شکل مقاله دو قطعه از یک نرم کننده آب مسکونی استاندارد را نشان می‌دهد. در سمت چپ مخزن شوراب است که نمک تولید شده از دستگاه را نگهداری می‌کند و در سمت راست خود نرم کننده آب قرار دارد. نرم کننده آب یک مبادله کننده یون است، دستگاه تصفیه آب نیست.
آب سخت – آبی با میزان کلسیم/ منیزیم بالا از طریق دهانه ورودی نشان داده شده توسط فلش سبز وارد نرم کننده می‌شود. از شیر کنترل control valve گذشته، وارد مخزن اصلی می‌شود که از بالا به کف از بستری از رزین گذشته و آب را نرم می‌کند.
رزین شامل مهره‌های ساخته شده بصورت خاص است که با یون‌های سدیم اشباع شده‌اند. با چسباندن سختی‌های معدنی یعنی یون‌های کلسیم و منیزیم به رزین، نرم کردن شروع شده و این یون‌ها با سدیم جایگزین شده و در مکان خود وارد آب می‌شوند. سپس آب نرم شده از طریق سبد صافی در کف مخزن وارد لوله طولانی مرکزی می‌شود که رایزر riser یا «لوله شیب دار» و از طریق رایز به سمت بالا می‌رود. سپس آب از طریق والف کنترل (فلش آبی) از نرم کننده خارج و وارد خانه می‌شود.
وقتی رزین از سختی مواد معدنی اشباع می‌شود، دیگر توانایی نرم کردن آب را ندارد. آنگاه نرم کننده آب بصورت خودکار به سمت بازتولید می‌رود. فرایند بازتولید بسته به نوع نرم کننده توسط یک تایمر یا یک متر آغاز می‌شود. توضیحات بیشتر در ادامه مقاله گفته شده است.
با این فرایند مواد معدنی سخت شسته شده به خروجی می‌روند (از طریق یک لوله خروجی که در این تصویر نشان داده نشده است)، و بستر رزین شسته شده، دوباره در جای خود قرار گرفته و با سدیم دوباره شارژ می‌شود. اکنون دوباره آماده است تا آب را نرم کند.
فرایند بازتولید با گذراندن آب بسیار نمکی از مخزن شوراب به رزین انجام می‌گیرد. محلول شوراب آنقدر غلیظ است که سدیم بالای آن با یون‌های کلسیم و منیزیم رزین جایگزین می‌شود. مخزن شوراب باید در همه حال پر از نمک نرم کننده باشد تا بتواند بارها و بارها رزین نرم کننده را بازتولید کند.
انواع نرم کننده‌ها: تایمری در مقابل متری Types of Softeners: Timer vs. Meter
صرف نظر از تبلیغات بازاریابی، نرم‌کننده‌ها به دو دسته اصلی تایمر و متر تقسیم می‌شوند.
نرم کننده کنترل شده با تایمر که اصلی‌ترین مدل آن است، مانند یک تایمر ساعتی در آشپزخانه کار می‌کند. روزی که می‌خواهید نرم کننده بازتولید کند را تعیین می‌کنید و در همان روز نرم کننده چرخه بازتولید خود را معمولا در ساعات کوتاهی از صبح آغاز می‌کند.
شخصی که نرم کننده را تنظیم می‌کند ظرفیت نرم کننده را حدس می‌زند (بین بازتولید چند گالن آب میتواند تصفیه کند) سپس حدس دیگری می‌زند در مورد اینکه چند روز طول می‌کشد تا آن مقدار آب توسط ساکنان خانه مصرف شود. سپس تایمر را مطابق آن تنظیم می‌کند.
برای مثال، اگر به نظر می‌رسد که نرم کننده بتواند 1000 گالن آب را بین بازتولید تصفیه کند و اینکه خانواده حدود 300 گالن آب در روز مصرف می‌کند، نرم کننده تنظیم می‌شود تا هر سه روز بازتولید کند. بدین صورت جای کمی برای خطا می‌ماند.
با یک سیستم متر کنترل شده، نرم کننده در واقع گالن‌های آب استفاده شده را حساب کرده و روی یک علامت از پیش برنامه‌ریزی شده بازتولید می‌کند. برای مثال، برنامه‌ریزی میتواند نتیجه بگیرد که نرم کننده ظرفیت 1000 گالنی بین شارژ‌های دوباره دارد. او نرم کننده را روی ظرفیت 1000 گالن قرار داده و نرم کننده شب قبل 1000 گالن را بازتولید می‌کند.
