سختی گیر آب و انواع آن

سختی گیر آب از مهم‌ترین تجهیزات برای تصفیه آب است. زیرا سختی آب مشکلات زیادی را به وجود می‌آورد. بنابراین نرم کردن آب از مراحل مهم تصفیه و پاکسازی آب به شمار می‌رود.

در واقع ایجاد رسوب و گرفتگی لوله‌ها، کاهش فشار آب و ناکارآمدی یا کاهش عمر مفید لوازم خانگی مانند ماشین لباسشویی، ماشین ظرفشویی، همچنین رسوب صابون و شوینده‌ها و ایجاد لکه‌ روی لباس‌ها و ظرف‌ها، سینک‌ظرفشویی یا سطوح سرویس‌های‌ بهداشتی و بدنه لوازم خانگی، تنها بخشی از مشکلاتی است که سختی آب پدید می‌آورد. همچنین نوشیدن آب سخت، استفاده از آن برای پخت‌وپز و شست‌وشوی پوست با آن، در درازمدت بر سلامتی انسان نیز تاثیرات زیان‌باری دارد و آزاردهنده است. پدیدآمدن سنگ کلیه، مشکلات گوارشی و خشکی پوست و مو و خارش پوست از جمله این موارد است. از این‌رو، در یکی از مراحل مهم تصفیه آب، نرم کردن آن (Water Softening) انجام می‌شود؛ که طی آن، آب سخت به کمک تجهیزات ویژه‌ای به نام سختی گیر آب (Water Softener) به آب نرم تبدیل می‌شود. برای اینکه بدانید سختیگیر آب چه نقش و اهمیتی دارد و انواع آن کدامند، ادامه این مطلب را مطالعه نمایید.

سختی‌ آب و نتایج استفاده از آب سخت در خانه

پیش از پرداختن به موضوع سختی گیر آب و بررسی انواع آن، نخست باید مفهوم سختی آب (Water Hardness) را درک کنیم. آب سخت (Hard Water) آبی است که دارای یون‌های معدنی بیشتری نسبت به آب معمولی است. در واقع، وجود کاتیون‌های دو ظرفیتی و یا بیشتر در آب، باعث سختی آن می‌شود. از این‌رو، میزان یون‌های مثبت عناصر دوظرفیتی یا بیشتر مانند منگنز، کروم، آهن، کلسیم، منیزیم، آلومینیوم و.. در آب سخت بالاست.
باید افزود میزان سختی آب با افزایش دمای آب پیوند تنگاتنگی دارد. به عبارت دیگر، هرچه دمای آب بیشتر باشد، رسوبات ناشی از کلسیم و منیزیم در آن افزایش می‌یابند. ناگفته نماند شوینده‌ها در آب سخت خوب کف نمی‌کنند و کارایی‌شان کاهش می‌یابد از این‌رو بدون گرفتن سختی آب، ماشین لباسشویی یا ظرفشویی برای نابودی آلودگی‌ها و چربی‌ها، به مواد شوینده بیشتری نیاز دارند. در اثر رسوب آب سخت و شوینده‌هایی که به‌خوبی در آن حل نشده‌اند، ظروف و سطوح آشپزخانه و سرویس‌ بهداشتی خانه شما کدر یا لک‌دار می‌شود.
حمام‌کردن با آب سخت نیز به بروز مشکلاتی مانند خارش و خشکی پوست و یا ریزش مو می‌انجامد. همچنین مصرف خوراکی آب دارای سختی بالا در طولانی مدت، به سلامتی اندام‌های داخلی بدن و به‌ویژه کلیه‌ها آسیب می‌زند. از این‌رو برای رهایی از هزینه‌های گزاف برای حل آسیب‌های ناشی از سختی آب، باید از سیستم‌های سختیگیر آب یا واتر سافتنر بهره برد.

سختی گیر آب چیست؟

دستگاه سختی گیر آب یکی از تجهیزات پرکاربرد و ضروری در فرآیند تصفیه و فیلتراسیون آب به‌ویژه در سامانه‌های تصفیه آب ورودی ساختمان است. سختیگیر، عناصری مانند کلسیم، منیزیم و… را که باعث سختی آب می‌شوند با کمک فرآیند تبادل یونی از آب جدا می‌کند. به این ترتیب مشکلات ناشی از مصرف آب سخت برطرف می‌شود.

