سختی آب
در ادبیات تصفیه، سختی آب ناشی از املاح کلسیم و منیزیم، سولفات ها، بی کربنات ها، آهن و منگنز و . . . می باشد. اما در عمل و در محاسبات مربوطه به سختی گیری از آب؛ سختی آب را مرتبط با املاح کلسیم و میزیم می دانند. آبی که به عنوان "سخت" توصیف شده حاوی مقادیر زیادی کلسیم و منیزیم محلول است. آب سخت می تواند کارایی و عمر تجهیزات را برای کاربردهای صنعتی و تجاری از رستوران ها گرفته تا پیش تصفیه دیگ بخار و برج خنک کننده کاهش دهد.
همچنین آب سخت می تواند در بدن نیز مشکلاتی از قبیل سنگ کلیه و بد فرم شدن استخوان ها را به وجود آورد. مشکلات مرتبط با آب سخت را می توان با استفاده از سختی گیر آب که یون های کلسیم و منیزیم که عامل ایجاد رسوب هستند، را با سدیم که محلول است تعویض می کند، حل کرد.
انواع سختی آب : 1 موقت (سختی بی کربناتی) 2- سختی دائم (سختی غیر بی کربناتی)
سختی موقت آب ناشی از بی کربناتی کلسیم و بی کربناتی منیزیم در آب است که در اثر حرارت دادن می توان آنها را از حالت محلول خارج و بصورت رسوب درآورد. در سختی گیر های رزینی با حذف کاتیون های آب از رسوب گذاری این یون ها جلوگیری می کنند. سختی دائم آب ناشی از سولفات، کلرور ها، نیترات ها و..... می باشد که با حرارت دادن از بین نمی روند و می بایست توسط روش های دیگر از آب خارج شوند.
یکی از روش های حذف سختی از آب استفاده از دستگاه سختی گیر رزینی است . که در دو نوع فلزی و frp که مورد استفاده قرار می گیرند . در دستگاه سختی گیر رزینی frp و فلزی از رزین برای جداسازی سختی از آب استفاده می شوند. به این صورت که رزین را در داخل مخازن سختی گیر می ریزند و آب را از بالا وارد می کنند، از بستر رزین عبور کنند. در اثر عبور آب از بستر رزین موجود در دستگاه سختی گیر ، آب یون ها کلسیم و منیزیم خود را با یون ها سدیم موجود در ساختار رزین تبادل می کند.
دستگاه سختی گیر رزینی امروزه به علت کارایی بالا و راهبری آسان در صنعت و در مصارف شرب بسیار گسترده شده است. سختی گیر frp در ابعاد و اندازه های متنوعی طراحی و تولید می شود و می توان گفت که در هر مکان و هر نوع شرایطی راندمان بالایی در حذف سختی از آب دارند.
مکانیزم سختی گیر FRP
با توجه به شکل زیر سختی گیر رزین FRP در زمان سرویس آب را از بالا وارد مخزن می کند. آب ورودی به (دستگاه سختی گیر بعد از عبور از بستر رزین توسط لوله ای به منظور جمع آوری آب در داخل دستگاه سختی گیر بعد از مدت زمانی خاص ( 1 تا 6) روز دیگر قادر به انجام عمل سختی گیر نیست و این مهم به دلیل اشباع شدن بستر رزین از یون ها کلسیم و منیزیم است .
لذا به منظور بازیابی دستگاه سختی گیر می بایست رزین را احیا کرد. در همین راستا با تعبیه یک مخزن نمک در کنار دستگاه سختی گیر می توان با استفاده از محلول آب نمک رزین را در حالت اولیه برگرداند و به اصطلاح احیا کرد .
اولین گام برای احیای رزین عمل بکواش است. در این حالت آب از وسط دستگاه وارد شده بعد از احیا با آب نک از پایین مخزن به سمت بالا حرکت می کند . این عمل جداسازی ذرات چسبیده به بستر رزین انجام می شود . بعد از این عمل نوبت به احیای رزین با استفاده از آب نمک است.در این حالت مطابق با زمان در سرویس بودن دستگاه آب نمک از بالا مخزن وارد و توسط لوله وسط سختی گیر از مخزن خارج می شود. شستشوی معکوس یا بکواش باعث انبساط بستر رزین می شود و دانه های رزین را از هم جدا می کند و رزین را برای احیا آماده می سازد.
شرکت زادآب تولید کننده انواع سختی گیر می باشد. لطفا جهت استعلام قیمت، مشاوره و خرید انواع سختی گیر با کارشناسان شرکت زادآب تماس حاصل فرمایید.
عمل بکواش و احیای سختی گیر آب توسط آب نمک با توجه به ابعاد و مقدار رزین هر دستگاه سختی گیر متفاوت است اما بطور میانگین عمل بک واش بین 10 -20 دقیقه و عمل احیا بین 60-45 دقیقه به طول می انجامد.
بعد از احیا با آب و خارج شدن نمک باقیمانده در بستر رزین را با آب شستشو می دهند.
از بین املاح مولد سختی کلرور های کلسیم و منیزیم خاصیت خورندگی شدیدی دارند و سولفات های کلسیم و منیزیم باعث تشکیل رسوبهای سختی در جدار تاسیسات مولد نیرو می گردد اما کربناتها و بی کربناتهای سدیم و پتاسیم نه خورنده است و نه ایجاد رسوب می‌کنند ولی ممکن است در اثر بعضی عوامل CO2 خود را که خاصیت اسیدی دارد از دست بدهد. در این حال CO2 در مجاورت آب با تشکیل اسید کربنیک جدار دیگه ها و لوله ها را تحت تاثیر قرار خواهد داد.
