در این مطلب از مجله دماپویا به نحوه عملکرد و ساختار سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب پرداخته ایم. آب از حیاتی ترین نیازهای بشر به شمار می آید، و انجام بسیاری از امور ارتباط مستقیمی با آب دارد. این مایع حیات در بسیاری از زمینه های صنعتی، مصارف خانگی، کشاورزی و دهها زمینه دیگر نقش کلیدی و اساسی ایفا می کند و انجام بسیاری از فرایند ها وابسته به وجود سختی گیر آب چیست و تفاوت آن با تصفیه آب، برای پاسخ به این سوال پیشنهاد داریم تا آخر مطلب با دماپویا همراه باشید. آب آب است. آب قابل شرب قبل از رسیدن به تصفیه خانه با عبور از خاک و سنگ و بستر چشمه ها و یا رودخانه، املاح و مواد معدنی موجود در خاک را به خود جذب می کند و موجب افزایش سختی آب می شود. این بدان معناست که آب مقداری املاح از قبیل کلسیم و منزیم را در ترکیبات خود به همراه دارد. املاح موجود در آب با عبور از تصفیه خانه و گذر از مسیر لوله کشی در دسترس قرار می گیرد. اما باید توجه داشت که املاح موجود در آب موجب ایجاد رسوب در اتصالات، لوله ها و سایر تجهیزات می شوند، که همین امر موجب افت فشار و کاهش جریان آب می گردد.
همچنین با ایجاد لایه ای سفید و گچی روی سایر سطوح و ظروف برجای می گذارد. بنابراین می توان گفت با مرور زمان املاح و ایجاد رسوبات مشکلات متداولی در پی خواهد داشت. همچنین در صورت استفاده از آب با سختی بالا در صنعت موجب ایجاد لایه های رسوبی در تجهیزات و مسیرهای عبور و لوله ها می شود. به همین منظور با استفاده از سختی گیر آب میتوان املاح موجود در آب را حذف و آب پاک و سالمی در اختیار داشته باشید. در ادامه به اهمیت استفاده از سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب اشاره خواهیم داشت.
وجود املاح مانند کلسیم و منزیم در آب برای سلامتی چندان مضر نیست، بلکه میزان آن مهم است. زمانی که سختی آب بیش از اندازه باشد مشکلات فوق را در زندگی روزمره ایجاد می کند. طبق استاندارد میزان کلسیم و منیزیم در آب باید کمتر از 7 GPG یا 120 PPM باشد. مقدار بیش از حد تعیین شده نشان دهنده سختی آب به مقدار زیاد می باشد و لازم است که از سختی گیر استفاده شود. مقدار سختی آب توسط کیت های شیمیایی در آزمایشگاه صورت می پذیرد. بنابراین در صورت بالا بودن میزان سختی آب لازم است که از سختی گیر استفاده نمایید. در ادامه اساس کار سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب را شرح داده ایم.
یکی از تجیهزات پرکاربرد و مهم در سیستم های تصفیه آب ورودی به ساختمان، سختی گیر می باشد. فرآیند حذف املاح کلسیم و منزیم از آب، توسط سختی گیر به این شکل است که با تبادل یونی سختی آب را حذف می نماید. سختی گیر منبعی است که درون آن از رزین های تبادل یونی و سیلیس نرم پر شده است. رزین های تبادل یک ماتریس نامحلول با ابعاد کوچک هستند که به طور عمده به رنگ سفید و یا زرد با ساختار متخلخل هستند که همین ساختار موجب افزایش سطح تماس آنها شده است. انواع مختلفی از رزین های تبادل یونی وجود که متداول ترین آنها که کارایی موثرتری دارد و از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه است از پلی استیرن سولفونات تهیه می گردد. از سختی گیر می توان در زمینه های مختلف اعم از منازل و مجتمع های مسکونی، موتورخانه ها، استخرها، تصفیه خانه، کارخانه ها و صنایع مختلف، به منظور حفاظت از تاسیسات و لوله ها، بویلرها، و یا پمپ و تجهیزات آبرسانی استفاده نمود و ایجاد رسوب را در این اجزا به کمترین حد رساند.
سختی گیر در انواع مختلفی طراحی و ساخته می شود، اما اصول کار همگی آنها یکسان است و بر اصل تعویض یون عمل نرم کردن آب را انجام می دهند. تعویض یون یک فرآیند شیمیایی است که طی آن یون سدیم جایگزین یون کلسیم و منزیم موجود در آب می شود. سختی گیر ها به طور عمده دو مخزن دارند، در مخزن اول رزین قرار دارد که اشباع از یون سدیم با بار مثبت می باشد، با عبور آب حاوی املاح از لایه های رزین تبادل یونی صورت گرفته یعنی کلسیم و منیزیم با بار منفی، موجود در آب با سدیم موجود در رزین جابه جا می شوند. یعنی بارهای مثبت و منفی یکدیگر را جذب می کنند که به این فرایند تبادل یون گویند. به این ترتیب آب خروجی از دستگاه سختی گیر اصطاحا نرم بوده و سختی آن به حد نرمال رسیده است. به مرور زمان و عبور آب با سختی بالا و جذب املاح توسط رزین و تکرار این چرخه، به تبع عملکرد رزین و ظرفیت آن برای سختی گیری کاهش یافته و لازم است که سیکل احیا انجام پذیرد. این مرحله محلول حاوی سدیم با غلطت بالا در مخزن دوم، به مخزن اصلی وارد شده و احیای رزین انجام می شود. و کارایی و عملکرد سختی گیر را افزایش می دهد. به منظور شارژ و احیای رزین به دو صورت دستی و اتوماتیک قابل اجرا می باشد، که بسته به نوع دستگاه روی آن انجام می پذیرد. بعد از اطلاع از نحوه عملکرد و ساختار این سری از تجهیزات آبرسانی، به بررسی سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب می پردازیم.
سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب
برای بررسی و پاسخ به سوال سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب نگاهی داشتیم به ساختار کلی این تجهیزات در ادامه برای مقایسه بهتر است به ساختار دستگاه تصفیه را مورد بررسی قرار دهیم. همانطور که اشاره شد دستگاه سختی گیر املاح موجود در آب را حذف و سختی آن را کاهش می دهد. اما سوال اینجاست که سختی گیر قابلیت انجام فیلتراسیون و حذف سایر ترکیبات مضر از جمله مواد شیمیایی، باکتری ها و یا کلر موجود در آب را نیز دارا می باشد و می تواند همانند یک دستگاه تصفیه آب عمل کند. و یا اینکه فیلتر تصفیه آب به تنهایی قادر به حذف سختی آب و سایر ترکیبات را دارد. بنابراین انتخاب فیلتر و سختی گیر نیاز به تحقیق بیشتر دارد چرا که هریک عملکرد متفاوت و مشخص را دارند، و با مطالعه می توان انتخاب هوشمندتر و متناسب با نیاز تجربه داشت. در ادامه به سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب پرداخته ایم.
