سختی آب چیست ؟

واژه آب سخت و سختی آب زمانی به کار برده می شود که در آب یون های کلسیم و منیزیم وجود داشته باشد. البته عوامل دیگری نیز به همراه کلسیم و منیزیم در آب وجود دارند اما به علت غلظت پایین آنها می توان از آنها صرف نظر کرد. با این حال در منابع مختلف علمی سختی آب را مستقیما، با وجود یون های کلسیم منیزیم مرتبط می دانند.
سختی آب که حاصل وجود یون های کلسیم و منیزیم در آب است به دو نوع زیر تقسیم بندی می شود:

سختی موقت یا سختی کربنات :

این نوع از سختی آب را می توان با حرارت دادن از بین برد، نمونه بارز این سختی وجود لایه های سفید و گچی در ظروفی مانند سماورها و کتری ها می باشد.

سختی دائم یا غیر کربنات :

این حالت از سختی را نمی توان از طریق حرارت دادن از بین برد.سختی آب را با واحد PPM اندازه گیری می کنند. آب با داشتن حداکثر ۱۵۰PPM نرم است و آبی که دارای ۱۵۰ تا ۲۵۰ PPM باشد متوسط و اگر بیش از ۲۵۰ PPM باشد آب سخت است.
مناسب ترین روش حذف سختی آب برای آب های که TDS آن ها پایین تر از ۷۰۰ ppm باشد، استفاده از سختی گیر رزینی می‌باشد. سختی گیر با دو مدل مخزن FRP /فایبرگلاس و یا کربن استیل قابل ارائه می باشد. که بستگی به ظرفیت و دما آب مصرفی دارد.

اجزاء سختی گیر :

• شیر تخلیه هوا
• فشار سنج
• لوله ورودی آب
• لوله خروجی آب( جهت شستشوی معکوس با بک واش)
• شیر چند راهه
• شیر آب نمک
• آب پخش کن
• شیر تخلیه آب
• پایه ها
• مخزن آب نمک
• دریچه بازدید
• رزین

نحوه محاسبه سختی گیر :

برای انتخاب بهترین سختی گیر متناسب با نوع و میزان مصرف آب در تاسیسات حرارتی، باید از فرمول زیر محاسبات دقیقی انجام شود:
{jatex }V=\dfrac{GPM(HR)*(PPM ) D * 60}{17/1}{/jatex}
در این فرمول ها موارد زیر را در نظر داشته باشید:
V: ظرفیت سختی گیر
D: درجه سختی آب
GPM : این رقم بسته به تجهیزات مورد استفاده در سیستم دارد.
مثلاً اگر در یک سیستم دیگ بخار و برج خنک کننده هر دو را با هم داشته باشیم، مبنای ما در GPM دیگ بخار است.اما در سیستمی که چیلر، دیگ آب گرم و برج خنک کننده داریم GPM برج خنک کننده است. حال GPM برج خنک کننده نیز بر اساس ظرفیت و نوع چیلر آن تعیین می شود.مثلاً برای چیلر های جذبی GPM برج بر ۰٫۰۴۵ ضرب می شود، در چیلر های تراکمی GPM برج ضرب در ۰٫۰۳ می شود.

نحوه شستشو و یا بکواش :

سیکل شستشو هم بر اساس کاربری ساختمان و تعداد ساعات کارکرد تجهیزات تعیین می شود و هم بصورت روزانه و هم هفتگی می تواند در نظر گرفته شود.توجه داشته باشید معمولاً آب زیادی در سیکل شستشو به هدر می دهد، از این رو بهتر است این سیکل طولانی باشد.مثلاً اگر تجهیزات تاسیساتی یک اداره به طول معمول ۸ ساعت در روز کار می کنند و سیکل شستشو بصورت هفتگی در نظر گرفته می شود، با احتساب یک روز به عنوان تعطیلی در هفته ۴۸ ساعت کار می کند.بنابراین هر چه سیکل شستشو طولانی تر باشد، ظرفیت سختی گیر هم بیشتر باید باشد.
مکان نصب سختی گیر اهمیت زیادی دارد. سختی گیرهای رزینی را باید در محیطی سر بسته، امن، صاف و به دور از نور خورشید و سرما زیاد نصب شود.

نکاتی در مورد سختی گیر :

• برای انتخاب نوع مخزن فایبرگلاس و یا فلزی به این نکته باید توجه شود که در ظرفیت های کمتر ( ظرفیت تا ۴۰۰٫۰۰۰ گرین )مخزن از جنس فایبرگلاس مقرون به صرفه تر است.
• دمای قابل تحمل نیز توسط مخازن فایبرگلاس تا ۴۹̊ᶜ می باشد ، در صورتی که دمای آب ورودی بالاتر از دمای فوق باشد باید از مخازن فلزی استفاده گردد.

طریقه احیاء سختی گیر :

در ابتدا باید سختی گیر را از مدار خارج کرده ،
شیر خروجی بسته و نیز شیر تخلیه باز گردد.شیر اهرمی را در حالت شستشو قرارداد تا آب از پایین وارد مخزن شود تا پس از عبور از بستر رزین ها کلیه ذرات معلق بر روی آنها را شسته و دانه های رزین منبسط شوند.این مرحله تا شفاف شدن آب تخلیه شده سختی گیر ادامه پیدا میکند.در مرحله بعد شیر را در حالت احیا قرارداده و شیر نمک نیز باز می گردد .در این مرحله آب نمک از مخزن نمک از قسمت بالای مخزن وارد سختی گیر شده و از بستر رزین ها عبور کرده که باعث عمل تبادل یونی می گردد .( سدیم موجود در آب نمک ، جایگزبین کلسیم و منیزیم میگردد)این عملیات تا زمان به اتمام رسیدن آب نمک موجود در مخزن نمک ادامه می یابد. و در ادامه نیز آب مجددا از قسمت پایین وارد سختی گیر شده و مانده آب نمک موجود را شسته و تخلیه می گردد. این عملیات تا زمان شیرین شدن آب سختی گیر ادامه پیدا میکند. و در نهایت مخزن آب نمک را برای انجام مرحله بعدی احیا مجددا شارژ می نماییم.برای شارژ مجدد:( برای این منظور شیر تخلیه را می‌بندیم و شیر مخزن نمک را باز می‌نماییم و اهرم شیر چند راهه را در حالت سرویس (RUN) قرار می‌دهیم تا منبع سختی نمک از آب پر گردد. در قدم بعدی کافی ست تا شیر مخزن نمک را ببندیم و شیر خروجی سختی گیر آب را باز کرده تا آب فاقد سختی به مصرف برسد.)