کاربرد سختی گیر آب - سختی گیر

مضرات سختی آب مصرفی :

• تشدیدخوردگی و رسوب گذاری در تاسیسات حرارتی
• کاهش راندمان انتقال حرارت و افزایش مصرف بی رویه انرژی به دلیل وجود لایه های ضخیم رسوبی
• ایجاد لکه و رسوبات سفید رنگ بر روی سطوح شیشه، فلز، پارچه، لباس و نظایر آن .
• کاهش ظرفیت انتقال جریان آب در اثر تشکیل رسوبات سخت در جداره داخلی لوله ها و مخازن .
• افزایش مصرف مواد شوینده به دلیل کاهش خاصیت کف کنندگی آنها در آب سخت .

روش تعویض یون در سختی گیر

در این روش از رزین های تعویض یونی ، یا همان سختی گیر رزینی ، استفاده می شود. یکی از روش های کاهش املاح محلول در آب ، استفاده از روش تعویض یون (Ion Exchange) می باشد . که روش بسیار موثر برای حذف پاره ای از املاح موجود در آب است.

سختی آب بالا در آب آشامیدنی مسبب اصلی طعم خاص و امراض گوناگون می باشد. استاندارد سختی آب اشامیدنی مطابق با استاندارد بین المللی WHO به میزان حدود 250 میلی گرم برلیتر برحسب CACO3 مشخص شده است که با دستگاه سختیگیر میتوان به آن مهم دست یافت.

عملکرد دستگاه سختی گیر

نحوه عملکرد سختی گیر رزینی با جایگزینی یون های سخت منفی در آب سخت با اتم سدیم مثبت که در رزین موجود در سختی گیر موجود است،بیان می شود . این رزین باید به طور متناوب احیاء شود تا از رسوب مواد معدنی سخت در آن جلوگیری شود .

 این فرآیند با خارج شدن سختی گیر از سیکل و عبور نمک محلول در آب صورت می گیرد و در طول فرآیند احیا آب سختی گیر به همراه نمک محلول عبوری از رزین از سیستم تخلیه می گردد . در این بازه زمانی که عموما در طول شب صورت می پذیرد، آب موجود در سیکل بدون سختی گیری وارد سیستم می شود تا روند شست و شو پایان یابد.

ساختار سختی گیر چگونه است ؟

بدنه اصلی سختی گیر از ورق فولادی با مشخصات و محاسبات فنی طبق استاندارد متناسب با فشارکاری مورد نیاز طراحی و ساخته شده و کلیه سطوح داخلی پس از سند بلاست با سه لایه رنگ اپوکسی پوشش داده می شود.

 سختی گیر رزینی معمولا به همراه یک شیر نیمه اتوماتیک و کلیه لوله کشی ها و اتصالات لازم و ظرف نمک از جنس پلی اتیلن ارائه می گردد.

آب ورودی به وسیله دیسک ­های آب پخش کن در قسمت فوقانی به طور یکنواخت بر روی سطح رزین پاشیده شده و آب نرم درقسمت تحتانی توسط نازلهای آب جمع کن که بر روی عدسی  دوبل تعبیه شده جمع آوری میگردد. نازل ها از جنس پلی اورتان مقاوم در برابر خوردگی و شکنندگی می باشد.

این محصول به همراه رزین با مارک های معروف دنیا همچون رزین پرولایت انگلیس و یا رزین دئولایت هند که تحت لیسانس انگلستان می باشد ارائه می گردد. جهت جلوگیری از عبور رزین از نازل ها، سطح بین صفحه نازل ها و بستر رزین به ارتفاع مناسب توسط سیلیس با دانه بندی درشت تر پوشانده می شود.

کاربرد سختی گیر آب

·         آب آشامیدنی

·         بویلر و راکتور وآب جبرانی

·         برج خنک کننده با آب

·         آب با درجه خلوص بالا

·         خشکشویی ها و رستوران های بزرگ

·         حفاظت از عناصر انتقال حرارت و نازل اسپری

·         استفاده در اسمز معکوس و یا سیستم دیونیزه

·         تصفیه ی فاضلاب

·         بازسازی آب

حذف آهن و منگنز

سختی و پارامتر های مهم آب در سختی گیر رزینی

آهن و منگنز از جمله فلزاتی هستند که معمولاً در آب چاه ها به وفور یافت میشوند.وجود بستر سنگی در آبهای زیرزمینی سبب این موضوع میباشد.

