آشنایی با سختی گیر آب، نحوه عملکرد و کاربرد آن به زبان ساده – ویرایش ۲۰۲۱

تفاوت آب سخت و آب نرم

آیا تاکنون برایتان پیش آمده است که ظروف شیشه ای یا پیرکس بعد از شستشو و خشک شدن، پر از لکه باشند؟ این بدان معنا است که سختی آب منطقۀ زندگی شما بالا است. این سختی به دلیل وجود املاح معدنی نظیر کلسیم، آلومینیوم، منیزیم، روی و سایر فلزات سنگین در آب است. در این مقاله، دربارۀ سختی گیر آب، نحوه عملکرد و کاربرد آن به زبان ساده با شما صحبت می کنیم.

سختی آب چیست؟

سختی آب، یکی از اصطلاحات تخصصی حوزه صنعت تصفیۀ آب است. این سختی به دلیل وجود املاح معدنی و نمک ها در آب به وجود می آید. هنگامی که آب از سفره های زیرزمینی خارج می شود و در مسیر از روی سنگ های حاوی مواد معدنی عبور می کند، دچار سختی می شود. سختی آب درجه های متفاوتی دارد که اگر از عدد ۱۵۰ عبور کند، آب سختی دارد و برای سلامتی انسان و تجهیزات ماشینی و صنعتی مضر است.

اثرات سختی آب

سختی آب

آب سخت در لوله های پکیج، ماشین لباسشویی، ماشین ظرف شویی و… رسوب می کند و باعث خرابی وسیله می شود. سختی بیش ازحد آب، باعث شور شدن و طعم و بوی بد آب می شود. این اتفاق، علاوه بر ایجاد بیماری های گوارشی باعث ایجاد سنگ کلیه و مثانه می شود. در مناطقی که آب، سخت است قدرت شویندگی آب در ماشین های لباسشویی به شدت کاهش می یابد.

اگر روی ظروفتان مدام لکه می شود، کتری همیشه رسوب دارد، عملکرد مبدل های حرارتی منزلتان دچار مشکل شده است و مدام خاموش می شود پس بدانید آب منطقۀ شما سخت است. روش های متفاوتی برای گرفتن سختی آب وجود دارد. اغلب برای گرفتن سختی آب، از آنتی اسکالانت یا آنتی فولانت استفاده می شود.

انواع سختی آب

سختی موقت

این سختی بر اثر حرارت به وجود آمده است. رسوبات کتری و سماور از نوع سختی موقت هستند.

سختی دائم

این سختی به علت وجود سولفات ها، نیترات ها و… به وجود می آید. حذف سختی دائم به تجهیزات نیاز دارد.

منظور از سختی آب، مجموع سختی موقت و سختی دائم است.

سختی گیر چیست؟

سختی گیر یکی از تجهیزات مهم تصفیۀ آب است. سختی گیر توسط تبدیل یون، عوامل سختی آب را از آن جدا می کند. (مانند تصویر زیر که به آن تبادل یونی می گویند)

تبادل یونی در سختی گیر

سختی گیر آب چیست؟

سختی گیر آب، همان دستگاهی است که تبادل یونی انجام می دهد. با عبور آب از دستگاه سختی گیر، مواد معدنی از آب حذف می شوند. به بیان ساده تر سختی گیر، دستگاهی است که املاح معدنی (همان گچ و آهک آب) را می گیرد و آب شفاف و تمیز و نرم را به ما تحویل می دهد.

سختی گیر آب چند نوع است؟

سختی گیر رزینی. از طریق تبادل یونی آب را نرم می کند.

سختی گیر مغناطیسی. در این روش با استفاده از میدان های مغناطیسی و الکترومغناطیسی آب نرم می شود.

اسمز معکوس. همان دستگاه آب شیرین کن است. در صنایعی که به آب خالص نیاز دارند، از این سیستم برای رفع سختی آب استفاده می شود.

الکترونیکی. این سختی گیر با استفاده از امواج الکترونیکی، سختی آب را می گیرد.

فیلتر کربنی. در این روش با استفاده از یک فیلتر کربن فایبرگلاس یا فلزی، عملیات سختی گیری آب انجام می شود. این فیلترها ابعاد و ظرفیت های گوناگونی دارند.

متداول ترین روش برای گرفتن سختی آب، استفاده از سختی گیر رزینی است.

رزین سختی گیر چیست؟

رزین سختی گیر، با فرایند تبادل یونی و واکنش های رفت و برگشتی یون ها به حذف یا جایگزینی یون ها می پردازد. هدف از عملیات نرم کردن آب، حذف کاتیون ها و فلزات سخت کننده است. رزین ها، دانه های کوچک شن مانند، شفاف و زرد یا سفیدرنگ هستند.

