روش‌های کاهش سختی آب

مقایسه آب سخت و آب نرم و از بین بردن سختی آب

از دلایل مهم کاهش سختی آب برای جلوگیری از اثرات مخرب آب‌های سخت، در بخش صنعتی و در بخش مصارف خانگی می‌باشد. در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی و در سیستم‌های تاسیسات مکانیکی کنترل نمودن میزان سختی آب مصرفی بسیار مهم است و با توجه به میزان سختی آب، نوع آب سخت و حجم نیاز مصرفی باید از روش‌های مختلف سختی‌گیر رزینی با رزین کاتیونی، روش‌های شیمیایی، ایجاد میدان مغناطیسی، اسمز معکوس و چندین روش دیگر نیز استفاده نمود.

آب‌های سخت دارای نمک‌های معدنی و مواد معدنی است که که در مسیر خود از بستر سنگ‌های معدنی عبور می‌نماید. از جمله این مواد می‌توان به ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی، منیزیم، کلسیم، آهن، منگنز اشاره نمود. در صورتیکه میزان املاح معدنی در آب، بیشتر از ۱۵۰ ppm در واحد باشد، آب را آب سخت می‌نامند و برای جلوگیری از خسارت‌های احتمالی لازمست با روش‌های فوق سختی آب را کاهش دهیم.

علت کاهش سختی آب چیست؟

از دلایل مهم برای پایین آوردن سختی آب، حفط سلامتی انسان علی الخصوص جلوگیری از ایجاد سنگ کلیه می‌باشد. از دیگر دلایل آن حذف رسوبات آب سخت است که موجب ایجاد آهک بر روی لوله کشی و تجهیزات تاسیساتی است. در صورتیکه این رسوبات حذف نگردد باعث ایجاد جداره‌های آهکی می‌گردد. این جداره‌های آهکی در سیستم‌های تاسیساتی بسیار مخرب بوده و شدیداً راندمان کاری دستگاه‌ تصفیه آب، بویلرها، دیگ‌های بخار و لوله‌های فولادی را کاهش می‌دهد.

از دیگر عوامل مفید برای کاهش سختی آب، می‌توان به صنایع تولید مواد غذایی نیز اشاره نمود، زمانی که در صنعت غذا و دارو سختی آب را کاهش می‌دهیم کیفیت محصول تولیدی افزایش می‌یابد و این فرآیند باعث تولید محصول مرغوب می‌گردد. اغلب برای کسب استانداردهای غذایی حتماً بایستی از آب نرم استفاده نمود به هیچ عنوان نمی‌توان از آب سخت، محصول با پارامترهای استاندارد تولید نمود.

رزین های تبادل یونی:

یکی دیگر از روش‌های کاهش سختی آب، استفاده از رزین‌های تبادل یونی از نوع کاتیونی بسیار متداول و پر کاربرد است. رزین سختی‌گیر، رزین کاتیونی و رزین تبادل یونی بر پایه سدیم همگی کلمات مترادفی هستند که در بحث نرم کردن آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. سختی آب به دلیل وجود یون‌هایی منجمله کلسیم و منیزیم و برخی مواد معدنی رخ می‌دهد و این سختی را می‌توان از طریق دستگاه سختی‌گیر رزینی که از نوع رزین کاتیونی با پایه سدیمی است گرفته و آب نرم تولید و داخل سیستم تزریق می‌گردد. رزین‌های کاتیونی انواع مختلفی دارند و یکی از متداولترین این رزین‌ها رزین پرولایت و رزین هیدرولایت می‌باشد.

الزام نرم کردن آب بیشتر در آب چاه، آب دریا، آب مورد نیاز برای آبیاری گیاهان، پرورش ماهی و حتی آب آشامیدنی می‌باشد. لذا همین موضوع اهمیت استفاده از دستگاه‌های سختی‌گیر را به خوبی نشان می دهد.

انواع رزین سختی گیر

در بین رزین‌های سختی گیر رزین پرولایت و رزین هیدرولایت بیشترین کاربرد را در دستگاه‌های سختی گیر دارد. انواع رزین‌های پرولایت که در دستگاه‌های سختی گیر مورد استفاده و کاربرد قرار می‌گیرد رزین کاتیونی مدل C100، C100E و C120E می‌باشد.

