دستگاه سختی گیر رزینی چیست؟

دستگاه های سختی گیر با حذف یون های کلسیم و منیزیم از آب می‌توانند سختی آب را از بین ببرند و آب نرم تولید نمایند. با توجه به محل نصب و ظرفیت و میزان سختی آب و فاکتورهای دیگر میتوان سختی گیر مورد نیاز را انتخاب کرد. امروزه در صنعت ، کارخانجات ، منازل مسکونی و موتورخانه‌ها ، سختی گیرها مورد استفاده بسیار قرار می‌گیرند.

دستگاه سختی گیر رزینی :

همان طور که از نام سختی گیر رزینی 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 یکی در پایین و دیگری در بالا است، که این دریچه ها دسترسی به داخل سختی گیر را امکان پذیر کرده است.

منبع اصلی سختی گیر ، توسط لوله مسیر آب نمک به یک منبع نمک متصل می‌باشد. وظیفه ی اصلی این منبع نمک که در کنار منبع اصلی قرار دارد، احیای سختی گیر است. محاسبه افت فشار در سختی گیر و نمایش فشار آب داخل سختی گیر ، توسط یک گیج که در قسمت بالای منبع اصلی سختی گیر طراحی شده است، انجام می‌شود.

شیرهای متصل به سختی گیر :

• شیر سلویید ولو : این شیر اصلی ترین و بزرگ ترین شیر سختی گیر می باشد، که در لوله‌های سختی گیر وظیفه تعویض مسیر آب برای کاربردهای مختلف را دارد.
• شیر هواگیری : شیر کوچکی که در قسمت بالای سختی گیر قرار دارد.
• شیر ورودی : این شیر بر روی لوله ی مسیر ورودی سختی گیر نصب شده است.
• شیر خروجی : این شیر بر روی لوله ی مسیر خروجی سختی گیر نصب شده است.
• شیر نمونه برداری : این شیر بر روی لوله ی مسیر خروجی است، با این تفاوت که شیر نمونه برداری قبل از شیر خروجی قرار گرفته است.
• شیر خط نمک : بر روی لوله ی مسیر آب نمک قرار دارد.
• شیر تخلیه : بر روی لوله ی مسیر بک واش قرار دارد.
• شیر تخلیه شست و شو : بر روی لوله ی مسیر تخلیه شست و شو قرار دارد.

سختی آب چیست؟

منظور از واژه آب سخت یا سختی آب، حضور یون های کلسیم و منیزیم در آب است. هرچند موارد دیگری نیز به جز یون های کلسیم و منیزیم ممکن است در آب حضور داشته باشند، اما به دلیل حجم کم و غیرقابل ملاحظه آنها میتوان از آن ها صرفنظر کرد. به‌طورکلی در منابع علمی آب سخت مساوی است با حضور یون های کلسیم و منیزیم.

انواع مختلف سختی آب کدام هستند؟

سختی موقت ( سختی کربنات) : این نوع سختی با جوشاندن و حرارت دادن آب گرفته می‌شود و از بین میرود. مانند جرم هایی که در داخل سماورها مشاهده می‌کنید. سختی کربناتی از کربنات ها و بیکربنات های کلسیم و منیزیم می‌باشد.

سختی دائم ( غیر کربنات) : این نوع سختی با حرارت دادن و جوشاندن حذف نمی‌گردد، بلکه فقط توسط مواد شیمیایی حذف می‌شود. سختی بی کربناتی دربرگیرنده سولفات و  کلرور این دو فلز می‌باشد.

مناسب ترین روش برای از بین بردن سختی آب هایی با pps زیر 700، استفاده از سختی گیر رزینی می‌باشد. مقدار سختی آب نه تنها در آب های صنعتی حائز اهمیت است، بلکه در مسئله بهداشت عمومی هم دارای اهمیت فراوانی می‌باشد.

در میان املاح مولد سختی آب ، سولفات های منیزیم و کلسیم باعث ایجاد رسوبات سختی در دیواره سازه های تولید نیرو می‌شوند، همچنین کلرورهای کلسیم و منیزیم خواص خورندگی زیادی دارند، اما برعکس، کربنات ها و بیکربنات های سدیم و پتاسیم نه خورنده‌اند و نه باعث تشکیل رسوب می‌شوند، اما این امکان وجود دارد که به دلایلی co2 اسیدی خود را از دست بدهند. طی این فرآیند، co2 در آب با به وجود آوردن اسید کربنیک، دیواره لوله ها و دیگ ها را دستخوش تغییراتی می‌نماید.

