سختی گیر

مقادیر کمی سختی طبقه بندی شده برای آب های مختلف:

سختی آب بسته به میزان ترکیبات معدنی موجود در آب، ساختار زمین شناسی ناحیه، منبع آب مورد برداشت و نیز شرایط اقلیمی منطقه، از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت می باشد. اکثر شهرهای کویری ایران و به ویژه شهرهای قم، اراک، زاهدان، ساوه، کاشان، سمنان و…  ساختار خاک آهکی داشته و آب آن ها از سختی بالایی برخوردار است. لازم به توضیح است میزان سختی آب که به عنوان عامل مزاحم لحاظ می شود، بسته به نوع کاربری متفاوت می باشد. با این حال، عملیات سختی گیر برای آب های با سختی بیش  از۱۰۰میلی گرم بر لیتر توصیه می گردد.

عمده ترین کاربرد دستگاه های سختی گیر رزینی :

نرم کردن آب دیگ های بخار و مبدل های حرارتی

نرم کردن آب مورد نیاز برج های خنک کننده و سیستم های سرمایشی

نرم کردن آب مصرفی صنایع رنگسازی و رنگرزی

نحوه عملکرد سختی گیر رزینی:

نحوه عملکرد سختی گیر رزینی با جایگزینی یون های مثبت در آب سخت با اتم سدیم مثبت که در رزین سختی گیر موجود است، تعریف می شود. این رزین باید به طور متناوب احیاء شود تا از رسوب مواد معدنی سخت در آن جلوگیری گردد. این فرایند با خارج شدن سختیگیر از سیکل و عبور نمک محلول در آب صورت می گیرد و در طول فرآیند احیا، آب سختیگیر به همراه نمک محلول عبوری از رزین از سیستم تخلیه می گردد و در این بازه زمانی که عموماً در طول شب صورت می پذیرد، آب موجود در سیکل بدون سختیگیری وارد سیستم می شود تا روند شست و شو پایان یابد. یکی از روش های جلوگیری از خروج سختیگیر از سیستم، استفاده از دو مخزن سختیگیر تحت عنوان سختیگیر دوبلکس می باشد که در ادامه به طور مفصل به نحوه عملکرد آن پرداخته می شود.

جایگزینی سدیم در سختی گیر رزینی

سختیگیرهای تبادل یونی تمامی نیازهای آب را برای مصارف خانگی وصنعتی برآورده می کنند.

مشکلات سختیگیر های تبادل یونی:

گران بودن آن ها

بالا بودن هزینه راه اندازی و نگه داری آن ها

جاگیر بودن سختی گیر

آب سختی گیری شده حاوی سدیم بوده که برای آشامیدن مناسب نیست. البته این مشکل را می توان با در نظر گرفتن یک خروجی که آب سختیگیری نشده از آن بیرون می آید، حل نمود. یک راه حل دیگر برای از بین بردن محتویات سدیم، استفاده از دستگاه تقطیر کننده آب می باشد.

کاربرد سختی گیر رزینی:

آب آشامیدنی

بویلرو راکتور وآب جبرانی

برج خنک کننده با آب

آب با درجه خلوص بالا

خشکشویی ها و رستوران های بزرگ

حفاظت از عناصر انتقال حرارت ونازل اسپری

استفاده در اسمز معکوس و یا سیستم دیونیزه

تصفیه ی فاضلاب

بازسازی آب

سختی گیرها به لحاظ نوع جنس بدنه درحال حاضر به ۲ نوع تقسیم می شوند:

سختی گیر با بدنه فلزی

سختی گیر با بدنه FRP یا سختی گیر فایبرگلاس

سختی گیر با بدنه فلزی

سختی گیر با بدنهFRP

رزین (Resin) یک نوع ترشح هیدروکربنی از تعدادی از گیاهان می باشد. رزین در فارسی به معنای صمغ یا با صمغ پوشاندن است که اساساً از صمغ کاج مخروطی شکل گرفته می شود. این صمغ به دلیل خواص شیمیایی و مکان های مورد استفاده آن بسیار مشهور شده است. رزین در تولید لاک و جلا دهنده ها، چسب ها و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود .
اما رزین در بویلر از دانه هایی ساخته شده است که به صورت معمول از پتاسیم و یا سدیم پوشانده شده است که با عبور آب سخت از روی این رزین، یون منیزیم و کلسیم آب سخت با سدیم و پتاسیم روی این دانه ها جایگزین می شود. بعد از آن رزین، شست و شوی معکوس (back wash) شده یعنی زمانی که سدیم و پتاسیم خود را از دست داد آن را از روی آب شور در درون تانک نمک عبور داده تا دوباره خاصیت خود را به دست آورد.
تمامی سیستم های سختی گیر با رزین باید به صورت دوره ای، رزین شسته شود و شست و شو معکوس صورت بگیرد. اما در بعضی از سختی گیرهای جدید این عمل به صورت خودکار صورت می گیرد.
بسته به نوع رزین استفاده شده، باید حدوداً بعد از ۱۰ سال تعویض گردد. اما اگر رزین از کیفیت خوبی برخوردار باشد و از آب شهر در تغذیه آن استفاده شده باشد، این عدد تا ۱۵ سال هم می‌تواند ارتقا یابد.

زمان تعویض رزین در سختی گیر رزینی:

۱- دلیل اول تعویض رزین، مجاورت آن ها با آب شهری کلردار است. رزین ها تقریباً بعد از ۱۰سال، شکسته می شوند و بسیار تکه تکه می شوند که فشار آب را درون مخزن محدود می سازند. این زمانی است که شما می فهمید به رزین جدید نیاز دارید. در بعضی از سیستم ها، این دانه های تکه تکه شده ی رزین ها، وارد آب خانه ها می شوند و باعث گرفتگی شیر های آب می گردند. تخریب رزین و یا ورود آن به سیستم آبرسانی ساختمان و منازل دلایل مختلفی دارد که می توان به آسیب رزین و عدم کارایی مجدد آن و هم چنین مشکل در bottom distributer اشاره نمود. در صورت تخریب رزین در طول بازه کاری می توان با تعویض رزین این مشکل را بر طرف نمود، اما در صورت خرابی bottom distributer) bottom distributer صفحه ای است که در خروجی زیر لایه سیلیس قرار داده می شود و روی آن نازل های برنجی قرار دارد که آب را از خود عبور داده و به خروجی هدایت می کند، این صفحه مانع از خروج سیلیس و رزین از سیستم شده و آب تمیز عبوری را به سیستم تزریق می کند.) می بایست آن را بازدید و در صورت نیاز برای تعمیر و یا تعویض آن اقدام نمود.

روند تغییر شکل رزین در طول سختیگیری و ترکیب با مواد آلی

۲- مورد دوم زمانی است که رزین ها با رشد جلبک های درون مخزن آلوده شده باشند. این موضوع معمولاً قابل رؤیت است و در مخزن هایی روی می دهد که در محیط بیرونی نصب شده اند.

۳- مورد بعدی که نیاز به تعویض رزین دارید زمانی است که مقدار قابل توجهی شن درون مخزن باشد. گاهی اوقات به دلیل وجود آب چاه این مشکل پیش می آید و به همین دلیل همیشه توصیه شده است که یک فیلتر رسوب زدا قبل از ورود آب به سختیگیر وجود داشته باشد. شن موجود در بستر رزین باعث خواهد شد تا فشار آب ضعیفی داشته باشید. تنها راه حل این مشکل، بیرون آوردن رزین و شن درون مخزن است. البته جایگزینی رزین جدید نسبت به جدا سازی شن از رزین قدیمی بسیار راحت تر است.

۴- هنگامی که یک مخزن رزین برای ماه ها و یا سال ها بلااستفاده مانده باشد و یا بوی تندی از رزین تشخیص داده شود، زمانی است که باید رزین را تعویض شود. برای این کار می توان با محلول کلر ضعیف، رزین ها را تمیز نمایید ولی باید رزین ها را خارج کنید و با محلول کلر قوی، مخزن را تمیز کنید و سپس از رزین های جدید استفاده کنید.