چگونگی عملکرد سختیگیر آب

سختی گیر رزینی در کنار سختی گیر پلی فسفات و…. از جمله سختی‌گیرهای شیمیایی است و چون کاربرد زیادی دارد، کارکرد آن را بررسی می‌کنیم. کار آن از طریق فرآیند تبادل یونی انجام می‌شود.
آب وارد مخزن دارای املاح معدنی می‌شود و فرآیند تبادل با گذر از بستر دانه‌های کروی شکل رزین آغاز می‌شود. یون‌های منیزیم و کلسیم بار مثبت داشته و در تقابل با دانه‌های رزینی قرار می‌گیرند که به وسیله یون سدیم باردار شده‌اند. از آنجا که بارهای مخالف به جذب یکدیگر می‌پردازند، املاح معدنی جذب رزین شده و از آب حذف می‌گردند. با جذب و حذف این یون‌ها، یون‌های سدیم رزین در آب آزاد گشته و آب کاملا سختی خود را از دست داده و آب نرم (Soft Water) در دسترس شما خواهد بود.

انواع مختلف سختی گیر آب

وظیفه سختی‌گیرها حذف عناصر ایجاد سختی آب، به‌ویژه یون‌های منیزیم و کلسیم از آب است. اما این تجهیزات انواع مختلفی دارند و همه آنها کار جداسازی عناصر از آب را به یک شیوه انجام نمی‌دهند. ضمن اینکه انواع سختی گیر آب را براساس فاکتورهای دیگری مانند جنس بدنه نیز می‌توان دسته‌بندی کرد. در ادامه مهم‌ترین این دسته‌بندی‌ها را شرح می‌دهیم.

انواع سختیگیر آب بر اساس جنس بدنه

جنس بدنه سختی‌گیر با طول عمر مفید و ماندگاری دستگاه رابطه‌ای تنگاتنگ دارد، و نقش بسیار مهمی در ساخت آن بازی می‌کند. سختی گیر در دو گونه فلزی و فایبر گلاس در دسترس است.

سختی گیر فلزی

جنس و ضخامت بدنه سختی‌گیرها بر اساس کاربرد و مقدار آب ورودی به دستگاه در هر چرخه تعیین می‌شود. به عبارت دیگر هر چه مقدار آب ورودی بیشتر باشد، باید بدنه‌ای با مقاومت بیشتر برای دستگاه در نظر گرفت. از این‌رو این نوع دستگاه‌ها بیشتر در تصفیه‌خانه‌های بزرگ و کارخانجات و واحدهای صنعتی به‌کار می‌روند.
بدنه این نوع سختی‌گیرها حتما باید با رنگ‌های ویژه‌ای پوشش داده شود، زیرا در غیر این صورت، دستگاه بسیار زود زنگ خواهد زد یا دچار خوردگی خواهد شد. ناگفته نماند بهره‌گیری از ورق‌های استیل دارای ضخامت استاندارد در ساخت دستگاه سختی گیر فلزی، می‌تواند تحمل دستگاه را در برابر فشار افزایش دهد. به‌گونه‌ای که این دستگاه‌ها می‌توانند تا 20 بار فشار را تاب آورند که رقم قابل ملاحظه‌ای است.

سختی گیر آب فایبر گلاس (FRP Water softener)

آمیزه‌ای از الیاف اپوکسی، شیشه، و ونیل استر، ورقه‌های فایبرگلاس را تشکیل می‌دهند. از قرار گرفتن این ورق‌ها روی لایه‌ای مقاوم از مواد پلی اتیلنی، فرآورده‌ای با مقاومت بالا در برابر خوردگی به‌دست می‌آید. مهم‌ترین مزیت این محصولات مقاومت بالا در برابر اثر خورندگی مواد اکسیدکننده درون آب است.
سختیگیر فایبر گلاس از محبوبیت بسیاری نزد کاربران برخوردار است و به راحتی می‌تواند با توجه به ضخامت خود، تا 6 بار فشار را به خوبی تاب آورد. با این همه باید دانست سختی‌گیرهای تولیدی با فایبر گلاس، در برابر ضربه مقاومت چندان بالایی از خود نشان نمی‌دهند. به همین دلیل بیشتر در خانه‌ها از آن بهره می‌گیرند. از دیگر نقایص آن می‌توان به کاهش مقاومت دستگاه در مقابل یخ‌زدگی و سرمای شدید اشاره کرد.

