سختی گیر رزینی (Water Softener)، مخزنی استوانه ای شکل می باشد که دارای بدنه فلزی یا فایبرگلاس است و از رزین داخل مخزن جهت تبادل یونی استفاده می شود. سختی گیر، آب دارای املاح کلسیم و منیزیم را به آب نرم تبدیل می کند. این نوع سختی گیرها در انواع دستی، اتوماتیک و نیمه اتوماتیک قابل ارائه و استفاده هستند.

تصور کنید یک لیوان آب شفاف مقابل شماست. ظاهر آن بی‌نقص است، اما همین آب می‌تواند حاوی املاحی باشد که بی‌سروصدا لوله‌های فلزی خانهتان را از داخل می‌خورند، المنت آبگرمکن را با پوسته‌ای عایق می‌پوشانند و شیرآلات براق را به سطوحی کدر و لکه‌دار تبدیل می‌کنند. سختی‌گیر رزینی دقیقاً برای مقابله با این دشمن نامرئی طراحی شده است. این دستگاه با به دام انداختن یون‌های کلسیم و منیزیم، پیش از آنکه فرصت رسوب‌گذاری پیدا کنند، آب را به مایعی نرم و بی‌آزار برای تمام تجهیزات خانگی و صنعتی شما تبدیل می‌کند.

سختی گیر رزینی چیست؟

آب به طور کلی دارای املاح فراوانی از جمله کلسیم و منیزیم می باشد و پس از مدتی با عبور از شیرآلات و لوله های آب و ماشین های ظرفشویی و لباسشویی و چای ساز و غیره از خود رسوبات سفید رنگی را بر جای می گذارد که در لوازم و لوله ها لایه سفید رنگی با نام رسوب ایجاد می شود.

از جمله تجهیزات تصفیه آب که جهت از بین بردن این رسوبات می توان از آن استفاده کرد، سختی گیر رزینی می باشد. سختیگیر رزینی آب، با هدف حذف سختی آب و تبدیل به آب نرم مورد استفاده قرار می‌گردد. این دستگاه سختی گیر با استفاده از رزین های کاتیونی، یون کلسیم و منیزیم موجود در آب را که باعث سختی آب می شود، را با یون سدیم جایگزین می‌کند و در نتیجه آب سخت تبدیل به آب نرم می‌ شود. به همین دلیل گاها به آنها دستگاه تبادل یون رزینی نیز گفته می‌شود.

این نوع سختی گیر با تبادل یونی و جایگزینی یون ها، میزان سختی آب را کاهش می دهد، بنابراین آب رسوباتی از خود بر جای نمی گذارد. در این نوع سختیگیر، آب با فشار بالا از رزین عبور می کند و عمل تصفیه و حذف رسوبات سریعتر و آسان تر انجام می شود. در زمان استفاده از دستگاه سختی گیر، باید حجم یا دبی آب عبوری و میزان سختی آب مشخص باشد.

سختی گیر دارای لوله کشی ست که شامل مسیر ورودی، مسیر خروجی، مسیر آب نمک، مسیر تخلیه شستشو و مسیر احیا و بک واش می باشد. دسترسی به درون سختیگیر رزینی توسط دو دریچه، یکی در بالا و دیگری در پایین سختی گیر امکان پذیر می باشد.

شیر کنترلی سختی‌گیر مانند مغز متفکر سیستم عمل می‌کند و انتخاب نوع آن تأثیر مستقیمی بر هزینه نگهداری و عمر رزین دارد. شیرهای دستی یا نیمه‌اتوماتیک ارزان‌تر هستند، اما نیاز به اپراتور آموزش‌دیده دارند که دقیقاً بداند چه زمانی باید اهرم را به موقعیت بک‌واش یا احیا بچرخاند. در مقابل، شیرهای تمام اتوماتیک با دو منطق متفاوت کار می‌کنند: «زمانی» که هر چند روز یکبار بدون توجه به میزان مصرف، احیا را انجام می‌دهد (مناسب خانه‌های با مصرف ثابت)، و «حجمی» که یک کنتور داخلی دارد و فقط وقتی حجم مشخصی از آب تصفیه شده باشد فرمان احیا را صادر می‌کند (ایده‌آل برای ویلاها و مکان‌هایی با مصرف متغیر).

