سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک چیست؟ آشنایی با سختی گیر اتوماتیک

همه ما با اعمال فیلترهای تصفیه آب آشنایی داریم و از جرم‌گیری و رفع کدورت آب نیز مطلع هستیم. اما آیا تا بحال به رسوب‌های کف کتری‌ها و سماورهای قدیمی دقت کرده‌اید؟ آنچه پس از تبخیر آب درون این وسایل باقی می‌ماند، در واقع ناخالصی‌های محلول در آب است که به وسیله فیلترهای جرم‌گیر قابل جداسازی نیستند. و برای حذف آن‌ها نیاز است از وسیله دیگری به نام سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک استفاده نماییم. سختی گیر اتوماتیک در واقع وسیله‌ای برای حذف سختی یا همان ناخالصی‌های محلول در آب است. که در این مقاله درباره چیستی، کاربردها و شیوه عملکرد آن صحبت خواهیم نمود.

سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک چیست؟

زمانی که از ناخالصی‌های محلول در آب صحبت می‌کنیم، مقصود ما مولکول‌های یونی دارای پیوند با مولکول‌های آب است. اغلب مولکول‌های محلول در آب کلسیم و منیزیم هستند. که سبب سختی آب شده و وجودشان در آب باعث مشکلات متعددی خواهد بود. این مشکلات در مصرف خانگی بسیار محدود و در مصارف صنعتی بسیار حیاتی محسوب می‌شوند. به عنوان مثال وقتی درباره برج‌های خنک کننده و یا دیگ‌های بخار صنعتی صحبت می‌کنیم، وجود این سختی در آب می‌تواند باعث اختلالات فراوان و آسیب‌های مالی به دستگاه‌ها شود. اینجا است. که سختی گیر اتوماتیک، قادر است به داد برسد و حل کننده این مشکل باشد.

دستگاه سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک دستگاهی است. که بر اساس تئوری تبادل یونی، قادر است ناخالصی‌های محلول در آب را به خود جذب کرده و از آب حذف نماید. دستگاه سختی گیر تمام اتوماتیک و دستگاه سختی گیر نیمه اتوماتیک از نظر عملکرد به یک شکل عمل می‌کنند. و تفاوت آن‌ها تنها در شیوه تنظیم و مدیریت عملکرد دستگاه است. در دستگاه‌های تمام اتوماتیک، نیازی به اوپراتور انسانی نیست و دستگاه می‌تواند بر اساس مدل و نوع طراحی، مطابق زمان‌بندی از پیش تعیین شده یا مطابق میزان آب ورودی به دستگاه و یا هر دو عامل نامبرده، اقدام به حذف سختی آب نماید.

بنابراین دستگاه سختی گیر رزینی به دستگاهی گفته می‌شود که قادر است. با استفاده از تبادل یونی، املاح و سختی‌های محلول در آب را که در مراحل تصفیه آب و به واسطه افزودن بی کربنات کلسیم و بی کربنات منزیم در آب باقی مانده اند، از آب جدا کرده و به اصطلاح، آب نرم تولید نماید.

 

شیوه عملکرد دستگاه سختی گیر رزینی

برای آن‌که شیوه عملکرد این دستگاه را درک کنیم، لازم است که ابتدا با خود رزین آشنا شویم. رزین ماده‌ای پلیمری است. که در محفظه این دستگاه به شکل ذراتی با شعاع کمتر از نیم میلیمتر قرار می‌گیرد و جنس آن نیز در دستگاه‌های صنعتی سختی گیری از پلی استارین سولفونات است. آنچه رزین در دستگاه سختی گیر انجام می‌دهد، چنین است که با جذب یون‌های کلسیم و منیزیم و جایگزینی با سدیم دارای بار مثبت، سختی آب را کاهش می‌دهد و آب با عبور از این محفظه، از مواد سنگینی مانند کلسیم و منیزیم خالی خواهد شد.