مبادله یون‌ها در این رزین‌ها از طریق سدیم با حذف کلسیم و منیزیم می‌باشد. هر یک از مدل‌های رزین پرولایت دارای ویژگی خاصی است و کلیه آنها را می‌توان در دستگاه سختی گیر فلزی و FRP استفاده نمود. از این رزین‌های می‌توان چندین سال استفاده نمود و تنها شرطی که دارد بایستی بصورت مداوم با آب نمک احیا گردد. معمولا رزین کاتیونی پس از اشباع بایستی با آب نمک احیا شود.

در برخی مواقع ممکن است TDS آب از میزان ۶۰۰ ppm بیشتر گردد که توصیه می‌شود از سایر روشها برای کاهش سختی آب استفاده گردد چون استفاده از روش تبادل یونی با رزین مقروم به صرفه نموده و رزین‌ها خیلی زود اشباع شده و لازم است فرآیند احیا انجام گردد که این خود مستلزم زمان و هزینه می‌باشد.

اسپوتا وارد کننده انواع رزین‌های سختی‌گیر شامل مدل‌های پرولایت و هیدرولایت می‌باشد و همچنین کلیه تجهیزات صنعتی اعم از مخازن FRP و شیرهای کنترلی اتوماتیک و نیمه اتوماتیک نیز از طریق این بازرگانی وارد ایران می‌گردد. شما می‌توانید برای کسب اطلاعات تکمیلی با کارشناسان این بازرگانی تماس حاصل فرمائید.

سختی‌گیری آب با آهک

آهک، این ماده شیمیایی و پر کاربرد در صنعت تصفیه آب نیز استففاده می‌گردد. یکی از کاربردهای این ماده پر مصرف برای کاهش سختی آب استفاده می شود. آهک مورد استفاده با گاز دی اکسید کربن آزاد موجود در آب واکنش نشان می‌دهد و نهایتاً به کربنات هیدروژن کلسیم تبدیل می‌گردد. این نوع سختی‌زدایی و سختی‌گیری برای برطرف کردن سختی موقت بیشتر کاربرد دارد. در کنار آهک از سود نیز استفاده می شود. این مواد بی کربنات را تبدیل به کربنات می‌کنند. این روش صرفا برای سختی موقت مورد استفاده قرار می‌گیرد چون در روش آهک‌زنی یا اینکه بکار بردن حوضچه آهک زنی عملکرد نهایی و صددرصد ندارد و همواره بعد از استفاده همیشه مقداری سختی باقی می ماند.

استفاده از کربنات سدیم جهت کاهش سختی آب

کربنات سدیم Na2CO3 ، جایگزین جوش شیرین نیز شناخته می‌شود. از این رو می‌تواند سختی موقت و دائم را از آب جذب نماید. از این ماده در خانه‌ها به عنوان نوعی نرم کننده آب جهت شستشوی البسه استفاده می‌شود. از کربنات سدیم جهت حذف یون‌های منیزیم و کلسیم موجود در آب سخت استفاده می‌شود و مانع از بهم پیوستن کلسیم و منیزیم با ماده شوینده می‌باشد. این ماده کاهنده سختی آب بوده و از استفاده شوینده اضافی برای خیساندن یون‌های منیزیم و کلسیم جلوگیری می‌شود. کربنات سدیم توانایی از بین بردن لکه‌های روغن، گریس و الکل را دارد و به عنوان عامل ضد رسوب در رسوب زدایی کتری‌ها و ماشین‌های بخار کاربرد دارد.

استفاده از هیدروکسید سدیم جهت حذف یون‌های سخت آب

هیدروکسید سدیم یکی دیگر از ماده‌های شیمیایی است که می‌تواند جایگزین آهک و کربنات سدیم گردد و برای کاهش سختی آب موثر است. در صورتیکه سختی آب می‌تواند از نوع کربناتی یا غیرکربناتی باشد می‌توان هیدروکسید سدیم را نیز به کاربرد. علاوه بر هیدروکسید سدیم برای کاهش سختی آب از جمله مواد شیمیایی شامل کربنات باریم و فسفات سدیم نیز می‌توان استفاده نمود.