آهن و منگنز در چاه های با عمق بالا بیشتر یافت می شوند. به این دلیل که در این چاه ها، آب مدت زمان بیشتری با سطوح سنگی حاوی این عناصر در تماس بوده است. البته در مناطقی که حفر معادن در آن وجود دارد نیز، امکان حضور این عناصر در آب بیشتر می شود. آهن و منگنز معمولاً با هم در آبهای زیرزمینی وجود دارند. اما میزان غلظت منگنز از آهن کمتر است. در بسیاری از مواقع، میزانی از آهن و منگنز در آب آشامیدنی وجود دارد. میزان بیش از حد آنها باعث بوجود آمدن طعم فلزی و همینطور ایجاد لکه می شود. آب های چشمه و چاه که حاوی مقدار زیادی آهن و منگنز هستند، مکن است در ابتدا  با چشم غیر مسلح، شفاف به نظر برسند. اما به محض تماس با اکسیژن و اکسید شدن این مواد، لکه های نارنجی-قهوه ای (ناشی از آهن) و یا لکه های سیاه (ناشی از منگنز) روی سطوح پیداخواهد شد.

استانداردهای آب آشامیدنیآهن و منگنز موجود در آب آشامیدنی، خطری برای سلامتی ندارند. اما با توجه به اثرات ظاهری ناخوشایند، لکه گذاری بر روی سطوح و همینطور طعم تلخ فلزی که هم برای انسان و حتی برای حیوانات مورد قبول نیست، استانداردهای معتبر مرتبط با کیفیت آب، حدود و پیشنهاداتی در این خصوص ارائه داده اند.

آهن می تواند باعث ایجاد لکه های نارنجی و یا قهوه ای بر روی سطح سینک و یا حتی البسه شود. وجود منگنز در آب هم معمولاً خود را بصورت لکه و یا ذرات سیاه خود را نشان می دهد. به همین دلیل، توصیه شده که میزان آهن در آب آشامیدنی نباید بیش از 0.3 ppm و میزان منگنز نیز نباید بیش از 0.05 ppm باشد.

آزمایش آبوجود لکه، ذرات و طعم فلزی، نشانگر وجود آهن و منگنز در آب است (حتی بدون آزمایش دقیق آب). اما با این وجود ، باز هم انجام آزمایش تعیین کیفیت آب، این مزیت را دارد که شما می توانید از میزان دقیق آنها در آب آگاه شوید. دانستن میزان دقیق این مواد در آب، باعث خواهد شد تا شما راه حل عملی تر و اقتصادی تری را برای حذف آنها از آب انتخاب کنید.
علاوه بر میزان این مواد در آب، نکته دیگری که مهم بوده و می بایست مشخص شود، "فرم" یا "نوع" این مواد در آب است. اگر آب خروجی چشمه و یا چاه، در ابتدا تمیز بوده و به مرور زمان، لکه های نارنجی – قهوه ای و یا سیاه پدیدار می شوند، مشخص می شود که در این حالت، آهن و منگنز در آب بصورت محلول هستند. آهن و منگنز محلول در آب، معمولاً در آبهای زیرزمینی با PH کمتر از 7 یافت می شوند.   

اما در برخی موارد، آهن و منگنز از همان ابتدای خروج آب از چاه و یا چشمه، مشخص بوده و با چشم غیر مسلح نیز دیده می شوند. در این حالت، این فلزات بصورت "اکسید شده" در آب وجود دارند. این پدیده معمولاً در آبهای با PH بالا و یا آبهایی که اکسیژن در معرض آنها قرار دارد (مانند چشمه های آب سطحی)، دیده می شود.

