سختی گیر

سختی گیر رزینی

سختی گیر رزینی

سختی گیر چیست،سختی آب چیست ؟

به ویژگی هایی از آب که با توجه به نوع و میزان مواد حل شده در آن تغییر می کند خواص شیمیایی آب گویند. سختی آب یکی از ویژگی های شیمیایی آب است که به واسطه وجود یونهای کلسیم و منیزیم ایجاد میشود.

به بخشی از مواد و فلزات محلول در آب كه ماهیت رسوبی دارند و از تركیبات آهن، منگنز،استرانسیم، آلومینیوم و به خصوص كلسیم و منیزیم بوجود می‌‌آیند،سختی می گویند.

سایر ویژگیهای آب نظیر مقدار درجه اسیدی یا PH ،قلیائیت POH ،هدایت الکتریکی، حلالیت و هدایت ویژه آب هستند.

روشهای تعیین سختی آب:

دقیق ترین روش برای تعیین سختی آب، محاسبۀ آن از آنالیز کامل شیمیایی آب است. وقتی نمکی مانند کلرید سدیم، NaCl ، در آب حل میشود، دو یون جدا از هم Na و Cl به وجود میآید که به طور جداگانه اندازه گیری می شوند.

عملا میتوان فلز کلسیم را جداگانه و بدون توجه به ترکیب آن با بنیان بیکربنات HCO 3 که تولید  بیکربنات کلسیم 2 (Ca  (HCO3  میکند و یا بنیان سولفات،SO4 و تشکیل سولفات کلسیم CaSO4 ،تعیین نمود.

به همین ترتیب بنیانهای اسیدی را نیز بهطور جداگانه میتوان اندازه گیری نمود،

یعنی بیکربنات، سولفات و کلرید را بدون توجه به فلزات ترکیب شده با آنها مشخص میکنیم.

پیشگیری از تشکیل رسوب:

روشهای متعددی برای پیشگیری یا به حداقل رساندن رسوبگیری وجود دارد:

افزایش مقدار کل ذرات جامد که در اثر تبخیر آب سیستم گردش مجدد ایجاد شده است را میتوان به وسیله زیرکشی بخشی از آب و استفاده از آب جبرانی،کنترل نمود.

تمایل رسوب کردن کربنات کلسیم را میتوان با افزایش مواد شیمیایی بازدارنده کنترل کرد؛ مانند پلی فسفات ها که باعث حفظ حلالیت کربنات کلسیم در آب میشوند.

آب را میتوان با افزایش اسید (معمولاً اسید سولفوریک) پایین آورده و قلیائیت را کاهش داد. اما افزایش اسید نباید در حدی باشد که خوردگی را افزایش دهد.

می توان قبل از استفاده، آب را تصفیه کرد تا اجزای کلسیم، منیزیم و آهن که غیرقابل انحلال ایجاد میکنند،حذف شوند.

سختی آب در مناطق مختلف ایران:

کیفیت آب میتواند به صورت چشمگیري از یک منطقه نسبت به منطقه دیگر و متناسب با منابع آبی آن منطقه و مواد معدنی موجود در آب، تغییر کند. بسیاری از شهرهای کویری ایران که خاک قلیایی(خاکی مملو از فلزات قلیایی خاکی) دارند،

از جمله شهرهای قم، زاهدان، گرمسار و سمنان هستند که میزان سختی آب در آنها بالا ست، به طوری که در استان های سیستان و سمنان، ساالنه چندین بار باید پوشالهای کولر آبی را به علت اینکه مقدار فراوانی املاح روی آن رسوب کرده است تعویض کرد.

سختی گیر (Softener Water)

برای کاهش سختی آب چهار روش عمده وجود دارد:

1 روش تعویض یونی (Exchange Ion )با استفاده از بستر رزینی(Resin)

2 روش اسمز معکوس (Osmosis Reverse)

3 روش سختیگیر پلیفسفات

4 روش مغناطیسی و الکترومغناطیسی (الکترونیکی)

سختیگیر رزینی، سختیگیر مکانیکی یا سختیگیرهای تبادل یونی، رایجترین انواع سختیگیر در بازار هستند. سختی گیرهای شیمیایی و فیزیکی، اگرچه گاهی اوقات به عنوان (نرمکننده) به آنها رجوع می شود.
اما مواد معدنی سخت را از آب پاک نمیکنند، بلکه از ته نشین شدن یا چسبیدن آنها به سطوح، جلوگیری میکند. تنها راه حل برای نرم کردن آب سخت، پاک کردن مواد معدنی کلسیم و منیزیم، از آب است. فقط سختی گیرهای تبادل یونی (رزینی) و برخی روشهای فیلتراسیون این کار را انجام میدهند.

مزایا سختی گیرهای تبادل یونی:

تمامی نیازهای آب نرم واقعی را برای مصارف خانگی و صنعتی، برآورده میکنند.

معایب سختی گیرهای تبادل یونی :

مشکالت اصلی سختی گیرهای تبادل یونی عبارتاند از:

1 گران بودن آنها

2 بالا بودن هزینه راه اندازی و نگهداری آنها

3 جاگیر بودن سختی گیر

همچنین آب سختی گیری شده حاوی سدیم بوده که برای آشامیدن مناسب نیست.

البته این مشکل را میتوان با در نظر گرفتن یک خروجی که آب سختی گیری نشده از آن بیرون میآید، حل نمود. یک راه حل دیگر برای از بین بردن محتویات سدیم، استفاده از دستگاه تقطیر کننده آب است.