حد مجاز املاح آب : بعضی از املاح مانند کلرور های سدیم اگر بیشتر از 3000 میلی گرم در لیتر در آب وجود داشته باشند، طعم و مزه و خواص نا مناسبی به آب می‌دهند، در این حالت آب شور و غیر قابل آشامیدن میباشد. همچنین املاحی مانند سولفات سدیم اگر مقدارش از حد مجاز بیشتر شود باعث تشکیل کف در دیگ های بخار و بروز مشکلات معده میشود. در مجموع مقدار مجاز املاح محلول در آب، نبایستی بیشتر از 500 میلی گرم در لیتر باشد. برای رفع این مشکلات امروزه استفاده از سختی گیر رزینی توصیه می‌گردد.

سبک کردن آب :

اگر بتوان املاحی که سختی آب را ایجاد کرده‌اند با ته نشین کردن و یا صاف کردن جدا سازی نمود، عمل سبک کردن آب اتفاق می‌افتد.

قدمت سبک سازی آب به حدود 200 سال پیش بر می‌گردد. در سال 1776 گاوندیش با استفاده از آهک سعی در سبک کردن آب داشت، که موفق هم شد. سپس در سال 1800، توماس هانزی مطالعات فراوانی در رابطه با سبک سازی آب به وسیله ی آهک انجام داد.

در سال 1841 توماس هانزی و کلارک در شهرداری محل خود، روش های خاصی برای سبک کردن آب ارائه نمودند. در سال 1876 روشی که این دو دانشمند طراحی کرده بودند، به وسیله پورت گسترش فراوانی پیدا کرد. تا مدت ها روش این دو دانشمند به نام پورتر-کلارک مشهور بود.

در این روش استفاده از فیلتر برای رسوب های به وجود آمده، پیشنهاد داده شده بود. روش کلارک برای از بین بردن سختی های کربناتی و بی کربناتی مورد استفاده قرار می‌گرفت.

چهار اصل سبک کردن آب :

1. تخمین مواد شیمیایی لازم با داشتن آنالیز کامل آب.
2. امکان مخلوط شدن سریع آب و مواد شیمیایی و انجام فولیکولاسیون در اثر به هم زدن.
3. تخمین زمان مورد نیاز برای ته نشین شدن رسوبات حاصله.
4. آماده نمودن آب صاف جداسازی شده، برای عملیات بعدی.

روش های اصلی سختی گیری آب :

• جداسازی یون های کلسیم و منیزیم به وسیله مواد شیمیایی .
• مبدل نمودن املاح کلسیم و منیزیم به املاح سدیم .
• سبک سازی آب با ادغام دو روش فوق .
• روش های مغناطیسی تصفیه آب .

انواع مختلف سختی گیر ها :

تا به امروز، راهها و روشهای مختلفی برای از بین بردن سختی آب طراحی شده است. سختی گیری آب به وسیله روش ها و دستگاه های متفاوتی صورت میگیرد، که هر کدام دارای قسمت های تشکیل دهنده و مکانیزم اجرایی خاصی می‌باشند. از انواع مختلف سختی گیرها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سختی گیر رزینی
• سختی گیر فیلتر کربن
• سختی گیر اسمز معکوس
• سختی گیر مغناطیسی
• سختی گیر الکترونیکی

رزینی :

در سختی گیر رزینی محفظه‌ای از رزین طراحی شده است، که از راه تبادل یون، یون های سخت از جمله منیزیم و کلسیم را که همراه آب وارد سختی گیر آن محفظه می‌شوند را عبور می‌دهد. در این قسمت رزین که دارای یون سدیم(Na) می‌باشد آن را با کلسیم و منیزیم مبادله میکند.

بنابراین به وسیله رزین سختی آب گرفته می‌شود و از سختی گیر آب نرم خارج میشود. بعد از گذشت مدتی(معمولا بسته به شرایط بین 8 تا 72 ساعت) به دلیل اشباع شدن رزین از یون های سخت، رزین دیگر قادر به گرفتن سختی آب نیست. به منظور حل این مسئله باید سختی گیر را احیا نمود. در احیاء ، برعکس سختی گیری، آب نمک را از محفظه ی رزین عبور می‌دهیم تا سدیم نمک(Nacl) جایگزین یون های سخت بشود و رزین دوباره قادر به سختی گیری شود. ناگفته نماند قبل از احیا، بک واش را نیز به منظور از بین بردن لرد های روی رزین انجام می‌دهند.