روش حذف آهن و منگنز از آب
آهن و منگنز، با روش های مختلفی بسته به "میزان" و "نوع" آنها، می توانند در فرآیند تصفیه آب، حذف شوند. از آنجاییکه، مشکلات ناشی از آهن و منگنز موجود در آب (که در بالا به آن اشاره شد)،  در تمامی نقاط مصرف در خانه می تواند باعث ایجاد مشکل و ناراحتی کند، لذا می بایست این مواد در نقطه ورود کل آب به ساختمان (Point of Entry) از آب حذف شوند. در ادامه به چند روش متداول تصفیه آب از این مواد می پردازیم:

1- سختی گیری (تعویض یون)
روش متداول سختی گیری آب، گاهی می تواند برای حذف آهن و منگنز از آب نیز موثر باشد. سختی گیر آب معمولاً برای حذف کلسیم و منیزیم از آب بوسیله تبادل یون صورت گرفته و در این فرآیند، یون سدیم جایگزین این دو یون در آب می شود. چنین فرآیند مشابهی نیز می تواند برای حذف یونهای آهن و منگنز صورت گرفته و یون سدیم را جایگزین آنها در آب نمود. سپس، آهن و منگنز جدب شده را با انجام شستشوی معکوس (Backwash) و احیا (Regeneration) از سیستم جدا نمود.
اثربخشی حذف آهن و منگنز به روش فوق، به میزان آهن موجود در آب، سختی آب و نیز PH آن بستگی دارد. روش سختی گیری برای حذف آهن و منگنز تنها زمانی توصیه می شود که PH آب بالاتر از عدد 6.7 بوده، سختی آب بین 3 تا 20 گرین در گالن (50-350 ppm) و میزان آهن محلول در آب، کمتر از 5 ppm باشد.   

آهن و منگنز اکسید شده، روی رزین رسوب می کنند. بنابراین، بسیار مهم است که آب ورودی حاوی آهن و منگنز، پیش از ورود به رزین، با مواد اکسید کننده مانند هوا و یا کلر در تماس قرار نگرفته باشند. از سیستم سختی گیر، نمیبایست به عنوان یک فیلتر فیزیکی برای حذف ذرات استفاده نمود. این کار باعث صدمه دیدگی رزین و نیز کاهش زمان مورد نیاز برای شستشوی معکوس سیستم خواهد شد. در صورتیکه آهن و منگنز موجود در آب، در حالت "اکسید شده" قرار داشته باشند، بهتر است از فیلتراسیون فیزیکی بجای سختی گیری استفاده کنیم.

2- اضافه نمودن پلی فسفاتدر صورتیکه میزان آهن موجود در آب کمتر از 2 ppm باشد، می توان به آن پلی فسفات اضافه نمود. البته اضافه کردن فسفات معمولاً برای مقابله با منگنز، کارایی ندارد. در این روش، فسفات از طریق پمپ تزریقی وارد آب می شود. تنظیم مقدار مناسب فسفات برای تزریق، به روش سعی و خطا است. تفاوت مهم این روش با سایر روش ها در این است که در روش تزریق فسفات، آهن در میان یونهای فسفات احاطه می شود و به این وسیله، اجازه رسوب پیدا نمی کند. در واقع، در این روش، آهن از آب حذف نمی شود.

البته استفاده از این روش، با مخالفت ها و انتقاداتی روبروست. درست است که با این روش، از ایجاد رسوب و لکه توسط آهن محلول در آب جلوگیری می شود، اما کماکان مزه تلخ فلزی در آب وجود خواهد داشت. ضمن اینکه اگر میزان فسفات تزریقی به آب، زیاد باشد، آب حالت لزج پیدا خواهد کرد و حتی در مواردی می تواند منجر به اسهال در انسان شود.

