سختی گیر

نیاز به کاهش سختی آب رایج ترین روش تصفیه آب است. آب سخت زمانی ایجاد می شود که آب باران به طور طبیعی نرم در لایه های سنگی زیرزمینی نفوذ کند و بسیاری از مواد جامد از جمله کلسیم و منیزیم را در خود حل کند. بنابراین، مناطق زیادی وجود دارد که منبع آب حاوی سطح قابل توجهی از این نمک ها است. به دلیل رسوبات سختی که هنگام استفاده از این نوع آب در بسیاری از کاربردها ایجاد می شود، آب سخت نامیده می شود.

رسوبات را اغلب مقیاس می نامند. با این حال در واقع بیشتر شبیه بتن است و پوشش ضخیمی را روی عناصر تبادل حرارت و داخل دیگ‌ها، مخازن و لوله‌ها تشکیل می‌دهد. علاوه بر این، مواد معدنی سخت باقی مانده در محلول به طور قابل توجهی از عملکرد صابون ها و مواد شوینده می کاهد که پس از آن باید در مقادیر بیشتری برای دستیابی به عملکرد تمیز کنندگی لازم استفاده شوند. این نه تنها به میزان رسوبات داخل سیستم ها و تجهیزات می افزاید، بلکه به میزان قابل توجهی به زباله های شیمیایی تخلیه شده در سیستم فاضلاب ما نیز می افزاید.

مشکل اصلی دیگر ایجاد شده توسط رسوب، کاهش راندمان تمام سیستم های تبادل حرارتی به دلیل اثر عایق بودن رسوب است. این امر هزینه های انرژی را افزایش می دهد و علاوه بر آن می تواند باعث ایجاد گرمای بیش از حد در سطوح منبع گرما شود و در نتیجه باعث خرابی زودرس شود.

راه حل آب سخت
یک راه مقرون به صرفه برای حل این مشکلات، حذف نمک‌های معدنی سخت محلول از آب و تبادل آن‌ها با نمک‌های نرم است که محلول‌تر هستند و در نتیجه رسوب سختی تشکیل نمی‌دهند. این امر با استفاده از یکی از طیف گسترده ای از سختی گیر های آب تمام اتوماتیک ما به دست می آید.

آنها با فرآیندی به نام تبادل یونی کار می کنند. آب سخت از یک ستون رزین تبادلی با کیفیت بالا در داخل یک مخزن تحت فشار عبور می کند. رزین کلسیم و منیزیم را از محلول خارج می کند و آنها را با یون های سدیم مبادله می کند.

هنگامی که رزین در شرف اتمام است، سختی گیر مرحله بازسازی را آغاز می کند که توسط تایمر یا کنترل صدا آغاز می شود. بازسازی واقعی زمانی حاصل می شود که سختی گیر محلولی از آب نمک معمولی (آب نمک) را از طریق ستون رزین می کشد که یون های کلسیم و منیزیم جذب شده را جابجا می کند و آنها را با یون های سدیم موجود در آب نمک جایگزین می کند.

در طول دوره، یون های ناخواسته و آب شستشوی بعدی شسته می شوند تا تخلیه شوند و وارد خط سرویس نمی شوند. دوره بازسازی بسته به اندازه نرم کننده بین 60 تا 120 دقیقه طول می کشد و می تواند در صورت لزوم طی سالیان طولانی بدون کاهش قابل توجه عملکرد تکرار شود.

سختی گیر دوبلکس

سختی گیرهای دوبلکس مشابه واحدهای سیمپلکس عمل می کنند با این تفاوت که از دو ستون رزینی تشکیل شده اند که یکی در سرویس و دیگری در حالت آماده به کار است. جریان آب به سمت سرویس اندازه گیری می شود و هنگامی که ستون اول به پایان می رسد، شیر کنترل به طور خودکار جریان سرویس را به ستون دوم آن تغییر می دهد و سپس ستون اول را بازسازی می کند. سپس در حالت آماده به کار قرار می گیرد تا زمانی که دوباره برای سرویس مورد نیاز باشد.