البته آنچه مهم است این است که رزین موجود در محفظه هر چند ساعت یکبار باید توسط فرایندی به نام شستشوی معکوس یا در زبان انگلیسی Back wash مورد احیا قرار بگیرند. دلیل این امر آن است که رزین پس از جذب کلسیم و منیزیم و از دست دادن مقادیر بسیار زیاد سدیم، دیگر قادر به جذب بیشتر این مواد از آب نخواهد بود. در فرآیند شستشوی معکوس، رزین با محلول آب و نمک سخت (یا نمک تبخیر شده بلور بسته) شستشو شده و از سدیم کلراید اشباع می‌شود. به این ترتیب رزین ما مجدداً آماده کار خواهد بود.

یک دستگاه سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک از اجزای زیر ساخته می‌شود:

• لوله ورودی آب
• لوله خروجی آب
• شیر چند راهه
• شیر آب نمک (جهت شستشوی معکوس)
• رزین
• آب پخش کن و صفحه مربوطه
• لوله خروجی شستشوی معکوس
• شیر تخلیه آب
• پایه های اتصال (نصب)
• مخزن آب و نمک
• شیر تخلیه هوا
• فشار سنج
• دریچه بازدید

در ادامه درباره کاربردها و مزایای سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک صحبت خواهیم نمود.

کاربردهای دستگاه سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک

دستگاه‌های سختی گیر رزینی در بسیاری از ساختمان‌ها و کارخانجات وجود دارند. حفظ سختی آب در اغلب مواقع از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. و کمک این دستگاه برای حذف یون‌های سنگین موجود در آب، باعث می‌شود. به عنوان دستگاهی حیاتی در اماکن مختلف و همچنین به عنوان محافظ دستگاه‌های صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد. به طور کلی این دستگاه در موقعیت‌های زیر کاربرد دارد:

• دیگ‌های بخار:

دیگ بخار، دستگاهی برای تبدیل سریع و پرفشار آب به بخار است. که این کار را به وسیله حرارت انجام می‌دهد. بالا رفتن سریع دمای آب باعث تجزیه یون‌های محلول در آن شده و این موضوع سبب ایجاد رسوب در تمامی مجاری دیگ بخار خواهد شد. به همین دلیل پیش از ورودی آب، سختی آن را به وسیله سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک، کاهش می‌دهند تا عمر مفید دستگاه افزایش یابد.

• مبدل حرارتی:

مبدل‌های حرارتی نیز مانند دیگ‌های بخار با افزایش دمای آب برای اماکنی مانند استخرها و… سبب تجزیه یونی و ایجاد رسوب می‌شوند. و پیش از ورود آب به این دستگاه‌ها باید نرمی آب را با سختی آب جایگزین نمود.

• تجهیزات سرمایشی و گرمایشی:

برخی از انواع تجهیزات سرمایشی مانند کولرهای آبی و تجهیزات گرمایشی مانند پکیج‌های خانگی به دلیل تردد مداوم آب در مجاری و قرار گرفتن در شرایط فرسایشی، برای افزایش طول عمر به استفاده از سختی گیر تمام اتوماتیک رزینی نیاز خواهند داشت.

• برج‌های خنک کننده:

روند عملکرد برج‌های خنک کننده تقریباً عکس دیگ بخار است و با پاشش آب به فضایی که نیاز به خنک کردن هوا، ذرات یا مواد دارد، عمل خنک کنندگی را انجام می‌دهد. اما آنچه مهم است این است که آب مصرفی موجود در برج‌های خنک کننده باید حتماً خالی از سختی باشند. و این کاری است که دستگاه سختی گیر اتوماتیک انجام خواهد داد.

• پمپ‌های چاه آب:

عمر مفید پمپ‌های آب زیر زمینی یا سطحی رابطه مستقیم با میزان سختی آب مورد نظر دارد. لذا اگر می‌خواهید پمپ و تجهیزات مربوط به آن برای مدتی طولانی برای شما کار کند، بهتر است در مسیر ورودی آن از دستگاه سختی گیر رزینی اتوماتیک استفاده کنید.

• موتور خانه:

موتورخانه‌های ساختمان‌های تجاری و مسکونی و همچنین موتورخانه‌های برخی از وسایل نقلیه مانند کشتی‌ها نیز وضعیتی مانند سایز تجهیزات گرمایشی و یا دیگ‌های بخار دارند. بنابراین این دستگاه در انواع موتورخانه‌ها نیز کاربرد خواهد داشت.

