سختی گیر رزینی دستگاهی است شامل منبع رزینی که از طریق رزینهای تبادل یونی و سیلیس، موجب گرفتن سختی آب می‌شود. رزین سختی گیر نوعی از رزینهای تبادل یونی است که می‌تواند یون‌های سخت‌کننده آب را حذف و به‌اصطلاح نرم سازد. مسیر لولهکشی دستگاه‌های سختی‌گیر از بخش‌های متعددی تشکیل شده است. مسیر لولهکشی سختی گیر شامل مسیر ورودی، مسیر خروجی، مسیر تخلیه و شست‌وشو، مسیر آب‌نمک، مسیر احیاء و مسیر بک‌واش هستند.
مواردی که به آن‌ها اشاره شد همانند مسیر ورودی و مسیر خروجی راه‌هایی هستند که آب سخت از طریق آن‌ها به منبع اصلی رزینی وارد و سپس به صورت خالص از آن خارج می‌شود. مسیر تخلیه بخشی از این دستگاه است که عناصر سخت‌کننده آب همچون منیزیم و کلسیم را از دستگاه خارج می‌کند. مسیر آب‌نمک برای ورود یون‌های سدیم و کلرید به درون دستگاه است که این عناصر جایگزین کلسیم و منیزیم می‌شوند. همچنین مسیر احیای رزین و بک‌واش در شستشوی معکوس سختی گیر به‌کار می‌رود.
این نوع سختی گیر شامل دو دریچه است که یکی از آن‌ها در پایین و دیگری در بالا قرار دارد. این دریچه‌ها امکان دسترسی به داخل سختی‌گیر را فراهم کرده‌اند.
دستگاه رزینی با فراهم‌کردن محیطی برای عبور آب سخت و یا دارای رنگ و بو از داخل رزین‌ها (کاتیونی یا آنیونی) موجب نرم شدن و یا گرفتن کلسیم، منیزیم، منگنز و یا حذف آهن می‌شود. در واقع به‌واسطه اینکه داخل ستونهای این دستگاه از رزینهای کاتیونی یا آنیونی استفاده شده است، به این سیستم دستگاه رزینی می‌گویند.
برای جلوگیری از سختی آب و یا برای نرم کردن آن باید مواد معدنی را حذف کرده و یا اجازه ته‌نشین شدن به آن‌ها را ندهیم. این کار از طریق سختی گیرهای رزینی یا تبادل یونی و دیگر روش‌ها امکان‌پذیر است. سختی گیرها با حذف یون‌های کلسیم و منیزیم موجب نرمی آب می‌شوند و حتی گاهی اوقات آهن موجود در آب را نیز تا حدودی فیلتر می‌کنند. این سختی گیرها با جمع‌آوری مواد معدنی در مخزن خود در فاصله زمانی معین آن را به فاضلاب هدایت می‌کنند.
کاتالوگ سختی گیر رزینی
تمام دستگاه‌های رزینی از ورق کربن تشکیل شده و دارای دریچه بازدید، شبکه لولهکشی مجهز به نازل‌های ورودی و خروجی آب، شیرآلات، فشارسنج و مخزن پلی‌اتیلنی ذخیره محلول کلرور سدیم (کلرور مادهای است که از ترکیب یک کلر با یک عنصر دیگر حاصل می‌شود) است. ابعاد سختی گیرها به میزان عبور آب در واحد زمان از سختی گیر و میزان املاح موجود در آن بستگی دارد. قدرت کارایی هر دستگاه به عبور آب، سرعت حرکت و مقدار سختی آن بستگی دارد. کمترین و بیشترین فشار کاری مناسب برای دستگاه‌های سختی گیر به ترتیب 2 و 5 اتمسفر است. دستگاه‌های رزینی در گنجایش‌های متفاوت و بر اساس نیاز برای تصفیه اقسام آب‌ها با درجات سختی مختلفی ساخته می‌شوند. با توجه به اینکه رسوب‌زدای رزینی دارای انواع مختلفی است، بنابراین عملکرد سختی گیر رزینی از لحاظ بدنه و برحسب شیر سرویس بسیار متفاوت است.
انواع سختی گیرهای رزینی از نظر جنس بدنه
سختی گیر فلزی (گالوانیزه):
این نوع سختی گیر با ورق ST37 با ضخامت‌های متفاوتی ساخته می‌شود. این نوع سختی گیر به دلیل مشکلات ناشی از خوردگی‌ها در بدنه امروزه جای خود را به سختی گیر رزینی FRP داده است.