به این ترتیب یک سختی گیر دوبلکس می تواند به طور مداوم آب نرم شده را به مدت 24 ساعت ارائه دهد. بنابراین سختی گیر های دوبلکس برای مکان‌هایی با تغییرات زیادی در تقاضای آب و برای کاربردهایی که تامین مداوم و بدون وقفه آب نرم ضروری است، ایده‌آل هستند.

نرم کننده های دوبلکس را می توان با تعدادی از گزینه های مختلف شیر بسته به اندازه و ترجیح سازنده مشخص کرد.

اندازه دوبلکس ها معمولاً به گونه ای است که هر ظرف یک بار در روز بازسازی می شود، اما تا زمانی که زمان کافی در بین نمک برای اشباع کردن آب وجود داشته باشد (حداقل مدت زمان چهار ساعت است) امکان بازسازی بیشتر وجود دارد.

سیستم‌های موازی نیز در سیستم‌های بزرگ‌تر در دسترس هستند که در آن هر دو مخزن می‌توانند به طور همزمان در حالت سرویس باشند و دارای یک خط ناپایدار باشد.

در حالی که بسیاری از ما در مورد رزین های تبادل یونی (IX) شنیده ایم ، تعداد کمی از ما درک درستی از عملکرد این فناوری دارند. ممکن است این سوال را بپرسید که رزین تبادل یونی چیست و چگونه کار می کند؟

این مقاله با کمک به شما در درک بهتر فناوری رزین IX و نحوه تأمین نیازهای مختلف تصفیه آب و جداسازی ، کمک می کند تا در مورد راهکارهای تصفیه آب مناسب برای تأسیسات تصمیم گیری بهتری داشته باشید.
رزین تصفیه آب به دلیل مزایای خاص از جمله مصرف راحت ، هزینه کم ، بازسازی و پایداری پلیمرهای آلی برگشت پذیر بسیار مورد توجه هستند. اگرچه کاربردهای گسترده ای از رزین های تبادل یونی آلی در صنایع وجود دارد، بسیاری از گروه های تحقیقاتی به توسعه رزین های تبادل یونی آلی جدید برای بهبود بیشتر فرآیند تصفیه آب اختصاص داده اند. در طی ده سال گذشته توجه بیشتری به عملکرد رزین های تبادل یونی مغناطیسی و اتصال روش های مختلف تصفیه آب برای جداسازی کارآمدتر و کم هزینه پرداخته شد.

رزین سختی گیر چیست؟

تبادل یونی یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر است که در آن یون های محلول از محلول خارج می شوند و یون های دیگر با بار الکتریکی مشابه جایگزین می شوند. رزین IX به خودی خود یک واکنش شیمیایی نیست در عوض یک محیط فیزیکی است که واکنش های تبادل یونی را تسهیل می کند. این رزین خود از پلیمرهای آلی تشکیل شده است که شبکه ای از هیدروکربن ها را تشکیل می دهد. در سراسر ماتریس پلیمر سایت های تبادل یونی وجود دارد، جایی که اصطلاحاً "گروه های عملکردی" یون های دارای بار مثبت (کاتیون ها) یا یون های دارای بار منفی (آنیون ها) به شبکه پلیمر چسبانده می شوند. این گروه های عملکردی یون های یک بار مخالف را به راحتی جذب می کنند.



خصوصیات فیزیکی رزین های IX

شکل هندسی، اندازه و ساختار رزین ها می تواند از یک نوع به نوع دیگر متفاوت باشد. در اکثر سیستم های تبادل IX مانند سختی گیر رزینی یک بستر رزینی متشکل از ریز دانه های متخلخل کوچک وجود دارد ، اگرچه برخی از سیستم ها مانند آن هایی که برای الکترودیالیز استفاده می شوند از رزین مش مانند ورق استفاده می کنند. دانه های رزینی IX معمولاً کوچک و کروی هستند و شعاع آنها فقط اندازه 0.25 تا 1.25 میلی متر است. بسته به کاربرد و طراحی سیستم ، دانه های رزین ممکن است دارای اندازه ذرات یکنواخت یا توزیع اندازه گاوسی باشند. در اکثر برنامه ها از دانه های رزین ژله ای استفاده می شود که ظاهری شفاف دارند و ظرفیت بالا و بازده شیمیایی دارند. رزین های ماکروپور ، که به دلیل ظاهر مات سفید یا زرد قابل تشخیص هستند ، معمولاً برای شرایط سخت در نظر گرفته می شوند ، زیرا از پایداری و مقاومت شیمیایی نسبتاً بیشتری برخوردار هستند.

