سختی گیر (water softener) دستگاهی است که برای حذف سختی کل آب شامل کلسیم، منیزیم و برخی کاتیونهای فلزی موجود درون آب سخت استفاده میشود. سختی گیر رزینی با فراهم نمودن محیطی مساعد درون بدنه ای تحت فشار فلزی (گالوانیزه) یا فایبرگلاس (frp) زمینه تبادل یونی را فراهم می نماید.
با استفاده از این دستگاه آبی نرم در اختیار صنایع مختلف شامل صنایع غذایی، نساجی و رنگرزی، چرم سازی، شستشو، دستگاه‌های حرارتی و برودتی، ساخت بتن و… قرار داده میشود. آب نرم خروجی از دستگاه سختی گیر دارای مزایای بسیاری از جمله طولانی شده عمر لوله کشی ساختمان، کف کردن بیشتر تمیزکننده‌ها و صابون می‌باشد.
سختی گیر آب که واحدهای تبادل یونی نیز نامیده می شوند، دستگاه‌هایی هستند که کلسیم، منیزیم و سایر مواد معدنی را از آب مورد استفاده در چرخه صنعت (بطور کامل) و آب آشامیدنی (به مقدار مشخص) حذف می کنند. دانه‌های رزین داخل دستگاه نرم کننده آب، کلسیم و منیزیم را به دام می اندازد و آنها را با سدیم یا پتاسیم مبادله می‌کنند.
آب سخت حاوی غلظت بالایی از مواد معدنی، یعنی کلسیم و منیزیم است. به دلیل ساختار شیمیایی، کلسیم و منیزیم به راحتی با سایر فلزات پیوند می خورند. با گذشت زمان، این پیوندها به چیزی تبدیل می‌شوند که واقعاً می‌توانید آن را ببینید، به عنوان مثال، بقایای آهک روی سر دوش!
در حقیقت، آبهایی که از زیر زمین خارج می‌شوند چون از درون ذخایر معدنی می‌گذرند، حاوی مقادیر زیادی رسوبات شامل کلسیم (آهک) و منیزیم خواهند بود. رسوبات آب سخت می‌تواند به بدنه پکیج‌ها، رادیاتورها و دیگها و منابع کویل دار و لوله‌های انتقال آب بچسبد و کارایی آنها را کاهش دهد و در نتیجه استفاده از آنها را گرانتر کند.
به بیان ساده، سختی گیر دستگاهی است که کلسیم، منیزیم و کاتیونهای فلزی درون آب را حذف می‌نماید و آب نرم را برای استفاده در اختیار خریدار دستگاه قرار میدهد.
سختی گیر آب یک دستگاه استوانه تحت فشار عمودی است که با از بین بردن مواد معدنی سخت درون آب زمینه تولید آب نرم را فراهم می نماید. جنس بدنه این دستگاه در ادامه توضیح داده خواهد شد که می تواند FRP یعنی فایبرگلاس تحت فشار و یا گالوانیزه یعنی فلزی تحت فشار باشد.
سختی گیر فایبرگلاس (FRP Water softener)
سختی گیر فایبرگلاس دستگاهی است که جنس بدنه آن از الیاف فایبرگلاس تنیده شده روی پلی اتیلن تشکیل میشود. یعنی از پلی اتیلن مقاوم سازی شده با الیاف فایبرگلاس (FRP) ساخته شده باشد. فشار تست سختی گیر FRP معادل ۱۴ بار می‌باشد و فشار کاری حداکثر ۶ بار می‌باشد. رنگ بدنه مدلهای فایبرگلاس اصولا سفید و یا آبی می‌باشد
سختی گیر فلزی گالوانیزه یا استیل به دستگاهی گفته میشود که جنس بدنه آن استوانه عمودی فلزی (گالوانیزه یا استیل) می‌باشد. فشار تست مدل فلزی تا ۲۰ بار نیز می‌باشد ولی فشار کاری تمامی انواع مختلف سختیگرها بین ۴ تا ۷ بار می‌باشد. بمنظور تولید بدنه دستگاه نیاز به امکانات خاصی نیست لیکن وجود عدسی زن محدب فلزی در کارخانه تولیدی ضروری می‌باشد.
براساس تکنولوژی بکار رفته در این سختی گیرهای آب میتوان آنها را به چند مدل تقسیم بندی کرد که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد.