پاره ای املاح مانند کلرور سدیم های اگر بیش از ۳۰۰۰ میلی گرم در لیتر در آب موجود باشند طعم خواص و نامطبوعی به آب می دهد و اگر مقدار آن از ۳۰۰۰ میلی گرم در لیتر تجاوز کنند آب شور شده و غیر قابل شرب است و یا سولفات سدیم که باعث بروز ناراحتی های معدی می شود و یا در دیگهای بخار ایجاد کف می نمایند به طور کلی مجموع املاح محلول آب برای آشامیدن نباید از ۵۰۰ میلی گرم در لیتر تجاوز نمایند
منظور از سبک کردن آبها تبدیل نمودن املاحی است که ایجاد سختی نموده‌اند به طوری که بتوان آنها را با صاف کردن یا ته نشینی نمودن از آب جدا نمود اساس سبک کردن بر چهار اصل زیر استوار است:
- محاسبه مقدار مورد نیاز از مواد شیمیایی با در دست داشتن آنالیز کامل آب
- امکان اختلاط سریع آب و مواد شیمیایی و انجام فولیکولاسیون در اثر به هم زدن
- محاسبه زمان لازم برای ته نشین شدن رسوبات حاصل از عمل
- جدا کردن آب صاف شده آماده نمودن برای عملیات بعدی
سبک کردن آب از ۲۰۰ سال پیش شناخته شده است چرا که در سال ۱۷۶۶ گاوندیش با به کار بردن آهک موفق به سبک کردن آب گردید بعدها توماس هانزی در سال ۱۸۰۰ در انگلستان مطالعات مفصلی بر روی سبک کردن آب ها با استفاده از آهک نمود و در سال ۱۸۴۱ هاتوماس هانزی و کلارک روش مخصوص برای سبک کردن آب در شهرداری محل خود پیشنهاد نمودند و در سال ۱۸۷۶ روش این دو دانشمند توسط port توسعه زیادی یافت و مدتها روش پیشنهادی به نام پورتر بنام کلارک معروف بود برای رسوب های حاصله استفاده از فیلتر توصیه شده بود.
روش کلارک برای حذف سختی کربناتی و بی کربناتی مورد استعمال قرار می‌گرفت ولی روشی که بتوانند سختی های غیر کربناتی و سیلیکات ها راه حل نمایند در سال ۱۸۵۶ با بکار بردن کربنات سدیم آهنگ در سال های اخیر با بکار بردن آهک و کربنات سدیم سختی های کربناتی و غیر کربناتی را حذف کرد.
مهمترین روش های سختی گیری از آب
- جدا کردن املاح کلسیم و منیزیم با استفاده از مواد شیمیایی
- تبدیل املاح کلسیم و منیزیم به املاح سدیم
- سبک کردن آب با درهم کردن دو روش فوق ذکر
- روش های مغناطیسی تصفیه آب
الف - استفاده از مواد شیمیایی
روش حذف سختی موقت آب به اصطلاح عمومی افزایش سختی آهک برای حذف سختی است چون آنها همیشه دارای مقادیری گازکربنیک آزاد هستند لذا با تزریق آهنگ ابتدا باید این گاز کربنیک را از بین برد.
1 CO2 + Ca (OH)2 - Ca (CO3 H
در صورتی که مقدار گاز کربنیک از ۲۰ میلی گرم در لیتر تجاوز نمایند بهتر است با دمیدن هوا قسمتی از آن را از آب خارج نمود و باقی مانده آن را با استفاده از روش فوق از بین برد عمل در مصرف آهنگ اثر زیادی دارد.
رزین سختی گیری
رزین سختی گیری از نوع رزین کاتیونی در سیکل سدیم است که در ادامه به بحث در مورد رزین ها می پردازیم. رزین های تبادل یونی را به سه دسته تقسیم می کنند:
- رزین آنیونی
- رزین کاتیونی
- رزین میکس بد
رزین آنیونی
رزین آنیونی که آنیون ها را به وسیله تبادل یونی حذف می کند می تواند در بخش های مختلف صنعت مورد استفاده باشد بخش هایی مانند صنایع اتمی یا دارویی برای تولید آب فوق خالص. رزین های آنیونی را به دو دسته تقسیم می کنند
- رزین های آنیونی قوی
- رزین های آنیونی ضعیف
رزین آنیونی قوی
رزین آنیونی قوی می تواند تمام آنیون ها را از آب حذف نماید. از این خاصیت رزین آنیونی قوی می توان برای تولید آب فوق خالص در دیونایزر ها به همراه رزین کاتیونی قوی نیز استفاده نمود. از مهم ترین رزین های آنیونی می توان رزین حذف رنگ ربت، رزین حذف نیترات، رزین آنیونی میکس بد و رزین حذف اسید را نام برد.
رزیثن آنیونی ضعیف
رزین آنیونی ضعیف که رزین حذف اسید می باشد می تواند آنیون اسید های قوی را حذف کند. از این رزین به همراه رزین آنیونی قوی که آنیون اسید های ضعیف را حذف می کند، استفاده می کنند.
شرکت زادآب به عنوان تولیدکننده تجهیزات آب و فاضلاب آماده ارائه مشاوره رایگان به شما عزیزان می باشد. در صورت نیاز به مشاوره با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
021-55256411-12
09223345280