سختیگیر رزینی آب

سختی آب (Hardness) چیست؟

سختی آب ناشی از یون های کلسیم و منیزیم و به مقدار کمتر ترکیبات فلزاتی چون آهن، منگنز، آلومینیوم و استرانسیم می باشد. از آن جایی که سه فلز مذکور به مقادیر جزئی در آب موجودند لذا اثر آن ها در سختی آب بسیار کم است.

سختي گيري رزینی براي جدا كردن دو عنصر كلسيم و منيزيم بكار مي­ رود. اگر اين دو عنصر از آب جدا نشوند، همان اتفاقي در ديگ بخار مي ‌افتد كه در كتري رخ مي‌ دهد. در واقع رسوبات، سطح بين لوله هاي آتش خوار با آب را كاهش مي دهد و انرژي بيشتري براي توليد ميزان معيني فشار مصرف مي‌شود. همچنين پاكسازي و از بین بردن رسوبات لوله ها توسط اسید دیسکلر علاوه بر هزينه بر بودن خط توليد را نيز متوقف می ­کند.

سختی آب، بر حسب واحدهایی مثل: میلی گرم یون در لیتر، میلی اکی والان گرم در لیتر و یا برحسب معادل کربنات کلسیم حل شده در آب بیان می شود. سختی آب بر حسب واحدهای مختلف قابل تبدیل به یکدیگر هستند.

انواع سختی

1- سختی کل (Total Hardness)

کل املاح کلسیم و منیزیم موجود در آب سختی کل نامیده می شود و شامل دو قسمت است:

الف) سختی کل کلسیم (Total Calcium Hardness) که نشان دهنده مقدار یون کلسیم در آب است.

ب) سختی کل منیزیم (Total Magnesium Hardness) که کل منیزیم محلول در آب را شامل می شود.

2- سختی دائم (Permanent Hardness)

شامل املاح کلسیم و منیزیم به جز بی کربنات ها است. سختی دائم در اثر جوشاندن حذف نمی شود.

3- سختی موقت (Temporary Hardness)

به کلسیم و منیزیم بی کربنات محلول در آب سختی موقت می گویند که در اثر جوشاندن آب تجزیه می شوند و رسوب می کنند.

4- سختی کاذب (Pesudo Hardness)

در اندازه گیری سختی کل محلول های غلیظ به روش تیتراسیون استاندارد، مقدار به دست آمده بیش از مقدار واقعی یون های تولید کننده سختی است. اختلاف این دو مقدار را سختی کاذب می نامند.

دستگاه سختی گیر رزینی (Softener Water)

متداول ترین روش برای حذف سختی آب در صنایع، استفاده از سختی گیرهای رزینی می باشد. این دستگاه شامل یک استوانه از جنسFRP یا فلزی می باشد که در داخل آن مواد موثر در سختی زدایی (رزین های کاتیونی تبادل یونی) قرار گرفته است. رزین ها کلسیم و منیزیم که باعث ایجاد سختی در آب می شوند را با سدیم تعویض کرده و آب سخت را به آب نرم تبدیل می کند.

شرکت ایمن آب کاژه متخصص در طراحی، ساخت، تامین و نصب انواع سختیگیر رزینی صنعتی اتومات و نیمه اتوماتیک می­باشد. مشتریان گرامی می­توانند جهت قیمت سختی­گیر صنعتی تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک، محاسبه ظرفیت سختی گیر و عملکرد آن ودریافت کاتالوگ سختی­گیر با واحد مشاوره شرکت در ارتباط باشند.

انواع سختی گیر رزینی صنعتی بر اساس جنس بدنه

1- سختی­گیر رزینی فلزی (فولادی، گالوانیزه، استنلس استیل)

2- سختی گیر رزینی FRP فایبرگلاس

انواع سختی گیر رزینی بر اساس نوع شیر

1- شیرسختی­گیر رزینی تمام تمام اتوماتیک

2- شیر سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک

3- شیر سختی­گیر سلوولو

مشخصات سختی­ گیر های رزینی با مخزن FRP با تمام اتوماتیک

- مخزن FRP ساخته شده از مواد پلی پروپیلن و پلی استر با پوشش های گوناگون و بازدهی بالا و تحمل فشار 6 بار و دمای کاری 60 درجه سانتی گراد، با ضخامت 8/3 تا 6/7 میلی­ متر ( متناسب با قطر مخزن ) دارای 3 سال گارانتی می­ باشد.

- قطعات شیرهای نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک دستگاه سختی گیر دارای استحکام و سختی بالا بوده و قطعات متحرک داخل آن از قطعات سرامیکی با درجه سختی بالا ساخته شده اند که با تغییر موقعیت شیر چند راهه، پنج سیکل متفاوت بر اساس جریان های سیال های عبوری از داخل چند راهه ایجاد می­گردد که عبارتند از:

1) سیکل سرویس یا بهره برداری (In Serve)

2) سیکل شستشوی معکوس (Back Wash)

3) سیکل احیاء (Regeneration)

4) سیکل پر شدن منبع نمک (Brine Refill)

5) سیکل شستشوی سریع (Fast Rinse)

لازم به توضیح است در شیرهای تمام اتوماتیک تمامی موارد فوق بصورت اتوماتیک و قابل برنامه ریزی می­باشد.

مشخصات سختی گیر رزینی با شیر سلووالو

- مخزن دستگاه سختی گیر ساخته شده از ورق کربن استیل مطابق استاندارد با دریچه های بازدید.

- سیستم های پخش کننده و جمع آوری آب همراه با نازل های مخصوص

- يك لايه شن سيليس دانه بندي شده

- ضخامت ورق به نحوي انتخاب مي شود که ستون سختي گير تا 7 بار فشار را تحمل کند.

- پوشش داخلي دستگاه از دو لايه رنگ اپوکسي و سطح خارجي آن با ضد زنگ و رنگ روغن مناسب پوشانده می شود.

- آب پخش کن ها و آب جمع کن ها دستگاه از جنس P.V.C مي باشد.

- هر دستگاه سختي گير مجهز به مانومتر و شير تخليه هوا مي باشد.

- رزينهاي کاتيوني دستگاه سختي گير داراي ظرفيت بالايي مي باشند.

- هر دستگاه سختي گير، داراي مخزن تهيه آب نمک و لوله کشي متناسب مي باشد.

?

1. ورودی آبin let))
2. شیر آب نمک
3. خروجی شستشوی معکوس
4. شیر سه راه سولوولو
5. خروجی تخلیه هوا(out let)
6. مانومتر
7. دریچه بازدید فوقانی
8. درچه بازدید تحتانی
9. پایه ها
10. خروجی آب(out)
11. شیر تخلیه آب

روش محاسبه ظرفیت سختی گیر

با داشتن دبی نرمال مصرف و ماکزیمم آب ورودی و ظرفیت سختی گیر بر اساس جدول مشخصات فنی سختی گیرهای شرکت ایمن آب کاژه می توان مقدار رزین مورد نیاز و ابعاد و اندازه سختی گیر رزینی را تعیین کرد.

لذا جهت محاسبه ظرفیت سختی گیر به صورت زیر می توان عمل کرد:

ظرفیت سختی گیر بر حسب گرین:

ظرفیت سختی گیر * (عدد ثابت) 1/17 * سیکل شستشو بر حسب ساعت * سختی کل آب * (متر مکعب در شبانه روز) دبی آب مصرفی

نکات مهم در اصول و انتخاب سختی گیرهای رزینی شرکت ایمن آب کاژه

1- انتخاب پیش تصفیه مناسب قبل از سختی گیر (عوامل متعددی از جمله غلظت یون های کاتیون، کدورت، کلر باقی مانده و دمای آب بر عملکرد رزین های تبادل یونی موثر می باشد)

2- زمان تماس احیاء کننده با رزین ها

3- اثر میزان آب شست و شوی رزین بر ظرفیت تبادل یونی رزین

4- رابطه بین عمق بستر رزین، سطح میزان احیاء و ظرفیت مبادله یونی

واحد مهندسی شرکت ایمن آب کاژه با رعایت اصول طراحی و مهندسی و انجام محاسبات مربوط به پتانسیل رسوب گذاری آب قادر به تامین و ساخت انواع سختی گیر رزینی در ظرفیت های مختلف در دو نوع تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک می باشد.

زمان احیاء رزین های سختی گیر

رزین های تبادل یون، پس از مدت زمان معین کارکرد، با توجه به میزان مصرف و سختی آب اشباع می شوند و کارایی خود را از دست می دهند. جهت احیاء رزین با سیکل سدیم از محلول نمک طعام (Nacl) استفاده می شود.

مقدار سنگ نمک جهت احیاء سختی­گیر

میزان نمک مورد نیاز جهت احیاء رزین ما بین 200 تا 250 گرم به ازای هر 1000 گرین ظرفیت می باشد.