مزایای روش تبادل یونی :

• هزینه سرمایه گذاری و احداث کم
• تاسیسات ساده و بهره برداری آسان
• دارای قابلیت کارکرد به صورت اتوماتیک و دستی
• قابلیت راه اندازی در ابعاد بزرگ و کوچک

اجزای رزینی :

1: رزین کاتیونی

هر دستگاه سختی گیر با توجه به گنجایش و ظرفیتش از مقادیر متفاوت رزین کاتیونی پر می‌شود. به عبارتی دیگر قلب هر سختی گیری، رزین های داخل آن است.

دانه های شیمیایی رزین وظیفه سختی گیری آب را بر عهده دارند، بر روی بستری از سیلیس ریخته می‌شوند. حداقل بستر لازم برای دانه های رزین 75 سانتی متر می‌باشد. ضرورت وجود بستر شنی در زیر لایه های رزین غیر قابل انکار است، به دلیل احتمال فرار رزین ها از نازل های جمع کننده آب در کف مخزن. رزین استفاده شده در سختی گیر از نوع رزین های کاتیونی قوی در چرخه ی سدیم می‌باشد.

املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین موجود در آب، می‌توانند رزین کاتیونی را فرسوده و خروجی دستگاه سختی گیر را کاهش بدهند. همچنین وقتی مقدار کلر موجود در آب بیشتر از 2 میلی گرم در لیتر باشد و آب دارای املاح آهن و منگنز باشد عمر رزین کاتیونی به نصف کاهش می‌یابد. امروزه مشخص شده است، علت نشت سختی در صنایع ، پس از گذشت دو یا سه سال، تنها وجود عوامل مخرب در آب ورودی به سختی گیر می‌باشد.

2: نازل سختی گیر

نازل ها می‌توانند از جنس برنجی و یا پلاستیکی باشند، ولی اکثرا از جنس pvc هستند. نازل ها بر روی صفحه‌ای با فاصله‌های معین و منظم از هم قرار می‌گیرند. وظیفه ی نازل ها جمع آوری آب نرم از کف مخزن سختی گیر می‌باشد.

3: محفظه محلول آب نمک سختی گیر

در طی احیای رزین و هنگام شست و شوی رزین کاتیونی از این محفظه که شامل سنگ نمک و آب است، استفاده می‌شود. جنس این محفظه ها از پلاستیک (پلی‌اتیلن) می‌باشد که به وسیله شیر سلویید ولو  محلول آب نمک به داخل محفظه مکیده می‌شود.

4: شیر سلویید ولو سختی گیر

این شیر وظیفه کنترل ورودی مخزن را بر عهده دارد.

سختی گیر FRP : مکانیزم اجرایی سختی گیر FRP همانند سختی گیر رزینی می‌باشد، با این تفاوت که از مخازن FRP به جای مخازن فلزی استفاده شده است. امروزه با پیشرفت علم مواد، استفاده از مخازن کامپوزیتی در صنعت آب و فاضلاب بیشتر شده است. کاربرد این سختی گیر بیشتر در مصارف بهداشتی می‌باشد. از مزایای آن در مقایسه با نوع سختی گیر فلزی میتوان به کم‌وزن بودن منبع آن، بهداشت بیشتر، و قیمت ارزان آن اشاره نمود. در بعد بصری نیز سختی گیر FRP دارای برتری می‌باشد.

البته سختی گیر FRP دارای معایبی نیز هستند. از جمله: پایین بودن عمر مخزن، شکننده بودن آن، عدم قابلیت ماندگاری در فضای آزاد، عدم قابلیت استفاده در حجم های زیاد رزین ، به دلیل هزینه زیاد مخازن FRP نسبت به مخازن فلزی.

در سیستم های تصفیه آب که با هدف کاهش یون های موجود به وجود آمده است، استفاده از فلز موجب تبادل یون بین فلز و آب و در نهایت باعث ایجاد مشکل در کیفیت آب می‌شود. به همین دلیل جهت انجام امور تصفیه آب ، استفاده از مخازن فلزی (ورق آهنی) و شیرهای فلزی (چدن) منسوخ و ظروف پلاستیکی FRP جایگزین شده است.

سختی گیر رزینی FRP  اکثرا به عنوان پیش تصفیه برای سیستم های اسمز معکوس استفاده می‌شود. اکثر سختی گیر های FRP دارای شیر تمام اتوماتیک برقی هستند، به همین جهت تمامی مراحل سختی گیری توسط کامپیوتر شیر اتوماتیک انجام می‌شود. شیر های اتوماتیک سختی گیر دارای 5 مرحله هستند:

1. شست و شوی معکوس سختی گیر .
2. شست و شوی رزین ها توسط آب نمک .
3. پر شدن مخزن نمک .
4. شست و شوی سریع مخزن نمک پر شده تا خارج شدن نمک اضافی از ستون سختی گیر .
5. نرم شدن آب ورودی به سختی گیر که در سیکل پنجم (سیکل سرویس) اتفاق می‌افتد .