انواع مختلف واتر سافتنر بر اساس کارکرد

دستگاه‌های سختی‌گیر را بر اساس روش کار و فرآیند حذف املاح و یون‌ها نیز می‌توان دسته‌بندی کرد. برای نمونه برخی از این دستگاه‌ها از روش شیمیایی سود می‌جویند، در حالی‌که برخی دیگر املاح را با سدیم جایگزین می‌کنند. شیوه مغناطیسی نیز تا حد زیادی پاسخگوی حذف سختی آب است. برخی نیز از شیوه‌های ترکیبی سود می‌برند. در اینجا می‌کوشیم با توجه به شکل کارکرد، سختی‌گیر را در چند گروه متفاوت جای دهیم. این انواع شامل موارد زیر می‌باشد:

• سختی گیر رزینی
• سختیگیر مغناطیسی
• سختیگیر الکترونیکی

سختی گیر رزینی

این نوع سختی گیر دارای استوانه‌ای فلزی است که درون آن، ماده سختی‌زدا یا رزین تبادل یونی وجود دارد. رزین به جایگزینی و مبادله یون‌های منفی سدیم با یون‌های مثبت منیزیم و کلسیم می‌پردازد.
این دستگاه‌ها به‌ویژه بر اساس کارکرد و شیوه احیا و تمیز کردن دستگاه، به شکل تمام خودکار، نیمه خودکار و دستی در بازار وجود دارند. بهره‌گیری از سختیگیر رزینی روشی رایج و مرسوم است و در صنایعی مانند نساجی، قالیشویی، نفت و پتروشیمی، بتن‌ریزی، چرم‌سازی، لبنیات، صنایع غذایی، و ساختمان‌سازی کاربردی گسترده دارد.

مزیت‌های استفاده از سختی گیر رزینی

• افزایش طول عمر لوازم، سیستم لوله‌کشی و تأسیسات : رسوب شکل گرفته در لوله‌ها باعث خوردگی بخش‌های فلزی تأسیسات آبرسانی و تجهیزات گرمایشی می‌شود. افزایش تدریجی رسوبات، باعث خوردگی و پوسیدگی لوله‌ها می‌شود و روشن است که تعمیر و تعویض آن‌ها بسیار پر دردسر خواهد بود و هزینه زیادی خواهد داشت.
• کاهش هزینه مصرف انرژی: وجود رسوب، انتقال حرارت در کتری، چای‌ساز، سماور و قهوه‌ساز را دشوار می‌کند و همین سبب کاهش کارکرد دستگاه‌ها می‌شود. همچنین ماشین ظرفشویی و لباسشویی نمی‌توانند با آب سخت به‌خوبی کار کنند. در نتیجه استفاده از آب بدون سختی، باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش بهره‌وری در لوازم خانگی نام‌برده می‌شود. با توجه به برخی تحقیقات، در صورت مصرف آب نرم، سالانه نزدیک به ۲۲ تا ۲۹ درصد میزان مصرف برق لوازم گرمایشی برقی خانه کاهش می‌یابد.
• کاهش استفاده از مواد شوینده: اگر از آب بدون سختی برای شست‌وشو در خانه بهره ببرید، خرید و استفاده از مواد شوینده مانند صابون، شامپو، مایع دستشویی و ظرفشویی به شکل چشمگیری کاهش می‌یابد.
• پرهیز از پدیدار شدن جرم مواد شوینده و لکه‌های سفید رنگ روی سطوح: وجود املاح در آب با سختی بالا، به پیدایش لکه‌های سفید رنگ و نیز رسوب صابون و… روی سطوح می‌انجامد. پاک کردن این لکه‌ها پر زحمت و زمان‌بر است.
  
• حفظ نرمی و لطافت پارچه‌ها و لباس‌ها: یکی از پیامدهای منفی استفاده از آب سخت، زبر شدن نخ موجود در بافت لباس‌ها و نیز اندکی تغییر رنگ است. بنابراین در صورت استفاده از آب غیر سخت، نرمی و لطافت لباس‌ها و پارچه‌ها حفظ می‌شود و ماندگاری و طول عمر آنها بیشتر خواهد شد.