جنس بدنه سختی گیر رزینی

بدنه سختی گیر از فلز یا فایبر گلاس تشکیل می شود و نوع جنس و کیفیت بدنه دستگاه ارتباط مستقیم با طول عمر و ماندگاری دستگاه دارد. در هر دو نوع دستگاه های سختی گیر با تعویض یون ها، میزان املاح کلسیم و منیزیم آب کاهش می یابد و با یون های سدیم جایگزین شده و به کاهش میزان سختی آب کمک می کند. سختی آب به میزان کم برای بدن مضر نمی باشد، اما زیاد بودن سختی آب باعث ایجاد رسوب می شود که این رسوبات موجب کاهش کارایی و عملکرد مناسب تجهیزات می شود. سختی گیر ها از دو نوع جنس بدنه تشکیل می شود:

• سختی گیر فایبرگلاس

ورق های فایبرگلاس که ترکیبی از الیاف شیشه، اپوکسی و ونیل استر می باشند با قرار گرفتن بر روی لایه ای مقاوم از مواد پلی تیلن سطحی کاملا مقاوم در برابر فشار، ضربه و خوردگی را بوجود می آورند. سختی گیر فایبرگلاس با توجه به میزان ضخامت ورق های به کار رفته در آنها تا 6 بار فشار را به خوبی تحمل می کند. از مهم ترین ویژگی ها و نقاط مثبت آن می توان به مقاومت در برابر خوردگی با مواد اکسید کننده موجود در آب اشاره نمود. همچنین، ورق های فایبرگلاس در تولید این دستگاه باعث می شود تا در برابر یخ زدگی مقاومت خوبی نداشته و کاهش دمای زیاد منجر به ترکیدگی بدنه شود. از ویژگی های سختی گیر فایبرگلاس :

• سبکی قابل توجه که نصب و جابجایی را بسیار ساده می نماید.
• عدم زنگ زدگی و پوسیدگی
• مقاومت بالا در مقابل مواد شیمیایی از مزایای مخازن فایبرگلاس می باشد

می باشد. از معایب این نوع سختی گیر:

• شکنندگی در برابر ضربه
• عدم مقاومت در برابر آفتاب
• ترکیدگی در اثر یخ زدگی
• عدم کارایی در صورت خراب شدن دنده گلویی

می باشد.

• سختی گیر فلزی

جنس این گروه از دستگاه ها بر اساس کاربرد و میزان آب ورودی به آنها در هر سیکل تعیین می گردد، به طوریکه هر چه وزن آب ورودی بیشتر باشد، لازم است برای بدنه دستگاه مقاومت بالاتری در نظر گرفت. در محیط های صنعتی و تصفیه خانه های بزرگ که از سختی گیرهای عمودی و افقی با اندازه و ابعاد بزرگ استفاده می شود، دستگاه هایی انتخاب می شوند که بدنه آنها تماما از فلز ساخته شده باشد. سختی گیر فلزی دارای بدنه استیل در صورت استفاده از ورق هایی با ضخامت استاندارد، تا 20 بار فشار را تحمل خواهند کرد. توجه داشته باشید که در صورت عدم استفاده از رنگ های مخصوص بدنه این دستگاه به سرعت دچار خوردگی و زنگ زدگی می شود که از نقاط منفی این نوع سختیگیرها می باشد.