اسمز معکوس در کاهش سختی آب

تقسیم بندی آب ها بر اساس میزان سختی

در مواقعی که سختی کل (TH) بیشتر از ۸۰۰ ppm و TDS نیز بیشتر از ۱۵۰۰ ppm باشد استفاده از دستگاه سختی گیر مقرون به صرفه نبوده چرا که استفاده از این دستگاه موجب اشباع خیلی سریع رزین‌ها گردیده و لازمست مداوم رزین کاتیونی احیاء گردد. لذا در چنین مواقعی استفاده از دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس پیشنهاد می‌گردد که گزینه کاملاً منطقی و صحیحی میباشد. در روش کاهش سختی آب با روش اسمز معکوس می‌توان آب شور دریا، رودخانه و چاه نیز تصفیه نمود. در کل دنیا دسترسی به آب شیرین وجود نداشته لذا برای جلوگیری از آسیب‌های جدی در بخش صنعتی و یا در بخش خانگی، باید میزان ناخالصی ها و عناصر اضافه آب کنترل گردد. دستگاه آب شیرین کن RO یا اسمز معکوس علاوه بر رفع شوری و ناخالصی‌ها به میزان بیش از ۹۵ درصد سختی آب را کاهش می‌دهد.

اسمز معکوس، یک فرآیند طبیعی در طبیعت و بدن انسان‌ها نیز است. حال در اسمز معکوس با ایجاد فشار و قرار دادن یک غشای نیمه تراوا در مسیر حرکت آب، املاح، مواد معدنی اضافی و یون‌های سخت را جدا می کند و آب شیرین و نرم را تولید می‌کند.

از جمله مزیت‌های سختی گیر با روش اسمز معکوس می توان به قابلیت حذف کامل شوری آب و سختی آب اشاره نمود. علاوه بر اینها برای مصارف مختلف از جمله پزشکی، خانگی، صنعتی و کشاورزی قابل استفاده می‌باشد. اسمز معکوس یا Reverse Osmosis آب بدون سرب، بدون سدیم، بدون مواد آلاینده، بدون میکروارگانیسم و بدون فلزات سنگین تولید می کند.

مزایای کاهش سختی آب

منابع آبی جاری در روی زمین دارای مواد معدنی است که موجب سختی آب‌های چاه و نهرها می‌گردد و ناچاراً شاهد وجود عوامل سخت کننده از جمله کلسیم، منیزیم و منگنز در منابع آبی هستیم. به طوریکه ۸۷٫۵ درصد منابع آبی کشورهای مختلف شامل آب سخت هستند. اما روش‌های کاهش سختی آب، باعث بهبود کیفیت آب و رفع این مشکل شده‌اند. از معایب آب سخت برای سلامتی انسان که نوشیدن آن به مرور زمان باعث ناراحتی‌های کلیوی و نهایتاً ایجاد سنگ کلیه می‌گردد و برای کودکان بسیار مضر است. اگر آب سخت را برای کشاورزی و آبیاری گیاهان و درختان به کار ببرید، بعد از مدتی خشک می شوند و یا زمانیکه از این آب در آکواریوم استفاده شود، ماهی‌ها را خواهد کشت.
از جمله مزایای کاهش سختی آب می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  1. فرآیند واکنش ایده آل با شوینده‌ها از جمله صابون و تاید
  2. پخت و پز راحت و آشپزی بهتر
  3. سلامتی سیستم گوارش و کلیه‌ها
  4. افزایش راندمان سیستمهای تاسیساتی و مکانیکی
  5. افزایش طول عمر دستگاه‌های بخش خانگی و صنعتی مرتبط با آب
  6. افزایش کیفیت محصولات تولیدی در صنایع غذایی و صنعتی
  7. بهبود کیفیت محصولات در بخش کشاورزی و میوه‌جات
امیرحسین شریفی
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *