سختی گیر آب رزینی

سختی گیر

سختی گیر آب water Softener یکی از مهم ترین دستگاه های تصفیه آب می باشد که هدف اصلی در آن حذف یون هایی از قبیل کلسیم و منیزیم از آب می باشد. این روش تصفیه آب با توجه به تاثیر منفی مصرف زیاد کلسیم و منیزیم موجود در آب بر سلامتی بدن و کلیه ها و همچنین ایجاد رسوب در دیگ بویلر و سایر مخازن صنعتی، کاربرد بسیار گسترده ای دارد. به طوریکه انواع دستگاه های مورد استفاده در سختی گرفتن آب از قبیل سختی گیر رزینی ، سختی گیر مغناطیسی و سختی گیر الکترونیکی طراحی و تولید میشوند. گروه صنعتی هفت به عنوان یکی از معتبرترین تیم های طراحی و تولید سختی گیر رزینی و سایر انواع سختی گیر آب در ادامه انواع سختی گیر آب، مزایا، کاربرد و نکات مهم در استفاده از این دستگاه را معرفی خواهد نمود.

سختی گیر آب (water Softener) چیست؟

آب سخت به آبی گفته میشود که به دلایل مختلف از قبیل عبور از لایه های مختلف خاکی و غیره دارای حجم بالایی از یون هایی از قبیل کلسیم و منیزیم می باشد. این املاح و یون ها به مرور و بر اثر بالا رفتن دمای آب به دیواره های ظروف و لوله و جداره ها رسوب می کنند. علاوه براین، مصرف آب با درجه سختی بالاتر از 500 ppm منجر به بروز سنگ کلیه شده و می تواند مشکلات زیادی را به همراه داشته باشد.

رفع سختی آب 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 سختی گیر 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 کربنات 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.

ساخت سختی گیر آب

دلایل اهمیت سختی گرفتن 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

گام های مهم در گرفتن سختی آب

در حال حاضر تولید دستگاه سختی گیر آب در کارخانجات مختلفی صورت می گیرد که هر یک دارای ویژگی ها و قابلیت های خاصی هستند. اما قبل از شروع فرآیند سختی گیری آب لازم است چند سوال مهم پاسخ داده شود که عبارتند از:

  • نوع مواد و یون های موجود در آب چیست؟ مقدار هر یک چقدر است؟ آنالیز آب به طور کامل انجام شده است؟
  • سختی آب موقت است یا دائم؟ کربنات است یا بی کربنات؟
  • بر اساس داده های بدست آمده از آنالیز آب به چه مقدار مواد شیمیایی و چه نوع از آنها نیاز است؟
  • امکان سنجی مخلوط شدن آب با مواد شیمیایی
  • محاسبه زمان گرفتن سختی آب
  • جدا کردن رسوب و املاح ته نشین شده و استخراج آب نرم

انواع روش های سختی گرفتن از آب

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 چند روش متداول و رایج برای سختی گرفتن از آب وجود دارد که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • سختی گیر رزینی
  • سختی گیر مغناطیسی
  • اسمز معکوس
  • سختی گیر الکترونیکی
  • استفاده از فیلتر کربن

در طراحی و ساخت سختی گیر 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 برهی 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.

سختی گیر رزینی

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. 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 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.

کاربرد رزین در تصفیه آب 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 احیا و تمیز کردن دستگاه سختی گیر 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 سختی گیری رزینی در صنعت چرم سازی، نساجی، قالیشویی، لبنیات و صنایع غذایی، صنایع نفت و پتروشیمی، بتن ریزی و ساختمان سازی اشاره نمود.

سختی گیر رزینی

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.

رزین

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 سیلیس 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.

 شیر سولیید والو

برای تنظیم ورودی مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش کار سختی گیر زرینی

  • 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.

تولید سختی گیر رزینی

نکات مهم در خرید سختی گیر رزینی

گروه های تولید سختی گیر رزینی 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 سختی گیر رزینی
  • 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 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.

سختی گیر مغناطیسی چیست

سختی گیر مغناطیسی یا CPEI یکی از جدیدترین و کاربردی ترین شیوه های رسوب زدایی در لوله و اتصالات می باشد که در انواع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در حالت کلی سختی گیر مغناطیسی با ایجاد میدان مغناطیسی سعی در حذف کریستال های کلسیم موجود در آب دارد. سختی گیرهای مغناطیسی بر اساس نحوه عملکرد به چند گروه کلی تقسیم میشوند که عبارتند از:

  • سختی گیر مغناطیسی
  • سختی گیر الکترومغناطیسی
  • سختی گیر الکترونیکی

نحوه کار رسوب گیر مغناطیسی

اصلی ترین دلیل ایجاد رسوب در جداره لوله و اتصالات و دیگ های بخار، ایجاد واکنش میان کلسیم با دی اکسید کربن آزاد در آب می باشد که در نهایت منجر به شکل گیری کریستال های کلسیم می گردد. نصب بلوک های مغناطیسی در مسیر جریان آب باعث میشود تا کریستال های کلسیم بخاطر قرار گرفتن در میدان مغناطیسی از کلسیت به آراگونیت تبدیل شوند. نتیجه این واکنش و تغییر شکل کریستال های کلسیم، بوجود آمدن میکروکریستال ها می گردد. با توجه به اینکه میکروکریستال ها در آب شناور هستند و امکان رسوب آنها وجود ندارد، در نتیجه به خروجی لوله منتقل خواهند شد.

