سایت تخصصی رسوب زدایی و سختی گیری رسوب زدایی و سختی گیری آب
نوشته های مشابه
چگونه آبها سخت میشوند
وقتی باران شروع به باریدن می کند ، کمی از گاز CO2 هوا را جذب میکند و وقتی به زمین می رسد بخشی از املاح موجود در خاک را که شامل آهک و منیزیم می باشد را در خود حل می کند و تشکیل بی کربنات می دهد واکنش مذکور بصورت زیر است:
CaCo3 + CO2 + H2O —— Ca(HCO3)
بیکربناتها در آب معمولی رودخانه ها و آب چاه ها که منابع اصلی مصارف انسان می باشد حضور دارند. وقتی این منابع آبی تحت حرارت قرار می گیرند واکنش ذیل رخ می دهد که از نظر شیمیایی بصورت زیر است :
Ca(HCO3) —— CaCO3 + H2O + CO2
ملاحظه می شود که املاح تحت حرارت از آب جدا می شوند . در این حالت املاح فوق درسیستمهای لوله کشی و مجاری دستگاهها شروع به رسوب گذاری می نماید و این آغاز مشکلات می باشد که سالانه دهها میلیارد دلار در جهان صرف تمیزکاری سیستمها و تعویض قطعات می گردد.
فرآیند تشکیل رسوب :
یونهای کلسیم و منیزیم ( Ca , Mg ) همواره به مقادیر متفاوتی در آب حل شده کها ین امر موجب سختی آب میگردد . فرآیند تشکیل رسوب در آبهایی که سختی بالایی دارند سه عامل مهم نقش اساسی دارند که عبارتند از : دما ، سطح قلیایی سیال و فشار .
افزایش دما باعث کاهش حلالیت قلیایی خاکی و ترکیبات آنها ( بارزترین نمونه آنکلسیم می باشد )در آب شده که با افزایش سطح قلیایی و کاهش فشار آب رسوبگذاری اتفاق خواهد افتاد بدین سان اولین لایه از رسوب به جداره های لوله و سایر تجهیزات که در مسیر جریان آب قرار دارند تشکیل می شود که این لایه تشکیل شده به عنوان پایه ای جهت نشست رسوبات بعدی می باشد که بدین ترتیب با گذشت زمان لایه ها افزایش یافته و بشکل دوایر متحد المرکز افزایش رسوب را در پی داشته که در صورت ادامه رسوب گذاری این دوایر تنگ تر شده و در پایان باعث انسداد کلی مسیر عبور آب میگردد.
اصول سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی
در این تکنولوژی از میدان مغناطیسی بعنوان مانعی جهت جلوگیری از تشکیل رسوب بر دیواره سطوح حامل آبهای سخت استفاده می شود . انتقال میدان مغناطیسی به داخل لوله های حاوی آب های سخت بوسیله یک سختی گیر مغناطیسی باقدرتی معادل 12000 گوس صورت میگیرد .
سختی گیر مغناطیسی از سرامیک ویژه با خاصیت مغناطیسی بالا ساخته شده است که با میدان قطبی Centeral Reverse Polarity CRP منحصر به فرد خودو بدون نیاز به نیروی (برق) پشتیبانی عمل رسوب زدایی و حذف رسوبات پیشین را به سهولت انجام می دهد.
برای تحلیل عملکرد رسوب زدایی لازم است که ساختار مولکولی آب مورد توجه بیشتر قرار گیرد .
مولکولهای آب ذراتی دو قطبی هستند. اتم اکسیژن با جذب الکترونهای باند کوالانت خاصیتی منفی پیدا کرده و نقش قطب منفی را بازی میکند در حالی که اتمهای هیدروژن با داشتن هسته مثبت تنها یک الکترون درگردش دارد لذا هنگامیکه الکترون آن در باند کوالانت توسط اتم اکسیژن جذب می شود خاصیت مثبت پیدا کرده و نقش قطب مثبت دو قطبی را بازی میکند .
