سختی آب یکی از مهم ترین فاکتورها در صنعت تصفیه آب می باشد.

سختی آب به خاطر وجود املاح معدنی و یون های کلسیم، منیزیم، آلومینیوم و روی و سایر فلزات سنگین در آب ایجاد می گردد. به عبارت دیگر، نمک، کلسیم، منیزیم، آهن و … اگر بیش از حد در آب موجود باشند، اصطلاحا این گونه بیان می شود که منجر به افزایش درجه سختی آب خواهند شد. سختی ضرر های زیادی را برای سلامتی انسان و حتی تجهیزات صنعتی به همراه خواهد داشت.

سختی کیفیتی است که بر اثر وجود بیش از اندازه نمک‌های محلول کلسیم و منیزیم و تا اندازه‌ای آهن منگنز، آلومینیوم و روی در آن پدید می‌آید. و سبب می‌شود که مصرف آب به طور کلی و به ویژه در صنعت با دشواری‌ هایی مواجه شود.

سختی آب چيست؟

Hard water آبی است که مقدار زیادی مواد معدنی حل شده، که به طور عمده کلسیم و گاهی اوقات منیزیم در آن وجود دارد. وقتی که آب باران از روی سنگ‌ های نرم عبور می‌کند، بعضی از مواد معدنی سنگ‌ها در آب حل شده و آن را سخت می‌کند.

بدیهی است هر چه مقدار این مواد در آب بیشتر باشد آب سخت‌تر خواهد بود. سنگ‌ های سخت مانند گرانیت به راحتی در آب حل نمی‌شوند و در نتیجه نواحی که در آنجا سنگ‌ های سخت وجود دارند، دارای آب نرم خواهند بود.

رسوب هایی که بر اثر ته نشین شدن مواد معدنی در آب سخت تشکیل می‌گردند، به طور عمده از کربنات کلسیم، هیدروکسید منیزیم و سولفات کلسیم  می باشند. اصولا به دلیل تجزیه گرمایی یون‌های بی‌کربنات به وجود می‌آیند. به صورت مواد جامد چسبنده به سطوح لوله ‌ها و به ویژه روی سطوح داغ مبدل حرارتی مبدل حرارتی و بویلر‌ ها می‌چسبند. رسوب باعث می شود تا  لوله ‌ها مسدود بشوند و در بویلرها نیز به صورت عایق حرارتی عمل می کنند و مانع جریان یافتن حرارت به آب می‌گردد. که این امر بازدهی حرارتی را کاهش می دهد.

تجزیه گرمایی یون‌های بی‌کربنات باعث بیش از حد گرم شدن فلز شده که این امر در سیستم‌ های تحت فشار می‌ تواند منجر به شکست فاجعه باری گردد. ولی از طرف دیگر، این رسوبات مانع تماس مستقیم آب با فلز لوله شده و در نتیجه از خوردگی لوله و حل شدن نمک ‌های فلزی سمی در آب جلوگیری می‌کند.

درجه سختی چقدر است؟

از لحاظ بهداشتی سختی بیش از اندازه آب باعث نا بسامانی در گوارش غذا و نیز به وجود آمدن سنگ کلیه خواهد شد. بیش ترین سختی مجاز سختی کل برای استفاده آب آشامیدنی 500 پی پی ام است. بی وزن کردن آب در تاسیسات صنعتی به مراتب بسیار مهم تر و فوری تر از موارد تامین نیاز های خانگی و شرب است. به این دلیل که در بیشتر صنایع آب مورد بهره برداری قرار می گیرد. آب آشامیدنی در قسمت های پروسه و تولید می بایست بسیار خالص و بدون املاح باشد.

گروه صنعتی آبکو طراح و تولید کننده تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب صنعتی در ادامه انواع سختی را معرفی و روش های کاهش اثرات  را شرح خواهد داد.

از مهم ترین فاکتورهایی که در صنعت تصفیه آب در نظر گرفته می شود، اندازه گیری درجه سختی می باشد. اندازه گیری این سختی در نهایت راهکار های متعددی برای کاهش آن ارائه می هد. با توجه به مقدار و نوع املاح موجود در آب می توانیم آن ها را در گروه های گوناگونی درجه بندی نمود. درجه سبک سختی که 0 مقدار املاح موجود در آنها حدود صفر الی هفتاد و پنج میلی گرم می باشد. آب با درجه نسبتا سخت دارای هفتاد و پنج الی صد و پنجاه میلی گرم املاح است.

