سختی گیر رزینی و اجزای آن

آشنایی با دستگاه سختی گیر با یک بستر رزین کاتیونی

دستگاه های سختی گیر رزینی مورد استفاده در صنعت تصفیه آب معمولا از جنس ورق های فولادی یا FRP هستند. در مخازن فلزی به منظور جلوگیری از خوردگی و زنگ ضدگی، از چند لایه رنگ و آسترهای مخصوص استفاده می شود. در بستر سختی گیر های رزینی از رزین کاتیونی بهره می برند رزین کاتیونی قوی که در سیکل سدیم فعالیت می کند.

در ادامه بیشتر با اجزای سختی گیر رزینی آشنا شوید

انواع رزین سختی گیر

رزین ها را در مجموع به سه دسته تقسیم می کنند

• رزین های آنیونی
• رزین های کاتیونی
• رزین های میکس بد

رزین کاتیونی

رزین های کاتیونی کاتیون ها را به شکل تبادل یونی حذف می کنند. رزین سختی گیری نیز از نوع همین رزین های کانیونی است. رزین های کاتیونی به شکل تبادل یونی فعالیت می کنند که این بدین معناست که یون هایی را جایگزین کاتیون های درون آب می کند. رزین های کاتیونی به دو دسته تقسیم می شوند

1. رزین های کاتیونی قوی
2. رزین های کاتیونی ضعیف

رزین کاتیونی قوی

از رزین کاتیونی قوی برای حذف تمام کاتیون ها از آب استفاده می کنند. از نمونه های این رزین می توان به رزین سختی گیر اشاره نمود. رزین کاتیونی قوی بیشتر از سایر انواع رزین های تبادل یونی کاربرد دارند. از خاصیت حذف تمام کاتیون ها در رزین کاتیونی قوی می توان برای تولید آب فوق خالص یا آب دمین در دیونایزر ها استفاده نمود. رزین هایی که برای دیونایزر استفاده می شوند رزین کاتیونی C100H و C100MB هستند. رزین کاتیونی C100 و C100E از دسته رزین های کاتیونی قوی هستند که برای سختی گیر های رزینی استفاده می شوند. رزین کاتیونی قوی مورد استفاده در دیونایزر ها کاتیون های آب را با یون هیدروژن تبادل می کنند.

رزین کاتیونی C100 / C100E

رزین کاتیونی ضعیف

از رزین کاتیونی ضعیف در مواردی استفاده می کنند که بازده احیای رزین مهم باشد چرا که این رزین ها بازده احیای بالاتری دارند. همچنین رزین کاتیونی ضعیف دارای ظرفیت بالاتری نسبت به رزین کاتیونی قوی می باشد. رزین کاتیونی ضعیف دارای ظرفیتی حدودا دوبرابر رزین کاتیونی قوی است. به همین دلیل رزین کاتیونی ضعیف گرانتر از رزین کاتیونی قوی می باشد.

مکانیزم احیای سختی گیر رزینی در سیکل سدیم

هر واحد سختی گیر رزینی با توجه به میزان حجم آب ورودی و میزان سختی موجود، می تواند تا حد معینی عمل سختی گیری را انجام دهد و به محض پر شدن ظرفیت شبکه رزین از یونهای کلسیم و منیزیم، رزین دیگر قادر به سختی زدایی از آب نیست و این همان زمانی است که رزین می بایست مجدد احیا شود. به طور معمول هر واحد سختی گیر رزینی می بایست هر روز و نهایتا سه روز یکبار احیا شود. عملیات احیای سختی گیر رزینی شامل 3 مرحله اصلی است که به شرح زیر است

شستشوی معکوس سختی گیر

در این مرحله آب از پایین مخزن وارد شده و باعث بازشدن دانه های رزین از هم می شود. این باز کردن در واقع دانه های رزین را برای مرحله بعد آماده می کند. بعد از 10-20 دقیقه انجام عمل بک واش، حال نوبت به احیای رزین می رسد. مرحله شستشوی معکوس را فارغ از بازه زمانی می توان تا آنجایی ادامه داد که آب خروجی از سختی گیر شفاف شود. در مرحله شستشوی معکوس باید فشار آب را مورد بررسی قرار داد تا اگر کم بود بتوان مشکل را برطرف نمود زیرا مستقیما بر فرآیند احیا تاثیر گذار است.

برای استعلام قیمت، مشاوره و خرید سختی گیر های رزینی و رزین تبادل یونی گروه صنعتی آریاب با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

احیای رزین سختی گیر

در کنار هر واحد سختی گیر رزینی یک مخزن نمک مستقر است که در زمان احیا به کار برده می شود. در زمان احیا، محلول آب نمک از بالای مخزن وارد می شود و از بستر رزین عبور داده می شود. این عمل بسته به اندازه و ظرفیت مخزن می تواند تا 30 دقیقه ادامه داده شود. مادامی که محلول آب نمک از رزین عبور داده می شود. رزین یونهای کلسیم و منیزیمی را که به خود جذب کرده است مجددا آزاد می کند و سدیم موجود در محلول آب نمک را جذب می کند. به این صورت است که رزین مجدد توانایی خود را برای سختی گیری از آب به دست می آورد.