سختی گیر فایبرگلاس FRP:
بدنه این نوع سختی گیر از جنس فایبرگلاس است. فایبرگلاس دارای دوام بالایی است و قیمت مناسب آن موجب جا افتادن این دستگاه شده است. به این مخازن، مخزن FRP نیز می‌گویند که در واقع با پیچیده شدن فایبر روی مخازن پلاستیکی به وجود آمده است.
سختی گیر استیل:
سختی گیر استیل اغلب در کارگاهها و کارخانه‌های محصولات بهداشتی، غذایی و دارویی به علت نیاز به بالا بودن سطح بهداشت استفاده می‌شود. تنها تفاوت نمونه استیل با فلز جنس بدنه و گران‌قیمت بودن آن نسبت به نوع گالوانیزه است.
انواع سختی گیرهای رزینی برحسب شیر سرویس
سختی گیر از نظر شیر سرویس به دو نوع دسته‌بندی می‌شوند.
سختی گیر تمام اتوماتیک:
این نوع سختی گیر عمل احیای رزین را بعد از رسوب‌زدایی و گرفتن سختی آب به شکل خودکار انجام می‌دهد. این عمل از طریق شیر تمام خودکار صورت می‌گیرد. با توجه به برنامه‌ریزی که به سیستم داده شده از طریق کیت‌های تشخیص به شیر تمام خودکار دستور بک‌واش و احیای رزین داده می‌شود. از نظر هزینه اولیه شیرهای تمام خودکار نسبت به شیرهای دستی نزدیک به 70% هزینه بیشتری میطلبند، اما از نظر بازدهی و میزان هدررفت آب در زمان‌بندی تعیین‌شده، صرفه اقتصادی بهتری دارند.
سختی گیر نیمه اتوماتیک:
سختی گیری که عمل بک‌واش و احیاء رزین را با یک شیر دستی سه حالته از طریق اپراتور انجام می‌دهد سختی گیر نیمه خودکار می‌گویند.
تفاوت‌های سختی گیر رزینی و الکترومغناطیسی
سختی گیرهای رزینی با ایجاد یک فرایند شیمیایی و تأثیر مستقیم بر روی کلسیم و منیزیم آب و جایگزین کردن آن‌ها با سدیم و یا پتاسیم تمایل آب به رسوب شدن را از بین می‌برد. به این نکته دقت کنید که این تغییرات دارای ساختار دائمی بوده و امکان بازگشت خاصیت سختی آب وجود ندارد.
با این وجود، سختی گیر الکترومغناطیسی با ایجاد یک میدان مغناطیسی و در نهایت یک جریان القایی تمایل آب به رسوب دادن را کاهش می‌دهد. در ادامه به برخی از تفاوت‌های این دو سختی گیر اشاره می‌کنیم:
فضای اشغالی
با توجه به اینکه سختی گیرهای رزینی دارای منبع رزین و لوله‌های اتصالاتی هستند به فضای خیلی بیشتری نسبت به سختی گیرهای الکترومغناطیسی نیاز دارند.
هزینه
راه‌اندازی و نظارت بر سختی‌گیرهای رزینی اغلب نیازمند هزینه بالاتری نسبت به سختی گیرهای مغناطیسی است. قیمت سختی گیر رزینی به ظرفیت دستگاه، جنس بدنه، اتوماتیک و یا غیراتوماتیک بودن و کیفیت رزین وابسته است.
هزینه تعمیر و نگهداری
هرچند وقت یک‌بار دستگاه‌های رزینی نیاز به احیاء دارند؛ بنابراین هزینه تعمیر و نگهداری بیشتری آن‌ها نسبت به دستگاه‌های الکترومغناطیسی بیشتر است. از طرف دیگر سختی گیرهای مغناطیسی نمی‌توانند اقدام به حذف رسوب‌های فلزی کنند و این رسوب‌های فلزی به مرور زمان به خود سختی گیر جذب شده و در نهایت باعث انسداد شریان لوله می‌شود؛ لذا این یکی از مهم‌ترین معایب سختی گیرهای الکترومغناطیسی تلقی می‌شود که می‌تواند هزینه‌های بسیاری را تحمیل کند
مزایای دستگاه رسوب‌زدای رزینی
- سختی گیری از آب مورداستفاده در صنایع مختلف به دلیل کاهش میزان رسوب‌گذاری آن‌ها موجب افزایش طول عمر تجهیزات و لوله‌کشی‌ها می‌شود. سختی گیر موجب می‌شود ترکیبات و املاح در آب رسوب نکند و سطوح داخلی لوله‌ها و دیگر تجهیزات آسیب نبینند.