برای استفاده از سختیگیر رزینی به چه نکاتی توجه کنیم؟

رعایت نکات زیر هنگام استفاده از دستگاه سختی گیر آب رزینی به بهبود عملکرد آن کمک شایانی می‌کند:

• از سنگ نمک خالص استفاده کنید.
• مخزن آب نمک باید حتما نزدیک واتر سافتنر باشد.
• وجود رطوبت برای رزین‌های تبادل یونی ضروری است.
• هر ۳ روز یک بار به بررسی، کنترل و احیای رزین‌ها بپردازید.
• هنگام کار دستگاه سختیگیر فشار نباید از ۱.۵ اتمسفر کمتر باشد.
• سختی آب را روزانه یا هر دو روز یک بار به وسیله کیت‌های سختی سنج بسنجید.
• برای آسیب ندیدن رزین‌های کاتیونی، آب وارد شده به سختی‌گیر نباید زیاد در آن بماند.
• اگر آب ورودی به سختی گیر، آلوده به گل‌ولای و ذرات معلق است، حتما از فیلتر شنی بهره ببرید و این ذرات و گل‌ولای را از آن حذف کنید.

سختی گیر آب مغناطیسی

وظیفه اصلی این سختی‌گیر، خنثی نمودن کریستال‌های کلسیم است. این دستگاه با تولید میدان مغناطیسی و ایجاد جریان القایی روی یون‌های کلسیم و کلسیم کربنات تأثیر می‌گذارد. در پی این فرآیند کریستال‌های کلسیم به کریستال‌های کلسیت آرگونیت بدل می‌شوند. لازم به یادآوری است، اصولا این روش به حذف کامل سختی آب نمی‌انجامد، بلکه از تمایل یون‌ها به رسوب‌گذاری می‌کاهد. از این‌رو در صنایعی که نیاز به حذف کامل سختی آب دارند، نمی‌توان از این نوع سختی‌گیر بهره گرفت.
پیش از پرداختن به ادامه مطلب، ذکر این نکته ضروری است که شما عزیزان برای مشاوره و خرید سختیگیر آب و سایر تجهیزات تصفیه آب، می‌توانید با شماره 09100910940 تماس گرفته و با کارشناسان ما در صنعت آب زارعان اصفهان گفتگو کنید.

 مزیت‌های استفاده از سختیگیر مغناطیسی

• دفع رسوبات جداره‌ها
• کاهش خوردگی تجهیزات
• افزایش عمر مفید تجهیزات
• جلوگیری از رسوب گرفتن لوله‌ها
• افزایش انتقال حرارت در مبدل‌ها

سختی گیر آب الکترونیکی

در این نوع سختی گیر به وسیله دستگاه PAC به شکل پیوسته امواج الکترونیکی ساخته و دگرگون می‌شوند. انتقال امواج به آب سخت، از راه آنتن‌های دور لوله آب میسر می‌گردد. یون‌های محلول در آب با تأثیرپذیری از این میدان، به شکل بلورهای معلق و ریز در می‌آیند.
در واقع این ذرات به شکل رسوب معلق در آب شکل گرفته، و دیگر ویژگی چسبندگی خود را از دست می‌دهند. بنابراین هرگز روی جدار داخلی لوله و تجهیزات، رسوبی شکل نمی‌گیرد. همچنین به دلیل افزایش ویژگی حلالیت آب، رسوبات پیشین نیز با حل گشتن در آب به شکل بلورهای معلق در آب درمی‌آیند.

دستگاه سافتنر آب از چه اجزایی تشکیل شده است؟

از آنجا که سختی‌گیرهای رزینی بسیار پرکاربردند، در اینجا به بررسی اجزای آن‌ می‌پردازیم. یک دستگاه سختی گیر آب رزینی شامل سه بخش اصلی است: مخزنی برای نگهداری رزین، مخزنی دارای آب نمک و شیر کنترلی. این سه قسمت در کنار هم به حذف عناصر ایجادکننده سختی آب می‌پردازند، جریان آبی را که از دستگاه گذر می‌کند، کنترل می‌کنند و به شکل دوره‌ای با فرآیند احیا، سامانه سختی گیر را تمیز و دوباره آماده به کار می‌کنند.

مخزن معدنی سختی گیر یا جایگاه نگهداری رزین

آب ابتدا به این مخزن وارد می‌شود و از بستر رزینی آن می‌گذرد. سپس عملیات اصلی سختی‌گیری آب انجام می‌شود و از طریق فرایند تبادل یونی، یون‌های کلسیم و منیزیم حذف می‌شود.