• خشک شویی:

اتوهای خشکشویی چیزی شبیه دیگ بخار در ابعاد کوچک هستند. که میزان محدودی بخار ایجاد می‌کنند. عمر مفید این اتوها و همچنین عدم ریختن ذرات رسوبی سفید رنگ بر روی لباس‌ها، رابطه مستقیم با میزان سختی آب دارد و به همین جهت اتوشویی‌ها نیز از انواع کوچک‌تر دستگاه سختی گیر رزینی اتوماتیک استفاده می‌کنند.

• رنگرزی:

در صنعت رنگرزی، آب از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. و به عنوان مثال برای رنگرزی هر کیلوگرم نخ یا پارچه، به طور متوسط بین 30 تا 50 لیتر آب استفاده می‌شود. به همین دلیل برای حفظ کیفیت رنگرزی، استفاده از آب نرم اهمیت بالایی دارد. به همین دلیل در صنایع رنگرزی از سختی گیر رزینی اتوماتیک به وفور استفاده می‌شود.

• تصفیه خانه آب و فاضلاب:

پس از گرفتن جرم و گل و لای آب به وسیله بی کربنات کلسیم یا بی کربنات منیزیم، آبی با درصد سختی زیاد خواهیم داشت. که باید به وسیله سختی گیر آب میزان سختی آن کم شود. به همین خاطر است که در تمام تصفیه‌خانه‌های جهان، از انواع دستگاه سختی گیر استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک

انواع مختلفی از دستگاه‌های سختی گیر آب در حال حاضر در بازار وجود دارند که هر کدام به روشی قادر به کاهش سختی آب هستند. همچنین از نوع رزینی آن هم سه شکل متفاوت دستی، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک در بازار یافت می‌شود؛ اما آنچه باعث می‌شود نوع رزینی و تمام اتوماتیک این دستگاه بیشتر از سایر انواع آن شهرت داشته باشد. مزایایی است که برای کاربران این دستگاه ایجاد می‌کند. در اینجا به برخی از این مزایا اشاره خواهیم نمود:

• روش تبادل یونی:

روش تبادل یونی چه از نوع کاتیونی و چه از نوع آنیونی، بهترین روش کاهش سختی آب است .که در آن یونی تک ظرفیتی و سبک مانند سدیم با بار مثبت جای خود را با سایر ناخالصی‌های سنگین‌تر تغییر می‌دهد.

• هزینه معقول:

راه اندازی این دستگاه نسبت به سایر دستگاه‌ها و خدماتی که به کاربر ارائه می‌کند، هزینه معقول تری دارد.

• نصب و نگهداری آسان:

نصب و نگهداری دستگاه سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک بسیار آسان است و فضای زیادی را نیز اشغال نخواهد کرد.

• طول عمر بیشتر:

دستگاه سختی گیر رزینی اتوماتیک دارای طول عمر مفیدی بسیار بالا است و حتی رزین‌های آن نیز هر چند سال یک بار نیاز به تعویض خواهند داشت. بنابراین دستگاهی اقتصادی نیز خواهد بود.

• بدون نیاز به اوپراتور:

سختی گیر تمام اتوماتیک بدون نیاز به اوپراتور و صرف وقت اضافه، تنها با تنظیمات دقیق و تامین مخازن خود قادر است. بدون توقف عمل سختی گیری را انجام دهد و این مزیتی ویژه برای صنایع به شمار می‌آید؛ چرا که دستگاه سختی گیر رزینی دستی و نیمه اتومات نیازمند حضور مداوم اوپراتوری هستند که به طور دائم میزان سختی آب و حجم آب عبوری را چک کرده و بر اساس آن تنظیماتی را بر روی دستگاه انجام دهد و همچنین در نوع دستی، عمل شستشوی معکوس نیز باید به وسیله اوپراتور انجام گیرد.