مزایای مخازن پلاستیکی فایبرگلاس

• قابلیت تحمل فشار بالا (حدود 10 بار).
• وزن بسیار کم که موجب راحتی در نصب و جابجایی می‌شود.
• مقاوم در برابر پوسیدگی و زنگ‌زدگی.
• استحکام و دوام بالا در برابر مواد شیمیایی و ضربه و سایش.

معایب اصلی مخازن فلزی

1. در محل جوشکاری صفحه نازل مخازن فلزی، به سرعت خوردگی و زنگ‌زدگی پدید خواهد آمد.
2. عدم پوشش درست و اصولی سطح داخل مخزن فلزی پس از مرحله سندبلاست، با اپوکسی های مخصوص، با ضخامت مناسب، که موجب زنگ‌زدگی در آب می‌شود.

کاربرد های سختی گیر

1. از بین بردن سختی اضافه آب آشامیدنی
2. از بین بردن سختی آب ورودی به بویلر
3. از بین بردن سختی آب تغذیه برج خنک کن

سختی گیر موتورخانه :

همانطورکه میدانید در اکثر ساختمانها برای تولید آب گرم، موتورخانه ها احداث می‌شوند که در این بین تولید آب گرم باعث تشکیل رسوباتی می‌گردد. آب های دارای سختی ، باید از ستون سختی گیر رزینی رد شوند، سپس به طرف دیگ های بخار بروند.

در بسیاری از نقاط ایران با مشکل سختی آب مواجه هستیم. ولی استفاده از سختی گیر امری ضروری است. در همه جای دنیا از سختی گیرها در موتورخانه استفاده می‌شود. ممکن است در موتورخانه‌ها گاهی از سختی گیر رزینی یا سختی گیر الکترومغناطیسی استفاده شود. در صورتیکه در موتورخانه ها از سختی گیر رزینی استفاده نکنیم، باید منتظر گرفتگی لوله ها و مسیر های انتقال آب در ساختمان ها باشیم.

بهتر است برای جلوگیری از گرفتگی لوله‌ها توسط رسوبات کربناتی و بی کربناتی از آب نرم خارج شده به وسیله دستگاه سختی گیر رزینی استفاده کنیم. البته این مشکل در مناطق کویری و یا شمال کشور که سختی آب بین 350 تا 500 میلی گرم بر لیتر می‌باشد، شدیدتر است و استفاده از سختی گیر ضرورت دارد.

سختی گیر منازل مسکونی :

برای تولید آب دارای سختی مناسب جهت آشامیدن، مقدار سختی آب خروجی از سختی گیر باید حداقل 100 میلی گرم بر لیتر باشد. اگر سختی آب از این مقدار بالاتر باشد مضراتی برای بدن انسان به همراه دارد.

از طرفی دیگر آب نرم تولید شده از واحد های سختی گیر برای مصارف شرب نیز دارای مضراتی است، زیرا مقدار مشخص کلسیم و منیزیم لازم برای بدن انسان به خصوص کودکان سنین رشد را ندارد.

سختی گیر کارخانه ها و واحدهای صنعتی :

صنعت به طور جدی نیازمند آب است، همانطور که بدن انسان نیازمند آب هست. از آنجاکه آب سخت برای بدن انسان مشکلاتی از جمله سنگ کلیه به وجود می‌آورد، در صنعت هم آب سخت میتواند خسارات جبران ناپذیری ایجاد نماید. یکی از رایج ترین تجهیزات مصرفی در صنعت بویلرهای آب داغ است که طبیعتا دمای بالای آب به تشکیل رسوبات کمک میکند، و همین موضوع باعث نیاز ضروری و الزامی به وجود دستگاه سختی گیر آب پیش از بویلر شده است.

از سختی گیر رزینی برای برخی از دستگاه ها در صنعت میتوان بهره برد. مانند استفاده از دستگاه سختی گیر رزینی برای پیش تصفیه آب ورودی به دستگاه های اسمز معکوس . برای برخی از دستگاه ها در صنایع استفاده از آب خالص ضروری می‌باشد به همین علت در این موارد نمی‌توان فقط از دستگاه سختی گیر استفاده کرد بلکه باید از دستگاه آب شیرین کن هم استفاده نمود.