انتخاب میان بدنه فایبرگلاس و فلزی در سختی‌گیر، فراتر از یک تصمیم اقتصادی ساده است. بدنه‌های فایبرگلاس (FRP) با لایه‌های الیاف شیشه و رزین اپوکسی، در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی خورنده مقاومت می‌کنند، اما در برابر ضربه فیزیکی و نور مستقیم خورشید آسیب‌پذیرند. این مخازن برای نصب در موتورخانه‌های مسقف و فضاهای بسته ایده‌آل هستند. در مقابل، بدنه‌های فلزی از جنس استیل ۳۰۴ یا ۳۱۶، تحمل فشارهای بالای ۲۰ بار را دارند و برای واحدهای صنعتی که با دبی‌های سنگین کار می‌کنند، انتخاب منطقی‌تری محسوب می‌شوند، مشروط بر اینکه پوشش اپوکسی داخلی آن‌ها به طور دوره‌ای بازرسی و ترمیم شود.

سختی گیر رزینی اتوماتیک و دستی

عملیات بک واش (back wash) و احیاء در سختی گیرهای رزینی با شیر دستی(نیمه اتوماتیک) بصورت منظم و نظارت شده توسط اپراتور موتورخانه و در سختی گیرهای رزینی با شیر تمام اتوماتیک بدون نیاز به اپراتور و بر مبنای سیستم تنظیم جریانی یا زمانی بصورت خودکار انجام می پذیرد. جهت محاسبه ظرفیت مورد نیاز در هنگام خرید سختی گیر رزینی FRP ، پس از تعیین مقدار آب مصرفی پروژه و اندازه گیری مقدار سختی آب محل پروژه میتوان با استفاده از فرمول، ظرفیت سختی گیر رزینی را با دقت کافی محاسبه نمود.

طرز کار سختی گیر رزینی

سختیگیر رزینی، سختی آب را از راه تبادل یون می گیرد. یون های سخت از جمله کلسیم و منیریم همراه با آب وارد محفظه سختی گیر شده و از رزین عبور می کند. رزین، یون سدیم (Na) خود را با کلسیم و منیزیم مبادله می کند.

بنابراین یون های سخت توسط رزین گرفته می شود و آب نرم از سختی گیر آب خارج می شود. پس از مدتی (بسته به شرایط بین 8 تا 72 ساعت یا بیشتر) رزین مملو از یون های سخت شده و عملا دیگر نمی تواند عمل سختی گیری را انجام دهد.

برای همین پس از این زمان باید عمل احیای سختی گیر را شروع کنیم. برای احیا، آب نمک را از رزین عبور داده تا بر عکس عمل سختی گیری، سدیم نمک (NaCl) جایگزین یون های سخت شود و رزین مجددا آماده سختی گیری می شود. قبل از احیا نیز معمولا سختی گیر را به منظور زدودن لردهای روی رزین، بک واش نیز می کنند.

مکانیزم تبادل یونی در سختی‌گیر رزینی یک فرآیند شیمیایی ظریف است که بر پایه تمایل بیشتر رزین به یون‌های دو ظرفیتی کلسیم و منیزیم نسبت به یون تک‌ظرفیتی سدیم عمل می‌کند. هر دانه رزین کاتیونی مانند یک هتل کوچک با اتاق‌های متعدد است که در ابتدا تمام اتاق‌هایش را سدیم اشغال کرده. وقتی آب سخت از این هتل عبور می‌کند، کلسیم و منیزیم مانند مهمان‌های پرزور، سدیم را از اتاق‌ها بیرون کرده و خودشان جای آن را می‌گیرند. به همین دلیل آب خروجی سرشار از سدیم و عاری از یون‌های سخت می‌شود. اما این هتل روزی پر می‌شود و آنجاست که نوبت به فرآیند احیا می‌رسد.