اگر یک هفته از شهر بیرون بروید و آب استفاده نکنید، نرم کننده بازتولید نمی‌کند. در مدل تایمری، نرم کننده براساس زمانبندی از پیش برنامه‌ریزی شده بازتولید می‌کند، صرف نظر از اینکه آب استفاده شده یا نشده باشد.
کدامیک بهتر است؟
اگرچه سیستم‌های متری بسیار پیچیده شده‌اند و به عنوان دستگاه‌های سبز فروخته شده‌اند که نمک را ذخیره کرده و در نتیجه محیط را دریغ می‌دارند، واقعیت این است که هر سیستمی مزایا و معایب خود را دارد. سیستم متری نمک را ذخیره نمی‌کند مگر اینکه به درستی تنظیم شده باشد و تجربه ما این بوده که بیشتر آنها به خوبی تنظیم نشده‌اند، حتی وقتی توسط فردی حرفه‌‌ای نصب شده باشند.
ظرفیت نرم کننده در ارتباط با دوز نمک
نرم کننده‌های آب معمولا براساس اندازه گرین شناخته می‌شوند. گرین اندازه سختی است. معادل ۱۷.۱ بخش در هر میلیون (parts per million) است. هرچه تعداد گرین‌ها بالاتر باشد، غلظت کلسیم و منیزیم، مواد معدنی تشکیل دهنده سختی، بیشتر است.
اندازه نرم کننده، برحسب گرین، اشاره دارد به تعداد گرین‌های سختی که نرم کننده میتواند تصفیه کند، پیش از آنکه نیازمند بازتولید شود. بنابراین، یک نرم کننده با گرین 32000 نرم کننده‌ای است که بصورت تئوری میتواند 32000 گرین سختی را تصفیه کند پیش از آنکه نیازمند بازتولید شود. برای مثال، اگر آب دارای 10 گرین سختی باشد، نرم کننده گرین 32000 میتواند بصورت تئوری 32000 گالن آن را نرم کند (گرین ده برابر 3200 گالن= 32000 گرین کل.)
هرچند واقعیت این است که نرم کننده بازتولید شده دقیقا تا پتانسیل اولیه خود عمر ندارد، پس نرم کننده گرین 32000 حتی اگر کاملا بازتولید شده باشد، تنها میتواند 30000 گرین ظرفیت داشته باشد. در حالت عادی حدود 15 پوند نمک می‌خواهد یا یک فوت مکعب رزین نرم کننده بازتولید شود.
نرم کننده گرین 32000 دقیقا یک فوت معکب رزین دارد. اگر نمک کمتری برای بازتولید داشته باشد، ظرفیت نرم کنندگی آن کم می‌شود. برای مثال اگر بجای 15 پوند 10 پوند استفاده شده باشد، نرم کننده گرین 32000 تنها 25000 گرین سختی را تصفیه خواهد کرد. اگر 6 پوند نمک استفاده شده باشد، ظرفیت تا 20000 گرین افت می‌کند.
به اثر کاهش دوز نمک توجه کنید. اگرچه در نرخ دوز 6 پوندی نرم کننده دارای 67% ظرفیت نرم کنندگی کامل نرم کننده است، تنها به 40% نمک نیاز دارد. بنابراین، برحسب مصرف نمک، که هزینه اصلی و مهمترین رقم در تعیین صدمه نرم کننده به محیط است، دوز پایین‌تر نمک موثرتر است، بطور قابل ملاحظه‌ای کارآمدتر است.
جدول زیر ارقام عملکرد در مقابل دوز نمک برای بیشتر اندازه‌های معمول نرم کننده‌های مسکونی آب را نشان می‌دهد.
|
Common Size Designation in Grains |
Mineral Tank Size |
Cubic Feet of Resin |
Actual softening capacity if dosed with 6 lbs salt per cubic foot of resin |
Actual softening capacity if dosed with 10 lbs salt per cubic foot of resin |
Actual softening capacity if dosed with 15 lbs salt per cubic foot of resin |
|
15,000 |
7" X 44" |
0.5 |
10,000 |
12,500 |
15,000 |
|
24,000 |
8" X 44" |
0.75 |
15,000 |
18,750 |
22,500 |
|
32,000 |
9" X 48" |
1.0 |
20,000 |
25,000 |
30,000 |
|
40,000 |
10" X 44" |
1.25 |
25,000 |
31,250 |
37,500 |
|
48,000 |
10" X 54" |
1.50 |
30,000 |
37,500 |
45,000 |
|
64,000 |
12" X 48" |
2.00 |
40,000 |
50,000 |
60,000 |
|
80,000 |
13" X 54" |
2.50 |
50,000 |
62,500 |
75,000 |
|
110,000 |
14" X 65" |
3.50 |
70,000 |
87,500 |
105,000 |
این هم موارد دیگری که در مسائل نرم کننده باید در نظر بگیرید :
آب مصرفی: از جدول بالا مشخص می‌شود که اگر دوز کمتری از نمک به نرم کننده داده شود و اجازه بازتولید بیشتر به آن داده شود، آسیب اقتصادی بیشتر و محیطی کمتری رخ خواهد داد. هرچند درست است بدین صورت در نمک صرفه‌جویی می‌شود، به همان نسبت درست است که آب بیشتری هم مصرف می‌کند.
