سختی گیر رزینی(water sofetner)،(سختی گیر مکانیکی یا سختی گیر های تبادل یونی)، رایج ترین انواع سختی گیر در بازار هستند.کاندیشنر های فیزیکی و شیمیایی، اگرچه گاهی اوقات به عنوان " نرم کننده " به آنها رجوع می شود، اما مواد معدنی سخت را از آب پاک نمی کنند، بلکه از ته نشنین شدن یا چسبیدن آنها به سطوح، جلوگیری می کند. تنها راه حل برای نرم کردن آب سخت، پاک کردن مواد معدنی کلسیم و منیزیم، از آب می باشد. فقط سختی گیر های تبادل یونی (یا همان رزینی) و برخی روش های فیلتراسیون این کار را انجام می دهند.

طرز کار سختی گیر رزینی

نحوه عملکرد سختی گیر های رزینی با جایگزینی یون های سخت منفی در آب سخت با اتم سدیم مثبت که در رزین موجود در سختی گیر موجود است،تعریف می شود. این رزین باید به طور متناوب احیاء شود تا از رسوب مواد معدنی سخت در آن جلوگیرری گردد. این فرایند 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 و 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. یکی از روش های جلوگیری از خروج سختی گیر از سیستم استفاده از دو مخزن سختی گیر تحت عنوان سختی گیر دوبلکس می باشد که در ادامه به طور مفصل به نحوه عملکرد آن پرداخته می شود.

توصیه شده است که یک فیلتر رسوب زدا قبل از ورود آب به سختی گیر وجود داشته باشد. شن موجود در بستر رزین باعث خواهد شد تا فشار آب ضعیفی داشته باشید. تنها راه حل این مشکل، بیرون آوردن رزین و شن درون مخزن است. جایگزینی رزین جدید از جدا سازی شن از رزین قدیمی بسیار برای شما راحت تر می باشد.

4. هنگامی که یک مخزن رزین برای ماه ها و یا سال ها بلا استفاده، می ماند و یا بوی تندی از رزین های تشخیص داده می شود، زمانی است که باید رزین را تعویض کنید. شما می توانید با محلول کلر ضعیف، رزین ها را تمیز نمایید ولی باید رزین ها را خارج کنید و با بامحلول کلر قوی ، مخزن را تمیز کنید و سپس از رزین های جدید استفاده کنید.

5. رزین هایی که توسط آهن و یا مواد آلی از بین رفته اند را می توان با اضافه کردن محلول پاک کننده ی رزین با دوز بالا ( مانند ResUp وIron Out و اسید سیتریک و یا سفید کننده) تمیز کرد.البته تعویض همیشه جواب خواهد داد.

مشخصات کلی رزین های تبادل یونی

مشخصات کلی رزین تبادل یونی (Ion Exchange Resin) ماتریس پلیمری حل نشدنی است که حاوی یون های نا پایدار قادر به تبادل با یون در محیط اطراف است.

رزین‌ها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری رزین به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

رزین‌های کاتیونی قوی SAC) Strongacidis Cation)رزین‌های کاتیونی ضعیف WAC) Weak acidis Cation)رزین‌های آنیونی قوی SBA) Strongbasic anion)رزین‌های آمونیونی ضعیف WBA) Weak basic anion)

رزین­های کاتیونی ضعیف قادر به جذب کاتیون­هایی هستند که به قلیائیت آب مرتبط است و قادر به جذب کلیه کاتیون­های موجود در آب نمی­ باشند.

مزیت رزین­های کاتیونی ضعیف بازدهی بالای آن­ها در مقایسه با رزین­های کاتیونی قوی می­باشد، در نتیجه باعث تولید پساب کمتر در احیاءءهای مکرر می­گردد.

رزین­های آنیونی قوی قادر به جذب کلیه آنیون­های موجود در آب می­باشد.

رزین­های آنیونی ضعیف قادر به جذب آنیون اسیدهای قوی نظیر اسیدسولفوریک، کلریدریک و نیتریک می­باشد. رزین­های آنیونی ضعیف مقاوم­تر از رزین آنیونی قوی بوده و به همین جهت در سیستم­های تصفیه آب کاربرد بیشتری دارند.

رزین کیلیت - رزین کیلیت دارای گروه های عاملی ویژه ای است که شامل دو یا چند اتم الکترون دهنده است که یک اتم فلز تشکیل را می دهند. کلاس های گروه های عاملی این نوع رزین که از اهمیت صنعتی برخورد دارند، شامل اسیدهای phosphonic، اسیدهای آمینه و کربوکسیلیک و ترکیبات گوگرد می باشند. رزین هایی که دارای قابلیت های فلزی کیلیت شدن آن هایی هستند که حاوی اسید aminophosphonic یا اسید iminodiacetic یا سایت های تیول می باشند. رزین حاوی Nmethylglucamine را قابلیت های انتخابی برای بورون هستند.

رزین نوع ژلی - هیچ ساختار منافذ دائم برای رزین های نوع ژل وجود ندارد.این منافذ به طور کلی بسیار کوچک در نظر گرفته می شود ، معمولا بزرگتر از 30A نیستند، و به عنوان از منافذ gelular یا منافذ مولکولی شناخته می شوند. رزین نوع ژل به معمولا شفاف است.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی رزین های تبادل یونی

معمولا رزین های مایع در دانه های کروی شکل با قطری بین 0.3 میلی متر تا 1.2 میلی متر تولید می شوند. رزین های پودری نیز برای مصارف خاص وجود دارند. دانه های پلیمری از نظر فیزیکی بسیار پایدار است و می تواند در انواع مختلف از ستون ها و یا راکتور های مورد استفاده قرار گیرد. رزین سولفونیک اسید تا 120 درجه سانتی گراد نسبت به گرما مقاومت دارند و بعضی از گریدهای خاص تا 170 درجه سانتی گراد نیز نسبت به گرما مقاومند.رزین های تبادل یونی هنگامی که از یک حالت پیوند یونی به حالتی دیگر تبدیل می شوند، دچار آب رفتگی و یا تورم می شوند. زمانی که با حلال غیر قطبی در تماس قرار گیرند ، دچار آب رفتگی می شوند.

رزین های تبادل یونی و chelating بر روی طیف گسترده ای از PH پایدار هستند.آنها تقریبا پایدار ترین مواد شیمیایی ،معدنی و آلی به جز اکسیدان های قوی از قبیل کلر محلول، ازن و یا پراکسید می باشد.

شست و شوی معکوس رزین

شستشوی معکوس رزین برای حذف هر گونه ذرات، مواد زائد و از بستر رزین مهم است.آب برای مدت زمان حدود 15 تا 30 دقیقه، در سرعت جریان برای تبدیل رزین به مایع تا 60٪ تزریق می شود. پسماند رزین مصرف شده باید با توجه به قوانین هر کشور باید جمع آوری و مورد بازیافت قرار گیرد.