سختی گیر رزینی شامل چه بخش هایی است؟

• رزین سختی گیر: دانه های شیمیایی رزین که عمل سختی گیری آب را انجام می‌دهند بر روی بستر سیلیس ریخته می‌شود. این رزین ها که قالبا با برند های نظیر پرولایت، لواتیت، هیدرولایت ، آکوالایت ، امبرلایت و… در بازار ایران موجود است، از نوع رزین کاتیونی قوی در سیکل سدیم می باشد.
• نازل سختی گیر: نازل ها اغلب از جنس PVC می‌باشد که وظیفه جمع آوری آب نرم از کف مخزن سختی گیر را به عهده دارند.
• مخزن محلول آب و نمک سختی گیر: معمولاً این مخازن از جنس پلاستیک ( پلی اتیلن ) می‌باشد که شامل سنگ های نمک و آب هستند که هنگام شستشوی رزین کاتیونی از آن استفاده می‌شود.
• شیر سولو ولو سختی گیر: برای تنظیم ورودی مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نحوه عملکرد سختي گير رزینی FRP

• در مرحله اول که مرحله سرویس نامیده می شود، سختي گير رزینی FRP کلیه املاح، یون ها و مواد معدنی موجود در آب را خارج می نماید.
• در مرحله دوم (مرحله بک واش یا شست و شوی معکوس) آب از پایین دستگاه به بالا انتقال پیدا کرده و همچنین رزین موجود در دستگاه نیز فشرده می شود.
• سپس با عبور جریان آب از درون رزین، املاح موجود از آن خارج شده و این عملیات تا زمانی ادامه پیدا می کند که آب خارج شده، کاملا تمیز گردد. بعد از انجام مراحل سرویس و شستشو، عملیات احیاء رزین توسط محلول آب و نمک صورت می گیرد.
• پس از مکش محلول آب و نمک باید عملیات شستشوی دیواره رزین انجام پذیرد، تا دیواره رزین از هرگونه املاح و یون باقی مانده شسته شده و تمامی املاح و مواد باقی مانده خارج شوند و مجدد رزین آماده عملیات سرویس گردد.(همچنین جهت آب ورودی از بالا به پایین دستگاه نیز می باشد.)

روش احیا سختی گیر رزینی

هنگامی که احیای سختی گیر آغاز می شود ، اولین مرحله شستشوی مجدد بستر رزین کاتیونی با آب خام برای کرک کردن رزین کاتیونی و از بین بردن آلودگی و مواد معلق درون رزین کاتیونی است. سپس نمک در یک دبی تنظیم شده برای مدت زمان مشخصی به آرامی از مخزن نمک کسر می شود (به عنوان تابعی از حجم رزین سختی گیر و سختی آب نفوذ تنظیم می شود) و به دنبال آن کشش آهسته آب خام انجام می شود تا محلول نمک به آرامی جابجا و وارد سختی گیر رزینی شود.

احیای رزین شاید فنی‌ترین بخش کار با سختی‌گیر باشد، اما درک آن چندان پیچیده نیست. وقتی تمام سایت‌های فعال رزین توسط کلسیم و منیزیم اشغال شد، محلول آب نمک غلیظ (معمولاً ۱۰٪) از بستر رزین عبور داده می‌شود. حالا سدیم با غلظت بسیار بالا و در حکم یک لشکر تازه‌نفس وارد میدان می‌شود و کلسیم و منیزیم را به زور از جایشان بیرون می‌کند. نکته کلیدی که بسیاری از اپراتورها از آن غافل می‌شوند، زمان تماس محلول نمک با رزین است؛ اگر این زمان کمتر از ۳۰ دقیقه باشد، احیا ناقص انجام شده و ظرفیت واقعی دستگاه هرگز به عدد کاتالوگ نمی‌رسد. پس از احیا، یک آبکشی نهایی انجام می‌شود تا نمک اضافی از بستر رزین خارج شود.

رزین دستگاه سختی گیر

رزین در دستگاه سختی‌گیر آب، ماده‌ای گرانول‌مانند است که از پلیمرهای مصنوعی ساخته شده است. این رزین‌ها دارای بار الکتریکی منفی هستند و می‌توانند یون‌های کلسیم و منیزیم، با بار الکتریکی مثبت، را از آب جذب کنند. به چنین فرایند تبادل یونی گفته می‌شود.