معمولا این میزان نمک را به صورت محلول 10-15 درصد مورد استفاده قرار می دهند.

روش و نحوه احیاء رزین در سختی گیرهای با شیر سووالو

- شیر سختی گیر (سووالو) را در حالت بک واش (حالت 1) قرار دهید تا رزین ها شسته و منبسط شوند، این کار را تا شفاف شدن آب خروجی از قسمت دور ریز (Drain)ادامه دهید.

- از وجود آب نمک در مخزن نمک اطمینان حاصل کنید، سپس شیر سختی گیر را در حالت نمک شویی (حالت 2) قرار دهید و شیر تانک آب نمک را باز کنید تا مکش آب نمک و ورود آن به دستگاه میسر شود.

- پس از اتمام نمک شویی شیر مخزن آب نمک را بسته و منتظر می شویم تا آب نمک کاملا از خروجی فاضلاب خارج گردد و در داخل دستگاه آب نمکی باقی نماند.

- سپس شیر سختی گیر را در حالت نرمال (حالت 3) قرار دهید. حال دستگاه می تواند مجددا در سرویس کاری قرار گیرد.

مدت زمان کارکرد رزین سختی­گیر

به طور معمول زمان تعویض رزین سختیگیر بسته به شرایط و با توجه به اپراتوری صحیح بین 5 تا 10 سال می­باشد. اگر دستگاه سختیگیر رزینی صنعتی، آب نرم و بدون سختی تولید نمی­کند و یا اینکه در یک روز نیاز به احیاء مجدد پیدا می­کند به این معنی می­باشد که بستر رزین کاتیونی آسیب دیده و قدرت تبادل یونی خود را از دست داده است که در این شرایط می­بایست رزین­ها تعویض گردند.

نحوه تعویض رزین سختی­گیر صنعتی

- در صورت استفاده از سختی­گیر اتوماتیک ابتدا شیر اتوماتیک را خاموش کرده و آب ورودی به مخزن را ببندید.

- شیر سختی­گیر را از خطوط آب، تخلیه و آب نمک جدا کرده و آن را به آرامی از مخزن سختیگیر جدا کنید. (در صورت استفاده از مخازن فلزی و ظرفیت بالا نیازی به جدا کردن لوله کشی نمی­باشد.)

- مخزن را خوابانده تا آب درون آن تخلیه شود، سپس شروع به خارج کردن رزین­های فرسوده نمایید. (اگر از مخازن فلزی استفاده میکنید که دارای دریچه بازدید روی پایین بدنه می­باشد آن را باز کرده و شروع به تخلیه رزین­ها نمایید.)

- اگر از سختیگیر فلزی بهره می­برید بعد از خارج شدن رزین­ها، داخل ستون سختیگیر می بایست مورد برسی قرار گیرد و در صورت نیاز زنگ زدایی و رنگ اپوکسی گردد و ستون سختیگیر FRPمی­باشد در صورت نیاز می­توانید داخل مخزن را با کلر یا محلول سفید کننده ضدعفونی کنید.

- در صورت نیاز نازل های کف مخزن تعویض گردد.

- بعد از اورهال کردن ستون سختیگیر و بستن نازل ها، اگر از مخازن فلزی استفاده می­شود، دریچه بازدید پایین را بسته و آب بندی میکنیم و سنگ سیلیس را تا جایی که روی نازل ها را بپوشاند درون سختیگیر میریزیم و شروع به ریختن رزین ها از دریچه بالا میکنیم. اگر از مخازن FRP بهره میبریم، هنگام ریختن رزین ها از بالای مخزن توسط قیف، برای جلوگیری از ورود رزین به داخل لوله­های آب پخش کن، لوله را داخل تانک قرار داده و سر لوله چسب بزنید.

- سپس دستگاه را مجدد به به ورودی آب نصب کرده و خطوط آب نمک و تخلیه را وصل مینماییم.

(درصورت نیاز به راه­اندازی سیستم به کاتالوگ راه اندازی و عملکرد سختیگیر شرکت ایمن آب کاژه مراجعه گردد.)

مشکلات ایجاد شده در صورت عدم استفاده از سختی گیر در صنایع

- ایجاد رسوب در دیگ های بخار، برج های خنک کننده، چیلر و سایر سیستم های حرارتی و برودتی

- کاهش بازدهی شوینده ها، به طوری که شست و شو با آب سخت دو برابر بیشتر مواد شوینده مصرف می کند.

- در صنایع نساجی و رنگرزی باعث افت کیفیت رنگ می شود.

