سافتنر چیست

پیش از آنکه به معرفی و جواب به اینکه سختی گیر و یا سافتنر چیست بپردازیم، لازم است تا با آب سخت آشنا باشید. آب های سخت باعث مشکلاتی در سیستم آب شیرین کن صنعتی و حتی لوله ها و موارد داخل شبکه های خانگی میشوند. از این رو در ادامه به معرفی آب سخت خواهیم پرداخت.

اگر نیاز به مشاوره رایگان دارید فرم زیر را پر کنید.

معرفی آب سخت :

برای معرفی آب سخت باید گفت که به آبی که دارای مواد معدنی زیادی باشد گفته میشود. این آب به هنگام عبور باعث ایجاد رسوبات آهک،‌ گچ و ژیپس بوجود میشود. چراکه این مواد از کلسیم، منیزیم کربنات، بی‌کربنات‌ها و سولفات‌ها تشکیل شده‌اند. در حقیقت، وجود مواردی مانند کلسیم و منیزیم عامل بوجود آمدن سختی آب به شمار می‌آیند. حال که به سختی آب آشنا شدید به معرفی و جواب به سوال اینکه سختی گیر آب و یا سافتنر چیست خواهیم پرداخت.

سافتنر چیست :

سافتنر آب، دستگاهی است که سختی آب را با حذف یون‌های فلزی خاص، عمدتاً کلسیم (Ca²⁺) و منیزیم (Mg²⁺)، از بین می‌برد. این یون‌ها عامل اصلی تشکیل رسوب و جرم در لوله‌ها، تجهیزات و سطوح هستند. سختی گیر یا نرم کننده آب یک سیستم تصفیه می باشد برای حذف غلظت های بالای کلسیم و منیزیم که باعث ایجاد سختی آب می شود .در زمان عبور آب از داخل سختی گیر مواد معدنی موجود در آب فیلتر شده و آبی نرم و بدون سختی در لوله ها جریان می یابد.

نحوه کار سافتنر

فناوری اصلی در سافتن ها، تبادل یونی است. هسته اصلی یک سافتنر، رزین های تبادل یونی هستند. این رزین‌ها، دانه‌های کوچک پلیمری هستند که به یون‌های سدیم (Na⁺) متصل شده‌اند. هنگامی که آب سخت از ستون حاوی این رزین‌ها عبور می‌کند:

• یون‌های کلسیم و منیزیم موجود در آب، به سطح دانه‌های رزین می‌چسبند.
• در مقابل، رزین‌ها یون‌های سدیم خود را در آب آزاد می‌کنند.

به این ترتیب، یون‌های عامل سختی با یون‌های سدیم (که باعث سختی نمی‌شوند) جایگزین شده و آب “نرم” می‌شود. این فرآیند ادامه می‌یابد تا زمانی که تمام ظرفیت رزین برای جذب یون‌های کلسیم و منیزیم اشباع شود.

نحوه عملکرد سافتنر رزینی :

ایده اصلی ساخت سختی گیر از آهن ربا گرفته شد همانطور که آهنربا دارای دو قطب مثب و منفی می باشد. هر چقدر سعی کنیم که دو قطب مثب را به هم نزدیک کنیم آنها همدیگر را دفع خواهند کرد ولی با نزدیک کردن یک قطب مثب به قطب منفی دیگر مسلما آنها همدیگر را جذب می کنند. بدین صورت که کلسیم و منیزیم به عنوان دو عامل سختی آب که همان قطب مثبت می باشد و رزین داخل سختی گیر به عنوان قطب دیگر یعنی قطب منفی عمل می کند. یکی از بهترین روش های حذف سختی آب استفاده از دستگاه های اسمزمعکوس میباشد. در ادامه به معرفی کوتاه در خصوص دستگاه اسمز معکوس خواهیم پرداخت.

 اسمزمعکوس در سختی آب :

یکی از روش های حذف سختی آب، «اسمز معکوس» (Reverse Osmosis) نام دارد. این روش، از فشارهای زیاد برای عبور آب از میان یک غشای نیمه‌تراوا استفاده می‌کند. این غشای نیمه‌تراوا، مانع عبور یون‌های بزرگتر ایجاد کننده سختی آب می‌شود و به این ترتیب، سختی آب کاهش پیدا می‌کند. در طول این فرآیند، آب سخت همراه با کاتیون‌های فلزی محلول و ترکیبات مشابه، از طریق یک غشای نیمه‌تراوا، با اعمال فشار به بخش دیگر منتقل خواهد شد که با عبور از غشا،‌ غلظت این کاتیون‌ها کاهش پیدا می‌کند و آب، تصفیه خواهد شد. به دلیل افزایش طول عمر فیلتر های این دستگاه در خصوص تصفیه اب های فاضلاب نیاز به سیستم پیش تصفیه دارد.

جهت استفاده مشاهده اطلاعات بیشتر در مورد تصفیه آب صنعتی به روش اسمزمعکوس میتوانید از این لینک دیدن کنید.

اگر نیاز به مشاوره رایگان دارید فرم زیر را پر کنید.

خطا: فرم تماس پیدا نشد.

اجزای اصلی سافتنر

• مخزن رزین : مخزن اصلی که حاوی دانه‌های رزین تبادل یونی است و فرآیند سختی‌گیری در آن انجام می‌شود.
• مخزن نمک یا آب‌نمک : مخزن کوچکتری که حاوی نمک مخصوص (معمولاً سدیم کلراید) است. محلول آب‌نمک غلیظ برای شستشوی معکوس و احیای رزین‌ها در مرحله بازسازی استفاده می‌شود.
• شیر کنترلی : مغز متفکر سافتنر است. این شیر جریان آب را در مراحل مختلف (سختی‌گیری و احیا) کنترل می‌کند و زمان احیای رزین‌ها را بر اساس زمان، حجم آب تصفیه شده یا سنسورهای سختی آب تنظیم می‌کند.