شیر سختی گیر

کار اصلی این شیر، اندازه‌گیری میزان جریان آب از مخزن سختی‌گیر است. همچنین تشخیص زمان آغاز فرآیند احیا، بر عهده شیر سختیگیر است. این شیر با اندازه‌گیری میزان گذر آب و یا زمان کارکرد دستگاه، کار احیا رزین را آغاز می‌کند. برنامه‌ریزی و تنظیمات کاری شیر سختی‌گیر باید هنگام نصب سیستم انجام شود.

مخزن آب نمک

مخزن آب نمک معمولا مخزنی است پلی اتیلنی که ارتفاعی کمتر از مخزن نگهداری رزین دارد. درون آن با محلول بسیار غلیظی از آب و نمک پر می‌شود و شیر سختی‌گیر با آغاز فرآیند احیا، از این محلول بسیار غلیظ بهره می‌برد. به این ترتیب رزین‌های سختی‌گیر احیا می‌شوند تا دوباره توانایی خود را برای حذف سختی آب بدست آورند.

مزایا و معایب دستگاه سختی گیر آب

مانند اکثر تجهیزات تصفیه آب، دستگاه سافتنر آب نیز از مزیت‌ها و عیب‌های خاص خود برخوردار است. در اینجا به مهم‌ترین مزیت‌ها و معایب آن می‌پردازیم.

مزیت‌های سختیگیر

• آب نرم برای پوست و موی برخی افراد سودمندتر است.
• با آب نرم، صابون‌ها و مواد شوینده کارکرد بهتری دارند.
• آبی که سختی آن گرفته شده، بر عمر مفید وسایلی مانند لوله‌ها و لوازم خانگی می‌افزید.
• استفاده از سختی‌گیر باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها و کاهش مصرف انرژی شما می‌شود.

معایب

• ممکن است گاهی آب بو بگیرد. سختی‌گیر، در از بین بردن بو ناتوان است.
• آب نرم شده دارای میزان کمی سدیم است که می‌تواند به بروز مشکلات گوارشی منجر شود.
• با حذف کلسیم و منیزیم از آب، ممکن است برخی افراد که به مکمل غذایی نیاز دارند، زیان ببینند.
• عملکرد سختی‌گیر در حذف کلسیم و منیزیم بسیار خوب است، ولی نمی‌تواند دیگر مواد معدنی و گازهایی را که در آب وجود دارند، حذف کند.
• دستگاه نیاز به سرویس سریع دارد و اگر به سرویس و تعمیر به موقع آن نپردازید، آسیب می‌بیند و فرآیند نرم کردن آب با اختلال روبرو می‌شود.

 جمع‌بندی و نتیجه گیری

در این مقاله به معرفی انواع سختی گیر آب و چرایی استفاده از این دستگاه‌ها پرداختیم. آب سخت، آبی است که مواد معدنی بیشتری در قیاس با آب معمولی دارد. به همین دلیل در ایجاد رسوب و گرفتگی لوله‌ها، کاهش فشار آب و کاهش طول عمر مفید لوازم خانگی نقشی اساسی دارد. سختی گیر آب با حذف عناصر ایجادکننده آب سخت، مشکلات ناشی از این نوع آب را برطرف می‌نماید.
دستگاه‌های سختیگیر را با توجه به جنس بدنه و نوع کارکرد در انواع گوناگونی مانند فلزی، رزینی و… دسته‌بندی می‌کنند. در نوع دیگری از دسته‌بندی، سختی‌گیرها به 4 گونه کلی شامل نرم‌کننده‌های آب پایه نمک، بدون نمک، دو مخزن و مغناطیسی تقسیم می‌شوند.
با توجه به فوایدی که دستگاه سختی گیر آب برای مصرف‌کننده به ارمغان می‌آورد، امروزه بهره‌گیری از سختی‌گیر در تصفیه‌خانه‌های بزرگ، صنایع مختلف و خانه‌ها به امری رایج و متداول تبدیل شده است. امیدواریم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد. در پایان در صورتی که سوالی در مورد دستگاه سختیگیر یا دستگاه تصفیه آب و تجهیزات آن دارید، یا می‌خواهید نسبت به خرید قطعات دستگاه تصفیه آب اقدام کنید، همین حالا از طریق شماره 09100910940 با کارشناسان ما در صنعت آب زارعان اصفهان گفتگو کنید.