انواع رزین سختی گیر

رزین‌های سختی گیر آب به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

• رزین آنیونی

رزین‌های تبادل یونی آنیونی، نوعی از رزین‌ها هستند که در دستگاه‌های سختی گیر آب برای حذف آلاینده‌های آنیونی از آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. آلاینده‌های آنیونی، شامل نیترات، سولفات، فسفات، آرسنیک، فلوئورید و سایر مواد شیمیایی با بار منفی هستند.

• رزین کاتیونی

رزین‌های تبادل یونی کاتیونی، نوعی از رزین‌ها هستند که در دستگاه‌های سختی‌گیر آب برای حذف کلسیم و منیزیم، املاح سخت کننده کاتیونی، از آب استفاده می‌شوند.

این یون‌ها بار مثبت دارند، باعث ایجاد رسوب در لوله‌ها، شیرآلات و لوازم خانگی می‌شوند و طعم نامطبوعی نیز به آب می‌دهند.

سختی گیر رزینی در یک نگاه

کیفیت رزین به‌کار رفته در سختی‌گیر، تفاوت بین دستگاهی با عمر ۵ ساله و ۱۵ ساله را رقم می‌زند. رزین‌های کاتیونی قوی از نوع ژل پلی‌استایرن سولفوناته با ۸٪ دی‌وینیل‌بنزن (DVB) برای مصارف خانگی و ۱۰٪ DVB برای مصارف صنعتی که آب با کلر آزاد بالاتری دارند توصیه می‌شوند. متأسفانه بازار ایران پر از رزین‌های بازیافتی یا با درصد اتصالات عرضی پایین است که با قیمت وسوسه‌انگیز عرضه می‌شوند. یک آزمایش ساده برای تشخیص رزین مرغوب: چند دانه رزین را بین دو انگشت فشار دهید، اگر به راحتی خرد شد یا حالت ژلاتینی داشت، کیفیت پایینی دارد. رزین خوب باید سفت، کروی و در برابر فشار انگشت مقاوم باشد.

سختیگیر رزینی با بدنه فلزی یا فایبرگلاس، نوعی سختی گیر آب است که از رزین‌های تبادل یونی برای حذف املاح معدنی محلول، کلسیم و منیزیم، از آب استفاده می‌کند و بدنه آن از فلز، معمولا فولاد یا فایبرگلاس ساخته شده است.

مزایا:

• دوام و استحکام مناسب
• مقاومت در برابر خوردگی
• عملکرد خوب در شرایط سخت
• ظاهر شیک
• ایمنی بالا

معایب:

• هزینه بالا
• وزن زیاد
• زنگ‌زدگی
• حساسیت به مواد شیمیایی
• مشکلات زیست‌محیطی

نحوه عملکرد:

• عبور آب از مخزن
• تماس آب با رزین‌های تبادل یونی
• آزاد شدن یون‌های سدیم
• خروج آب نرم‌شده
• احیای رزین‌ها

مشکلات ناشی از عدم استفاده سختی گیر:

• کاهش قدرت شویندگی انواع مواد صابونی
• از لحاظ پزشکی مضر برای بیماران قلبی
• ایجاد رسوب در دستگاه های حرارتی (مانند بویلر، مبدل و کولینگ تاور)
• کاهش بازده دستگاه های حرارتی به واسطه رسوب گرفتگی
• افت کیفیت رنگ در صنایع نساجی و رنگرزی

قیمت و خرید سختی گیر رزینی

قیمت سختی گیر بسته به ظرفیت و نوع شیر اتومات و دستی بودن فلزی یا فایبرگلاس بودن آن دارد. بسته به ابعاد مخزن و میزان رزین، ظرفیت سختی گیر می تواند متغیر باشد، اما ظرفیت های معمول از 30000 گرین تا یک میلیون گرین هستند. جهت خرید و استعلام قیمت و موجودی به سایت https://digipoolmarket.com مراجعه نمایید و یا با شماره 58925000-021 تماس بگیرید.