کاربردهای سختیگیر رزینی:

کاربرد سختی گیرها رزینی معموالا برای مصارف صنعتی، شهری و تجاری استفاده میشوند. از کاربردهای سختیگیر میتوان موارد زیر را نام برد:

1 آب آشامیدنی

2 آب جبرانی دیگ و رآکتور

3 برج خنک کننده با آب

4 آب با درجه خلوص بالا

5 خشک شویی ها و رستورانهای بزرگ

6 حفاظت از عناصر انتقال حرارت و نازل اسپری

7 استفاده در اسمز معکوس و یا سیستم دیونیزه

8 تصفیۀ فاضالب

9 بازسازی آب

اسمز معکوس (Osmosis Reverse)

فرایندی فیزیکی است که می توان از محلولی به کمک یک غشاء نیمه تراوا، حلال خالص تهیه کرد. تقریبا اسمز معکوس نوعی تکنولوژی تصفیه آب است که در آن از یک غشای نیمه تراوا استفاده میگردد تا ذرات بزرگ موجود در آب آشامیدنی جداسازی شوند.

در اسمز معکوس از نیروی فشار برای فائق آمدن بر فشار اسمزی استفاده میگردد. فشار اسمزی یک ویژگی مبتنی بر تعداد ذرات است که خود تحت تأثیر قابلیتهای شیمیایی و پارامترهای ترمودینامیکی است. اسمز معکوس میتواند بسیاری از انواع مولکولها، یونها و همچنین باکتریها را از محلول حذف کند و در فرایندهای صنعتی و همچنین در تولید آب آشامیدنی کارایی زیادی دارد.

نتیجه این است که حل شونده (ناخالصیها)در یک سوی تحت فشار غشا باقی مانده و حلال خالص (آب) به سمت دیگر رانده میشود. در راستای عملکرد گزینشی این غشا نبایستی اجازه عبور مولکولها یا یونهای بزرگ را از درون منافذ (سوراخها) بدهد،اما بایستی نفوذ اجزای کوچکتر محلول از قبیل خود حلال را فراهم نماید.

در فرایند اسمز طبیعی، حلال آب از محیط با غلظت کمتر (پتانسیل بیشتر آب) از طریق غشا به محیطی با غلظت بیشتر )پتانسیل کمتر آب میرود.

حرکت حلال خالص در راستای کاهش انرژی آزاد سیستم و از طریق ایجاد تعادل در غلظت محلول در هر دو طرف غشا برقرار میگردد که موجب برقراری فشار اسمزی میشود.

اسمز طبیعی

اسمز طبیعی

اسمز معکوس

اسمز معکوس

سختی گیر رزینی و ساختمان آن

ساختمان سختی گیر رزینی متشکل از یک مخزن استوانه ایستاده، از ورق فولادی و یا مواد پلی پروپیلن است که در داخل آن رزینهای تبادل یونی، قرار داده شده است.

این رزین ها براساس جایگزینی یونهای سخت آب مانند کلسیم و منیزیم با اتمهای سدیم، آب سخت را به آب نرم تبدیل می نمایند.

در سیکل کاری دستگاه آب از باال وارد شده و پس از گذر از بستر رزین از پایین دستگاه خارج میشود. (مطابق شکل)

سختی گیر رزینی

سختی گیر رزینی

برای جلوگیری از خروج رزینها در کف دستگاه تعدادی نازل قرار دارد که روی آن را یک بستر سیلیسی پوشانده است.

تکنیک تعویض یون، تکنیک بستر ثابتبا جریان رو به پایین است زیرا رزین در طول عملیات تعویض یون حرکت نکرده و همانند یک بستر و یا ستون محکم میماند و آب در طول رزین حرکت میکند.بالای ستون رزین بیشتر یونهای آب را میگیرد و این روند ادامه داشته تا آنجا که در انتها تمامی یونهای دریافت شده اند.

به همین دلیل تا مخزن سختیگیرها برای جلوگیری از فرار یونها به صورت ستونی ساخته می شوند و برای افزایش راندمان همواره قطر کم و ارتفاع زیادی دارند.

روش بک واش سختی گیر رزینی

در حالت بک واش آب از پایین سختی گیر وارد می شود. پس از عبور از سیلیس و نازل ها از رزین عبور کرده و لردها و املاح نامحلول موجود در روی رزین ها خارج می گردد. در این حالت آب آن قدر تخلیه می گردد تا شفاف شود و شفافیت آب خاتمه ی این مرحله را نشان می دهد.

در حالت بک واش همانند شکل زیر:

1) دسته در حالت a شستشو  2) شیر ورودی باز 3) شیر تخلیه باز 4) شیر نمک بسته

روش احیا سختی گیر رزینی

در این حالت آب نمک موجود در داخل تانک نمک جهت احیا کردن به داخل سختی گیر وارد می شود. جهت آب ورودی برعکس سیستم بک واش از بالا به پایین می باشد.

در این حالت آنقدر آب را تخلیه می کنیم تا تانک نمک تخلیه گردد. عموما ظرفیت تانک نمک بر اساس ظرفیت احیای سختی گیر محاسبه می گردد و حتما از نمک سنگی با خلوص بالا استفاده گردد.

در حالت احیا همانند شکل زیر:

1) شیر مصرف بسته 2) شیر ورودی باز 3) شیر تخلیه شستشو باز 4) شیر نمک باز

شیر سختی گیر

شیر سختی گیر

برای آموزش کامل بکواش سختی گیر نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک کلیک کنید.

 

About سامان نخکوب نیاسر

Leave a Reply

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