توجه داشته باشید برای احیای رزین باید از نمکی استفاده کنید که بدون ید باشد در غیر اینصورت ید موجود در نمک به رزین درون سختی گیر آسیب خواهد رساند. همچنین توصیه می شود از نمک های متبلور شده که به شکل قرص نمک در بازار موجود هستند استفاده نمایید تا از خالص بودن نمک، اطمینان حاصل نمایید.

آبی که برای ساخت آب نمک استفاده می شود نیز باید از خود سختی گیر تامین شود تا سختی نداشته باشد.

شستشوی نهایی سختی گیر

بعد از فرآیند احیا نوبت مرحله شستشوی نهایی است. در این مرحله آب از بالای مخزن وارد می شود تا نمک باقیمانده از داخل مخزن خارج شود و به اصطلاح شوری از بین رود. با اتمام این مراحل می توان مجدد دستگاه سختی گیر را در مدار قرار داد تا عمل سختی گیری را انجام دهد. انجام منظم و درست احیای رزین تاثیر مهمی در افزایش طول عمر رزین و همچنین بهبود کارایی آن دارد.  

توصیه می شود پس از هر بار اتمام مراحل شستشوی سختی گیر؛ نمک جامد را در مخزن نمک ریخته و مخزن نمک را با آب پر نمایید تا برای احیا های بعدی آب نمک در دسترس و آماده باشد.

نکته : از نظر تئوری برای احیای رزین می توان به ازا هر لیتر رزین 110 گرم نمک طعام استفاده کرد اما در عمل می بایست برای حفظ غلظت مناسب و اطمینان می بایست 2 تا 3 برابر در نظر گرفته شود. تمام مراحل احیای سختی گیر و رزین آن در شیر سختی گیر (چه سولو ولو و چه شیر نیمه اتوماتیک و اتوماتیک) وجود دارد و با تغییر حالت یک یا چند شیر قابل دستیابی است.

مراحل کار سختی گیر رزینی

آشنایی با متعلقات مختلف دستگاه سختی گیر رزینی

مخزن نمک : در مطالب قبل توضیح داده شد که از محلول آب نمک به منظور احیای رزین استفاده می شود. این محلول در یک مخزن پلی اتیلنی در کنار مخزن رزینی نگه داشته می شود در شکل زیر یک مخزن نمک نشان داده شده است.

نازل های کف مخزن

نازل هایی که در کف مخزن تعبیه شده است در زمان کار مخزن وظیفه ی جمع آوری آب و در زمان بک واش وظیفه پخش کردن آب در داخل مخزن را ایفا می کنند.

سولویید ولو

یک شیر چند راه است که می توان با استفاده از اهرم آن ورود و خروج جریان را تنظیم کرد.

گیج فشار

گیج فشار 10 بار جهت اندازه گیری فشار داخل مخزان سختی گیر فلزی کاربرد فراوان دارد 

نکاتی پیرامون شیرهای سولویید والو

1. در زمان حمل و نقل، تا مرحله نصب شیر از وارد آمدن ضربه و زمین خورد شیر جلوگیری شود
2. هنگام حرکت دادن دسته به حالت های مختلف، به محض رسیدن دسته به شیار آن را رها نکنید، بلکه به آرامی دسته را در موقعیت خود قرار دهید
3. بهتر است در فشارهای بالاتر از 4.5 اتمسفر، قبل از ورودی چند راهه، از یک شیر فشار شکن استفاده شود
4. حتی الامکان از ورود تراشه ها و مواد خارجی به داخل چند شیر جلوگیری شود

مخزن رزین سختی گیر

مخزن اصلی دستگاه سختی گیر تعویض یونی است که رزین ها درون آن ریخته می شود. این مخازن می تواند از جنس فایبر گلاس (FRP) یا فلزی باشد.

نحوه ساخت مخزن فلزی سختی گیر

در ساخت مخازن فلزی سختی گیرها معمولا از ورقهای فولادی st37 استفاده می شود. این نوع از ورق فولادی در دسته فولادهای کم کربن قرار دارد و همین امر باعث شده است که این نوع از ورق ها خواص جوش پذیری و مقاومت خوبی داشته باشند. دامنه کاربرد این نوع از فولاد بسیار گسترده بوده و در صنعت ساختمان نیز بسیار پر کاربرد است.

در بعضی مناطق که آب خاصیت خوردگی بیشتری دارد می توان از ورق های ss304 و ss316 استفاده کرد. این نوع از ورق ها به دلیل آلیاژهایی که دارند در برابر عوامل خوردگی مقاومت بالایی دارند.

مخازن سختی گیر فلزی

همانطور که در تصاویر مشاهده شد بصورت استوانه ای ساخته می شوند. با توجه به دبی آب ورودی و همچنین میزان سختی آن ابعاد مخازن متفاوت است. بعد از به دست آوردن ابعاد مخزن شامل قطر و ارتفاع آن ورق فولادی مورد استفاده را با توجه به ابعاد برش داده می شود. به منظور ایجاد مخزن استوانه ای شکل می بایست ورق برش داده شده را نورد کرد. که این امر با استفاده از دستگاه نورد انجام می شود.