ساختار رزین

ماتریس رزین IX از طریق اتصال زنجیره های هیدروکربن با یکدیگر و در فرآیندی به نام پلیمریزاسیون تشکیل می شود. پیوند عرضی به پلیمر رزین ساختاری مقاوم تر، انعطاف پذیرتر و ظرفیت بیشتر (از نظر حجم) می دهد. در حالی که ترکیبات شیمیایی اکثر رزین های IX پلی استایرن است ، انواع خاصی از اکریلیک (اکریلونیتریل یا متیل اکریلات) تولید می شوند. سپس پلیمر رزینی تحت یک یا چند فرآیند شیمیایی قرار می گیرد تا گروه های عملکردی را به سایت های تبادل یونی واقع در سراسر ماتریکس متصل کند.

قیمت رزین تبادل یونی

در بازار انواع رزین های تبادل یونی مخصوص سختی گیر آب وجود دارد. نمونه های ایرانی و خارجی مانند پرولایت، هیدرولایت و ... که در بسته های 25 لیتری عرضه می شوند. بسته به کیفیت و طول عمر رزین قیمت آن نیز متفاوت می باشد.
برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان مهتاب گستر تماس بگیرید. 02166706377

سختی گیرهای رزینی که برای حذف مواد معدنی از آب «سخت» در ساختمان‌های مختلف مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده می‌شوند، معمولاً از نمک در فرآیند تبادل یونی استفاده می‌کنند .

آب "سخت" ورودی از طریق مخزن رزین که در آن تصفیه یا نرم شده است جریان می یابد و آب نرم از مخزن رزین به منبع آب ساختمان می ریزد.

آب سخت به طور کلی به معنای آب حاوی مواد معدنی بیش از 121 میکروگرم (میکروگرم) در لیتر آب یا بیش از 7 دانه سختی در هر گالن است.

آب سخت حاوی سطوح بالایی از یون‌های دارای بار مثبت یا «کاتیون‌های» کلسیم، منیزیم و احتمالاً سایر مواد معدنی است. اینها مواد معدنی هستند که در لوله‌ها، به عنوان حلقه‌ای در اطراف وان حمام، و در ظروف و گلدان‌ها، در صورتی که آب شما «سخت» یا حاوی این مواد معدنی زیاد باشد، پوسته‌های سفید یا خاکستری را تشکیل می‌دهند.

نمک که دارای بار منفی می باشد، برای افزایش ظرفیت رزین در مخزن سختی گیر ، در طول یک چرخه بازسازی تحت کنترل یک تایمر یا در برخی از سیستم ها سیستم های پیشرفته تری که در واقع سطح مواد معدنی موجود در آب را نظارت می کنند، استفاده می شود.

رزین سختی گیر حاوی مولکول های نمکی است که هنگام عبور از نرم کننده با آب سخت تماس پیدا می کند.

"رزین" از دانه های پلاستیکی ریز زئولیت ساخته شده است که با نمک یا یون های پتاسیم پوشانده شده است. (یون ها مولکول هایی هستند که بار الکتریکی دارند.)

چرخه سرویس چرخه نرم شدن نرمال است. آب از طریق دریچه به بالای مخزن جریان می یابد و سپس از طریق رزین به کلکتور پایینی می رود. با عبور آب سخت از رزین، سختی با فرآیند تبادل یونی حذف می شود. سپس از طریق شیارهای موجود در کلکتور و از طریق لوله رایزر از طریق دریچه به سمت خروجی می رود تا در خانه به عنوان آب نرم شده استفاده شود.

چرخه شستشوی معکوس اولین چرخه بازسازی است. آب به داخل دریچه، از لوله رایزر پایین می آید و از طریق کلکتور خارج می شود. سپس آب از طریق رزین به سمت بالا جریان می یابد و آن را منبسط می کند و از بالای مخزن از طریق شیلنگ تخلیه خارج می شود. انبساط رزین را مخلوط می‌کند و کدورت و سایر آلاینده‌ها را که در طول چرخه سرویس فیلتر شده‌اند، در زهکشی شستشو می‌دهد.

