سختی آب یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر کیفیت آب در مصارف صنعتی و خانگی است. وجود املاح معدنی مانند کلسیم و منیزیم در آب، باعث ایجاد پدیده سختی می شود.

به گزارش اخبار ساختمان، سختی آب (Water Hardness) یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر کیفیت آب در مصارف صنعتی و خانگی است. وجود املاح معدنی مانند کلسیم و منیزیم در آب، باعث ایجاد پدیده سختی می شود. این املاح در دماهای بالا رسوب کرده و مشکلاتی نظیر گرفتگی لوله ها، کاهش راندمان دیگ های بخار، ایجاد رسوب روی تجهیزات و کاهش کیفیت محصولات نهایی را به دنبال دارند.

به همین دلیل، بهره گیری از سیستم های سختی گیر آب، برای متخصصان صنایع مختلف و تاسیسات ساختمانی، امری ضروری تلقی می شود. در این مقاله ، ضمن بررسی ماهیت سختی آب، به معرفی انواع سختی گیر های آب، نحوه عملکرد آنها، عوامل موثر بر انتخاب و نکات کلیدی در راه اندازی و نگهداری آنها خواهیم پرداخت.

ماهیت سختی آب

سختی آب ناشی از وجود یون های فلزی دو ظرفیتی، عمدتا کلسیم (Ca2+) و منیزیم (Mg2+) است. این یون ها در مجاورت با صابون، ترکیبات کدر و لزجی ایجاد می کنند که شستشو را با مشکل مواجه می سازد. همچنین در مصارف صنعتی، سختی آب موجب تشکیل رسوبات سخت (Scale) بر روی تجهیزات حرارتی و مبدل های حرارتی می گردد. این رسوبات باعث کاهش انتقال حرارت، افزایش مصرف انرژی، خوردگی تجهیزات و در نهایت، خرابی و کاهش عمر مفید آنها می شوند.

انواع سختی آب

سختی آب را بر اساس نوع املاح موجود، به دو دسته کلی تقسیم می کنند:

* سختی دائم (Permanent Hardness): این نوع سختی ناشی از وجود کربنات ها و سولفات های کلسیم و منیزیم است. سختی دائم با روش جوشیدن آب قابل برطرف شدن نیست و نیازمند استفاده از سختی گیر های رزینی می باشد.

* سختی موقت (Temporary Hardness): سختی موقت ناشی از وجود بی کربنات های کلسیم و منیزیم است. با جوشیدن آب، دی اکسید کربن آزاد شده و رسوب کربنات کلسیم و منیزیم ایجاد می گردد که قابل ته نشینی و حذف است.

روش های سختی گیری آب

برای حذف املاح معدنی و کاهش سختی آب، از روش های مختلفی استفاده می شود از جمله:

* سختی گیری تبادل یونی (Resin-based softening): این روش در اکثر سختی گیر های آب صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش، آب از میان رزین های تعویض یونی عبور داده می شود. یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب با یون های سدیم (Na+) موجود در رزین تبادل می شوند. بدین ترتیب، سختی آب کاهش یافته و آب نرم (Soft Water) تولید می گردد. رزین های سختی گیر پس از مدتی اشباع شده و نیازمند احیا با محلول نمک (آب نمک) می باشند.

* سختی گیری رسوبی (Precipitation softening): در این روش، با افزودن مواد شیمیایی نظیر آهک (Ca(OH)2) یا سود سوز (NaOH) به آب، شرایط برای رسوب دهی یون های کلسیم و منیزیم فراهم می گردد. رسوب ایجاد شده قابل ته نشینی و حذف از آب است. این روش عمدتا برای مصارف با حجم بالای آب مناسب می باشد.

* سختی گیری مغناطیسی (Magnetic softening): این روش بر پایه تغییر ساختار کریستالی املاح موجود در آب با استفاده از میدان مغناطیسی استوار است. با این حال، کارایی این روش مورد تردید بوده و شواهد علمی کافی برای اثربخشی آن وجود ندارد.

انواع سختی گیر آب

سختی گیر های آب بر اساس نوع بدنه، مکانیزم عملکرد و روش احیا به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. شناخت انواع سختی گیر به انتخاب سیستم مناسب برای هر کاربرد کمک می کند:

* سختی گیر کابینتی (Cabinet Softeners): این نوع سختی گیر ها معمولا از جنس فولاد ضد زنگ یا فایبرگلاس (FRP) ساخته شده و برای مصارف صنعتی و نیمه صنعتی با ظرفیت بالا کاربرد دارند.

