصر سخت کننده ی آب را از بین می برد. برای خرید سختی گیر رزینی و محاسبه ظرفیت آن باید دبی آب در گذر از سختی گیر و ساعت شست و شوی معکوس را در نظر گرفت. برای خرید این محصول می توانید با کارشناسان و مشاوران تهویه یکتا تماس حاصل فرمایید تا شما را در خرید سختی گیر رزینی راهنمایی کنند.
سایر نکات و عوامل مهم هنگام انتخاب سختی گیر رزینی:
- سیکل احیاء و شست و شو
- نوع رزین مصرفی
- ظرفیت و حجم رزین
- میزان سختی آب
- حجم و میزان آب ورودی به دستگاه
قیمت سختی گیر رزینی
مشکلات و هزینه هایی که بر اثر استفاده از آب سخت به وجود می آیند، باعث به کار گیری سختی گیر های رزینی در صنایع، ساختمان های مسکونی و تاسیسات گوناگون شده است. قیمت نهایی سختی گیر رزینی تحت تاثیر فاکتور هایی از جمله:
- نوع رزین و میزان آن
- ابعاد و ظرفیت
- کیفیت و طول عمر دستگاه
- جنس و ضخامت بدنه
- نوع قطعات
- راندمان
آخرین دیدگاه‌ها