3- فیلترهای اکسید کنندهفیلترهای اکسید کننده بصورت همزمان آهن و منگنز موجود در آب را اکسید و فیلتر می کنند. این فیلترها معمولاً از جنس greensand هستند. البته انواع دیگری نیز از این نوع فیلتر، مانند فیلترهای birm برای این منظور وجود دارند. فیلترهای greensand، ضمن ترکیب با پرمنگنات پتاسیم، سطحی را روی خود تشکیل می دهند که باعث اکسید کردن آهن و منگنز محلول در آب شده و سپس این مواد اکسید شده را بصورت فیزیکی فیلتر می کنند. از آنجاییکه این فیلترها، فعالیت اکسیداسیون و فیلتراسیون را همزمان انجام می دهند، می توانند هم برای حذف آهن و منگنز محلول در آب و هم برای حالت اکسید آنها، مورد استفاده قرار گیرند.
فیلترهای اکسید کننده نیازمند دقت در نگهداری بالایی هستند این فیلترها می بایست با محلول پرمنگنات پتاسیم احیا شوند. زیرا همانطور که گفته شد، این ماده که بصورت پوشش روی ذرات greensand  قرار می گیرد، برای اکسید کردن آهن و منگنز مصرف می شود. علاوه بر این، با توجه به فیلتر شدن ذرات آهن و منگنز اکسید شده، شستشوی معکوس (Backwash) منظم این فیلترها نیز از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.  البته باید توجه داشت که پرمنگنات پتاسیم که برای احیای این فیلترها مورد استفاده قرار می گیرد، یک ماده سمی است و می بایست در نگهداری و حمل آن، نکات ایمنی به دقت مدنظر قرار گیرند.
فیلترهای اکسید کننده greensand برای حذف مقادیر متوسط آهن و منگنز محلول و همینطور اکسید شده، بخوبی و با اثربخشی بالا عمل می کند. استفاده ار فیلترهای اکسید کننده،  برای زمانی که مجموع میزان آهن  و منگنز در آب در بازه 3 ppm  تا 10 ppm باشد، توصیه می شود. نکته مهمی که می بایست در نظر داشت این است که هر چه میزان آهن و منگتز در آب بیشتر باشد، عملیات نگهداری این فیلترها (احیا و شستشوی معکوس)، می بایست در بازه های زمانی کوتاهتر انجام گیرد.
فیلترهای اکسید کننده birm مانند فیلترهای اکسید کننده greensand عمل می کنند با این تفاوت که این نوع فیلترها نیاز به احیا ندارند، چرا که آنها از اکسیژن موجود در آب ورودی برای اکسید کردن آهن و منگنز استفاده می کنند. بنابراین، آب ورودی این نوع فیلترها می بایست به میزان کافی دارای اکسیژن محلول بوده و همینطور PH آنها برای حذف آهن، حداقل 6.8 و برای حذف منگنز، حداقل 7.5 باشد. حتی در شرایط کاملاً ایده آل هم، حذف منگنز توسط فیلترهای birm بسیاز متغیر است. فیلترهای اکسید کننده birm مانند greensand نیاز به شستشوی معکوس برای جداسازی ذرات آهن و منگنز اکسیده شده، دارند.