به همین دلیل مولکولهای دو قطبی آب یکدیگر را از طرف قطبهای مخالف جذب کرده وتشکیل پیوندهای هیدروژنی یا نیروی واندروالس را میدهند .
اشکال سختی آب وابسته به همین پیوند می باشد در فاز بخار این پیوند بسیار ضعیف است درحالیکه در فازهای مایع و جامد این پیوند به ترتیب متوسط و قوی است .
هنگامیکه یک نمک در آب حل میشود همین خاصیت دو قطبی بودن باعث تجزیه نمک به یونهای مثبت و منفی و جذب و احاطه آن توسط مولکول آب میشود به این فرایند حل شدن در آب یا هیدراته شدن می گویند هر چه تعداد مولکولهای آزادی که کم تر در پیوند هیدروژنی شرکت کرده باشند بیشتر باشد خاصیت هیدراته شدن بیشتر بوده و حلالیت آب بالاتر میرود.
در صورتیکه از سختی گیر مغناطیسی تابا مگنت استفاده شود به دو دلیل حلالیت آب افزایش پیدا میکند:
اولا با تشکیل کریستالهای خنثی ، فراوانی مولکولهای آزاد آب بیشتر میشود زیرا مولکولهایی که درگیر فرایند حلالیت یا هیدراته شدن بوده اند ، آزاد میشوند علت دیگر افزایش درصد مولکولهای آزاد در اثر میدان مغناطیسی است . میدان مغناطیسی باعث وارد شدن نیرو به مجموعه ای از مولکولهای آب که تشکیل پیوند هیدروژنیداده اند میشود .
با افزایش فراوانی مولکولهای آزاد آب ، خاصیت حلالیت به شدت افزایش پیدا کرده و آب شروع به حل کردن رسوبهای پیشین موجود در دیوارهها میکند ، به این ترتیب فرایند رسوب زدایی به مرور زمان تکمیل تر می شود .
عدم استفاده از مواد شیمیایی:
به علت استفاده از میدان مغناطیسی در فرایند سختی گیری مغناطیسی تابا مگنت هیچ ماده شیمیایی به آب اضافه نمی شود لذا کاملا سازگار با محیط زیست بوده و یک روش کاملا فیزیکی محسوب می شود و با توجه به اینکه از نوع مغناطیسی میباشد هیچ گونه نگهداری نیاز ندارد و دارای عمر طولانی میباشد.
کاهش هزینه راهبردی:
از نظر هزینه اولیه و راهبردی به علت کوچک بودن دستگاه سختی گیر مغناطیسی و استفاده نکردن از برق شهر بسیار مقرون به صرفه بوده و به علت عدم نیاز به مواد شیمیایی و نگهداری، بی نیاز از هزینه راهبردی و نگهداری استکه این امر باعث افزایش بهره وری اقتصادی منتج از استفاده این فن آوری میشود حال آنکه در روش متداول که استفاده از مبادله کننده های یونی است ازمواد مبادله کننده یون مانند رزین های پلی استیرن استفاده می شود که باعبور آب از میان لایه های رزین کاتیونهای کلسیم و منیزیم جانشین کاتیونسدیم می شوند . مبادله کننده های یونی بعد از مدتی مضرب ظرفیت تبادل یونهارا از دست می دهند که اصطلاحا به این خاصیت اشباع شدن می گویند و در اینحالت نیازمند فرایند بازیابی است لذا برای استفاده از یک سختی گیر رزینینیاز به نصب تاسیسات اولیه ، مخازن مربوطه ، پیچیدگی های لازم در سیستم همچنین مواد شیمیایی جهت فرایند احیاء می باشد که به این ترتیب از نقطه نظر اقتصادی ، هزینه های اولیه روش مغناطیسی در مقایسه با روشهای دیگربسیار نازل و مقرون به صرفه است .
آب دارای دو نوع سختی است:
– سختی موقتی : که ناشی از کربناتهای کلسیم و منیزیم است.
– سختی دائمی : که ناشی از کلریدها و سولفاتهای کلسیم و منیزیم میباشد .
دستگاه رسوب زدای مغناطیسی دو نوع رسوب را پاک می نماید .