سختی گیر آب و نکاتی که باید برای انتخاب و خرید در نظر داشت
آیا استفاده از سختی‌گیر آب ضرورت دارد؟ مفهوم سختی آب به چه معنایی‌ست؟ سختی‌گیر چگونه عمل می‌کند؟ فاکتورهای مؤثر بر قیمت سختی گیرها چه مواردی هستند؟ چه نکاتی را برای خرید سختی گیر باید در نظر گرفت؟ اگر قصد استفاده از سختی گیر آب رزینی جهت جلوگیری از ایجاد رسوبات در سیستم‌های ساختمانی و یا صنعتی خود دارید ، حتماً سوالات بالا در ذهن شما به وجود می‌اید. ما در ادامه این مقاله ضمن توضیحات بیشتر در مورد سختی گیر آب سعی خواهیم داشت به سوالات شما بهترین پاسخ را بدهیم.
منظور از سختی آب و سختی گیر آب چیست؟
دستگاه سختی گیر که در انگلیسی (water softener) نامیده می‌شود، برای حذف میزان سختی آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. منظور از سختی آب وجود کلسیم، منیزیم، کاتیون‌های فلزی و … درون آب است که در دراز مدت موجب رسوب در سیستم‌ها و بروز مشکلات فراوانی خواهد شد.
ضرورت استفاده از دستگاه سختی گیر آب یا رسوب زدا
سختی آب برای دستگاه ها و هم‌چنین سلامتی انسان مضرات زیادی به همراه دارد. از جمله این مضرات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سختی آب با گذشت زمان موجب ایجاد رسوب و جرم در دستگاه‌های مختلف صنعتی مثل دیگ‌های بخار، لوله‌های تجهیزات مختلف، شیرآلات و … خواهد شد. رسوب و جرم باعث اختلال در عملکرد و کاهش راندمان سیستم می‌شود.
- جرم و رسوب باعث کاهش تبادل حرارتی بین سطوح و اختلال در عملکرد بویلرها و برج‌های خنک کننده می‌شود.
- جرم و رسوب در تجهیزات مورد استفاده در صنایع نساجی موجب کاهش کیفیت رنگ می‌شود.
- یون‌های سخت موجود در آب در صورت حذف نشدن با مواد شوینده واکنش نشان داده و موجب ایجاد لک بر روی سطوح مختلف و کاهش اثر مواد شوینده خواهند شد.
- جرم و رسوب در آب‌های مصارف خانگی موجب گرفتگی لوله ها، کاهش فشار آب، کاهش طول عمر وسایل خانگی چون ماشین لباسشویی، ظرفشویی، یخ ساز و …می‌شود.
انواع سختی گیرها
برای حذف سختی آب روش‌های گوناگونی وجود دارد. هر کدام از این روش‌ها توسط دستگاه‌های مختلفی با ساختار و عملکرد متفاوتی انجام می‌شود. انواع دستگاه‌های سخت گیر عبارتند از:
- سختی گیر رزینی
- فیلتر کربن
- اسمز معکوس RO
- سختی‌گیر مغناطیسی
- سختی گیر الکترونیکی
از بین دستگاه‌های سختی گیر بالا، سختی گیر رزینی به دلیل امتیازات ویژه، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سختی گیر رزینی
سختی گیر رزینی محفظه‌ی تحت فشار از جنس گالوانیزه و یا فایبرگلاس است که درون آن رزین جهت از بین رفتن کاتیون‌ها و آنیون‌های سختی‌زا تعبیه شده است و به اصطلاح موجب حذف و یا کاهش سختی آب می‌شود. در دستگاه سختی گیر رزینی آب که به آن دستگاه رسوب زدا و یا رسوب گیر نیز گفته می‌شود آب با فشار از رزین عبور داده می‌شود. رزین طی یک فرایند تبادل یون و با جایگزینی آنیون‌ها و کاتیون‌های ذرات رزینی موجب حذف مواد سختی‌زایی موجود در آب می‌شود.
مکانیزم عملکرد سختی گیر رزینی
همانطور که گفتیم در این دستگاه‌ها سختی گیر از رزین استفاده می‌شود. رزین‌های تبادل یونی ذرات ژله‌ی مانند بسیار ریز هستند. برای اینکه رزین‌ها بتوانند با یون‌های مثبت کلسیم و منیزیم که اصلی‌ترین یون‌های سختی زا به شمار می‌روند، وارد واکنش شوند باید بار منفی داشته باشند. رزین‌ها را توسط یون سدیم بار منفی می‌دهند. از آن جایی که بارهای مخالف یکدیگر را جذب می‌کنند هنگام عبور آب از روی بستر رزین، یون‌های سختی زایی محلول در آب جذب رزین‌ها شده و به این ترتیب از آب جدا می‌شوند.
مزایا استفاده از رزین‌ها نسبت به دیگر روش‌های سختی گیری
- قیمت پایین
- قابلیت استفاده به صورت دستی و یا اتوماتیک
- تنوع در اندازه و ابعاد
- کارکرد آسان و ساده
- طول عمر بالا
- قابلیت احیا و راه اندازی
نکاتی که باید هنگام انتخاب سختی‌گیر در نظر بگیریم
- نوع دستگاه سختی گیر خود را براساس شرایط آب ورودی، میزان سختی آن، دمای آب،کاربری خانگی یا صنعتی، ظرفیت و حجم آب، فشار و دبی آب، شرایط محیط نصب دستگاه مثل دما، سربسته و یا باز بودن و … انتخاب کنید.
- سختی گیر فلزی یا FRP
برای انتخاب بین دو نوع سختی گیر فلزی یا FRP باید فاکتورهایی چون: محل نصب دستگاه سختی گیر، شرایط دمایی محیط، ظرفیت استفاده و … را در نظر گرفت.