4- اکسیداسیون و سپس فیلتراسیون
زمانی که میزان مجموع آهن و منگنز موجود در آب، بیش از 10 ppm باشد، بهترین گزینه حذف این عناصر، استفاده از اکسیداسیون و سپس در مرحله بعد، فیلتراسیون است. در این فرایند، با تزریق یک ماده شمیایی در آب، آهن و منگنز محلول در آب اکسید شده و بصورت ذرات جامد در می آیند و سپس در مرحله بعدی، با فیلتراسیون فیزیکی از آب جدا می شوند. کلر، پرمنگنات پتاسیم و پروکسید هیدروژن از جمله مواد شیمیایی متداولی هستند که برای اکسید کردن آهن و منگنز آب مورد استفاده قرار می گیرند. در این موارد، معمولاً یک پمپ تزریق کوچک برای تزریق کلر (مثلاً در قالب هیپوکلریت سدیم) در بالادست جریان قرار گرفته و سپس این محلول وارد یک تانک مختلط کننده (Mixing Tank) و یا کویل لوله کشی وارد میشود تا زمان کافی برای اکسید شدن آهن و منگنز و تبدیل آنها به ذرات جامد وجود داشته باشد. در مواردی که از کلر به عنوان اکسید کننده استفاده می شود، لازمست تا بعد از تزریق کلر، از فیلتر کربن فعال برای حذف طعم و بوی کلر اضافی استفاده کنیم. البته کلر برای اکسید کردن مقادیر بالای منگنز محلول در آب توصیه نمی شود. زیرا برای اکسید کردن کامل منگنز، نیاز به PH خیلی بالا است.
نگهداری این سیستم، بسیار مهم و زمانبر است. تانک مختلط کننده باید بصورت مننظم تخلیه و مجدداً پر شود. همینطور، فیلترها می بایست مرتباً شستشوی معکوس داده شوند تا ذرات جامد اکسید شده آهن و منگنز جذب شده به آنها، جدا شده و فیلتر تمیز شود. ضمناً در صورتی که از فیلتر کربن فعال هم استفاده شده باشد، در بازه های زمانی مشخص می بایست نسبت به تعویض کربن آن هم اقدام نمود. مقدار و بازه های زمانی انجام فعالیت های فوق، بستگی مستقیم به میزان آهن و منگنز در آب ورودی دارد.
سایر روشهاچهار روش فوق، متداولترین روش های حذف آهن و منگنز از آب هستند. اما روش های دیگری از جمله هوادهی (Aeration)، ازن زنی (Ozonation) و استفاده از کربن کاتالیزوری (Catalytic Carbon) نیز می توانند راه های موثری برای این منظور باشند.
سیستمهای هوادهی، به روشهای مختلف، هوا را به آب تزریق می کنند و این مزیت را  دارند که از مواد شیمیایی برای اکسید کردن آهن و منگنز استفاده نمی کنند. هزینه اولیه خرید این دستگاه ها نسبت به سایر سیستمهای فوق الذکر بیشتر است اما هزینه نگهداری پایین تری نسبت به آنها دارند. این سیستم ها مجهز به فیلتر نیز هستند تا آهن و منگنز اکسید شده را فیلتر کنند.
کربن های کاتالیزوری باعث جذب، اکسیداسیون و فیلتر کردن ذرات آهن در یک سیستم بصورت همزمان می شوند. این روش برای میزان آهن محلول کمتر از 1 ppm توصیه می شود. نگهداری این فیلترها از نگهداری فیلترهای اکسید کننده آسان تر است به این دلیل که با توجه به عدم تزریق مواد شیمیایی اضافی، نیاز به احیا ندارند. البته این فیلترها نیز نیاز به شستشوی معکوس دارند. برای استفاده از کربن های کاتالیزوری، لازمست تا میزان اکسیژن در آب ورودی، حداقل 4 ppm باشد. برای این منظور، گاهی قبل از ورود آب به این نوع فیلترها، واحدهایی را قرار می دهند  تا میزان اکسیژن موجود در آب را افزایش دهند.
ازن زنی به عنوان یکی از روشهای مورد استفاده در تصفیه آب در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. ازن نیز مانند کلر، یک اکسید کننده قوی محسوب می شود. اما این گاز، بسیار ناپایدار بوده و می بایست در محل مورد استفاده، تولید شود. ازن بعد از تولید شدن، به داخل آب تزریق شده و باعث اکسید شدن آهن و منگنز محلول در آب می شود. سپس این مواد اکسید شده، توسط یک فیلتراسیون فیزیکی از آب جدا می شوند. البته باید توجه داشت که معمولاً قیمت یک سیستم ازن زنی از سایر روشهای اشاره شده بالاتر است. به همین دلیل، توصیه می شود که از این سیستم در جاهایی استفاده شود که علاوه بر آهن و منگنز، قصد حذف سایر آلاینده ها (مانند فلزات و باکتری) را هم از آب داشته باشیم.

اساس کار سختی گیر رزینی

اساس کار دستگاههای سختی گیری نوع رزینی استفاده از فرایند تبادل یونی توسط رزین های کاتیونی می باشد. خواص رزین ها این است که وقتی در حضور آب سخت قرار می گیرند، یون سدیم آنها با یون های رسوب گذار از قبیل کلسیم و منیزیم موجود در آب جا به جا می شوند. به این ترتیب با حذف املاح کلسیم و منیزیم کاملا محلول بوده و تمایلی به رسوب گذاری ندارد. مبادله یون ها تا زمانی ادامه می یابد که همه سدیم رزین ها با کلسیم و منیزیم آب تعویض شوند، پس از این زمان ، به تدریج بازده فرایند سختی گیری کاهش می یابد و رزین ها می بایست دوباره بازیابی و احیاء شوند. احیاء مجدد این نوع رزین ها با عبور محلول غلیظ کلرید سدیم (نمک طعام) از بستر رزین انجام می پذیرد .

معمولا جهت احیاء رزین از آب و نمک با غلظت 10 % باید استفاده کرد. غلظتهای کمتر و یا بیشتر از 10 % نمک ، اثر کمتری دارند و خلوص نمک عامل بسیار مهمی در احیاء مناسب رزین کاتیونی سختی گیر می باشد. اگر از سنک نمک و نمک معمولی استفاده گردد بسبب ناخالصی در نمک عمر رزین بسیار کاهش می یابد.