رزین تبادل یونی، از مواد پلی استایرن ساخته شده است. رزین ها توسط یون سدیم باردار شده اند. این رزین ها بار منفی دارند، از طرفی کلسیم و منیزیم بار مثبت دارند. این باعث جذب یون های کلسیم و منیزیم به رزین ها می شود.

رزین سختی گیر

انواع رزین سختی گیر

رزین ها به طورکلی به دو دسته آنیونی و کاتیونی تقسیم می شوند. رزین های کاتیونی ممکن است قوی یا ضعیف باشند. رزین های آنیونی هم ممکن است قوی یا ضعیف باشند. برای سختی گیری آب اغلب از رزین کاتیونی قوی استفاده می شود. رزین کاتیونی قوی با از بین بردن یون های مثبت منیزیم و کلسیم، آب را نرم می کند. نوع دیگری از این رزین ها وجود دارد که قابلیت از بین بردن موادی چون باریم و رادیوم را هم دارند.

رزین تبادل یونی دارای یون های پایدار است. این رزین ها مقاومت بسیار بالایی دارند. رزین های سختی گیر، خاصیت قابل احیا دارند که خود باعث صرفه جویی زیادی در وقت و هزینه می شود. این رزین ها به دلیل بافت متخلخل و پلاستیک مانند در آب حل نمی شوند. به همین دلیل محلول آب به راحتی از روی این رزین های کروی شکل عبور می کند و تبادل یونی به سادگی اتفاق می افتد.

نحوۀ عملکرد رزین سختی گیر

سیستم سختی گیر رزینی سه بخش اصلی دارد.

۱- مخزن رزین. این بخش با رزین پر می شود. آب هنگام عبور از این مخزن دچار تبادل یونی می شود

۲- مخزن آب نمک. این سیستم سختی گیر یک مخزن از جنس پلی اتیلن دارد که ارتفاع کمتری نسبت به مخزن رزین دارد. در این مخزن محلول آب و نمک قرار دارد. محلول این مخزن جهت احیا رزین های استفاده شده کاربرد دارد.

۳- شیر کنترل. شیر کنترل سختی گیری، میزان جریان عبور آب از مخزن سختی گیر را اندازه گیری می کند. هنگامی که آب سخت از بستر رزین عبور می کند، رزین ها از یون های کلسیم و منیزیم اشباع می شوند. این اشباع شدن باعث دشواری ادامۀ فرایند سختی گیری می شود. به علاوه در این حالت فرایند سختی گیری زمان بیشتری به طول می انجامد. شیر سختی گیری، زمان احیای رزین ها را تشخیص می دهد.

به جز موارد بالا، دستگاه سختی گیر رزینی شامل نازل سختی گیر، لوله تخلیه و لولۀ انتقال آب می شود.

دستگاه سختی گیر رزینی

چرا باید از سختی گیر آب استفاده کنیم؟

همان طور که ذکر شد، آب سخت، هم برای سلامت انسان مضر است هم طول عمر وسایل منزل و تجهیزات صنعتی را کم می کند. ازاین رو استفاده از سختی گیر موجب بهبود کیفیت آب خوراکی و غذاهای تهیه شده از آب می شود. این موضوع به کاهش بیمارهای کلیوی و گوارشی کمک می کند. استفاده از آب نرم در صنایع رنگرزی و رنگ سازی، موجب بهبود کیفیت رنگ و رنگرزی می شود. در صورت استفاده در دیگ های بخار، طول عمر این تجهیزات را افزایش می دهد. برای مبدل های حرارتی و سیستم های سرمایشی هم به نرم کردن آب نیاز است. درنتیجه استفاده از سختی گیر آب با زندگی ما گره خورده است.

قیمت سختی گیر

قیمت سختی گیر تحت تأثیر عواملی چون جنس بدنۀ مخزن، نوع شیر (خودکار یا غیر خودکار)، میزان رزین به کاربرده شده و میزان سختی آب ورودی بستگی دارد.

سخن آخر:

در این مقاله با تعاریف سختی آب، سختی گیر آب، انواع رزین، رزین سختی گیر آشنا شدیم. نکته مهمی که برای خرید دستگاه سختی گیر رزین باید به آن توجه کرد، رعایت استانداردهای لازم در طراحی این دستگاه ها است. جنس مناسب مخزن، تعیین محل دقیق شیرهای ورودی و خروجی و کیفیت اتصالات و تجهیزات مواردی هستند که برای خرید دستگاه تصفیه آب مناسب باید موردتوجه قرار بگیرند.

آیا شما تجربۀ استفاده از سختی گیر آب و رزین سختی گیر را دارید؟ از اینکه تجربیاتتان را در این حوزه، با ما به اشتراک بگذارید، خوشحال می شویم.