محاسبه میزان ظرفیت سختی گیر:

ظرفیت سختی گیر در مجموع به سه فاکتور بستگی دارد:

1. دِبی آب
2. میزان سختی آب ورودی
3. فاصله زمانی احیای سختی گیر

فاکتور سوم تحت تاثیر عوامل مدیریتی و منابع انسانی می‌باشد.

C : ظرفیت بر حسب گرین
Q :دبی آب وارده بر حسب مترمکعب در ساعت
T : زمان بین 2 احیا که بر اساس ساعت ( بین 8 تا 72 ساعت) انتخاب می‌گردد
TH : میزان سختی آب ورودی بر حسب میلی گرم بر لیتر

 بک واش سختی گیر رزینی :

برای بک واش سختی گیر ، آب از قسمت تحتانی وارد دستگاه می‌شود. از سیلیس ها و نازل ها عبور میکند، سپس از رزین رد می‌شود و لِرت ها و املاح نامحلول روی رزین هارا خارج میکند. این فرایند آن قدر به تخلیه ادامه می‌دهد تا آب شفاف و زلال شود. شفافیت آب نشانه پایان این مرحله می‌باشد. در حالت بک واش، شیرهای مصرف، ورودی و تخلیه باز و فقط شیر نمک بسته می‌گردند.

احیاء سختی گیر رزینی :

در طی احیاء ، آب نمک موجود در داخل مخزن به داخل سختی گیر وارد می‌شود. جهت آب ورودی برعکس سیستم بک واش می‌باشد، یعنی آب از قسمت فوقانی وارد دستگاه می‌شود. در طی انجام این فرایند آنقدر آب تخلیه می‌شود تا مخزن نمک نیز تخلیه شود. اغلب، ظرفیت مخزن نمک، وابسته به ظرفیت احیاء سختی گیر می‌باشد و بر همین اساس محاسبه می‌شود. در حالت احیاء ، شیر های ورودی ، تخلیه، شست‌وشو و نمک باز و فقط شیر مصرفی بسته می‌باشد.

بصورت خلاصه مراحل احیاء سختی گیر را باهم مرور می‌کنیم:

در قدم اول می‌بایست سختی گیر را از مدار خارج نمود، و شیر خروجی را بسته و همزمان شیر تخلیه سختی گیر را باز کرد. سپس دسته اهرمی شیر را به حالت شست و شو (WASH) قرار داده تا آب از پایین وارد مخزن سختی گیر شود، و پس از عبور از بستر رزین کاتیونی، هم لِرت ها و ذرات معلق بر روی آن را تمیز کند و هم دانه‌های رزین را باز یا منبسط کند. این مرحله تا شفاف شدن آب تخلیه شده از سختی گیر ادامه پیدا میکند.

در قدم بعدی شیر نمک دستگاه سختی گیر را باز می‌نماییم و دسته اهرمی شیر را در حالت احیاء (REGERATION) قرار می‌دهیم. در این فرایند، آب نمک از مخزن نمک سختی گیر مکیده شده و از  قسمت فوقانی سختی گیر وارد می‌شود و با عبور از بستر رزین عملیات تبادل یونی را انجام می‌دهد، طوری که سدیم موجود در آب نمک به رزین باز می‌گردد و کلسیم و منیزیم موجود در سطح کاتیون رزین به آب پس داده می‌شود.

این مرحله نیز تا جایی ادامه می‌یابد که آب نمک موجود در مخزن نمک سختی گیر تخلیه شود. در گام سوم  آب دوباره از قسمت پایین سختی گیر وارد می‌شود و باقی آب نمک موجود در لایه های رزین را می‌شوید و تخلیه می‌نماید.

این مرحله از احیای سختی گیر تا جایی ادامه می‌یابد که آب خروجی از سختی گیر شیرین شده باشد. در قدم بعدی باید منبع سختی نمک را از آب برای احیای بعدی پر کرد.

برای این منظور شیر تخلیه را می‌بندیم و شیر مخزن نمک را باز می‌نماییم و اهرم شیر چند راهه را در حالت سرویس (RUN) قرار می‌دهیم تا منبع سختی نمک از آب پر گردد.  در قدم بعدی کافی است تا شیر مخزن نمک را ببندیم و شیر خروجی سختی گیر آب را باز کرده تا آب فاقد سختی به مصرف برسد.