همانقدر که برای بازتولید نمک کم به آب نیاز است، به همان نسبت هم برای دوز سنگین نیاز دارد و بازتولید به مقداری آب نیاز دارد. شصت گالن یا بیشتر غیر معمول نیست، با مقدار دقیق بسته به اندازه و نصب نرم‌افزار.
حذف آهن و منگنز
نرم‌کننده‌های آب اغلب برای حذف مقادیر کم آهن از آب چاه استفاده شده‌اند و اگر شرایط درست باشد این کار بسیار خوب انجام می‌شود. (شرط اصلی این است که آهن باید در حالت سیاه و سفید (ferrous) باشد، یعنی آب وقتی وارد نرم کننده می‌شود باید تمیز باشد). اگر نرم کننده برای حذف آهن استفاده شده باشد باید به دفعات بیشتری بازتولید کند. اگر بار آهن کافی باشد بیش از سه روز نباید بین بازتولیدها فاصله باشد.
این بدین معنا است که اگر آهن را حذف می‌کنید، داشتن یک نرم کننده متری بی‌فایده است. بهتر است از یک مدل تایمری ارزانتر استفاده کنید و آن را روی بازتولید هر سه روز یکبار تنظیم کنید.
بین متخصصان در مورد اثر pH بر توانایی نرم کننده آب بر تصفیه آهن و منگنز اختلاف وجود دارد. مقاله‌ای در مورد دستگاه‌های فناوری آب که مکرر چاپ شده می‌نویسد: نرم‌کننده‌ها می‌توانند آهن را حذف کنند، در صورتیکه pH آب ۶.۷ یا بیشتر باشد. هرچند در اینجا، نوشته‌ای از انتشارات نیوهمپشایر New Hampshire اشاره می‌کند که جنبه‌های کیفیتی آب مانند pH و قلیایی بودن اثر زیادی بر توانایی نرم کننده برای تعامل با آهن و منگنز ندارند. این هم لیست کامل مزایا و معایب تصفیه آهن/منگنز با یک نرم کننده از سند نیوهمپشایر New Hampshire.
مزایای تصفیه آب آهن و منگنز با نرم کننده تصفیه آب
- رزین نرم کننده میتواند دوباره ترمیم و مورد استفاده قرار گیرد.
- تبادل آهن میتواند پیوسته آهن/منیزیم محلول در آب را حذف کند تا سطوح آنها به شدت کاهش یابد.
- نرم کننده‌ها نسبت به فیلترهای اکسید کننده نیاز کمتری به شستشوی معکوس دارند.
- حذف آهن/ منیزیم تاثیرپذیری چشمگیری از pH یا سایر عوامل آب ندارد.
معایب تصفیه آهن و منگنز با نرم کننده آب
- اگر باکتری‌ها یا آب رنگی وجود داشته باشد، نرم کننده عملکرد رضایت بخشی نخواهد داشت، حتی گهگاه اگر ذرات وجود داشته باشند، یک فیلتر اولیه رسوبی پیش از مخزن رزین قرار داده می‌شود.
- نرم کننده آب بوی سولفید هیدروژن را حذف نمی کند.
- نرم کننده‌های آب، شورابی تولید می‌کنند که باید تخلیه شود. اگر فاضلاب ندارید، تخلیه شوراب احتمالا در زمین خواهد بود که باعث آلودگی آب های زیرزمینی و متعاقب آن آب چاه یا چاه‌های همسایگان شما می‌شود.
- نرم کنندگی با تبادل یون (IE) برای آب های حاوی کمتر از 5-2 میلی گرم بر لیتر ذرات موثر است.
- تبادل یون در جایی که آهن/منگنز به رنگ زنگ‌زده درآمده اصلا کار نمی‌کند.
کارشناسان ما در یک سری مقالات مرتبط به انواع سختی گیر آب و روش استفاده از آنها پرداخته اند. برای مشاهده آنها، پیشنهاد می شود به ترتیب مقالات زیر را مطالعه نمایید.
بخش اول : شیر کنترل سختی گیر آب چگونه کار می‌کند
بخش دوم : تنظیم شیر کنترل در سختی گیر آب
بخش سوم : روش تنظیم سختی گیر آب
**ن