سختی گیر رزینی آب

سختی گیر رزینی آب

سختی گیر رزینی بر اساس فرآیند تبادل یونی سختی آب را از بین می‌برد و رزین تبادل یونی کاتیونی اصلی ترین بخش یک سختی گیر رزینی است.

1. 

   آب سخت حاوی یون‌های عامل سختی نظیر کلسیم (Ca²⁺) و منیزیم (Mg²⁺) است.

2. 

   با عبور آب سخت از بستر رزین کاتیونی سختی گیر، فرآیند تبادل یونی صورت می‌گیرد.

3. 

   یون‌های کلسیم و منیزیم به سطح رزین چسبیده و یون‌های سدیم (Na⁺) آزاد می‌شود.

4. 

   سختی آب از بین رفته و آب نرم حاوی یون‌های سدیم از سختی گیر خارج می‌شود.

با وجود اینکه سختی گیر رزینی نسبت به سایر انواع سختی گیر فضای بیشتری اشغال کرده و معمولا قیمت بالاتری دارد، امکان استفاده از آن در شرایط عملیاتی مختلف، حذف کامل یون‌های عامل سختی آب و نیز حذف بسیاری از یون‌های فلزی موجود در آب توسط آن سبب شده تا در مقایسه با سایر انواع سختی گیر بسیار مورد توجه و استفاده قرار گیرد. یک سختی گیر رزینی آب علاوه بر رزین تبادل یونی اجزای دیگری نیز دارد که مهم ترین آنها عبارتند از: مخزن رزین، مخزن نمک، شیر سختی گیر، نازل‌های آب پخش کن و آب جمع کن.

جنس بدنه مخزن سختی گیر

مخزن رزین در سیستم سختی گیر وظیفه نگهداری رزین تبادل یونی در این سیستم را بر عهده داشته و تمام عملیات مربوط به فرآیند تبادل یونی و یا احیای رزین در این مخزن صورت می‌گیرد. مخازن سختی گیر عموما از دو جنس فایبرگلاس (پلاستیک تقویت شده با الیاف یا FRP) و فلزی (عموما از کربن استیل st37) ساخته می‌شوند. هر کدام از این مخازن مزایا و معایبی دارند که در ادامه بیان شده‌اند.

سختی گیر فایبرگلاس (FRP)

---

استفاده از مخزن FRP در ساخت سختی گیر آب مزایای فراوانی دارد. این نوع مخازن نسبت به مخازن فلزی وزن کمتری داشته و در سختی گیرهایی با ظرفیت کمتر، عموما قیمت مناسب تری دارند. مخازن FRP به صورت پیش ساخته در دسترسند اما مخازن فلزی بسته به شرایط اجرای پروژه نظیر استانداردهای لازم جهت ساخت بدنه و عدسی مخزن و همچنین نوع دریچه بازدید و منهول و ظرفیت سختی گیر بایستی طراحی و ساخته شوند که منجر به طولانی شدن زمان اجرای سیستم سختی گیر می‌شود. مزیت دیگر استفاده از مخازن FRP در سیستم سختی گیر، مقاومت آنها در برابر خوردگی ناشی از آب است که باعث می‌شود استفاده از این مخازن در بسیاری از سیستم‌های سختی گیر در اولویت باشد.

از طرفی مخازن FRP قدرت مقاومت در برابر خلاء ایجاد شده روی مخزن را نداشته و در صورت وجود خلاء به سرعت می‌شکنند. از این رو حتما در زمان استفاده از این مخازن برای سیستم سختی گیر بایستی در سه راهی ورودی آب به مخزن یک خلاء شکن (Vacuum Breaker) نصب شود. همچنین در زمان نیاز به تعویض رزین سختی گیر، بایستی تمام لوله‌کشی‌های صورت گرفته روی شیر سختی گیر مجددا برداشته شده و شیر سختی گیر از بالای مخزن باز شود و با کج کردن مخزن، تمام محتویات رزین قبلی به بیرون ریخته شود. این فرآیند یک فرآیند نسبتا طاقت فرساست و در صورت چند مرتبه تکرار آن در یک بازه زمانی کوتاه می‌تواند منجر به ایجاد نشتی در سیستم سختی گیر شود. هرچند که با استفاده از مخازن FRP ته باز (Open Bottom)، این مشکل تا حدودی برطرف شده است.