مضرات عدم استفاده از سختی گیر :

• کاهش توانایی شست و شوی انواع مواد صابونی
• از جهت علم پزشکی مضراتی را برای بیماران قلبی دارا می باشد
• ایجاد رسوب در دستگاه های حرارتی(مانند بویلر، مبدل، کولینگ تاور)
• به دلیل تشکیل رسوب کاهش قدرت بازدهی دستگاه های خروجی
• کاهش کیفیت رنگ در صنایع نساجی و رنگرزی

6 دستورالعمل که باید در استفاده از سختی گیر رزینی رعایت نمود :

1. آب ورودی به سختی گیر نباید در آن باقی بماند، زیرا عمر رزین های کاتیونی به نصف کاهش می‌یابد. علاوه بر این یخ زدن رزین های کاتیونی در مخزن سختی گیر هم عمر مفید آن را کاهش می‌دهد.
2. از آنجایی که وجود رطوبت برای نگه داری و ماندگاری رزین های تبادل یون ضروری است، در صورت باز کردن درب کیسه های رزین حتما آن را در نزدیکی آب قرار دهید.
3. تاکید بر استفاده از سنگ نمک خالص می‌شود. زیرا در صورت استفاده از نمک های ناخالص، گل و لای روی بستر رزین را پوشش می‌دهد و ظرفیت تبادل کاهش می‌یابد.
4. کنترل سختی آب خروجی از دستگاه بصورت روزانه یا دو روز یکبار توسط کیت های سختی سنج به تمامی اپراتور ها و تکنسین ها توصیه می‌شود.
5. اطمینان از مکش نمک پس از نصب و راه اندازی دستگاه سختی گیر رزینی با شیر چند راهه اکیدا توصیه نمی‌شود. اغلب دیده شده است که پس از نصب و راه اندازی، متأسفانه شیر مکش نمک ، تنظیم نگشته و عملا احیاء با نمک صورت نمی‌گیرد.
6. در صورتی که آب ورودی به سختی گیر دارای املاح، گل و لای و یا ذرات معلق می‌باشد، حتما قبل از شروع فرایند سختی گیری، آب را توسط فیلتر کربن و یا فیلتر شنی از اینگونه ذرات پاک کنید.

انتخاب درست سختی گیر :

سختی گیر ها در تیپ های متفاوتی تولید و عرضه می‌گردند. به منظور انتخاب سختی گیر باید به یک سری نکات توجه کرد، تا بتوان انتخابی متناسب با کارایی قابل انتظار از دستگاه داشت:

1. محل قرارگیری سختی گیر .
2. سختی گیر در فضای آزاد در برابر سرما و گرما قرار دارد یا در فضای بسته ؟
3. توانایی میزان هزینه اولیه چقدر است ؟
4. مقدار آب و دبی عبوری از مخزن سختی گیر چقدر است ؟
5. میزان سختی آب مکان مورد نظر .

به طور کلی قیمت و هزینه سختی گیر فلزی در حجم ها و ظرفیت های بزرگ، کمتر از سختی گیر FRP  می‌باشد. ولی در ظرفیت های کم(زیر 400 هزار گرین) خرید سختی گیر FRP مقرون به صرفه تر می‌باشد.

به طور مثال قیمت سختی گیر رزینی فلزی با شیر اتوماتیک با قیمت سختی گیر فلزی با شیر نیمه اتوماتیک فرق میکند. از دیگر پارامتر ها در تعیین ظرفیت سختی گیر مقدار آب سختی گیری شده می‌باشد.

محاسبه مقدار نمک مورد نیاز برای احیای رزین کاتیونی هم فاکتور مهمی در انتخاب سختی گیر می‌باشد. هر چند در سختی گیر های با ظرفیتِ کم این مورد به چشم نمی‌آید، ولی در سختی گیر های با ظرفیت بالا یکی از هزینه های ثابت دستگاه سختی گیر رزینی به حساب می‌آید. شاید فکر کنید میتوان در طراحی دستگاه سختی گیر رزینی، زمان دوره ی احیای نمک را بیشتر انتخاب کرد تا نیاز به نمک و احیای رزین کمتر شود.

ولی باید گفت اگر این زمان غیر مناسب انتخاب شود، دستگاه سختی گیر رزینی به همان نسبت نیز باید دارای ابعاد بزرگ تر، و در نتیجه قیمت بالاتری باشد. لازم به ذکر است دمای آب ورودی به سختی گیر نیز از نکات مهم می‌باشد که باید به آن توجه کرد. سختی گیر فلزی و سختی گیر FRP  تا دمای 100 درجه سانتیگراد قابلیت تحمل در برابر آب ورودی را دارند ولی رزین های تبادل یونی در دستگاه سختی گیر رزینی نهایتا تا 55 درجه سانتیگراد تحمل گرما را دارند و می‌توانند در برابر گرما مقاومت نمایند.

