رزین سختی گیر

سختی گیر:

سختي آب، ناشی از يون های کلسیم و منیزیم و به میزان کمتری ترکیب های فلزاتی مانند آهن ، منگنز و آلومینیوم است. از آنجا که سه فلز نام برده شده به مقادیر جزئی در آب موجود می باشند لذا اثر آن ها در سختی آب کم است.

رایج ترین شیوه جهت از بین بردن سختی آب ، کاربرد از سختی گیر های رزيني است. رزین ها ، کلسیم و منیزیم را با سدیم جابجا کرده و آب سخت را به آب نرم مبدل می کنند

سختی آب، معمولا برحسب میلی گرم در لیتر یا میلی اکی والان بر لیتر کربنات کلسیم اندازه گیری و معمولا بر اساس سختی کل TH  (مجموع سختی کربناته CH  و سختی غیر کربناته NCH  ) اعلام می گردد. سختی كربناته به سختی ناشی از ترکیبات كربناته و بی كربناته کلسیم و منیزیم اطلاق می گرد در صورتی که سختی غیر كربناته علت بر سختی ناشی از ترکیب های کلسیم و منیزیم با سایر آنیون ها مثل سولفات، کلراید و نیترات دارد. از این رو که سختی كربناته در به وجود آمدن رسوب در تأسیسات حرارتی و دیگ های بخار نقش دارد، به این لحاظ از سختی غیر كربناته با اهمیت تر است. سختی کربنات احنمالا به عنوان سخت موقت نامیده شوند چون این سختی را می توان به آسانی با حرارت دادن از آب جدا کرد. نحوه به وجود آمدن رسوب کربنات کلسیم در دیگ های بخار به صورت زیر می باشد:

CaCO3↓ + CO2↑ + H2OCa2 + 2 HCO3-

 اطلاع از مقدار سختی آب نقش خیلی موثری در برآورد قابلیت مصرف آب به عنوان منبع تأمین آب شرب و یا صنعتی دارد. همچنین انتخاب دستگاه سختی گیر (دستگاه های لایم- سودا، سختی گیر رزینی، دستگاه های اسمز معکوس و ..) و نیز طراحی منظم و دقیق دستگاه ها، به شدت وابسته به مقدار سختی آب است. با وجود اینکه طبقه بندی کیفی مطلق برای سختی آب وجود ندارد.

سختی آب، بسته به مقدار ترکیب های معدنی موجود در آب، ساختار زمین شناسی منطقه، منبع آب مورد برداشت و نیز شرایط اقلیمي منطقه، از مکانی با مکان دیگر تفاوت دارد. بسیاری از شهرهای کویری ایران و به خصوص شهرهای قم، اراک، زاهدان، ساوه، کاشان، سمنان و…  ساختار خاک آهکی دارند و آب آنها از سختی زیادی برخوردار می باشد. لازم به توضیح است مقدار سختی آب که به عنوان عامل مزاحم لحاظ می گردد، بسته به نوع استفاده های متفاوت است. با این حال، فرآیند سختی گیر برای آب های با سختی بیش از 100 میلی گرم بر لیتر توصیه می شود.

وسیع ترین استفاده از سیستم های سختی گیر رزینی عبارتند از :

·         نرم کردن آب دیگ های بخار و مبدل های حرارتی

·         نرم کردن آب مورد نیاز برج ها خنک کننده و دستگاه های سرمایشی

·         نرم کردن آب خوراکی و مصرفی صنایع رنگ سازی و رنگ رزی

دوره عملکردی واحد سختی گیر رزینی

به صورت کلی دوره فرآیند دستگاه های رزيني شامل 5 مرحله می باشد:

1-       دوره نرم سازی آب

2-       دوره شستشوی معکوس

3-       دوره تزریق دستگاه

4-       دوره شستشوی آرام

5-       دوره شستشوی سریع

– دوره فرآیندی (Service) : ورود آب خام و انجام فرآیند سخت گیری

– دوره شستشوی معکوس (Backwash) : در این دوره فرآیند برعکس حالت قبل بوده و ذرات عبور داده شده بر روی بستر رزین از جمله ذرات سیلس، رسوب ها، ذرات آهن و … از سطح رزین شسته می گردند. دوره Backwash در یک سختی گیر معمول، نیازمند سرعت عملیات در حدود (3 گالن در دقیقه / 13 لیتر در دقیقه) است.

– دوره تزریق دستگاه (Regeneration)  : در این مرحله، محلول نمک به راحتی از روی بستر رزین گذرانده می شود تا رزین تا حد امکان سدیم را از محلول جذب و ظرفیت تبادل خود را به دست آورد.

– دوره شستشوی آرام (Slow Rines) : در این مرحله، با شستشوی آرام بستر رزین، آب نمک اضافه ،از رزین شسته شده و گرفته می شود.

– دوره شستشوی سریع (Fast Rines) : در مرحله آخر رزین ها تحت شستشوی سریع قرار می گیرند.