شایان ذکر است که هزینه اولیه سختی‌گیر فلزی در ابعاد بزرگتر بسیار مناسب‌تر از سختی گیر FRP است. اما برای ظرفیت‌های زیر ۴۰۰ هزار گرین هزینه تمام شده کلی سختی‌گیر FRP مناسب تر خواهد بود.
- در صورت استفاده از دستگاه سختی گیر رزینی حجم و فشار آب عبوری از مخزن، مقدار مورد نیاز نمک، سیکل احیا و شستشو، حجم آبی که باید سختی زدایی شود و… را در نظر بگیرید.
در کل انتخاب مناسبترین نوع دستگاه سختی گیر کاری دشوار است و بسیار به شرایط آب، شرایط محیط و … بستگی دارد. بنابراین توصیه می‌شود قبل از خرید حتما با مشاوران ومتخصصان این حوزه مشورت کنید.
قطعات دستگاه سختی گیر رزینی آب
لوله کشی سختی گیر از مسیر ورودی، مسیر خروجی، مسیر آب نمک، مسیر تخلیه شستشو، مسیر احیا و شستشو است. دو دریچه نیز برای دسترسی به درون سختی گیر در بالا و پایین آن تعبیه شده‌اند.
دستگاه‌های سختی گیر آب از قطعات و شیرهای زیادی تشکیل شده است که اصلی ترین آنها عبارتند از:
شیر کنترلی:
این شیر قابل برنامه ریزی برای اندازه گیری میزان جریان عبور آب و کمک به تشخیص زمان احیایی رزین به کار میرود. بعد از گذشت مدت زمانی از سختی زدایی آب توسط بستر رزین، به تدریج دانه‌های رزین از یون‌های کلیسم و منیزیم اشباع می‌شوند و دیگر وارد فرایند تبادل یونی نخواهند شد. به همین دلیل سختی‌گیری از آب برای بستر رزین دشوار می‌شود و سرعت آن بسیار کاهش می‌یابد. در این لحظه باید عملیات احیا صورت گیرد تا بار دیگر دانه‌های رزین باردار شده و به تبادل یونی تمایل پیدا کنند.شیر کنترل که قبلا با توجه به میزان سختی آب، میزان فشار آب و… برنامه ریزی شده است با اندازه گیری افت فشار آب و یا اندازه‌گیری زمان کارکرد دستگاه ، زمان شروع عملیات احیا را تشخیص داده و عملیات احیا را استارت می زند.
محفظه‌ی رزین
درون این محفظه بستر رزین‌های موجود تعبیه می‌شود.
مخزن آب نمک
مخزن آب نمک حاوی نمک بسیار زیاد حل شده در آب است. این مخزن که معمولاً از جنس پلی اتیلن و در ارتفاع کوچکتری نسبت به محفظه رزین ساخته شده برای عملیات احیا در نظر گرفته می‌شود. در واقع محلول بسیار غلیظ آب نمک موجود با عبور از دانه‌های رزین به آنها یون‌های سدیم تزریق می‌کند تا بار الکتریکی آنها تقویت شده و توانایی وارد شدن مجدد به فرایند تبادل یونی را پیدا کنند. شیر سختی‌گیر بعد از تشخیص زمان احیا از این محلول استفاده می‌کند. این منبع توسط لوله مسیر آب نمک به منبع اصلی متصل است.
عوامل موثر در قیمت سختی گیر آب
فاکتورهای زیر در قیمت نهایی سختی گیرها تأثیر گذارند:
- ظرفیت: واضح است که هرچه ظرفیت مورد نیاز بیشتر باشد باید اندازه دستگاه بزرگتر و مقدار رزین بیشتری استفاده شود. پس می‌توان گفت ظرفیت دستگاه به صورت تصاعدی بر روی قیمت تأثیر می‌گذارد.
- جنس بدنه که می‌تواند از جنس فلزی یا فایبرگلاس باشد. معمولاً جنس فلزی قیمت مناسبتری دارد. البته ممکن است با توجه به شرایط این گونه نباشد.
- ضخامت بدنه
- نوع نازل
- نوع شیر کنترلی: نوع و کیفیت شیرهای کنترلی بسیار متنوع است و نوعی که انتخاب می‌کنید در قیمت نهایی دستگاه سختی گیر آب تفاوت زیادی ایجاد می‌کند.
- مقدار و جنس رزین: کیفیت، نوع و مقداری که باید از رزین استفاده کرد از اصلی‌ترین عوامل تأثیر گذار در قیمت نهایی است.
- اتوماتیک و یا دستی بودن دستگاه: دستگاه‌های اتوماتیک از دستگاه‌های نیمه اتوماتیک و دستی به مراتب گران‌تر است.
- تجهیزات جانبی دستگاه همچون تانک نمک، گیج و …
نکاتی که در هنگام استفاده از سختی گیر رزینی باید در نظر گرفت
- رزین‌ها به صورت منظم و حداکثر هر ۳ روز یکبار بررسی شده و در صورت نیاز احیا شوند.
- بعد از پایان عملیات تصفیه باید آب اضافی از سختی گیر خارج شود. در غیر این صورت به رزین‌های کاتیونی آسیب می‌بینند.
- رزین ها نباید به طور کامل خشک شوند.
- مخزن آب نمک باید در دسترس و نزدیک دستگاه سختی گیر تعبیه شود.
- از فیلتر شنی در راه ورود آب به دستگاه استفاده کنید تا گل و لای و ذرات معلق درآب فلیتر شده و وارد دستگاه نشوند.
- فشار دستگاه را تحت کنترل داشته باشید تا در هنگام کار افت فشاری کمتر از ۱.۵ اتمسفر نداشته باشد.