به صورت علمی، رزین های کاتیونی قابلیت تحمل حرارت بین 55 تا 60 درجه سانتیگراد درون سختی گیر را دارند. از همین جهت انتخاب سختی گیر، نیازمند تجربه و تخصص و دانش در این حوزه می‌باشد. در این بین رعایت استاندارد های جوش وبرش هنگام ساخت یک سختی گیر از نکات قابل اهمیت هستند. پس از نصب یک دستگاه سختی گیر ، عملکرد درست آن و رفع مشکلات احتمالی از مسئولیت ها و وظایف شرکت های سازنده است. سختی گیر رزینی پس از ساخت و اتمام مراحل رنگ آمیزی آماده تحویل می‌شود.

ویژگی های یک سختی گیر مناسب:

• دارای آب پخش کن های مقاوم از جنس PVC .
• دارای رنگ اپوکسی ضد زنگ سه لایه ای در بدنه دستگاه سختی گیر .
• دارای قابلیت تحمل فشار تا 10 بار .
• دقت و سرعت زمان ساخت بالا و تحویل و نصب در محل.
• انجام لوله کشی های مربوط به دستگاه سختی گیر .
• انجام تمامی جوش های دستگاه تحت استاندارد AWS .
• استفاده از بهترین و مرغوب ترین رزین کاتیونی و سیلیس .
• دارای گارانتی و خدمات پس از فروش .
• ارائه دفترچه راهنمای استفاده برای نگهداری آسان از دستگاه .

صنایع استفاده کننده سختی گیر رزینی :

سختی گیر رزینی از جمله دستگاه های پر کاربرد در صنعت می‌باشد که در صنایع زیر کاربرد دارد:

1.  صنعت چرم‌سازی
2.  صنایع نساجی
3.  واحد های قالی‌شویی
4. کارخانجات تولید یخ
5.  صنعت رنگ‌سازی و رنگرزی
6.  صنعت لبنیات
7. صنعت لاستیک‌سازی
8. صنایع غذایی
9. ساختمان سازی و بتن‌ریزی
10. صنعت نفت و گاز و پتروشیمی

سوالات متداول سختی گیر رزینی :

سوال: آیا جنس بدنه مخازن این سختی گیرها می تواند استیل باشد؟

پاسخ: بله میتوان از ورق کربن استنلس استیل (SS) هنگام ساخت مخازن استفاده نمود. این مسئله برای سازندگان تفاوتی ایجاد نمی‌کند.

سوال: نحوه محاسبه ظرفیت سختی گیر چگونه است؟

پاسخ: به طور کلی از فرمول زیر استفاده می‌شود.

C=Q*T*TH*15/43

سوال: عملیات شست و شو با نمک هر چند روز یک بار می‌بایست انجام شود؟

پاسخ: فاصله بین شست و شو از 18 الی 72 ساعت متغیر است، این موضوع بستگی به میزان و نوع سختی آب ورودی و  فاکتور های طراحی دارد. بر همین اساس برای برخی می توان 18 ساعت و برای برخی دیگر می توان 72 ساعت در نظر گرفت.

سوال: چرا در سختی گیر از سنگ سیلیس استفاده می شود؟

پاسخ: به 3 دلیل:

1. پیش گیری از فرار رزین های تبادل یونی .
2. حذف مقداری از املاح و ذرات معلق .
3. جلوگیری از افت فشار ناگهانی در هنگام عملیات شست و شوی معکوس .

سوال: معمولا برای سختی گیر ها از چه نوع رزینی استفاده می‌شود؟

پاسخ: هدف اصلی در عملیات سختی گیری ، جداسازی یون های کلسیم و منیزیم می‌باشد به همین منظور و با توجه به خاصیت رزین ها، از رزین های کاتیونی ضعیف که در سیکل سدیم باشند، استفاده می‌شود. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به قسمت رزین کاتیونی مراجعه نمایید.

سوال: در محاسبه ظرفیت سختی گیر چه فاکتورهایی ملاک می‌باشند؟

پاسخ: بر اساس فرمول محاسبه ظرفیت سختی گیر میتوان گفت به : سختی کل ، دوره تناوب شست و شو ، دبی و عدد ثابت 73/15 = ظرفیت بر حسب گرین . با توجه به این فرمول میتوان فاکتور های مهم را شناسایی نمود ولی در مجموع دو فاکتور دبی آب ورودی و سختی کل آب ورودی از همه مهم تر می‌باشد.

