سختی گیر
سختی گیر یا همان دستگاه رسوب گیر، که نرم کننده آب نیز نامیده می شود، سیستمی است که برای حذف برخی ناخالصی ها و املاح موجود در آب مورد استفاده قرار می گیرد.
مشکلات ناشی از سختی آب
املاح کلسیم و منیزیم از جمله عمده ناخالصی های آب هستند و مقدار بیش از حد این املاح، برای مصارف صنعتی و خوراکی مناسب نیست. سختی آب، عامل تشکیل رسوب در لوله ها و اتصالات آب، داخل وسایل و دستگاه های خانگی و صنعتی ، دیگ های بخار، مبدل های حرارتی، برج های خنک کننده و سیستم های سرد کننده و … می باشد.
در آب های صنعتی بالا بودن سختی آب موجب تشکیل رسوبات سخت در جدار لوله ها، دیگ های بخار و آب گرم می شود که علاوه بر افزایش افت فشار در طول مسیر لوله، سبب کاهش ضریب انتقال حرارت نیز می شود. برای پیشگیری از بروز چنین مشکلاتی از دستگاه سختی گیر یا به اصطلاح نرم کننده آب استفاده میشود.
بالا بودن سختی در آب های آشامیدنی موجب ایجاد طعم خاص و همچنین در دراز مدت به ایجاد مشکلات مختلف در سلامتی انسان منجر می گردد. حد مجاز سختی آب های آشامیدنی مطابق استاندارد WHO به میزان ۲۵۰ میلی گرم در لیتر بر حسب CaCo3 تعیین شده است.
دستگاه سختی گیر رزینی
همان طور که از نام آن پیداست، منبعی است که به وسیله رزین های تبادل یونی و سیلیس باعث گرفتن سختی آب میشود. مسیر لولهکشیِ دستگاه های سختی گیر از قسمت های مختلفی تشکیل شده است. که شامل: مسیر ورودی، مسیر خروجی، مسیر آب نمک، مسیر تخلیه و شستوشو، مسیر احیاء و مسیر بک واش میباشد. سختی گیر رزینی دارای دو دریچه میباشد که یکی در پایین و دیگری در بالا است که این دریچه ها دسترسی به داخل سختی گیر را امکان پذیر کرده اند.
منبع اصلی سختی گیر ، توسط لوله مسیر آب نمک به یک منبع نمک متصل میشود. وظیفه ی اصلی این منبع نمک که در کنار منبع اصلی قرار دارد، احیای سختی گیر میباشد. محاسبه افت فشار در سختی گیر و نمایش فشار آب داخل سختی گیر، در قسمتی که بالای منبع اصلی سختی گیر طراحی شده است، انجام میشود.
نحوه عملکرد سختی گیر رزینی
نحوهی کار سختی گیرهای رزینی به این شکل میباشد 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 داده و از کارایی بیافتند، در این زمان با محلول نمک یا کلرید سدیم ۱۰ درصد شسته می شوند، تا قدرت تبادل یونی آنها مجدداً احیا شود.
قبل از عبور آب نمک از روی رزین، ابتدا آبکشی رزین انجام میگیرد، تا نمک وارد سیستم حرارت مرکزی نشود، زیرا نمک به شدت خورنده میباشد.
سختی آب را با واحد PPM اندازه گیری می کنند. آب با داشتن حداکثر ۱۵۰PPM نرم است و آبی که دارای ۱۵۰ تا ۲۵۰ PPM باشد متوسط و اگر بیش از ۲۵۰ PPM باشد آب سخت است.
وقتی آب وارد سیستم حرارت مرکزی می شود، باید از نوع آب نرم باشد.
لذا باید اپراتور موتورخانه مرتباً با نمونه برداری از آب خروجی سختی گیر رزینی، سختی آب را مورد بررسی قرار دهد و به شکلی برای شستشوی سختی گیر رزینی برنامه ریزی کند، تا آب مرتباً بصورت نرم و با سختی پایین وارد سیستم حرارت مرکزی شود.
در ضمن باید به خاطر داشت 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.
مزایای استفاده از سختی گیر رزینی:
هرمیزان هم تصفیه خانه ها قوی عمل کنند باز هم نمی توانند آلاینده هایی که از چند میکرون کوچک تر هستند را تصفیه کنند و سبک بودن این آلاینده ها باعث همراه شدن آنها با آب و ورود به سیستم لوله کشی خانگی و صنعتی می شود.
صرف نظر از مشکلاتی که این آلاینده ها برای سلامتی ایجاد می کنند یکی از عوامل مهم وجود این آلاینده ها به صورت رسوب در لوله ها و اتصالات است؛ بخصوص زمانی که سیستم گرمایشی در کار باشد وجود حرارت به راحتی این ذرات و آلاینده ها را تبدیل به رسوب خواهد کرد. رسوب در بدنه اتصالات رخنه کرده و آسیب های جدی به تاسیسات وارد می کند که پس از چند سال موجب به وجود آمدن هزینه های زیادی در راستای تعمیرات میشود.
وجود سختی گیرها در جهت حذف این آلاینده ها میباشد، لذا استفاده از سختی گیر به هیچ عنوان ضرری به همراه ندارد.