سختی گیر رزینی که در بازار امروزی بسیار متداول است، کاربردهای فراوانی دارد که به منظور گرفتن سختی آب مورد استفاده قرار می گیرد. به طور مثال برای مصارف آشامیدنی، دیگهای آبگرم، برج خنک کن و… ساخت این نوع دستگاه با مخازن فلزی و فایبرگلاس امکان پذیر می‌باشد.
سختی گیر رزینی یا رسوب گیر با کمک رزین تبادل یونی با حذف سختی کل آب (TH: Total Hardness) آبی نرم و بدون رسوب تولید میکند. اساساً، ظرفیت این دستگاهها آب با میزان ظرفیت تبادل مورد نیاز طراحی و تولید میگردد. ظرفیت رزین تبادل یونی تابعی از حجم آبی است که از آن عبور میکند. دیگر پارامترهای مهم در این زمینه سختی آب ورودی و تنظیم دوره استفاده از آب نمک احیاء می‌باشد.
نحوه ی عملکرد این مدل به صورتی است که با جایگزینی یونهای منفی و مثبت که در آب سخت و رزین موجود می‌باشد سبب میشود سختی آب گرفته شود. در این روش چون یونهای منفی و مثبت در رزین عوض میشود. بعد از این کار سیستم از سیکل خارج میشود. با محلول آب و نمک موجود بک واش میشود تا رزین دوباره احیا شود.
این مدل از دستگاهها در دو نوع تک مخزنه یا دوبلکس موجود می‌باشد. در جاهایی که زمان برای بک واش موجود نباشد از دوبلکس استفاده میشود که باعث میشود سختی گیر رزینی هیچگاه از مدار خارج نشود.
به دستگاهی که بعد از نرم نمودن آب سخت قابلیت تنظیم برنامه احیای رزین (با توجه به میزان سختی آب و مقدار مصرف) با استفاده از شیرهای تمام اتوماتیک بدون نیاز به اپراتور را داشته باشد سختی گیر اتوماتیک گفته میشود. قیمت این شیرها همواره ۷۵ درصد از قیمت شیرهای سلو ولو همان سایز بیشتر است
دستگاهی که روی آن شیر نیمه اتوماتیک یا سولو ولو بسته شده باشد و قابلیت برنامه ریزی برای ارسال دستور مکش و کارکرد را نداشته باشد سختی گیر نیمه اتوماتیک گفته میشود. در این دستگاه یک فرد بصورت مستمر باید در فواصل زمانی معینی نسبت به تغییر حالت شیر و انجام عملیات بکواش اقدام نماید
سختی گیر مغناطیسی، کریستالهای کلسیم را خنثی میکند. با ایجاد میدان مغناطیسی باعث میشود یک جریان القایی ایجاد شده و بر یونهای کلسیم و کلسیم کربنات اثر میکند و کریستالهای کلسیم را به کریستالهای کلسیت آرگونیت تغییر می دهد.
اصولا مدل مغناطیسی سختی آب را حذف نمیکند. بلکه باعث میشود تمایل یونها به رسوب گذاری کمتر شود. پس در صنایعی که نیازمند به حذف سختی آب هستیم از این نوع استفاده نمی کنند.
فواید استفاده از مدل مغناطیسی
معایب استفاده از مدل مغناطیسی
در سختی گیر الكترونيكی امواج الکترونیکی به طور مداوم تغییر پیدا میکند. این امواج توسط دستگاه PAC توليد و از طريق آنتن‌هايي كه به دور لوله آب پيچانده مي شود به آب سخت داخل لوله انتقال داده میشود. تحت تاثير اين ميدان نمكهای محلول كه به صورت يون در آب هستند به شكل بلورهای ريز و معلق در می آيند.
تجمع اين ذرات هسته تشكيل دهنده بلور خنثی كربنات كلسيم به شكل رسوب معلق در آب را تشكيل می دهند كه فاقد خاصيت چسبندگی می‌باشد. لذا ديگر روی جدار داخلی لوله و تجهيزات رسوب تشكيل نمیشود و نيز به دليل بالا رفتن حلاليت آب رسوبهاي قبلی نيز در آب حل و تبديل به بلورهای معلق در آب میشود.
