سختی گیر رزینی و کاربرد آن

سختی گیر رزینی

یکی از بزرگترین مشکلات آب جهت نوشیدن ، و همچنین استفاده از آب در بخشهای مختلف صنعتی، وجود املاح کلیسیم و منیزیم با ستبریه بیشتر از اندازه نرمال است.  که به آن به اصطلاح سختی آب گفته می شود. اغلب اوقات در منابع آب زیر زمینی به خاطر گذر  آب از لایه های مختلف خاک، سختی آب بیشتر از منابع آب سطحی است. از لحاظ بهداشتی سختی بیش از اندازه آب باعث ایجاد مشکلات متعدد در گوارش غذا و حتی ممکن است به وجود آمدن سنگ کلیه شود.

به شکل استاندارد بیشترین میزان سختی  مجاز برای استفاده آب آشامیدنی 500ppm است. اما در عین حال زدودن سختی آب در تأسیسات صنعتی به مراتب بسیار با اهمیت تر است.  در عین حال در موارد تأمین نیاز های خانگی و شرب نیز این سختی گیری نیاز است. به این دلیل که در بیشتر  صنایع آب مورد استفاده زیادی داشته  و در بخش های پروسه و تولید می بایست بسیار خالص و بدون املاح باشد. بنابراین نیاز است که سختی آب خروجی از دستگاه سختی گیر دائما صفر پی.پی.ام باشد.

برای از بین بردن سختی آب روش های گوناگونی هست که می شود گفت رایج ترین روش ها برای حذف سختی بکارگیری از

سختی گیر رزینی ( یا همان روش تبادل یونی ) و همچنین روش شیمیایی سختی گیری است.

کارکرد سختی گیر رزینی

روش کار سختی گیر های رزینی به این شکل است که آب سخت با عبور از روی رزین های این سختی گیر پس از مدت زمانی قدرت تبادل یونی خود را از دست می دهند ، وقتی املاح قدرت تبادل یونی خود را از دست بدهند و از کارایی بیافتند در این زمان با محلول نمک یا کلرید سدیم 10 درصد شسته می شوند تا قدرت تبادل یونی آنها مجددا احیا شود.

قبل از عبور آب نمک از روی رزین ابتدا آبکشی رزین صورت می گیرد تا نمک وارد سیستم حرارت مرکزی نشود زیرا نمک به شدت خورنده است.

سختی آب را با واحد PPM اندازه گیری می کنند. آب با داشتن حداکثر 150PPM نرم است و آبی که دارای 150 تا 250 PPM باشد متوسط و اگر بیش از 250 PPM باشد آب سخت است.

وقتی آب وارد سیستم حرارت مرکزی می شود باید از نوع آب نرم باشد بنابر این باید کاربر حاضر درموتورخانه به صورت مرتب با نمونه برداری از آب خروجی سختی گیر رزینی سختی آب را بررسی کند. همچنین نیاز است به شکلی برای شستشوی سختی گیر رزینی برنامه ریزی کند که آب مرتبا بصورت نرم و با سختی پایین وارد سیستم حرارت مرکزی شود.

ضمن اینکه این مورد را مد نظر بگیرید که در سیستم های تهویه مطبوع به غیر از دیگ ، آب ورودی به برج های خنک کننده و همچنین آب مبرد هم به وسیله سختی گیر تامین می شود.

فاکتورهای سختی گیر های رزینی

1. سختی آب ورودی بر حسب ppm
2. نوع و ظرفیت رزین
3. سیکل احیاء و شست و شو
4. دبی آب ورودی به سختی گیر
   

باید در نظر داشت که ابعاد سختی گیر (مانند قطر وارتفاع) ، حجم رزین و جنس بدنه از مشخصات اصلی یک سختی گیر است. سازندگان این دستگاه اغلب مشخصات کلی شامل دبی آب سرویس، دبی احیاء و دبی شست وشوی سریع را ارائه می دهند که بر اساس آن ها می توان حجم رزین را محاسبه نمود.
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.

معایب سختی گیر های رزینی را میتوان به صورت زیر نام برد.

1 - سختی گیرهای رزینی فضای قابل توجهی ممکن است اشغال ‌کنند. سازندگان با توجه به محدودیت فضاهای معماری به بهره وری بیشتر از حداقل فضا برای موتورخانه‌ها علاقه دارند. سختی گیرهای رزینی علاوه بر اینکه بخشی از فضا را اشغال می‌نمایند، نیاز به  فضای سرویس و نگهداری هم دارند. علاوه بر این حمل و ذخیره‌سازی نمک جهت احیا سختی گیرهای رزینی نیز به نوبه خود فضای اضفی نیاز خواهد داشت.
2 - سختی گیرهای رزینی در مدارهای آب سرد و گرم بهداشتی قابل استفاده نیستند.  سختی گیرهای رزینی یا سختی گیرهای تبادل یونی ، باعث شوری آب می‌شوند و نمک سدیم را با نمک‌های کلسیم و منیزیم مبادله و تعویض می‌کنند. بنابراین قابل شرب نیست و برای سلامتی مضر هستند. یکی از دلایلی  که سازندگان مجبور به اسیدشویی دوره‌ای منابع کویلی با مبدلهای صفحه ای آبگرم مصرفی می‌شوند، ممنوعیت نصب، سختی گیرهای رزینی در مدارهای آب شرب است.
3 - رسوب گیرهای رزینی هدر رفت آب زیادی را در زمان احیا و بکواش دارند. این مورد با توجه به وضعیت منابع آبی کشور اصلا مورد قبول نیست. در عین حال . آب دفع شده از رسوبگیرهای رزینی دارای مقادیر بسیار زیادی املاح سختی آب نظیر کلسیم و منیزیم و سدیم است که بیشترین صدمه  را به محیط زیست و منابع آبی می‌زند. به طور متوسط  10 الی 20 درصد از آب مصرفی تاسیسات در سختیگیرهای رزینی به هدر می‌رود و بزرگترین عامل شوری آب‌های زیرزمینی استبا حذف سختیگیر رزینی به راحتی 10% در مصرف آب سازمانها و ارگانهای دولتی و ساختمانهای تجاری و مسی صرفه جویی خواهد شد.
4 - بهره‌برداری از سختی گیرهای رزینی در فشار آب ورودی بیش از 4 بار امکان پذیر نیست. در ساخت و سازهای مرتفع، که برج خنک کن بر روی بام قرار دارد می بایست بخش دیگری از فضای ساخت و ساز در موتورخانه به مخازن آب نرم و پمپ‌های تحت فشار اختصاص داده شود.
5 – با توجه به سختی بالای آب در ایران زمان تعویض رزینها بسیار کوتاه است.
سختی گیرهای رزینی به دلیل پوسیدگی و خوردگی هر چند سال یکبار باید مورد تعمیر اساسی قرار گرفته یا تعویض شوند. آب نرم باعث افزایش نرخ خوردگی می‌شود که دلیل شهودی این مدعی  آن خوردگی محفظه سختی گیر رزینی است. همچنین رزینها به مرور زمان مستهلک شده‌، نیاز به تعویض دارند.

قیمت سختی گیر رزینی

قیمت سختی گیر رزینی با توجه به ظرفیت دستگاه، نوع و برند رزین (رزین پرولایت و یا رزین چینی) و همچنین نوع شیر سختی گیر متفاوت باشد. بدیهی است قیمت سختی گیر اتوماتیک به دلیل داشتن شیر تمام اتوماتیک بالاتر از سختی گیر نیمه اتوماتیک می باشد.