نکات راهبردی و تعمیر نگهداری :

استفاده از آب چاه یا آب ورودی به کارخانه برای تهیه آب نمک اشتباهی است که بعضا در موتورخانه ها دیده می شود ، ناخالصی آب مورد استفاده برای تولید آب نمک احیاء رزین دوباره به رزین انتقال می یابد و احیا ء مناسب صورت نمی گیرد و عمر مفید رزین که بالای 5 سال می باشد کم می شود .

توصیه می گردد برای بار اول احیاء از آب مقطر استفاده گردد و برای دفعات بعد از آب سبک شده توسط سختی گیرتان که در ظروف نگهداری برای احیاء ذخیره نموده اید استفاده نمایید که باعث عدم احیاء مناسب رزین به علت داشتن املاح در خود می گردد و عمر رزین را کاهش می دهد .

یکی دیگر از مشکلات عدم بهره برداری درست از سختی گیر رزینی متاسفانه به دلیل وجود رزین های نا مرغوب چینی در بازار کشور که با برندهای معروف و به صورت غیر اصل ارائه می گردد باعث شده است مشکلات و هزینه زیادی به صنایع گوناگون وارد گردد. عمر کوتاه یکساله و کمتر و عدم سختی گیری مناسب و هزینه تعوض زود هنگام و معطل بودن کارخانه جهت تعویض رزین از مشکلات رزین های چینی می باشد که متاسفانه حتی با برندهای پرولایت انگلیس و یا داو امریکا بطور قلابی بفروش می رسند.

نکته مهم ترآنکه درحین بهره برداری از دستگاه سختی گیر آب می بایست اطمینان حاصل کنید که فشار نسبی داخل مخزن بین (1.7-2.5 bar) باشد.اگر فشار داخل مخزن کمتر از (1.7) باشد، در آب بندی شیر سولو ولو و مکش آب نمک اختلال ایجاد خواهد شد. همچنین در فشار های بالا ممکن است قطعات شیر سولو ولو صدمه ببیند. در هر حال بهره برداری از شیر سولو ولو در فشار های بالاتر از (2.5) به هیچ وجه توصیه نمی گردد .

در ساختمان های بلند مرتبه که برج ها و منابع انبساط باز بر روی بام قرار دارند برای تامین آب آب جبرانی آنها ، هیچ گاه فشار آب ورودی به سختی گیر را از رنج داده شده بالاتر نبرید ، برای تامین آب جبرانی تجهیزات در بام بهتر است بعد از سختی گیر از یک منبع ماند و یک پمپ برای تامین آب تجهیزات استفاده کنید .

هنگامی که فشار آب ورودی به سختی گیر زیاد می شود علاوه بر انکه شیر مورد نظر را متسهلک می کند ، باعث می شود رزین های داخل سختی گیر را به بیرون از سختی گیر منتقل کند و بعد از مدتی شاهد آن خواهید بود با تعمیر و نگهداری مکرر هیچ گاه آب خروجی از سختی گیر عدد مورد نظر شما نخواهد شد

انواع سختی

معمولا سختی آب به دو قسمت :

• سختی موقت
• سختی دائم 

تقسیم می شوند

سختی موقت چیست ؟
به صورت ساده منظور از سختی موقت ،سختی می باشد که در اثر حرارت دادن به آب املاح بی کربنات کلسیم و منیزیم از حالت محلول خارج شده و به صورت غیر محلول در آیند .

سختی دائم چیست ؟
منظور از سختی دائم ،سختی می باشد که با حرارت دادن به آب املاح موجود در آب از حالت محلول خارج نشوند .

هنگامی که آب های سخت حرارت داده می شوند تشکیل رسوب خیلی سریع تر انجام می گیرد که مشکلات زیادی را در بویلرها و مبدل های حرارتی به وجود می آورند ، به طوری که یک لایه رسوب به قطر یک میلیمتر بر روی سطوح گرم کننده یک آب گرم کن بصورت عایق حرارتی عمل کرده و در نتیجه تقریباً %10 افزایش هزینه به وجود خواهد آمد. تشکیل رسوب در جدارها و دیوارها باعث آسیب های فراوانی به تأسیسات حرارتی و برودتی می شود که مهم ترین آنها کاهش بازدهی مبدل ها و در نتیجه افزایش انرژی راهبری است .