بکواش سختی گیر آب تاثیر زیادی بر هر محیطی دارد. به دلیل غلظت بالای نمک در آب، می تواند به شدت به اکوسیستم آب یا خاک آسیب برساند.

بنابراین مهم است که قبل از اینکه کل جهان را به چیزی شبیه دره مرگ تبدیل کنیم، دفع هرگونه بکواش را با احتیاط انجام دهیم.

خوشبختانه گزینه‌های زیادی در مورد محل تخلیه بک‌واش سختی گیر آب وجود دارد، از اجرای ساده آن در زمین گرفته تا استفاده از آن برای از بین بردن علف‌های هرز یا یخ‌زدایی مسیر.

چگونه فاضلاب سختی گیر آب را به حداقل برسانیم؟

سطوح سختی قبل و بعد سختی گیر آب را بررسی کنید.

بررسی کنید تا تعداد گالن ها (یا روزها اگر نوع کنترل ساعت-زمان باشد) بین آن ها را ببینید.

تعیین کنید که به ازای هر فوت مکعب رزین، نرم کننده چند پوند نمک نیاز دارد.

در حال حاضر برای استفاده برای هر بازسازی تنظیم شده است.

تنظیمات را تغییر دهید تا روزهای بیشتری بین چرخه های بازسازی وجود داشته باشد.

سختی گیر آب را در روز قبل از بازسازی کنترل کنید و بررسی کنید که آب وجود دارد.

اولین و مهم ترین دلیل استفاده ازسختی گیر آب حذف مواد معدنی سختی از آب است. آب سخت لوله کشی و هر برنامه مبتنی بر آب که در تماس مستقیم با آب باشد، مسدود می کند. با آب نرم، دیگر نیازی به نگرانی در مورد افزایش قبوض انرژی نخواهید داشت. همچنین از لباس های ماندگارتر، شوینده هایی که موثرتر عمل می کنند و احساس تمیزی روی پوست خود بعد از دوش گرفتن یا حمام سود خواهید برد.
سیستم های سختی گیر آب که با حذف مواد معدنی سخت موجب نرم شدن آب می شوند در انواع مختلفی وجود دارند که در این صفحه در ارتباط با انواع مختلف آن و قیمت سختی گیر صحبت خواهیم کرد. مهم ترین سختی گیر آب، سختی گیر رزینی است با جایگزینی عوامل سختی با یون های سدیم کار می کنند. سختی گیر آب دستگاهی است که به جلوگیری از تشکیل رسوب مواد معدنی کمک می‌کنند. آنها از یک رسانه فیزیکی استفاده می کنند تا با خنثی کردن خود سختی از تشکیل رسوب جلوگیری کنند.
سختی آب در درجه اول با مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می شود. سطوح بالاتر این مواد معدنی و سایر مواد معدنی آب را سخت می کند. سیستم های سختی گیر آب با کاهش غلظت مواد معدنی موجود در آب کار می کنند. آب نرم به جای داشتن سطوح بالاتر کلسیم و منیزیم، غلظت بیشتری از سدیم یا نمک دارد.

موثرترین راه برای رفع سختی آب استفاده از سختی گیر آب است. وقتی کلسیم و منیزیم - یون های سختی - توسط دانه های رزینی ریز و از طریق فرایندی به نام تبادل یونی جمع می شوند، آب نرم می شود. دانه های رزین با یون های سدیم یا پتاسیم شارژ می شوند. وقتی آب سخت با دانه های رزین تماس پیدا می کند ، کلسیم و منیزیم از آب خارج می شود و با سدیم یا پتاسیم جایگزین می شود و آب نرم می شود.



مشکلات ناشی از آب سخت

نوشیدن آب سخت حاوی مواد معدنی محلول مانند کلسیم و منیزیم هیچ نگرانی در مورد سلامتی ندارد. در صورت وجود ، مقدار کمی از این مواد معدنی برای سلامتی لازم است. اما در سطوح بالا مواد معدنی می توانند در لوله ها ، وسایل لوله کشی و وسایل جمع شوند و به تدریج عملکرد آنها را مختل کنند. به عنوان مثال، تجمع رسوبات معدنی در شیرهای آب یا آب گرمکن ها و ... ممکن است طول عمر آنها را کوتاه کند. برخی از افراد احساس خارش پس از استحمام یا دوش گرفتن در آب دارند که به دلیل حضور مواد معدنی بسیار زیاد است.


