دستگاه سختی گیر یا Water Softener دستگاهی است که برای حذف سختی آب کاربرد فراوان دارد. نوشیدن آب سخت در طولانی مدت گاه مشکلاتی برای بدن انسان به وجود می آورد. همچنین استفاده از آب سخت در صنایع موجب رسوب در سیستم های حرارتی و برودتی می گردد. این امر باعث آسیب های پر هزینه ای برای دیگ های بخار و برج های خنک کننده، کندانسورها، تجهیزات موتورخانه و… می گردد.
آب سخت آبی است که حاوی مقادیر زیادی نمکهای معدنی کلسیم و منیزیم باشد. آب سخت زمانی ایجاد می شود که آب از طریق رسوبات سنگ آهک ، گچ که عمدتاً از کربنات های کلسیم و منیزیم ، بی کربنات ها و سولفات ها تشکیل شده است نفوذ کند. در آب های طبیعی معمولا غلظت کلسیم دو برابر منیزیم است. اما غلظت منیزیم در آب دریا حدود پنج برابر غلظت یونهای کلسیم است. سختی آب بر دو نوع است : سختی موقت و سختی دایم.
سختی موقت یا سختی بیکربناتی : عامل این سختی بیکربنات کلسیم و منیزیم است. سختی موقت در اثر حرارت دادن آب از حالت محلول به حالت غیر محلول تبدیل می شود و رسوب می کند. به عنوان مثال بی کربنات کلسیم در آب در اثر حرارت به صوررت کربنات کلسیم رسوب می کند.
↓nH2O + Ca(HCO3)2 → CO2↑ + (n+1)H2O + CaCO3
↓nH2O + Mg(HCO3)2 → CO2↑ + (n+1)H2O + MgCO3
سختی دائم یا سختی غیرکربناتی : سختی دایم مربوط به املاح سولفات، کلراید و نیترات کلسیم و منیزیم است. این ترکیبات در اثر حرارت دادن رسوب نمی کنند. سختی دائم بر سختی موقت ترجیح دارد زیرا سختی موقت می تواند در محل یا زمان نامناسب به خاطر افزایش دما تولید رسوب کربنات کلسیم یا کربنات منیزیم و نیز گاز دی اکسید کربن کند. تولید این گاز نیز خود باعث کاهش PH محیط و مشکلات دیگر می گردد.
برای از بین بردن سختی آب روش های گوناگونی وجود دارد. روش معمول حذف سختی آب، استفاده از دستگاه سختیگیر است. انواع معمول سختی گیر آب شامل سختی گیر مغناطیسی و سختی گیر رزینی است. سختی گیر رزینی پرکاربردترین نوع دستگاه سختی گیر آب است. در سختی گیر تبادل یونی یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب با گذر از ستون رزین با یون سدیم بدل میشوند. این باعث می شود آب سخت به آب نرم تغییر کند. به شکلی که آب خارج شده از دستگاه تنها شامل نمک سدیم است.
دستگاه سختی گیر آب کاربردهای متعددی در تولید آب تصفیه شده در صنایع دارد. این دستگاه برای حذف سختی آب در صنایع غذایی و دارویی و لبنی و کارخانه های مختلف کاربرد دارد. همچنین یکی از کاربردهای دستگاه سختیگیر آب در صنایع، جلوگیری از رسوب در دیگ بخار (بویلر) و برج خنک کن (کولینگ تاور) و چیلرهاست. دستگاه سختیگیر در مواردی که تنها نیاز به رفع سختی آب و حذف یون های کلسیم و منیزیوم آب است استفاده می شود. در برخی موارد که میزان املاح آب بسیار بالاست و یا املاح غیر معمول در آب وجود دارد سختی گیر کارایی نخواهد داشت. در این موارد با بررسی آزمایشگاهی آب و املاح موجود در آن به کارگیری دستگاه تصفیه آب صنعتی RO بسیار منطقی تر خواهد بود. شرکت زلال پایاب آماده ارایه مشاوره و خدمات کارشناسی در این زمینه به صنایع می باشد.
دستگاه سختیگیر مورد استفاده در تصفیه آب، بیشتر بصورت مخزن استوانه فلزی با پوشش اپوکسی در داخل و یا از جنس مخزن FRP است. این دستگاه حاوی دریچه بازدید، شبکه لوله کشی مجهز به نازلهای ورودی و خروجی آب و شیرآلات میباشد. همچنین مخزن پلی اتیلن ذخیره محلول کلرورسدیم و فشارسنج جزو متعلقات دستگاه است. ابعاد دستگاه وابسته به میزان گذر آب درواحد زمان (دبی) از سختی گیر و میزان املاح موجود در آب است. قدرت کارایی هردستگاه نیز بسته به عبور آب، سرعت حرکت آب و مقدار سختی آب دارد. کمترین و بیشترین فشار کاری متناسب برای دستگاه سختی گیر صنعتی به ترتیب 2 و 5 اتمسفر می باشد.
شروع به کار، استفاده و تجدید بار دستگاه سختی گیر صنعتی می تواند دستی، با دستور الکترونیکی و یا به صورت اتوماتیک صورت می گیرد. سختی گیر تمام اتوماتیک و سختی گیر نیمه اتوماتیک از لحاظ سهولت کاربری برای استفاده های گوناگون بسیار مناسب هستند.
رزین سختی گیر یکی از پرمصرف ترین انواع رزین تبادل یونی است. شناخته شده ترین برند رزین تبادل یونی در ایران رزین پرولایت است. رزین سختی گیر پرولایت در دو مدل رزین پرولایت Purolite C100 و C100E وجود دارد. رزین سختی گیر C100 مصرف عمومی صنعتی دارد و رزین سختی گیر پرولایت C100E گرید تصفیه آب آشامیدنی دارد. از رزین C100E برای تصفیه آب شرب استفاده می شود.
رزین سختی گیر آب پس از گذشت زمان مشخص کارامدی خود را از دست خواهد داد. اگر رزین با محلول کلرورسدیم 10% شستشو پیدا کند، قابلیت سختی گیری خود را بدست می آورد. غلظتهای کمتر و یا بیشتر نمک اثر کمتری دارند. به کار گیری آب گل آلود و دارای مواد معلق و آبهایی که دارای املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین می باشند، رزین سختی گیر را مستهلک می کند. این امر باعث می شود آبدهی دستگاه سختی گیر کاهش پیدا کند. لذا بایستی قبل از دستگاه سختی گیر، موادی که در آب بصورت معلق هستند بوسیله یک فیلتر شنی جدا شوند. همچنین باید برای حذف فلزات سنگین از آب تصمیم مناسب اتخاذ شود.