در تبدیل سختی آب به رسوب و تشکیل آن در سیستم‌ها، سه پارامتر مهم نقش اساسی را ایفا می‌کنند. این عوامل عبارتند از:

• دما

افزایش دمای آب باعث کاهش حلالیت فلزات در آب شده و سبب افزایش رسوب گذاری می گردد .

• قلیاییت

با کاهش اسیدیته و افزایش قلیاییت آب ، حلالیت آن نیز کمتر شده که نتیجه آن افزایش رسوب خواهد بود .

• فشار

کاهش فشار آب ، کاهش حلالیت را در پی خواهد داشت که ماحصل آن مانند موارد قبلی ،باعث افزایش میزان رسوب گذاری خواهد شد .

تا بدین مرحله سختی آب را شناختیم حال نوبت به آن رسیده تا با آن مبارزه کنیم در این بین باتوجه به شرایط و آنالیز شیمیایی آب باید معقول ترین حالت را انتخاب کنیم .
روش‌های مهار املاح و رسوب آب
برای برطرف کردن آثار آب سخت، روش های گوناگونی وجود دارد که مهم ترین آن ها روش های زیر است :

• سختی گیر رزینی
• سختی گیر مغناطیسی
• اسمز معکوس
• تقطیر

و ...

روش های بسیار متنوعی برای مهار کردن املاح آب وجود دارد که برای بررسی هر کدام از حالت ها باید نمونه ای از آب گرفته شود تا باتوجه به آنالیز شیمیایی آن و تحلیل شرایط محیطی و اقتصادی مناسب ترین روش را انتخاب کرد .

در تاسیسات برودتی و حرارتی به شرطی که TDS آب مورد نمونه برداری کمتر از 700ppm باشد مناسب ترین روش برای مهار کردن املاح آب استفاده از روش سختی گیری رزینی می باشد زیرا که سختی گیرهای رزینی بدلیل انجام تبادل یونی و حذف املاح و سختی محلول در آب از نظر عملکرد نسبت به رسوب زداهای مغناطیسی، که املاح را صرفاً در آب معلق نگه می دارند مطمئن ترند ، ولی از طرف دیگر سختی گیرهای رزینی نیازمند عملیات دائمی و منظم بک واش و احیا می باشند.

سختیگیر

سختی گیر

یکی از معمول ترین روش برای حذف سختی آب استفاده از سختی‌گیر رزینی می‌باشد. مقدار سختی آب،علاوه بر اینکه در آب‌های صنعتی خیلی حائز اهمیت است، از نظر بهداشت عمومی نیز اهمیت خاصی دارد.

     سختی آب دراثر 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 دشواری‌هایی مواجه شود.

در نتیجه آب سخت آبی است که در آن مقدار زیادی مواد معدنی حل شده که شامل عمدتا کلسیم و گاهی اوقات منیزیم میشود.

وقتی که آب باران از روی سنگ‌های 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. سنگ‌های سخت مانند گرانیت به راحتی در آب حل نمی‌شوند و در نتیجه نواحی که در آنجا سنگ‌های سخت وجود دارند، دارای آب نرم خواهند بود.

رسوباتی که در اثر ته نشین شدن مواد معدنی از آب سخت تشکیل می‌گردند، (که عمدتاً عبارتند از کربنات کلسیم، هیدروکسید منیزیم و سولفات کلسیم و اصولاً بدلیل تجزیه گرمایی یون‌های بی‌کربنات بوجود می‌آیند)  بصورت مواد جامد چسبنده به سطوح لوله‌ها و به ویژه روی سطوح داغ مبدل حرارتی مبدل حرارتی و بویلر‌ها می‌چسبند، که این امر باعث مسدود شدن لوله‌ها  می شود و در بویلرها نیز بصورت عایق حرارتی عمل کرده و مانع جریان یافتن حرارت به آب می‌گردد که این امر نه تنها بازدهی حرارتی را کاهش می دهد، بلکه باعث بیش از حد گرم شدن فلز شده که این امر در سیستم‌های تحت فشار می‌تواند 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 نمک‌های فلزی سمی در آب جلوگیری می‌کند.