- استفاده از سختی گیر برای تجهیزات حرارتی و گرمایشی در موتورخانه‌ها علاوه بر افزایش طول عمر دستگاه‌ها که به سبب کاهش میزان رسوب اتفاق می‌افتد، ضریب انتقال حرارت در این تجهیزات را افزایش داده و موجب بالارفتن کارایی و کاهش مصرف انرژی در آن‌ها می‌شود.
- سختی گیری از آب مورداستفاده در کاربردهای خانگی موجب حذف رسوبات ایجادشده در وسایل پخت‌وپز، بهبود کیفیت غذاهای پخته‌شده، کاهش بیماری‌های گوارشی و کلیوی و بهبود کارایی مواد شست‌وشوکننده خواهد بود.
معایب رسوب‌زدای رزینی
- یکی از بزرگ‌ترین معایب دستگاه رسوب‌زدای رزینی قیمت بالای آن هم از نظر هزینه قطعات و هم از نظر اجرا است.
- به‌طورکلی نصب سختی گیر به‌ویژه در ساختمان مسکونی هزینه‌بر است.
- افزایش میزان سدیم و نامناسب بودن برای برخی از افراد:
افراد بسیاری به سدیم بالا حساسیت دارند و یا میزان سدیم بالا مشکلاتی را برای سلامتی آن‌ها به وجود می‌آورد. تغییر یون کلسیم به سدیم، یکی از کارهای این دستگاه سختی گیر است. معمولاً سدیم آب با تغییر یون نیز در اندازه‌های استاندارد ثابت می‌ماند. بااین‌وجود هنوز افرادی هستند که باید سدیم مصرفی آن‌ها در رنج بسیار پایین‌تری باشد، بنابراین این افراد باید در زمان نصب این نوع سختی گیر، به مسئول نصب تأکید کنند که رزین مورداستفاده در سختی گیر به‌جای سدیم از نوع پتاسیمی باشد.
- ازبین‌رفتن حالت ضدعفونی‌کنندگی آب به سبب ازبین‌رفتن برخی از مواد معدنی آب:
وجود آب‌نمک در سختی گیرهای رزینی و استفاده از آن برای شستشوی رزین‌ها خود موجب ضدعفونی شدن آب و ازبین‌رفتن میکروب‌ها، ویروسها و باکتری‌ها می‌شود. هرچند در حالت عادی آب دارای باکتری و ویروس است اما برای ازبین‌بردن آن از کلر استفاده می‌شود که این کلر اصلاً مناسب نیست. به همین علت اغلب کارشناسان توصیه می‌کنند در هر صورت از یک دستگاه تصفیه آب در خانه استفاده شود.
- مناسب نبودن آب دارای سدیم برای گیاهان:
از دیگر معایب این سختی گیر، بد بودن سدیم تولیدشده برای برخی از گیاهان است. توصیه می‌شود برای حل این مشکل، سختی گیر تنها در مسیر آب گرم و سیستمهای حرارتی نصب شود.
- ازبین‌رفتن میزان خاصیت رزین‌ها در طول زمان:
ازبین‌رفتن خاصیت رزین‌ها موجب ایجاد نشدن تبادل در یون‌ها می‌شود. همچنین موجب می‌شود در عمل کلسیم و منیزیم به شکل قبل وارد سیستم تأسیسات شوند، اما این مورد کاملاً به خود افرادی بستگی دارد که از این سختی گیرها استفاده می‌کنند. باید حداقل ماهی یک‌بار سختی گیر بررسی و در صورت نیاز، شستشوی معکوس سختی گیر یا بک‌واش انجام شود تا اصطلاحاً رزین احیاء شود. باید با توجه به نوع رزین به‌کاررفته در سختی گیر در طول دوره 10 الی 15 سال، رزین‌ها تعویض شوند.
- فضای بسیاری برای نصب این سختی گیر نیاز است.