- از بین بردن سختی آب و بالا بردن کیفیت آب
یکی از مزایای استفاده از سختی گیرهای رزینی کم کردن سختی آب و نرم شدن آن و حداقل کم شدن خطرات سلامتی آن برای بدن است.
- کم شدن ورودی آلاینده ها به درون لوله ها
مزیت دیگر استفاده از سختی گیرهای رزینی این است که ورود آلاینده های مضر به درون لوله ها و تاسیسات موتورخانه و خانگی کم شده و این موضوع آسیب به تجهیزات و تاسیسات موتورخانه را به حداقل می رساند کما اینکه نحوه کار سختی گیرهای رزینی تنها این نیست که ورود ذرات آلاینده به لوله ها و تجهیزات را کم کنند بلکه با خنثی نمودن تاثیرات محلول هایی مانند کلسیم و منیزیم که عامل اصلی رسوب هستند و تغییر در یون های آنها باعث شناور ماندن این آلاینده ها می شود و خود موجب صفر شدن میزان رسوب میشود.
- ضد عفونی کردن آب
به موجب وجود سیستم بک واش در سختی گیرها هر از چند گاهی با استفاده از مخزن نمک و تزریق و احیا رزین های سختی گیر رزینی باید شستشویی در این مخازن انجام شود تا مشکلات ناشی از کم شدن تاثیر تبادل یونی حل شود. این موضوع باعث می شود تا آب با استفاده از این نمک کمی هم ضد عفونی شود.
در نهایت باید گفت که استفاده از سختی گیر بهترین حالت و اقدام پیشگیرانه برای مبارزه با تخریب تاسیسات و سیستم های حرارتی برودتی ساختمان و صنعت است و بسته به سختی آب کارشناسان این میزان سختی گیر را تعیین می کنند .
معایب سختی گیر رزینی:
- هزینه بالای اجرای سختی گیر رزینی
یکی از بزرگترین ایرادهایی که به سختی گیرهای رزینی وارد می شود قیمت بالای آن می باشد.
اجرای سختی گیر بخصوص در فاز ساختمان مسکونی هزینه بر میباشد ولی اگر این موضوع با میزان هزینه هایی که برای سایر سختی گیرها نیاز است پرداخت شود و یا مشکلاتی که در آینده برای سیستم به وجود می آید بررسی به عمل آید ارزش این سرمایه گذرای بیش از پیش خود را نشان می دهد.
- بالا رفتن میزان سدیم و نا مناسب بودن برای برخی از افراد
عده ای از افراد به سدیم بالا حساسیت دارند و یا میزان سدیم بالا مشکلاتی برای سلامتی آنها به وجود می آورد. تغییر یون کلسیم به سدیم یکی از کارهای دستگاه سختی گیر رزینی است؛ اما معمولا سدیم آب با تغییر یون در اندازه های استاندارد باقی می ماند؛ با این وجود باز هم افرادی که باید سدیم مصرفی آنها در رنج خیلی پایین تری باشد در هنگام اجرای سختی گیر رزینی باید تاکید کنند که رزین مورد استفاده در سختی گیر به جای سدیم از نوع پتاسیمی باشد.
- از بین رفتن حالت ضد عفونی کنندگی آب به دلیل از بین رفتن برخی از مواد معدنی
این هم مسئلهای است که برخی از کارشناسان در موردش ارائه نظر می کنند؛ اما در خصوص این مورد نباید زیاد نگران بود زیرا وجود آب نمک در سختی گیرهای رزینی و استفاده از آن برای شستشوی رزین ها خود باعث ضد عفونی شدن آب و از بین رفتن میکروب ها و ویروس ها و باکتری ها می شود.
هر چند در حالت عادی هم آب باکتری و ویروس دارد و معمولا برای از بین بردن آن از کلر استفاده میشود که اصلا برای سلامتی مناسب نمیباشد و به همین دلیل هم اغلب کارشناسان توصیه می کنند در هر صورت از یک دستگاه تصفیه آب در خانه استفاده شود.
- مناسب نبودن آب سدیمدار برای گیاهان
یکی از مشکلاتی که سختی گیرهای رزینی با تولید سدیم ایجاد می کنند همین موضوع بد بودن سدیم برای برخی از گیاهان است و نمی توان آن را نادیده گرفت؛ هر چند که این موضوع دز تحقیقات خیلی اثبات شده و قابل استناد نیست.
- از بین رفتن میزان خاصیت رزین ها در طول زمان
وقتی خاصیت رزین ها از بین برود باعث می شود تبادل یون ها صورت نگیرد و عملا کلسیم و منیزیم به شکل قبل وارد سیستم تاسیسات شوند، ولی این موضوع کاملا به نظر و سلیقهی خود افرادی بستگی دارد که از این سختی گیرها استفاده می کنند.
- میزان فضای زیادی برای اجرای سختی گیر رزینی نیاز است
بر خلاف سختی گیرهای معناطیسی، سختی گیرهای رزینی به فضای زیادی برای اجرا نیاز دارند؛ بخصوص اگر تشکیلات ما و یا میزان مصرف ما بالا باشد باید بر اساس اصول محاسبات میزان بیشتری از فضا برای مخازن بزرگتر در نظر گرفته شود.