• در دسترس مواد اولیه لازم دستگاه:

مواد لازم و منابع انرژی این نوع دستگاه‌ها همواره در دسترس هستند و به سادگی می‌توان آن‌ها را تهیه نمود. برق، آب، نمک و (هرچند سال یکبار) رزین، تنها موادی هستند که این دستگاه برای گرفتن سختی آب نیاز خواهد داشت.

 

درباره رزین و زمان تعویض آن در دستگاه سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک

آن‌طور که تا به حال مشخص شده، مهم‌ترین عضو در دستگاه سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک، ذراتی گرد و بسیار کوچک به نام رزین هستند. که قادرند از نمک سیراب شده و برای مدتی طولانی، سدیم موجود در این نمک را با کلسیم و منزیم موجود در آب مبادله کنند. به همین دلیل، کیفیت عملکرد دستگاه، به صحت فیزیکی این ذرات بستگی خواهد داشت. رزین موجود در دستگاه سختی گیر یونی هر از چند گاهی نیاز به تعویض خواهد داشت. زمان دقیق این تعویض بستگی به مواد ناخالص موجود در آب دارد و دلایل این تعویض، چیزی است که در اینجا به آن اشاره خواهیم داشت:

1. وجود کلر فراوان در آب ورودی:

کلر، نخستین چیزی است که می‌تواند به رزین‌ها آسیب برساند. بسیاری از آب‌های شهری در حین تصفیه به کلر آغشته می‌شوند. و همین موضوع یعنی مجاورت دائم رزین با کلر، سبب تخریب ذرات آن خواهد شد. تخریب ذرات رزین سبب ترکیب آن با آب خروجی شده و این امر باعث گرفتگی لوله‌ها خواهد شد. همین موضوع نیز، یکی از نشانه‌های زمان تعویض رزین است.

2. وجود آهن و مواد آلی سنگین در آب:

آهن و مواد آلی سنگین نیز می‌توانند مانند کلر، سبب تخریب ذرات رزین و یا رسوب بر روی این ذرات شوند که در هر صورت کارایی آن را کم خواهند نمود.

3. ایجاد جلبک بر روی ذرات رزین:

گاهی در هنگام استفاده از آب‌های سطحی فاقد مواد نگهدارنده، در محفظه رزین دستگاه سختی گیر تمام اتوماتیک جلبک رشد می‌کند. که این موضوع امری طبیعی است که متاسفانه عملکرد رزین را به چالش خواهد کشید و در این صورت نیاز است که رزین‌ها را تعویض نمایید.

4. وجود گل و گای در محفظه رزین:

این موضوع معمولاً برای آب چاه اتفاق می‌افتد و راهکارش آن است که فیلتری برای جلوگیری از ورود گل و لای در قسمت پیش از ورودی دستگاه سختی گیر رزینی نصب گردد.

5. رسوب نمک‌های آب بر روی ذرات رزین:

این موضوع، فرآیند طبیعی استهلاک رزین‌ در دستگاه است که ممکن است بیش از ده سال طول بکشد. برای به تعویق انداختن آن نیز باید به صورت مداوم و در زمان درست، فرایند شستشوی معکوس و نمک رسانی به رزین‌ها انجام گیرد.

6. خاموش شدن طولانی مدت دستگاه و راکد ماندن آب محفظه:

اگر دستگاه سختی گیر تمام اتوماتیک رزینی برای مدت زیادی (مثلاً چند ماه) خاموش بماند، آب مانده در محفظه رزین به بوی تند و بدی دچار خواهد شد. که برای رفع آن یا باید رزین و محفظه آن را با محلول سنگین کلر شستشو دهید و یا برای راحت کردن خیال خود، رزین موجود در دستگاه را تعویض نمایید.

جمع بندی:

دستگاه سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک دستگاهی برای کاهش سختی آب است. که در صنایع و ساختمان‌های تجاری و مسکونی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه قادر است با استفاده از تبادل یونی، کلسیم و منیزیم محلول در آب را جذب و از آب خارج کند و به این ترتیب، آب نرم را به بیرون تحویل دهد. همچنین این دستگاه نسبت به سایر هم‌نوعان خود مزایای برتری دارد و همین موضوع نیز باعث شده تا در میان انواع سختی گیرها از طرفداران بیشتری برخوردار باشد.