انواع سافتنر

در  کاربرد های صنعتی و خانگی، چندین نوع سافتنر (سختی گیر) آب وجود دارد که هر یک بر اساس نحوه کنترل احیا یا مکانیسم عمل خود دسته‌بندی می‌شوند:

۱. سافتنر رزینی (با تبادل یونی)

این رایج‌ترین و مؤثرترین نوع سافتنر است که با استفاده از رزین‌های تبادل یونی، یون‌های سختی (کلسیم و منیزیم) را از آب حذف کرده و به جای آن‌ها یون سدیم آزاد می‌کند. این سافتنرها خود به سه زیرگروه تقسیم می‌شوند:

• سافتنر دستی: این مدل ساده‌ترین نوع است که فرآیند احیای رزین‌ها (شستشو و تزریق نمک) به طور کامل باید توسط اپراتور و با باز و بسته کردن شیرها به صورت دستی انجام شود. برای کاربردهای کوچک و کم‌مصرف مناسب است.
• سافتنر نیمه‌خودکار: در این نوع، برخی از مراحل احیا به صورت اتوماتیک انجام می‌شود، اما شروع فرآیند احیا همچنان نیاز به دخالت دستی اپراتور دارد. شیرهای نیمه‌خودکار یا سلو ولو روی آن‌ها نصب می‌شود.
• سافتنر تمام‌خودکار: این پیشرفته‌ترین و محبوب‌ترین نوع است. شیر کنترلی هوشمند، زمان احیای رزین‌ها را به صورت کاملاً اتوماتیک و بدون نیاز به دخالت اپراتور مدیریت می‌کند. این شیر می‌تواند بر اساس زمان (مثلاً هر چند روز یکبار)، حجم آب تصفیه شده (پس از تصفیه حجم مشخصی آب) یا حتی با سنسورهای سختی (به محض افزایش سختی آب خروجی) احیا را آغاز کند. این نوع برای کاربردهای صنعتی و خانگی پرمصرف ایده‌آل است.

۲. سافتنر مغناطیسی و الکترونیکی

بر خلاف سافتنرهای رزینی که یون‌های سختی را حذف می‌کنند، این دستگاه‌ها یون‌ها را از آب جدا نمی‌کنند، بلکه با ایجاد میدان مغناطیسی یا الکترونیکی، ساختار کریستالی یون‌های کلسیم و منیزیم را تغییر می‌دهند. این تغییر باعث می‌شود که یون‌ها به جای چسبیدن به سطوح و تشکیل رسوب سخت، به صورت ذرات معلق در آب باقی بمانند و شسته شوند. این روش‌ها به عنوان رسوب‌گیر شناخته می‌شوند و نه سختی‌گیر واقعی، زیرا سختی آب را کاهش نمی‌دهند؛ اما می‌توانند به جلوگیری از تشکیل رسوبات آهکی کمک کنند. اثربخشی آن‌ها نسبت به سافتنرهای رزینی کمتر و برای همه شرایط مناسب نیست.

۳. سافتنر نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس (RO)

این روش‌ها در واقع سیستم‌های تصفیه پیشرفته‌تری هستند که فراتر از صرفاً سختی‌گیری عمل می‌کنند و می‌توانند طیف وسیعی از املاح و آلاینده‌ها را از آب حذف کنند. سیستم‌های نانوفیلتراسیون بخشی از سختی آب را کاهش می‌دهند، در حالی که سیستم‌های اسمز معکوس (RO) با استفاده از غشاهای بسیار ریز، تقریباً تمام املاح محلول، از جمله یون‌های سختی، را حذف کرده و آب فوق‌العالده خالص (آب دمین) تولید می‌کنند. این روش‌ها عمدتاً برای کاربردهای صنعتی بسیار حساس مانند دیگ‌های بخار فشار بالا یا تولید آب آشامیدنی با کیفیت بسیار بالا استفاده می‌شوند که نیاز به آبی با حداقل املاح دارند، نه فقط آب نرم.

نحوه احیا سافتنر اشباع شده

وقتی رزین های سافتنر با یون های سختی (کلسیم و منیزیم) اشباع می‌شوند، باید احیا گردند. این فرآیند خودکار، تحت کنترل شیر کنترلی، در چند مرحله انجام می‌شود: ابتدا بک واش، که آب از پایین مخزن رزین عبور کرده و ذرات و رسوبات را شستشو می‌دهد. سپس، در مرحله جریان آب نمک، محلول نمک غلیظ یون های سختی را از روی رزین ها جدا کرده و با یون‌های سدیم جایگزین می‌کند. پس از آن، شستشوی آهسته و سریع انجام می‌شود تا آب‌نمک و یون‌های جدا شده کاملاً از سیستم خارج شوند و رزین‌ها برای دور بعدی سختی‌گیری آماده گردند. این احیا، ضامن عملکرد مداوم و کارآمد سافتنر است.

نتیجه گیری :

آب سخت به دلیل وجحود املاح معدنی به هنگام بور از دستگاه ها در صنایع مختلف باعث ایجاد رسوباتی در جداره های تمامی سیستم میکند که در مواردی ممکن است غیر قابل بازسازی باشد. از این رو استفاده از سختیگیر یکی از موارد با اهمیت در مورد افزایش طول عمر دستگاه ها و کاهش هزینه های نگهداری آن ها میباشد.