مجموع یون های کلسیم و منیزیم را در داخل آب سختی می گویند که میزان آن در مصارف بهداشتی و صنعتی باید در حد مجاز باشد. سختی آب باعث تشکیل رسوب و ایجاد ساروبه در دیگ های بخار، مبدل های حرارتی و خنک کننده ها می گردد که طول عمر تجهیزات را کم می‌کند. همچنین در مصارف خانگی سختی آب باعث رنگین شدن ظروف سفالی، دیر پز شدن سبزیجات و بی رنگ شدن آن ها، رسوب املاح بر روی وسایل بهداشتی، در صنایع نساجی، کاغذسازی و کنسروسازی باعث ایجاد مشکلات عدیده ای می گردد. روش های متعددی جهت حذف سختی مانند روش های شیمیایی با آهک مازاد و آهک کربنات سدیم وجود دارد. ولی متداولترین روش جهت حذف سختی آب استفاده از آب تبادل کننده های یونی می باشد که رزین ها کلسیم و منیزیم را با سدیم تعویض نموده و آب سخت را به آب نرم تبدیل می نمایند. بعد از مدتی که رزین اشباع شد، جهت احیای رزین از محلول نمک (10%) استفاده می نمایند. سختی آب ناشی از وجود کاتیون های دو یا چند ظرفیتی، خصوصا یون های کلسیم و منیزیم محلول در آب می باشد که موجب بروز مشکلاتی شامل رسوب و تولید کف می شود.
- تشکیل کف حاصل از واکنش بین یون های سختی در آب و صابون و در نتیجه ایجاد لک بر روی سطوح شیشه ای، فلزی، بطری ها و لوازم خانگی
- نامحلول شدن و رسوب دادن مواد صابونی در هنگام ترکیب با سختی آب و در نتیجه کاهش بازدهی شوینده ها به دلیل مصرف بیشتر مواد شوینده در تماس با آب سخت
- تشکیل رسوب بر روی دستگاه های حرارتی مانند دیگ های بخار، برج های خنک کننده، چیلر و لوله ها که موجب مسدود شدن مسیر لوله ها و شیرآلات، و کاهش بازدهی انتقال حرارت و افزایش مصرف سوخت می شود.
سختی گیر رزینی متداول ترین دستگاه جهت کاهش پارامتر سختی آب می باشد که با استفاده از روش تعویض یونی و به کمک رزین های کاتیونی، کلسیم و منیزیم محلول در آب را از آن جدا می نماید. این رزین ها عملا کلسیم و منیزیم (سختی موقت) را با سدیم (نمک طعام) تعویض کرده و آب سخت (Hard water) را به آب نرم (Soft water) تبدیل می نمایند.
سختی گیر فایبرگلس (FRP Water Softener)
سختی گیر فایبرگلس دستگاهی است که جنس بدنه آن از الیاف فایبرگلس تنیده شده روی پلی اتیلن تشکیل می شود. یعنی از پلی اتیلن مقاوم سازی شده با الیاف فایبرگلس (FRP) ساخته شده باشد. فشار تست سختی گیر FRP معادل 14 بار می باشد و فشار کاری حداکثر 6 بار می باشد. رنگ بدنه مدل های فایبرگلس اصولا سفید و یا آبی می باشد.
سختی گیر فلزی
سختی گیر فلزی گالوانیزه یا استیل به دستگاهی گفته می شود که جنس بدنه آن استوانه عمودی فلزی (گالوانیزه یا استیل) می باشد. فشار تست مدل فلزی تا 20 بار نیز می باشد ولی فشار کاری تمامی انواع مختلف سختی گیرها بین 4 تا 7 بار می باشد. به منظور تولید بدنه دستگاه نیاز به امکانات خاصی نیست لیکن وجود عدسی زن محدب فلزی در کارخانه تولیدی ضروری می باشد. کارایی مدل فلزی نسبت به مدل فایبرگلس در ظرفیت های بالا بسیار بیشتر است لیکن در سایزهای کوچک دستگاه فایبرگلس قطعا پاسخگوی شما در تبدیل آب سخت به نرم خواهد بود.