* سختی گیر های نقطه ای (Point-of-use Softeners): این سختی گیر های کوچک در زیر سینک ظرفشویی یا ورودی ماشین لباسشویی نصب می شوند و برای مصارف خانگی یا نرم کردن آب در یک نقطه خاص مناسب هستند.

* سختی گیر های دو مخزنه (Twin Tank Softeners): این نوع سختی گیر ها شامل دو مخزن رزینی هستند که به صورت متناوب عمل می کنند. در حالی که یک مخزن در حال سختی گیری آب است، مخزن دیگر در حال احیا با محلول نمک می باشد. این سیستم ها برای مصارف با حجم بالای آب و نیاز به سختی گیری مداوم مناسب هستند.

* سختی گیر های پالسی (Regenerating Softeners): این نوع سختی گیر ها از رزین های با ظرفیت بالا و سیستم کنترل هوشمند بهره می برند. فرآیند احیا در آنها به صورت بهینه و با مصرف کمتر آب و نمک انجام می شود.

* سختی گیر های بدون نمک (Salt-free Softeners): این نوع سختی گیر ها از روش های جایگزین تبادل یونی برای حذف املاح کلسیم و منیزیم استفاده می کنند. روش های مختلفی نظیر الکترولیز، تبادل یونی با رزین های بدون نمک و فیلتراسیون ممبران در این دسته قرار می گیرند.

برای اطلاعات کاملتر پیشنهاد میکنیم لینکهایی مانند دستگاه سختی گیر آب و سختی آب چیست را نیز مطالعه و بررسی نمایید.

عوامل موثر بر انتخاب سختی گیر آب

انتخاب سختی گیر آب مناسب، به عوامل مختلفی نظیر ظرفیت مورد نیاز، نوع املاح موجود در آب، کیفیت آب ورودی، بودجه و فضای نصب بستگی دارد.

* ظرفیت سختی گیر: ظرفیت سختی گیر بر حسب دبی آب ورودی و میزان سختی آن (بر حسب میلی گرم در لیتر یا ppm) تعیین می شود.
* نوع املاح: برخی از سختی گیر ها برای حذف املاح خاص مانند آهن یا منگنز نیز طراحی شده اند.
* کیفیت آب ورودی: وجود املاح معلق و ذرات در آب ورودی، می تواند بر عملکرد سختی گیر تاثیر منفی بگذارد.
* بودجه: قیمت سختی گیر ها با توجه به نوع، ظرفیت، برند و آپشن های مختلف آنها متفاوت است.
* فضای نصب: سختی گیر ها در ابعاد مختلف تولید می شوند و باید فضای کافی برای نصب آنها در نظر گرفته شود.

نکات کلیدی در راه اندازی و نگهداری سختی گیر آب

* نصب توسط متخصص: نصب سختی گیر آب باید توسط افراد مجرب و متخصص انجام شود تا از عملکرد صحیح و ایمن آن اطمینان حاصل شود.
* تنظیمات اولیه: تنظیمات سختی گیر باید بر اساس کیفیت آب ورودی و نیازهای مصرف کننده انجام شود.
* سرویس و نگهداری: سختی گیر ها به سرویس و نگهداری دوره ای نیاز دارند. این شامل شستشوی رزین ها، بررسی عملکرد شیرها و اتصالات و کنترل سطوح نمک می باشد.
* عیب یابی: در صورت بروز مشکل در عملکرد سختی گیر، باید توسط متخصصان عیب یابی و رفع گردد.

مزایای استفاده از دستگاه های سختی گیر آب

استفاده از سختی گیر آب مزایای متعددی به همراه دارد، از جمله:

* افزایش طول عمر تجهیزات: کاهش رسوب و خوردگی، عمر مفید تجهیزات را افزایش می دهد.
* کاهش مصرف مواد شوینده: آب نرم به طور موثرتری با صابون و مواد شوینده ترکیب می شود و نیاز به مصرف آنها را کاهش می دهد.
* بهبود کیفیت ظروف شسته شده: رسوب و لکه های ناشی از سختی آب بر روی ظروف شسته شده از بین می رود.
* حفظ سلامت پوست و مو: آب سخت می تواند باعث خشکی و تحریک پوست و مو شود.
* کاهش مصرف انرژی: رسوب زدایی از تجهیزات حرارتی، راندمان آنها را افزایش داده و مصرف انرژی را کاهش می دهد.

جمع بندی

سختی گیر آب، یک ابزار ضروری برای مصارف صنعتی و خانگی در مناطقی با آب سخت است. انتخاب و استفاده صحیح از سختی گیر مناسب، می تواند مزایای متعددی را به همراه داشته باشد.