یکی از راههای از بین بردن سختی آب استفاده از دستگاه سختی گیر رزینی می باشد. این دستگاه از یک استوانه فلزی تشکیل شده که داخل آن با ماده ای به نام رزین پر میشود. در فرآیند سختیگیری به وسیله رزین، یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب با یون سدیم جایگزین میشوند.
ظرفیت رزین نامحدود نمیباشد و بعد از مدتی انجام مبادله در مدار سدیمی اشباع شده و میبایست توسط شستشو با نمک مجدداً احیاء شوند. به منظور احیاء رزین باید آن را با کلرید سدیم 10 درصد شستشو دهیم. اگر رزین با محلول آب نمک شستشو داده شود، خاصیت سختی گیری خود را باز مییابد و احیاء میگردد.
بهترین غلظت آب نمک جهت احیاء سختی گیرهای رزینی محلول 10درصد (100 گرم در هر لیتر) است. غلظتهای بیشتر و کمتر تأثیر کمتری را در پیدارد. بدین ترتیب رزین مجدداً خاصیت سختی گیری خود را باز مییابد.
موارد استفاده از دستگاه سختی گیر
- تصفیه آب دیگ بخار و مخازن تحت فشار: وجود رسوبات در داخل محفظه دیگ بخار موجب کاهش راندمان دستگاه شده و استهلاک زودرس آن ها به دنبال خواهد داشت.
- صنایع رنگرزی: وجود رسوبات در آب مورد استفاده صنایع نساجی و رنگرزی باعث افت کیفیت رنگ میگردد.
- هتلها و رستورانها: رسوب باعث به وجود آمدن لکه روی ظروف شیشه ای و سرامیکها میگردد.
- مصارف شهری: وجود رسوب در آب آشامیدنی شهری مشکلات سوء هاضمه و بیماریهای کلیوی را به دنبال خواهد داشت.
انواع دستگاه سختی گیر رزینی
لازم به ذکر است دستگاه سختی گیر رزینی دارای انواع مختلفی می باشد که شیوه بهره برداری و احیای آنها با هم متفاوت است. در ادامه به توضیح روشهای احیاء در انواع مختلف سختیگیر رزینی میپردازیم.
احیاء با سولو ولو نیمه اتوماتیک
در شیرهای چند راهه نیمه اتوماتیک رایج در کشورمان شیر تنها مجهز به 3 حالت عملکرد است:
- سیکل بهرهبرداری: در این سیکل آب از بالا وارد شده و پس از گذر از ستون رزین با تبادل یونهای خود به صورت آب نرم از دستگاه خارج میشود.
- شستشوی معکوس (بک واش): در این حالت جریان آب به صورت برعکس از کف مخزن به طرف بالا جریان پیدا میکند. بدین ترتیب فشردگی بستر رزین از بین رفته و مواد معلق از آن زدوده میشود.
- احیاء: در این حالت جریان از بالا به پایین است و شیر چندراهه به کمک پدیده ونچوری آب نمک را از تانک نمک مکش کرده و به داخل ستون رزین هدایت میکند.
مراحل احیاء
برای احیاء سختی گیر در مرحله اول میبایست به مدت حداقل 5 دقیقه ستون رزین را تحت شستشوی معکوس قرار داد تا جریان معکوس فشردگی رزین را از بین ببرد. بدین ترتیب نمک میتواند به سادگی به کلیه بخشهای رزین دسترسی پیدا کند و عملیات احیاء به بهترین شکل صورت گیرد. طول عملیات شستشوی معکوس بنابر ابعاد دستگاه و کیفیت آب سیستم می تواند تا 20 دقیقه نیز به طول بینجامد.
در مرحله دوم با قرار دادن شیر در حالت احیاء آب و نمک از بالا وارد شده و از پایین خارج میشود. بدین ترتیب سدیم جای خود را با سایر فلزات متصل به رزین تعویض میکند. این فرآیند بنابر سایز دستگاه و کیفیت نمک میتواند 15-20 دقیقه به طول بیانجامد.
در مرحله آخر و بعد از پایان شستشو با نمک نوبت به شستشو با آب است. در این مرحله میتوانیم با بستن شیر خط مکش نمک و مسدود کردن مسیر مکش فقط آب را وارد سختی گیر کنیم. این کار را تا آنجاییکه شوری آب تمام شود می بایست ادامه داد.
احیاء در مخازن FRP
احیاء در مخازن FRP شامل 5 مرحله است که این مراحل یا به صورت دستی توسط اپراتور و یا به صورت اتوماتیک توسط شیر اتوماتیک صورت می گیرد:
شستشوی معکوس: در این مرحله جهت جریان ورود و خروج آب برعکس شده و همین امر سبب میشود فشردگی رزین از بین برود. بدین ترتیب نمک می تواند به سادگی به کلیه بخشهای رزین دسترسی پیدا کند. این مرحله تنها مرحله از احیاء است که جریان به صورت عکس حرکت میکند. حداقل زمان شستشوی معکوس 5 دقیقه است که با توجه به سایز دستگاه و کیفیت آب و مواد معلق موجود در آب می تواند تا 20 دقیقه نیز ادامه یابد.
مکش نمک: شیر در حالت مکش قرار می گیرد و شروع به مکش نمک و تزریق آن به داخل سختی گیر میکند. زمان این مرحله بستگی به حجم رزین و کیفیت نمک دارد. در شیرهای تمام اتوماتیک با پایین رفتن سطح آب نمک در مخزن و فرمان لول کنترل در داخل تانک نمک به صورت اتوماتیک مکش قطع میشود. در این شرایط آب نمک مورد نیاز جهت احیاء کل ستون رزین وارد شده و شیر وارد مرحله بعد میشود. در حالت دستی اپراتور به صورت چشمی با نگاه به تانک نمک تصمیم به قطع مکش میگیرد. زمان شستشوی نمک حداکثر 25 دقیقه میباشد.
آبکشی آرام و سریع: آبکشی آب نمک در ستون رزین در این مرحله صورت میگیرد.
پرکن نمک: این مرحله آخرین مرحله از سیکل احیاء بوده و در آن مخزن نمک با آب نرم پر خواهد شد. در شیرهای اتوماتیک آب تا سطح از پیش تعیین شده توسط لول کنترل پر شده و در حالت دستی توسط اپراتور چک میشود. در این مرحله آب نرم هم از مسیر خروجی به سمت تانک خارج میشود و هم از مسیر درین جهت شستشوی خط درین با آب نرم.