سختی گیر فلزی

---

استفاده از مخزن فلزی در ساخت سیستم سختی گیر آب امکان در اختیار داشتن منهول و دریچه بازدید بر روی مخزن را فراهم می‌آورد که در زمان خرابی هر یک از اجزای داخلی مخزن و یا در زمان تعویض رزین سختی گیر بسیار کاربردی است. رزین سختی گیر معمولا پس از ۳ تا ۸ سال نیاز به تعویض دارد و زمان دقیق تعویض آن به میزان کلر موجود در آب ورودی به سختی گیر رزینی بستگی دارد. مخزن فلزی سختی گیر نسبت به مخزن FRP می‌تواند در قطرهای یکسان مخزن، دبی آب بالاتری را در اختیار قرار دهد. همچنین در هنگام قطع جریان برق و در صورت وجود فشار کافی در جریان آب، سختی گیر فلزی می‌تواند همچنان به فعالیت خود ادامه دهد. ضمنا در صورت وجود خلاء، آسیبی به مخزن فلزی سختی گیر نخواهد رسید.

از سوی دیگر، ساخت مخزن فلزی سختی گیر نیاز به طراحی دقیق و مطابقت با استانداردهای مورد نیاز مصرف کننده نظیر استاندارد ASME داشته که معمولا هزینه ساخت آن بیشتر از مخازن FRP است. مدت زمان ساخت مخزن فلزی نیز از جمله مواردی است که موجب افزایش زمان اجرای سیستم سختی گیر آب می‌شود. ایراد دیگر مخازن فلزی، مقاومت کمتر آنها در برابر خوردگی است و حتی در مخازنی که به خوبی سند بلاست (Sandblast) و زینک ریچ (Zinc Rich) شده و با رنگ اپوکسی پوشش داده شده باشند نیز امکان ایجاد خوردگی وجود خواهد داشت.

انواع شیر سختی گیر آب

شیر سختی گیر وظیفه کنترل عملیات سختی گیری آب و تمام مراحل مربوط به احیا رزین را بر عهده دارد و در انواع مختلف دستی (Manual)، نیمه اتوماتیک (Semi-Automatic) و اتوماتیک (Automatic) عرضه می‌شود. انتخاب شیر در سیستم سختی گیر تعیین کننده نوع عملکرد سیستم بوده و تاثیر مستقیمی بر هزینه اجرای یک سیستم سختی گیر رزینی آب دارد. شیر سختی گیر می‌تواند در بالای مخزن و یا در کنار آن و با استفاده از ساید کانکتور (Side Connector) نصب شود.

سختی گیر نیمه اتوماتیک

---

شیر نیمه اتوماتیک سختی گیر معمولا دارای ۳ یا ۵ وضعیت مختلف بوده و عمده تفاوت آن با شیر اتوماتیک در این است که جهت استفاده از آن نیاز به حضور اپراتور و همچنین زمانبندی دقیق برای اجرای عملیات مختلف مربوط به احیای رزین وجود دارد. شیرهای نیمه اتوماتیک پلاستیکی از جنس ABS یا PP فقط در سختی گیرهایی با مخازن FRP استفاده می‌شوند. این شیرها دارای ۵ وضعیت سرویس، بکواش، احیا، پر کردن مخزن نمک و شست و شوی سریع هستند. عمده شیرهای نیمه اتوماتیک پلاستیکی موجود در بازار ایران از برند مطرح RUNXIN تامین می‌شوند.

یکی دیگر از انواع شیرهای نیمه اتوماتیک سختی گیر، شیر سولو ولو (Solo Valve) یا شیر چند راهه سختی گیر است که به شیر کله گاوی نیز معروف است. شیر سولو ولو دارای سه وضعیت سرویس، بکواش و تزریق آب و نمک است و جهت استفاده در سیستم‌های سختی گیر با مخزن فلزی به کار می‌رود. شیر سلو ولو در سایزهای ¾ اینچ تا 4 اینچ در بازار عرضه می‌شود و از سه بخش اصلی سوزن انژکتور، واشر و بدنه تشکیل شده است.

سختی گیر اتوماتیک

---

شیر اتوماتیک سختی گیر یک شیر با قابلیت برنامه ریزی بوده و کلیه عملیات مربوط به سختی گیری آب و احیای رزین را به صورت اتوماتیک و بدون نیاز به حضور اپراتور انجام می‌دهد. شیرهای اتوماتیک سختی گیر به دو دسته شیر اتوماتیک زمانی و شیر اتوماتیک جریانی تقسیم می‌شوند. در شیر اتوماتیک زمانی، سیستم سختی گیر بر اساس مدت زمان کارکرد عمل کرده و در حالت جریانی بر اساس دبی آب عبوری از سیستم سختی گیر عمل می‌کند. بنابراین دور از انتظار نیست که شیر اتوماتیک جریانی به دلیل عملکرد دقیق تر، قیمت بالاتری داشته باشد.