- آب سخت پس از تبخیر، لکه هایی بر روی سطوح شیشه ای، فلزی، بطری ها و پارچه ها بر جای می گذارد.

- رسوب بر روی سطوح داخلی لوله های آب باعث کاهش ظرفیت انتقال جریان آب و انتقال جریان حرارت می شود.

- افزایش هزینه های عملیاتی شست و شو و رسوب زدایی و خطر سوراخ شدن لوله ها و سطوح در اثر استفاده از دیسکیلر.

- ترکیدن لوله ها بر اثر فشار بیش از حدی که به دلیل گرفتگی بر آن ها وارد می شود.

مزیت های استفاده از سختی گیرهای شرکت ایمن آب کاژه

- سهولت در نصب و راه اندازی و بهره برداری

- بالا بودن عمر مفید رزین ها در شرایط بهره برداری مناسب (شامل احیاء به موقع رزین ها و عدم وجود آلاینده های رزین) عمر رزین ها در صورت غیر متفرقه بودن بیشتر از 5 سال می باشد.

- قابلیت اجرا در ظرفیت های مختلف

- عدم وجود فاضلاب آلوده برای محیط زیست

محدودیت های استفاده از سختی گیر رزینی

- در محدوده سختی بالای ppm 700 مقرون به صرفه نیست

- این روش برای اکثر تاسیسات تولید بخار وموتورخانه متداول است و معمولا برای آب آشامیدنی مورد استفاده قرار نمی گیرد.

- دمای فرآیند تبادل یونی نباید از 10 درجه سانتی گراد کمتر باشد.

- آب عبوری از رزین های تبادل یونی باید فاقد املاح معلق، اجسام کلوئیدی، چربی و مواد آلی باشد.

- حد مجاز کلر آزاد آب ورودی به سختی گیر می بایست 0.05 ppmباشد.

- حد مجاز کدروت می بایست زیر 5 NTU باشد.

کاربردهای سختی گیر رزینی

- دستگاه سختی ­گیر رزینی به عنوان واحد پیش تصفیه دستگاه آب شیرین کن، با توجه به آنالیز آب خام ورودی، جهت نرم کردن آب و جلوگیری از ایجاد رسوب بروی ممبران سیستم RO ( اسمز معکوس) نیز کاربرد دارد.

- بویلرها، مبدل های حرارتی و برج های خنک کننده

- سیستم های مرکزی آب کارخانجات و موتورخانه ها

- چیلرها، ایرواشرها و تهویه مطبوع

- استخرها

- پتروشیمی و پالایشگاه ها

- واحدهای کاغذ سازی و تولید مقوا

- کارواش

- دستگاه های تزریق پلاستیک

- کارخانجات نساجی و شستشوی الیاف

- و .....

نصب و راه اندازی دستگاه سختی گیر رزینی

- محل نصب سختی گیر را نزدیک به مجرای فاضلاب قرار دهید.

- فضای کافی در اطراف دستگاه جهت انجام تعمیرات در نظر گرفته شود.

- منبع نمک باید کاملا به مخزن سختی گیر نزدیک باشد.

- دستگاه سختی گیر می بایست از منابع تولید گرمای بالا، از قبیل دیگ های حرارتی فاصله داشته باشد.

- دستگاه سختی گیر را از معرض تابش مستقیم نور خوررشید دور نگه دارید و دمای محیط می بایست بین 1 تا 45 درجه سانتی گراد باشد.

- شیر سختی گیر باید بالاتر از ارتفاع مجرای فاضلاب قرار گیرد و بین سختی گیر و خروجی فاضلاب نباید فاصله زیادی وجود داشته باشد.

- جهت اتصال سختی گیر به فاضلاب از یک تکه شیلنگ لاستیکی استفاده شود.

- از آب بندی کلیه اتصالات اطمینان حاصل کنید تا دبی جریان های مورد نظر از قبیل دبی مکش آب نمک تامین گردد.

- پیشنهاد می شود از فلوتر جهت کنترل سطح سیال در منبع آب نمک استفاده شود.

قیمت سختی گیر رزینی

قیمت سختی گیرهای شرکت ایمن آب کاژه بر اساس فاکتورهای زیر محاسبه و تعیین می گردند:

- مخزن سختی گیر در دو نوع FRP و فلزی

- شیر سختی گیر در 3 نوع اتوماتیک و نیمه اتوماتیک و سلووالو

- برند رزینی کاتیونی در دو نوع پرولایت انگلیس و چینی