روش کار سختی گیر الکترومغناطیسی
سختی گیر الکترومغناطیسی با جریان برق کار می‌کند. استفاده از این روش موجب ازبین‌بردن رسوب‌های آب می‌شود و با تولید میدان الکترومغناطیسی ساختار مواد معدنی موجود در آب را تغییر می‌دهد. ازآنجایی‌که استفاده از آب سخت برای تأسیسات موتورخانه، بویلرها، کولینگ‌تاور و لوله‌های استفاده‌شده مضر است، موجب گرفتگی و انسداد لوله‌ها می‌شود. این مسئله هزینه‌های تعمیر و نگهداری را افزایش می‌دهد و در نهایت موجب استهلاک زودهنگام ماشین‌آلات موتورخانه می‌شود؛ بنابراین استفاده از سختی گیر آب در موتورخانه و یا سختی گیر الکترومغناطیسی و حتی استفاده در دستگاه تصفیه آب صنعتی نیز پیشنهاد می‌شود. استفاده از این روش مانع از خراب‌شدن تأسیسات موتورخانه شما نیز می‌شود.
عملکرد دستگاه بهرشد مشابه سختی گیرهای مغناطیسی است با این تفاوت که نیروی مغناطیسی از طریق نیروی الکتریکی ایجاد شده و بعد از پایان کار لولهکشی تنها در بخشی از لوله به دور آن سیم پیچیده می‌شود.
در حقیقت تشکیل رسوب ناشی از تولید مقادیر زیادی کربنات کلسیم اضافه ناشی از تجزیه بی‌‌کربنات کلسیم است. این تجزیه تحت تأثیر افزایش دما و در قسمت‌های گرمادیده رخ می‌دهد.
به‌عنوان‌مثال، در مجموعهای اگر سرعت حرکت آب در آن 11 متر بر ساعت باشد، طول مؤثر دستگاه 111 متر خواهد بود. در این صورت تا 111 متر بعد از محل نصب ضد رسوب الکترونیک، خواص ضد رسوب قابل‌توجهی دیده خواهد شد و نیازی به نصب دستگاه دیگری نیست.
مزایای سختی گیر الکترومغناطیسی
- سختی گیر الکترومغناطیسی مانع از ایجاد رسوب در لوله‌ها و تجهیزات می‌شود.
- این سختی گیر، رسوباتِ از قبل ایجادشده را از جداره لوله‌ها و تجهیزات جدا کرده و همراه جریان آب دفع می‌کند.
- سختی گیر الکترومغناطیسی سبب افزایش انتقال حرارت در مبدل‌ها شده، بنابراین باعث صرفه‌جویی در انرژی می‌شود.
- سبب کاهش خوردگی و در نتیجه بالارفتن طول عمر لوله‌ها و تجهیزات می‌شود.
- افزایش حلالیت آبی در اثر استفاده از سختی گیر الکترومغناطیسی موجب می‌شود که مواد شوینده از جمله صابون و شامپو بهتر کف کنند.
- با استفاده از دستگاه رسوب‌زدایی الکترونیکی ، دیگر نیازی به سختی گیرهای شیمیایی، تبادل یونی و اسیدشویی نخواهد بود.
- این سختی گیر تنها باعث تغییرات فیزیکی در آب می‌شود.
- با محیط‌زیست سازگار بوده و برعکس سختی گیرهای شیمیایی و تبادل یونی در کیفیت آب آشامیدنی تأثیری نداشته و کیفیت آب همچنان مطلوب باقی می‌ماند.
- نصب این سختی گیر آسان است و نیازی به لولهکشی ندارد و همچنین بر روی انواع لوله‌ها قابل نصب است.
- این نوع سختی گیر با برق شهری کار می‌کند و در صورت نوسان یا قطع برق دارای سیستم شروع به کار خودکار است.
- مصرف برق آن بسیار ناچیز است، همچنین دارای حجم کوچکی بوده و بهای آن حدود 20 درصد مشابه نمونه خارجی و سختی گیر تبادل یونی است.
در این مقاله سعی کردیم تفاوت سختی گیر رزینی با سختی گیر الکترومغناطیسی را برای شما بیان کنیم. با توجه به مزایا و معایبی که این دو نوع سختی گیر دارند می‌توانید براساس ویژگی‌های آن‌ها سختی گیر مناسب برای خود را انتخاب کنید.
همچنین برای ثبت نظرات خود و ارتباط با ما می‌توانید از طریق راه ارتباطی زیر تماس بگیرید.