۵- رزین هایی که توسط آهن یا مواد آلی از بین رفته اند را می توان با اضافه کردن محلول پاک کننده رزین با دوز بالا (مانندResUp وIron Out و اسید سیتریک و یا سفید کننده) تمیز کرد. البته تعویض همیشه جواب خواهد داد.

مشخصات کلی رزین های تبادل یونی:

مشخصات کلی رزین تبادل یونی (Ion Exchange Resin) ماتریس پلیمریحل نشدنی است که حاوی یون های ناپایدار قادر به تبادل با یون در محیط اطراف است.

رزین‌ ها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری خود به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

رزین ‌های کاتیونی قوی  (Strong acidis Cation(SAC

رزین‌ های کاتیونی ضعیف  (Weak acidis Cation (WAC

رزین ‌های آنیونی قوی (Basic Anion Strong (SBA

رزین ‌های آنیونی ضعیف (Weak Basic Anion (WBA

مزیت رزین های کاتیونی ضعیف بازدهی بالای آن ها در مقایسه با رزین­ های کاتیونی قوی می­باشد، در نتیجه باعث تولید پسابکم تر در احیاءهای مکرر می­گردد.

 رزین کیلیت دارای گروه های عاملی ویژه ای است که شامل دو یا چند اتم الکترون دهنده است که یک اتم فلز تشکیل را می دهند. کلاس های گروه های عاملی این نوع رزین که از اهمیت صنعتی برخورد دارند، شامل اسیدهایphosphonic، اسیدهای آمینه و کربوکسیلیک و ترکیبات گوگرد می باشند. رزین هایی که قابلیت فلزی کیلیت شدن دارند؛ آن هایی هستند که حاوی اسید aminophosphonic یا اسید iminodiacetic  یا سایت های تیول می باشند.

رزین نوع ژلی: هیچ ساختار منافذ دائم برای رزین های نوع ژل وجود ندارد. این منافذ به طور کلی بسیار کوچک در نظر گرفته می شود، معمولاً بزرگتر از A30 نیستند، و به عنوان منافذ gelular یا منافذ مولکولی شناخته می شوند.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی رزین های تبادل یونی:

معمولاً رزین های مایع در دانه های کروی شکل با قطری بین ۰٫۳ میلی متر تا ۱٫۲میلی متر تولید می شوند. رزین های پودری نیز برای مصارف خاص وجود دارند. دانه های پلیمری از نظر فیزیکی بسیار پایدار اند و می توانند در انواع مختلف از ستون ها و یا راکتورها مورد استفاده قرار گیرند. رزین های سولفونیک اسید تا ۱۲۰ درجه سانتی گراد نسبت به گرما مقاومت دارند و بعضی از گریدهای خاص تا ۱۷۰ درجه سانتی گراد نیز نسبت به گرما مقاومند. رزین های تبادل یونی هنگامی که از یک حالت پیوند یونی به حالتی دیگر تبدیل می شوند، دچار آب رفتگی و یا تورم می شوند. زمانی که با حلال غیر قطبی در تماس قرار گیرند، دچار آب رفتگی می شوند.

رزین های تبادل یونی و chelating بر روی طیف گسترده ای از pH پایدار هستند. آن ها تقریباً پایدار ترینمواد شیمیایی معدنی یا آلی به جز اکسیدان های قوی از قبیل کلر محلول، ازن و یا پراکسید می باشند.

شست و شوی معکوس رزین :

شستشوی معکوس رزین برای حذف هر گونه ذرات، مواد زائد و از بستر رزین مهم است. پسماند رزین مصرف شده باید با توجه به قوانین هرکشور جمع آوری و مورد بازیافت قرار گیرد.

شرکت پرتو کنترل هوشمند با در اختیار داشتن کادر مهندسی و اجرایی مجرب، قابلیت ساخت سختی گیر های رزینی  را در دو نوع اتوماتیک و نیمه اتوماتیک، با در نظر گرفتن استانداردهای روز دنیا دارا می باشد. برای کسب اطلاعات بیش تر با همکاران ما تماس حاصل فرمائید.