آب با درجه سخت دارای صدو پنجاه الی سیصد میلی گرم و خیلی سخت بیش از سیصد میلی گرم املاح می باشد که باعث می شود  به شدت به سلامت انسان و همچنین تجهیزات بویلر و دیگ های بخار و مبدل های حرارتی آسیب وارد شود.

انواع سختی آب

یکی از مهم ترین نکته هایی که لازم است درباره سختی در نظر قرار بگیرد، تفاوت زیاد در نوع مواد معدنی و نمک های محلول در آب ها می باشد. در نتیجه این امر می توان در حالت کلی سه نوع سختی را معرفی نمود که تفاوت های زیادی با هم دارند. این دسته بندی شامل موارد ذیل می باشد.

• سختی موقت سختی کربناتی

سختی موقت آب به یک نوع از سختی آب گفته می شود که مقدار بی کربنات کلسیم و منیزیم و آهن موجود در آن بیشتر از حد مجاز باشد. یکی از مهم ترین ویژگی های این نوع سختی، قابلیت حذف سختی آن با حرارت دهی و جوشاندن می باشد. علاوه براین، می توان ph آب را کاهش داد تا اثر این نمک های کربناتی حذف گردد.

• سختی دائم سختی بی کربناتی

سختی دائم از وجود بیش از حد نمک سولفات، نیترات و کلرید کلسیم، منیزیم و آهن و … بوجود می آید. این نوع سختی را به این خاطر دائم می گویند که، حذف آن ها نیاز به تجهیزات متعدد دارد. افزایش دمای آب و جوشاندن آن منجر به ته نشین شدن نمک های غیرکربناتی نخواهد شد.

• سختی کل

به مجموع سختی موقت و سختی دائم اصطلاحا سختی کل گفته می شود و مقدار کربنات کلسیم آن بیش از یک میلی والان خواهد بود. لازم به ذکر است که اگر میزان قلیایی بودن کل آب بیشتر از سختی کل باشد، می توان نتیجه گرفت که سختی آب به صورت کربناتی می باشد.

به چه آبی سخت می گویند؟

با توجه به مواردی که در طول مقاله به آن اشاره شد، در پاسخ به این سوال که به چه آبی سخت می گویند می توان اینگونه گفت که به تمام آب هایی که یون های مختلفی داشته و مقدار کربنات و بی کربنات های کلسیم و روی و غیره در آنها بالا باشد، آب سخت گفته می شود. لازم به ذکر است که تمام آب هایی که دارای درجه سختی موقت و دائم می باشند در این گروه از آب ها قرار دارند. به عبارت دیگر، تمام آب هایی که بر روی دیواره ظروف یا تاسیسات و لوله های دیگ های بخار و مبدل های حرارتی ایجاد رسوب می کنند، سختی در آن ها وجود دارد.

مضرات سختی آب چیست؟

وجود ترکیبات کربناتی و غیر کربناتی کلسیم، منیزیم، آهن، روی و غیره در آب تاثیرات منفی بر سلامت افراد و همچنین تجهیزات صنعتی ایجاد می کند. از جمله مضرات و اثرات منفی می توان به گزینه های زیر اشاره نمود.

• سولفات کلسیم و منیزیم منجر به ایجاد رسوب در لوله های آبگرمکن، تاسیسات مولد نیرو و لوله های آب خانگی می گردد.
• کلرید های کلسیم و منیزیم محلول در آب باعث خوردگی دیوار های دیگ بخار و لوله های انتقال آب می شود.
• آب ها با درجه خیلی سخت به خاطر وجود کلر و سدیم بیش از سیصد میلی گرم، باعث شور شدن و طعم بد آب می گردند.
• وجود املاح زیاد در آب تاثیر منفی بر کیفیت رنگ در صنایع رنگرزی و نساجی خواهد داشت.
• سختی بیش از اندازه آب منجر به بیماری های گوارشی و ایجاد سنگ کلیه و سنگ مثانه خواهد شد.
• قدرت شویندگی مواد صابونی و شوینده ها در آب های سخت به شدت کاهش پیدا می کند.