آب سخت حاوی املاحی از قبیل کلسیم و منزیم می باشد. و گفته شد که سختی آب خطری برای سلامتی افراد ندارد. و چه بسا اگر به میزان نرمال و معمول باشد برای سلامتی هم میتواند مفید باشد. بنابراین هدف استفاده از سختی گیر حذف آلودگی ها نیست بلکه جلوگیری از ایجاد رسوب در سیستم لوله کشی و محافظت از تجهیزات و افزایش عمر وسایلی از قبیل آبگرمکن، لباسشویی، ظرفشویی و در صنایع مختلف از تجیهزات و ماشین آلات محافظت می کند. پس میتوان گفت که سختی گیر تنها موجب حذف املاح کلسیم و منزیم از آب شده و قادر به حذف و از بین بردن سایر محتویات آب از قبیل میکروارگانیسم ها، کلر، فلزات سنگین و آفت کش ها، بو و طعم نامطبوع، آهن، ذرات معلق موجود در آب شهری نمی باشد. دلیل استفاده از فیلتر تصفیه آب حذف مواد و آلودگی های موجود در آب شرب می باشد. تصفیه خانه های قدیمی، مسیر لوله کشی پوسیده، کلرزنی آب، نشت پساب و فاضلاب و دهها مورد دیگر موجب افزایش ناخالصی ها و در واقع آلودگی آب شرب می گردد. بنابراین با استفاده از فیلتر تصفیه آب می توان با اطمینان خاطر آب سالم و بهداشتی را در اختیار داشت. فیلتر تصفیه انواع مختلفی دارد که میتوان به فیلترهای میکرونی، فیلتر ممبران اسمز معکوس اشاره داشت. فیلترها به نوعی طراحی شده که با عبور آب از لایه های آن ناخالصی های ذکر شده در آن به دام افتاده و در آخر آب تمیز و عاری از هر نوع آلودگی تامین می نماید. بنابرایت تفاوت سختی گیر با تصفیه آب در کیفیت آب نهایی و نوع حذف ترکیبات موجود در آب می باشد. برای انتخاب دستگاه سختی گیر و یا فیلتر تصفیه بنابه نوع و میزان سختی آب و یا میزان آلودگی های موجود روبه رو خواهیم بود. بنابراین در یک نگاه کلی می توان گفت که فیلتر تصفیه آب سلامتی شما را تامین، و سختی گیر از تاسیسات و تجهیزات مراقبت می کند. و با بررسی این موضوع با آگاهی کامل میتوان دریافت که نحوه عملکرد سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب چیست.
اجزای تشکیل دهنده سختی گیر
با اطلاع از ساختار سختی گیر و تفاوت آن با تصفیه آب شاید برای شما هم سوال شده که سختی گیر ها از چه قطعات و اجزایی تشکیل شده اند. سختی گیر ها در انواع و ابعاد مختلفی تولید می شوند. اما اساس کار و ساختار کلی همگی آنها به یک شکل می باشد. این تجهیزات نیز از کنارهم قرار گرفتن اجزا و بخش های مختلفی تهیه شده که هریک عملکرد مختص به خود را دارا می باشد و د کنار هم به حذف عوامل سختی آب پرداخته و در نهایت ساختار دستگاه سختی گیر را فراهم می آرود. از اجزا مهم به موارد زیر میتوان اشاره داشت.
- مخزن سختی گیر: مخزن جز اصلی دستگاه به شمار می آید، بستر لازم برای قرار گرفتن رزین ها و عبور آب را فراهم می آورد. مخزن ها به طور عمده در نوع فلزی و فایبرگلاس در ظرفیت های مختلف موجود می باشند.
- نازل سختی گیر: نازل ها در دو نوع پلاستیک PVC و یا برنجی تولید می شوند. آب نرم کف مخزن توسط نازل جمع آوری می شود. نازل ها روی صفحه ای با فاصله از قرار می گیرند.
- شیر سختی‌گیر: توسط شیر سختی گیر میزان جریان عبور آب از مخزن اندازه گیری می شود. و در سه نوع شیر دستی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک موجود می باشد. از اجزای مهم دستگاه سختی گیر به شمار می آید و زمان عملیات احیا را تشخیص می دهد.
- مخزن نمک سختی گیر: تانک یا مخزن نمک جهت فرایند احیا رزین مورد استفاده قرار می گیرد. نسبت به مخزن اصلی ارتفاع کمتری دارد و به طور عمده از جنس پلی اتیلن تهیه می شود. و درون آن از محلول غلیظ آب و نمک پر شده است.
- لوله انتقال آب: به منظور جابه جایی و تبادل آب از لوله به مخزن، از لوله با سایر مناسب استفاده می شود. به طور معمول جنس لوله از فلز بوده و بر حسب ظرفیت سختی گیر از 3 تا 4/3 اینچ متغییر می باشد.
- رزین سختی گیر: بخش عمده ی درون مخزن اصلی و تانک سختی گیر از رزین پر شده است. رزین دانه شیمیایی است که در بالای سیلیس ریخته می شود.
- بستر سیلیسی: به منظور جلوگیری از خروج رزین، در پایین ترین قسمت مخزن نگهدارنده رزین، از یک صفحه مشبک و یک بستر سیلیس استفاده شده است.