مشکلات ناشی از عدم استفاده از دستگاه سختی گیر
- ایجاد لک پس از شستشوی البسه
- عامل افت فشار و گرفتگی ممبران RO
- مات شدن رنگ در صنایع رنگرزی و نساجی
- ایجاد رسوب بر روی دوش حمام و شیرهای آب
- تشکیل رسوب بر روی مبدل های گرمایشی و سرمایشی
- مصرف بالای انژری در سیستم گرمایشی به دلیل تشکیل رسوب
محاسبه حجم رزین سختی گیر آب
با در نظر گرفتن مقدار رزین ابعاد کلی سختی گیر همچون (ارتفاع و قطر) محاسبه می گردد. جهت به دست آوردن حجم رزین نیاز به داشتن مصرف آب تولیدی، سختی آب، زمان بین دو احیا و همچنین شستشوی سریع می باشد.
سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک
همان طور که از اسم این دستگاه مشخص است تمامی مراحل کارکرد دستگاه به صورت اتوماتیک می باشد و اپراتوری راحت تری در مقایسه با نوع نیمه اتوماتیک دارد. معمولاً در جاهایی که مشکل نفر جهت نگهداری سختی گیر وجود دارد از نوع اتوماتیک آن استفاده می کنند. این نوع سیستم در کنار امتیازهای مثبتی که دارد دارای نکات منفی نیز می باشد از جمله آن ها می توان آسیب پذیر بودن آن در مقایسه با نوع نیمه اتوماتیک آن اشاره کرد و میزان سطح فیلتراسیون در نوع نیمه اتوماتیک بیشتر از این گونه دستگاه ها می باشد متاسفانه خریداران این نوع از دستگاه ها احساس می کنند که در کنار اتوماتیک بودن آن ها دیگر نیاز به اپراتور نمی باشد که این فرضیه کاملاً مردود می باشد چرا که می بایست جهت وجود و یا عدم وجود سنگ نمک در مخزن احیای رزین می بایست به سیستم سر بزند. سختی گیر رزینی اتوماتیک از قیمت بالاتری برخوردار می باشد. عمده تفاوت قیمت در دستگاه سختی گیر رزینی اتوماتیک در نوع شیر می باشد چرا که تفاوت قیمت شیر اتوماتیک در مقایسه با نوع سلوولو آن چیزی در حدود سه برابر قیمت می باشد. شیرهای سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک در دو نوع جریانی و زمانی موجود می باشند در شیرهای به صورت زمانی تمامی مراحل عملکرد دستگاه با معیار زمان تنظیم می گردد ولی در نوع جریانی زمان تولید و احیا به وسیله گذر آب از سیستم تعیین می گردد.
سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک
دستگاهی که روی آن شیر نیمه اتوماتیک یا سولو ولو بسته شده باشد و قابلیت برنامه ریزی برای ارسال دستور مکش و کارکرد را نداشته باشد سختی گیر نیمه اتوماتیک گفته می شود. در این دستگاه یک فرد به صورت مستمر باید در فواصل زمانی معینی نسبت به تغییر حالت شیر و انجام عملیات بکواش اقدام نماید.
پارامترهای طراحی دستگاه سختی گیر رزینی
- ظرفیت مقدار رزین
- آنیونی یا کاتیونی بودن رزین
- مقدار گذر آب از دستگاه سختی گیر
- زمان سیکل شست شو و احیا سیستم
کاربردهای سختی گیر رزینی
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- خشکشویی ها و رستوران های بزرگ
- پیش تصفیه آب ورودی به RO ,UF ,NF
- نرم کردن آب نیروگاه های صنایع شیمیای
- استفاده در اسمز معکوس و یا سیستم دیونیزه
- استفاده در صنایع نساجی، غذایی، شیمیایی و …
- آب های آشامیدنی (استفاده از رزین های خوراکی)
- کاهش سختی دیگ های بخار و وسایل حرارتی و برودتی
- در تمامی واحدهای صنعتی و خانگی که مقدار سختی آب (مجموع یون های کلسیم و منیزیم) بالاتر از حد مجاز برای مصارف بهداشتی و صنعتی باشد.
مشخصات فنی سختی گیرهای رزینی
- مخزن نمک از جنس پلی اتیلنی
- یک لایه سیلیس دانه بندی شده
- لوله کشی از جنس گالوانیزه، پلی اتیلنی یا PVC
- مجهز به دریچه آدم رو، فشارسنج و شیر تخلیه هوا
- قابل ارائه با سه شیر اتوماتیک، نیمه اتوماتیک و دستی
- بدنه سختی گیر در دو نوع کربن استیل با پوشش رنگ اپوکسی و FRP قابل ارائه است.