پلی الکترولیت ها و منعقد کننده ها و مکانیسم عمل انها

وجود ناخالصیهای معلق و کلوئیدی در اب که باعث ایجاد رنگ و بو و طعم نامطبوع آب می‌شوند، لزوم تصفیه آب را مطرح می‌کند که ما از آن در بحث سختی گیر ها استفاده می نماییم.

این ناخالصیها از طریق  صاف کردن ، قابل رفع نیستندو بایستی از روش انعقاد و لخته‌سازی برای حذف آنها استفاده شود. افزودن یک ماده منعقد کننده به آب باعث خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی شده ، این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و سنگین تری را ایجاد می‌کنند.

برای کامل کردن این عمل و ایجاد لخته‌های بزرگتر از مواد دیگری به نام کمک منعقد کننده استفاده می‌شود. لخته‌های بوجودآمده که حاوی ذرات معلق و کلوئیدی هستند، به حد کافی درشت هستند و به‌راحتی ته‌‌نشین و صاف میگردند.
معمولا برای حذف مواد کلوئیدی آب و فاضلاب ،از ترکیبات فلزاتی همچون آلومینیوم و آهن یا بعضی از ترکیبات  الکترولیت استفاده می‌شود
پلی الکترولیت‌ها مواد مصنوعی با وزن مولکولی بالا هستند که در فرایند تصفیه آبهای آشامیدنی موجب بالا رفتن راندمان زلال سازی می‌گردند . این مواد اشتیاق ترکیبی بسیار بالایی با ذرات بوجود آورنده کدورت آب را دارند.
بطور کلی عملکرد بهینه آنها به تاثیر واکنش بر روی سطح ذرات بستگی دارد و این واکنش خود به شرایط محیطی از جمله سختی ،
و هدایت الکتریکی آب و اسیدیته اب بستگی پیدا می‌کند

پلی الکترولیت‌ها با نام‌ تجاری متعدد تولید و عرضه می‌گردند . از جمله پریستول ، سوپرفلوک ، مگنوفلوک و غیره

در موارد عادی که به صورت تخصصی آب مصرفی سیستم مورد بررسی قرار نمیگیرد، در مواردی که نیاز به حذف کاتیون ها باشد، پیشنهاد می گردد از سختی گیر رزینی استفاده شود.

دستگاه سختی گیر

متداولترین روش برای حذف سختی آب، استفاده از سختی‌گیرهای رزینی می‌باشد.دستگاههای سختی‌گیر مورد استفاده در تصفیه آب، به صورت استوانه فلزی و فایبرگلاس هستند به طوری که در داخل آن، ذرات رزین قرار می گیرد و در استوانه های فلزی داخل سطوح آن با رنگ اپوکسی پوشش داده می شود تا از خوردگی آن جلوگیری و باعث افزایش عمر دستگاه گردد. این دستگاه ها با نام های تجاری سختی گیر فلزی و سختی گیر فایبرگلاس شناخته می شود.

برای نگهداری وجلوگیری از خروج رزینها در قسمت پایین دستگاه و در زیر رزینها از یک صفحه مشبک و یک بستر سیلیس استفاده می‌‌شود. عمق رزین معمولاً بین 0.5 تا 3 متر انتخاب می‌‌گردد و بر حسب نوع رزین 50 تا 100 درصد از حجم رزین، فضای خالی برای انبساط رزین در نظر گرفته می‌‌شود.  

میزان جریان را معمولاً در حدود 0.2 تا 1 متر مکعب در دقیقه به ازای هر متر مکعب از حجم رزین در نظر می‌‌گیرند. هر چند که حداکثر دبی جریان ورودی به واحدهای رزین تعویض یونی به علت افت فشار محدود می‌‌شود ولی حداقل دبی جریان به علت کانالیزه شدن (Channelize) نمی‌تواند خیلی کم باشد زیرا کانالیزه شدن باعث می‌‌شود که قسمتی از زرین بدون استفاده باشد. از این رو سرعت آب از بستر زرین باید حدود یک متر در ساعت باشد.بستر رزین می تواند ثابت(Fixed) ویا شناور(Fluidized bed) باشد. در نوع بستر ثابت حجم رزین‌های داخل دستگاه انبساطی ندارد و آب ورودی از بالای دستگاه وارد شده و بیشترین تبادل یونی در قسمتهای بالای بستر رزین انجام می‌‌شود و در قسمتهای پایین بستر تصفیه نهایی انجام می‌‌شود که تعیین کننده درجه خلوص آب خروجی از تعویض کننده می‌‌باشد. با افزایش زمان سرویس، رزینهای بالای بستر اشباع شده و تبادل یونی در لایه‌های پایین ستون بستر انجام می‌‌شود که در نهایت زمانی فرا می‌‌رسد که بقیه ستون بستر برای تعویض یون کافی نمی‌باشد و در نتیجه در آب خروجی از تعویض کننده، یونهای ناخالص جذب نشده مشاهده خواهد شد که معرف پایان سرویس دستگاه می‌‌باشد. در این حالت، زمان احیاء نمودن رزینها فرا می‌‌رسد.

از نظر کاربری، دستگاه سختی‌گیر دارای سه مدل کنترل دستی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک (برقی) می‌‌باشد. در کنترل دستی تمام مراحل شتشوی معکوس، احیاء و سرویس دستگاه از طریق شیرهای دستی توسط اپراتور انجام می‌‌شود. اما در کنترل تمام اتوماتیک (برقی)کلیه مراحل فوق توسط شیر اتوماتیک کنترل شده و انسان در کاربری آن دخالت چندانی ندارد. درکنترل نیمه اتوماتیک، شیر نیمه اتوماتیک بصورتی طراحی گردیده است که تمام وظایف را بصورت بسیار ساده انجام می‌‌دهد و کاربر فقط با قرار دادن اهرم آن در یکی از سه وضعیت شستشوی معکوس، احیاء و یا سرویس دهی، دستگاه را تنظیم می‌نماید..