 استاندارد سختی آب آشامیدنی چقدر است؟

با توجه به به ضرر هایی که پایین یا بالا بودن بیش از اندازه سختی منجر به بیماری های متعدد در انسان می شود، به همین دلیل باید در تصفیه خانه ها این درجه در حد استاندارد قرار گیرد. بر اساس آنچه سازمان بهداشت جهانی اعلام نموده است، حد استاندارد درجه سختی 100 و کمترین حد آن 30 می باشد. البته در اغلب شهرهای ایران درجه سختی حدود 200 می باشد.

6 مورد از نشانه های سخت بودن آب چیست؟

در محیط های صنعتی و حتی منازل مسکونی می توان سخت بودن یا نرم بودن آب را با بررسی چند نشانه تشخیص داد. به طور کلی آب هایی که به مقدار زیاد دارای املاح معدنی می باشند، چند نشانه بارز دارند که عبارتند از:

• وجود لکه های قرمز روی سینک ظرفشویی و توالت
• وجود لک سفید روی ظروف پس از شستشو
• بو و طعم نا خوشآیند آب
• ایجاد رسوب به مقدار زیاد در سماور و کتری
• مسدود شدن لوله های انتقال آب و آبگرمکن
• مسدود شدن لوله های انتقال آب در مبدل های حرارتی، چیلر، بویلر

روش های کاهش سختی آب

با توجه به تاثیرات منفی که سختی بر تجهیزات صنعتی و حتی سلامتی انسان دارد، روش ها و دستگاه های مختلفی برای کاهش املاح موجود در آبها ارائه شده است. از جمله این روش ها می توان به استفاده از انواع سختی گیر اشاره نمود که رایج ترین آن ها عبارتند از:

• سختی گیر رزینی
• سختی گیر مغناطیسی
• آب شیرین کن اسمز معکوس
• سختی گیر الکترونیکی
• کاهش water hardner با استفاده از فیلتر کربن

روش حذف سختی دائم

به دلیل نوع املاح و ترکیباتی که در آب وجود دارد و درجه سختی آن دائم رو به افزایش است. حذف املاح تنها با جوشاندن و حرارت دهی صورت نمی گیرد. برای حذف سختی دائم لازم است از تجهیزات صنعتی مانند سختی گیر رزینی استفاده شود. دانه های رزین موجود در این نوع سختی گیر قادر به تبادل یون و حذف کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد.

طراحی و تولید سختی گیر

گروه صنعتی آبکو با بیش از 10 سال سابقه فعالیت در حوزه طراحی و تولید تجهیزات تصفیه فاضلاب و آب صنعتی، در مجموعه محصولات خود تولید انواع سختی گیر را قرار داده است.

 سختی گیر رزینی ساخت گروه صنعتی آبکو

دانه های رزین معمولا از پتاسیم و سدیم پوشیده شده اند که پس از عبور آب با سختی بالا از روی آنها جای یون منیزیم و کلسیم موجود در آب های سخت با پتاسیم و سدیم عوض می شود که بعد از اشباح شدن، رزین توسط آب نمک احیا می شود. به همین منظور شستشوی دوره ای بگواش در همه انواع سختی گیر الزامی می باشد. انواع این رزین ها از جمله رزین آنیونی، رزین کاتیونی و همچنین رزین میکس می باشد. بهترین نوع رزین های سختی گیر از نوع پرولایت می باشد.

رزین در دانه های کروی شکلی به ضخامت 3 دهم میلی مترتا 2 میلی متر تولید می شوند. این نوع از رزین ها از نظر فیزیکی دارای مقاومت بالایی هستند و می توانند در انواع سختی گیرهای رزینی مورد استفاده قرار گیرند. دمای تحمل این نوع از رزین ها تا 130 درجه سانتی گراد می باشد.

تمامی دستگاه های ساخت مجموعه آبکو زیر نظر مهندسین، تکنسین ها و کارشناسان با تجربه در حوزه تصفیه آب و فاضلاب طراحی و تولید می شود. و در پروژه های بزرگ مورد استفاده قرار گرفته اند. برای اطلاع از ویژگی های این محصولات و دریافت مشاوره رایگان می توانید از طریق راه های ارتباطی ذکر شده در سایت ما با کارشناسان گروه صنعتی آبکو در ارتباط باشید.