سختی گیر

تعریف سختی گیر:

از نظر بهداشتی سختی بیش از حد آب موجب اختلال در هضم غذا و نیز بروز سنگ کلیه می شود بطوریکه حداکثر مجاز سختی کل برای مصارف آب آشامیدنی ۵۰۰ ppm می باشد.

از روش های متداول سختی زدایی استفاده از دستگاه های سختی گیر رزینی می باشد. دستگاه شامل یک استوانه فلزی است که در داخل آن ماده سختی زدا (رزین تبادل یونی) قرار گرفته است.

رزین 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 باردستگاه می تواند به صورت دستی و نیمه اتوماتیک یا تمام اتوماتیکی انجام گیرد.

عموما آب های مورد استفاده در فرآیند ها دارای سختی می باشد،تعبیری که در عموم از سختی آب می شود به قابلیت رسوب پذیری املاح آب گفته شده که این باور اشتباهی است، سختی گیر دستگاهی است که سختی آب را به صفر میرساند. در حالت کلی برای معرفی فاکتور های سختی آب عباراتی از قبیل TDSو EC و TH و... استفاده می شود.برای بهتر فهمیدن عملکرد دستگاه سختی گیر لازم نیست که ابتدا این پارامتر ها معرفی شود و سپس نحوه عملکرد دستگاه سختی گیر مورد بررسی قرار گیرد.

دستگاه سختی گیر رزینی حاوی رزین های کاتیونی می باشد که عمل جذب ذرات Mg وCa را برعهده دارند. بدیهی است که پس از طی مدت زمان مسخص از کارکرد دستگاه (بسه به حجم رزین) رزین های موجود در مخزن اشباع شده و نیاز به احیا دارند.این عمل توسط آب نمک (Nacl) اتفاق می افتد،به این عمل بکواش گفته می شود. با این عمل املاح جذب شده توسط رزین ها با (Nacl) وارد واکنش شده و ذرات معلق جذب شده از سطح رزین ها جدا شده و احیا می شود.عمر مفید رزین ها بسته به کارخانه سازنده آن متغیر است ولی نکته مهم در این خصوص تعویض رزین ها پس از طی عمر مفید آن است چراکه در صورت عدم رعایت این نکته سختی آب گرفته نمی شود.

سختی گیری آب:

مقدار سختی آب، علاوه بر اینکه در آب ‌های صنعتی خیلی حائز اهمیت است، از نظر بهداشت عمومی هم اهمیت خاصی دارد. آب ‌های سخت در درجه حرارت بالا مشکلاتی را به همراه دارد از جمله در جداره کتری و دیگ‌ های بخار رسوبات کربنات کلسیم ایجاد می‌کند.

مشکلاتی که سختی آب در صنایع مختلف ایجاد می ‌کند باعث شده است که ما از دستگاه ‌های سختی‌ گیر برای آب ‌های ورودی صنایع استفاده کنیم.

منظور از TDS مجموع تمام یون های موجود در آب می باشد. به طور کلی تمام ناخالصی های جامد محلول در آب می باشد. واحد اندازه گیری آن میلی گیرم در لیتر یا PPM می باشد.

EC: قابلیت هدایت و کانداکتیویته آب را نشان می دهد و این پارامتر نشان دهنده قابلیت عبور جریان الکتریسیته از آب است که این خود تابعی از قدرت یونی آب می باشد و واحد اندازه گیری آن میکرو زیمنس بر سانتی متر یا میکرو مو بر سانتی متر می باشد.

رابطه بین TDS و EC بصورت زیر می باشد:

EC 0.5 = TDS

سختی کل : TH

این پارامتر که مهمترین پارامتر در محاسبات ظرفیت سختی گیر محسوب می شود بیانگر میزان غلظت یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد که عامل اصلی رسوب گذاری در تجهیزات می باشد. واحد اندازه گیری این آیتم ppm می باشد.

کاربرد سختی گیر:

تبادل یونی: این تا حد زیادی متداول ترین نوع سختی گیرآب در کاربردهای خانگی و صنعتی است و با نام سختی گیر رزینی شناخته می شود. با حذف یون های کلسیم و منیزیم و جایگزینی آنها با یون های سدیم که هیچ یک از اثرات مخرب کلسیم و منیزیم را ندارند ، عمل می کند.

بدون نمک: این دستگاه از فیلتر مکانیکی برای از بین بردن کلسیم استفاده می کند، اما روی آب بسیار سخت خیلی خوب کار نمی کند. منیزیم را از بین نمی برد.

اسمز معکوس: این دستگاه آب را از طریق غشایی نیمه نفوذپذیر فیلتر می کند که تا 98٪ ناخالصی های آب را از بین می برد. این وسیله گران قیمت است و از مقدار قابل توجهی آب استفاده می کند. اما این نوع دستگاه در از بین بردن سایر ناخالصی های شیمیایی و همچنین کلسیم و منیزیم بسیار خوب است.

روش کار سختی گیر رزینی به این شکل است که آب سخت با عبور از روی رزین های این سختی گیر پس از مدت زمانی قدرت تبادل یونی خود را از دست می دهند ، وقتی املاح قدرت تبادل یونی خود را از دست بدهند و از کارایی بیافتند در این زمان با محلول نمک یا کلرید سدیم 10 درصد شسته می شوند تا قدرت تبادل یونی آنها مجددا احیا شود.

لوله های آب ورودی و خروجی دستگاه را به سیستم وصل کنید.

پس از باز کردن درب دریچه دست رو یا فلنج بالای مخزن، مطابق شکل با سیلیس و رزین کاتیونی بستر سازی کرده و سپس دریچه دسترو یا فلنج را محکم ببندید.

تانک نمک (حاوی محلول آب و نمک با غلظت مناسب) را زیر لوله آب نمک دستگاه قرار دهید.

در این فرمول ها موارد زیر را در نظر داشته باشید:

V: ظرفیت سختی گیر

D: درجه سختی آب

GPM : این رقم بسته به تجهیزات مورد استفاده در سیستم دارد . مثلا اگر در یک سیستم دیگ بخار و برج خنک کننده هر دو را با هم داشته باشیم مبنای ما در GPM دیگ بخار است. اما در سیستمی که چیلر، دیگ آب گرم و برج خنک کننده داریم GPM برج خنک کننده است. حال GPM برج خنک کننده نیز بر اساس ظرفیت و نوع چیلر آن تعیین می شود.