آب سخت همچنین قابلیت کف کردن صابون و مواد شوینده را کاهش می دهد و مواد معدنی می توانند با صابون ترکیب شده و یک لکه چسبنده ایجاد کنند. به عنوان مثال اگر با لکه های آب روی ظروف مشکل دارید ممکن است نشان دهد که شما آب سخت دارید. شستشوی این لکه های چسبناک همچنین می تواند از بین لباس ها یا موهای شما دشوار باشد.در مقیاس های بزرگتر و صنعتی این مشکلات وسیع تر می شود. رسوبات آب سخت در عملکرد تجهیزات و خط تولید می تواند اختلال ایجاد کند. برج خنک کننده، بویلر، سیستم های آبرسانی و ... اگر با آب سخت مواجه شوند از طول عمر دستگاه کاسته شده و هزینه های زیادی به همراه خواهد داشت. به طورحتم قیمت سختی گیر بسیار پایین تر از هزینه های تحمیل شده توسط آب سخت خواهد بود.

انواع سختی گیر

سختی گیر آب انواع مختلفی دارند:

تبادل یونی: این تا حد زیادی متداول ترین نوع سختی گیرآب در کاربردهای خانگی و صنعتی است و با نام سختی گیر رزینی شناخته می شود. با حذف یون های کلسیم و منیزیم و جایگزینی آنها با یون های سدیم که هیچ یک از اثرات مخرب کلسیم و منیزیم را ندارند ، عمل می کند.
بدون نمک: این دستگاه از فیلتر مکانیکی برای از بین بردن کلسیم استفاده می کند ، اما روی آب بسیار سخت خیلی خوب کار نمی کند. منیزیم را از بین نمی برد.
اسمز معکوس: این دستگاه آب را از طریق غشایی نیمه نفوذپذیر فیلتر می کند که تا 98٪ ناخالصی های آب را از بین می برد. این وسیله گران قیمت است و از مقدار قابل توجهی آب استفاده می کند. اما این نوع دستگاه در از بین بردن سایر ناخالصی های شیمیایی و همچنین کلسیم و منیزیم بسیار خوب است.

سختی گیر رزینی

سیستم های سختی گیر رزینی یکی از چندین راه حل موجود جهت رفع سختی آب هستند که با روشی ساده می تواند از بروز مشکلات ناشی از آب سخت جلوگیری به عمل آورد. سختی گیر رزینی با جایگزینی یون های سدیم یا پتاسیم (Na + و K +) ، سختی را با جایگزینی منیزیم و کلسیم (Mg2 + و Ca2 +) کاهش می دهند. "رزینهای تبادل یونی ، به صورت مهره ، جزیی مهم در سختی گیر رزینی محسوب می شوند.رزین های تبادل یونی ، پلیمرهای آلی حاوی گروه های عملکردی آنیونی هستند که کاتیون های دو ظرفیتی (Ca2 +) با شدت بیشتری نسبت به کاتیون های یک ظرفیتی (Na +) به آن ها متصل می شوند. مواد غیر آلی به نام زئولیت نیز دارای خصوصیات تبادل یونی هستند. همچنین رزین هایی برای از بین بردن یونهای کربناته ، بی کربنات و سولفات جذب شده و یونهای هیدروکسید آزاد شده از رزین در دسترس است.
وقتی همه یونهای Na + موجود با یون های کلسیم یا منیزیم جایگزین شدند ، بسته به نوع رزین مورد استفاده رزین باید با شستشوی یون های Ca2 + و Mg2 + با استفاده از محلول کلرید سدیم یا هیدروکسید سدیم شارژ شود.
برای رزین های آنیونی در بازسازی به طور معمول از محلول هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید پتاسیم استفاده می شود. پساب های شسته شده از مخزن سختی گیر حاوی نمکهای ناخواسته کلسیم و منیزیم به طور معمول به سیستم فاضلاب تخلیه می شوند.