در دو نوع دیگر سختی گیرها برای ایجاد میدان مغناطیسی به جریان الکترونیکی نیاز می باشد و محدوده عملکرد آنها کم می باشد. علاوه براین، این نوع سختی گیر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبوده و هزینه نصب و راه اندازی آن بیشتر از نوع مغناطیسی می باشد.

مزایای سختی گیر مغناطیسی

استفاده از میدان مغناطیسی به منظور حذف کریستال های آزاد یکی از روش های تقریبا جدیدی می باشد که بخاطر عملکرد مناسب و افزایش کیفیت آب، در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. از مهم ترین دلایلی که باعث شده اند تا این نوع سختی گیر تا این اندازه مورد توجه واقع شود عبارتند از:

  • نصب و راه اندازی آسان
  • قیمت ارزان و نیاز به مصرف انرژی کمتر نسبت به سایر روش های سختی گیر
  • کاربرد گسترده در محیط هایی با حجم آب متفاوت

البته لازم به ذکر است که این نوع سختی گیر برای محیط هایی با طول اتصالات طولانی و زیاد ممکن است نیاز به نصب چند بلوک مغناطیسی وجود داشته باشد. علاوه براین، فلزات موجود در آب ممکن است جذب بلوک های مغناطیسی شوند و به مرور مسیر عبور جریان آب با اختلال مواجه گردد. لذا، نیاز است تا مانند سایر انواع سختی گیر به صورت مرتب نسبت به تمیز کردن و رفع گرفتگی های موجود در مسیر آب اقدام گردد. برای این کار می توان از روش های دستی استفاده نمود. این نوع سختی گیر بیشتر به عنوان مکمل نوع رزینی در نظر گرفته میشود تا کیفیت آب به بالاترین حد مطلوب برسد.

طراحی و تولید سختی گیر

گروه صنعتی هفت به عنوان یکی از فعال ترین تیم های تولید انواع محصولات حوزه تصفیه آب و تصفیه فاضلاب، طراحی و تولید سختی گیر آب را در مجموعه فعالیت های خود قرار داده است. دستگاه سختی گیر رزینی تولید شده توسط این مجموعه به صورت IGWS ارائه می گردد. این گروه از محصولات قادرند آب با سختی کمتر از 50 کیلو گرین تا 4000 کیلو گرین را سختی گیری کنید. لازم به ذکر است که طراحی و ساخت سختی گیر آب water Softener در مجموعه صنعتی هفت توسط مهندسان و تکنسین های کاملا حرفه ای صورت گرفته است و ظرفیت های مختلفی را با توجه به صنعت و حوزه مورد استفاده دستگاه در نظر گرفته اند.

قیمت سختی گیر آب

دستگاه های سختی گیر آب با توجه به نوع آنها، ظرفیت، متریال و مواد به کار رفته در ساخت قطعات مختلف موجود در آنها دارای قیمت های متفاوتی می باشند. به منطور اطلاع از قیمت سختی گیر آب تولید شده توسط مجموعه صنعتی هفت می توانید از راه های ارتباطی پایین صفحه استفاده کنید. لازم به ذکر است که علاوه بر ارائه قیمت سختی گیر آب، کارشناسان این مجموعه مشاوره های لازم برای انتخاب و خرید سختی گیر آب کاملا متناسب با محیط مورد استفاده را ارائه خواهند داد.

نحوه محاسبه ظرفیت سختی گیر

محاسبه حجم سختی گیر

که به ترتیب gpm  و ppm برابر است با دبی آب در گذر از سختی گیر و سختی آب ورودی به آن

برای محاسبه حجم رزین از فرمول زیر استفاده میکنیم: (VR حجم رزین و R فیت رزین می باشد)

فرمول محاسبه ظرفیت سختی گیر

 

جدول راهنمای انتخاب دستگاه سختی گیر رزینی گروه صنعتی هفت

جدول راهنمای انتخاب دستگاه سختی گیر رزینی

به مشاوره نیاز دارید؟

کارشناسان گروه صنعتی هفت آماده پاسخگویی به سوالات شما عزیزان می باشند…

محصولات مرتبط

فهرست