سوال: چگونه صحت عملکرد دستگاه را بسنجیم؟

پاسخ: حتما باید با استفاده از کیت سختی سنج هر دو یا سه روز یک بار میزان سختی آب خروجی از دستگاه ها سنجیده شود.

سوال: سایز و اندازه سنگ سیلیسی که در بستر سختی گیر ریخته می‌شود، چقدر است؟

پاسخ: بهترین سایز سنگ سیلیسی که میتوان برای سختی گیر ها استفاده کرد، 3 تا 5 میلی متر می‌باشد.

سوال: در سختی گیر ها چند نوع شست و شو داریم؟

پاسخ: در سختی گیر ها دو نوع شست و شو داریم. یکی بک واش (BACK WASH) از پایین به بالا و دیگری CO-CURRENT و از بالا به پایین.

سوال: مقدار نمک مورد نیاز برای عملیات احیا چه مقدار می‌باشد؟

پاسخ: مقدار نمک مورد نیاز وابسته به ظرفیت سختی گیر می‌باشد. در استاندارد ها به ازاء هر گرین 15 گرم نمک ذکر شده است.

سوال: مقدار سختی آب خروجی از سختی گیر ها چقدر خواهد بود؟

پاسخ: اگر محاسبه و طراحی سختی گیر درست صورت گرفته باشد و از رزین مرغوب در ستون سختی گیر استفاده شده باشد، سختی آب خروجی در دوره ی سرویس زیر 30 خواهد بود.

سوال: آیا ضد زنگ ها و اپوکسی هایی که برای محافظت از خوردگی و زنگ زدگی استفاده می‌شوند برای سلامتی مضر نیستند؟

پاسخ: با توجه به نوع مصرف و کاربرد آن از رنگ های اپوکسی خوراکی و صنعتی استفاده می‌شود.

سوال: چگونه میتوان فهمید رزین های موجود دیگر قابل استفاده نیستند؟

پاسخ: برای این کار می‌توانید مقداری از رزین مورد نظر را بردارید و در محلول آب و نمک بریزید و آنرا بشویید و داخل یک لیوان آب بریزید و سپس توسط کیت های سختی سنج ، سختی آب را اندازه بگیرید و ببینید آیا هنوز رزین های مورد نظر کارایی دارند یا خیر.

سوال:  آیا در مناطقی که مقدار سختی آب بالاست از این دستگاه سختی گیر برای آشامیدن هم میتوان استفاده کرد؟

پاسخ: مقداری سختی برای تامین مقدار مورد نیاز یون کلسیم و منیزیم بدن ضروری می‌باشد، ولی اگر مقدار سختی در برخی مناطق بیشتر از حد مجاز باشد میتوان از رزین های مخصوص استفاده نمود.

سوال: آیا برای انجام عملیات احیاء و شست و شو نیاز به اپراتور می‌باشد؟

پاسخ: بله، برای انجام این عملیات حضور اپراتور ضروری است.

سوال: چرا در ایران از شیر های اتومات سختی گیر استفاده چندانی نمی‌شود؟

پاسخ: سختی گیر ها دو نوع شیر دارند. شیر دستی و شیر اتوماتیک . با توجه به این که معمولا اپراتوری حضور دارد تا شست و شو را انجام دهد، به صورت پیش فرض شیر های چند راهه دستی روی دستگاه گذاشته می‌شود، ولی میتوان از شیر های تمام اتوماتیک هم استفاده نمود.

سوال: مدت زمان شست و شو با نمک چقدر است؟

پاسخ: مدت زمانی که در منابع علمی ذکر شده است، 7 الی 15 دقیقه است ولی به تجربه دیده شده است که مدت زمان شست و شو با نمک در هر ظرفیتی متفاوت می‌باشد.

سوال: حداکثر ارتفاع دانه های سیلیس و همچنین دانه های رزین در مخزن چه مقدار می‌باشد؟

پاسخ: از سیلیس فقط برای جلوگیری از فرار رزین در مخزن استفاده می‌شود، و بر اساس ظرفیت سختی گیر رزینی تا ارتفاع 30 سانتی متر هم ریخته می‌شود. ولی در رابطه با رزین، در منابع علمی حداکثر ارتفاع ان 150 سانتی متر ذکر شده است.

سوال: مقدار مقاومت حرارتی سختی گیر فلزی و FRP چقدر است؟

پاسخ: هم سختی گیر رزینی فلزی و هم سختی گیر |FRP تا 100 درجه سانتیگراد مقاومت در برابر حرارت دارند.