اجزای سختی گیر


مخزن معدنی: مخزن معدنی همانجا است که فرآیند سختی گیری در آن انجام می پذیرد. اینجاست که تصفیه آب صورت می گیرد و با از بین بردن کلسیم و منیزیم آب سخت نرم می شود. درون این مخزن با مهره های رزینی اشباع شده با بار منفی پر می شود. مواد معدنی کلسیم و منیزم دارای بار مثبت می باشد و زمانی که آب سخت از میان مهره های رزین عبور می کند، این مواد معدنی جذب بار منفی رزین می ود و آب بدون سختی مخزن را ترک می کند. یکی از عوامل بسیار مهم در قیمت سختی گیر، مخزن معدنی می باشد. مخازن در دو نوع فلزی و فایبرگلاس هستند که هر کدام از مزایا و معایب خاص خود برخوردار هستند.

مخزن آب نمک: مخزن آب نمک مخزنی است که محلول بسیار غلیظ نمکی یا پتاسیم در آن ذخیره می شود. این محلول آب نمک برای شستشوی مخزن مواد معدنی و شارژ مجدد آن به کار می رود. مخزن آب نمک باید بطور دوره ای با گلوله های نمک یا پتاسیم دوباره پر شود.

شیر کنترل: شیر کنترل وسیله ای است که در طی بازسازی جریان آب داخل و خارج مخازن معدنی و آب نمک را کنترل می کند.
سختی گیر رزینی با توجه به جنس مخزن معدنی به دو نوع سختی گیر فایبرگلاس و سختی گیر فلزی شناخته می شود. در عمل هر دو یک عمل را انجام می دهند و از مزایا و معایب خاص خود برخوردار هستند. دومین پارامتر مهم در قیمت سختی گیر، اتومات یا دستی بودن شیر دستگاه می باشد.


سختی گیر فایبرگلاس از وزن پایین تر ، استحکام بیشتر و مقاومت بالاتری در برابر رسوب و خوردگی بر خوردار است . علاوه بر این به راحتی نصب و راه اندازی می شود. در سختی گیر رزینی کافی است تنها مخزن با رزین پر شود اما در سختی گیر فلزی به دلیل اینکه امکان فرار دانه های رزین از نازل های انتهایی مخزن سختی گیر وجود دارد نیاز است تا ابتدا کف مخزن سیلیس ریخته شود. دانه های سیلیس از مهره های رزین بزرگتر هستند و از خروج مهره های رزینی جلوگیری می کنند.



در سختی گیر فلزی از نوع شیر دستی فلزی استفاده می شود اما در سختی گیر فایبرگلاس از دو نوع شیر تمام اتومات و دستی استفاده می شود. سایز شیر ها 3.4 اینچ تا 2 اینچ ادامه دارد البته در سختی گیر رزینی فلزی شیر با سایز بزرگتر نیز وجود دارد. سایز شیر بسته به دبی آب و سایز مخزن انتخاب می شود.

احیای رزین

با گذشت زمان ، یونهای آلاینده به تمام سایتهای تبادل موجود در رزین IX متصل می شوند. پس از اتمام رزین ، باید برای استفاده بیشتر از طریق آنچه به عنوان چرخه بازسازی شناخته می شود ، بازیابی شود. در طی یک چرخه بازسازی ، واکنش IX اساساً از طریق استفاده از یک محلول بازسازی کننده غلیظ معکوس می شود. بسته به نوع رزین و کاربرد موجود ، ماده احیا کننده ممکن است یک محلول نمک ، اسید یا سوزاننده باشد. با ادامه چرخه بازسازی ، رزین IX یونهای آلاینده را آزاد می کند و آنها را برای یونهای موجود در محلول بازسازی کننده عوض می کند. یونهای آلاینده به عنوان بخشی از جریان پساب بازسازی کننده از سیستم IX خارج می شوند و باید به درستی تخلیه شوند. در بیشتر موارد ، رزین شسته می شود تا هرگونه بازسازی کننده باقیمانده قبل از چرخه فعال IX بعدی از بین برود.

قیمت سختی گیر

قیمت سختی گیر به پارامترهای مختلفی مانند ظرفیت، نوع مخزن(فلزی یا فایبرگلاس)، شیر کنترلی(دستی یا تمام اتومات)، نوع رزین و ... بستگی دارد.

برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان مهتاب گستر تماس بگیرید. 02166706377