سختی گیر آب، نرم کننده آب چیست؟
What Is a Water Softener?
سختی گیر آب، نرم کننده Water Softenerآب یک سیستم جهت از بین بردن غلظت های بالای کلسیم و منیزیم که باعث ایجاد آب سختHard Water می شوند، می باشد. زماني كه سيستم سختي گير، يونهاي منيزيم و كلسيم (به عنوان سختي آب) را از آب برمي¬دارد، يونهاي سديم جايگزين اين املاح در آب مي¬شوند.

سختی آب چیست؟

What is Water Hardness?
آب موجود در منابع طبیعی یا آب تصفيه شده معمولا با مواد معدني و نمكها همراه بوده و به طور كامل خالص نمي¬باشد. سختي آب Water Hardness كه معمولا، قابليت آب در فعل و انفعال با صابون را تداعي ميكند، به مجموعه املاح كلسيم و منيزيم موجود در آب كه بر حسب ميلي¬گرم در ليتر كربنات كلسيم بيان مي شود اطلاق ميگردد. سختي آب Water Hardness شاخص كليه عناصر تشكل دهنده املاح محلول در آب نبوده و فقط به برخي از آنيون ها و كاتيون هاي آب ارتباط دارد، سختي آب Water Hardness در درجه اول تركيبات كلسيم و منيزيم و به ميزان كمتري به ساير يون هاي فلزي با ظرفيت بالا مانند سرب، استرنسيم، باريم و غيره مربوط است كه مي¬تواند سبب ايجاد سنگ كليه، از دست دادن طعم و مزه نوشيدني ها و نيز جلوگيري از عملكرد مناسب مواد شوينده شود. به علاوه، آب سخت Water Hardness مي¬تواند به جداره دیگهای بخار آسیب زده، باعث خوردگی و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ‌ها و تأسیسات مرتبط می‌شود. همچنين مواد معدني موجود در آبها علاوه بر ايجاد خوردگي، موجب رشد باكتريها مي شوند كه اين امر مسائل و عواقب نابهنجار اقتصادي به دنبال دارد. وجود عناصري مانند آهن و آلومينيوم در آب نيز اثرات خورندگي را افزايش مي¬دهد. سختي آب Water Hardness مي¬تواند توسط روي كه از لوله¬هاي گالوانيزه جديد نشأت مي¬گيرد به تدريج زياد شود. بنابراين هر چه آب مصرفي خالص تر باشد كارايي بيشتري داشته و مشكلات خوردگي در مدت زمان طولاني¬تري ايجاد مي¬شود. از اين رو در فرمولاسيون بيشتر سيالات نياز به حضور مواد بازدارنده خوردگي است.

در ابتدا سختي آب توسط اندازه گيري كه در مورد ظرفيت آب در ترسيب صابون انجام شد شناخته شد به عبارتي سختي آب همان ظرفيت آب در ترسيب صابون است .
صابون بوسيله فلزهاي دو ظرفيتي به بالا به ويژه توسط Ca2+ Mg2+, رسوب مي کند اما بايد توجه داشت كه فلزهاي چند ظرفيتي ديگر (يون فلز دو ظرفيتي به بالا ) اغلب در فرم هاي كمپلكس با تركيبات آبي ميباشد اما نقش آنها ممكن است خيلي كم و ناچيز باشد . در مطابقت با آزمايش هاي انجام شده رايج , سختي كل تعريف ميشود بر اساس مقدار كلسيم و منيزيم كه هر دو بر مبناي ميلي گرم بر ليتر كربنات كلسيم بين ميشود ( mg /lit as CaCO3 ) .
وقتي سختي از جهت مقدار , از قليائيت كربنات و بي كربنات بزرگتر است مقدار سختي (بر حسب eq) كه برابر قليائيت كل ميباشد ” سختي كربناتي ” است و مقدار باقي مانده را اضافه سختي يا سختي غير كربناتي ناميده ميشود .
وقتي سختي از حيث مقدار كمتر يا مساوي است با مقدار قليائيت كربناتي و بي كربناتي , همه سختي , سختي كربناتي ميشود و سختي غير كربناتي محو ميشود .
سختي ممكن است از صفر تا صدها ميلي گرم در ليتر باشد , كه اين امر وابسته است به منبع و حوضچه اي كه آب از آن انتخاب شده است .

 

برخي اثرات زيان بخش ناخالصي هاي آب در صنعت:

– توليد رسوب در دستگاه هاي حرارتي و ديگهای بخار. پ
– توليد بخار با کيفيت پايين.
– خوردگي بويلرها و ديگر سيستم هاي حرارتي و لوله ها.
– اتلاف مواد شيميايي مانند صابون.
– باقي گذاردن لکه روي محصولات غذايي و نساجي.

 

انواع سختی آب Water Hardness Types :

• سختی کل: مجموع غلظت یون کلسیم و منیزیم.
• سختی کربناتی یا موقت: سختی برابر یا کمتر از قلیاییت کل.
• سختی غیر کربناتی یا دائم: سختی بیش از سختی کربناتی که برابر با اختلاف سختی کل و قلیاییت کل است.
• سختی کلسیمی: قسمتی از سختی کل که ناشی از وجود یون کلسیم است.
• سختی منیزیمی: قسمتی از سختی کل که ناشی از وجود یون منیزیم است.

سختی گیر رزینی چیست؟

What Is Ion Exchange Water Softener?

سختی گیر آب، نرم کننده آب با تبادل یونی Ion Exchange Water Softener مواد معدنی سختی (کلسیم و منیزیم) محلول در آب را با سدیم مبادله می کند. این مواد معدنی روی دانه های رزین سختی گیر مبادله می شوند و در مرحله احیا رزین ها از سطح آنها جدا می شوند.
سختي گيري براي جدا كردن دو عنصر كلسيم و منيزيم بكار ميرود. اگر اين دو عنصر از آب جدا نشوند، همان اتفاقي در ديگ بخار مي‌افتد كه در كتري رخ مي‌دهد. در واقع رسوبات، سطح بين لوله هاي آتش خوار با آب را كاهش مي دهد و انرژي بيشتري براي توليد ميزان معيني فشار مصرف مي‌شود. همچنين پاكسازي اين لوله ها علاوه بر هزينه بر بودن خط توليد را نيز متوقف مي‌كند.
اين بخش از دو مخزن تشكيل مي‌شود، مخزن اول شامل بافت رزين سه ‌بعدي بوده كه با منيزيم تركيب شده RMg بوجود مي‌آورد در نتيجه سختي آب از بين مي‌رود ولي نمي‌توان آن را به فاضلاب هدايت كرد. چون رزين از دست خواهد رفت. سپس مخزن دوم به عنوان مخزن احيا استفاده مي شود. در اين مخزن آب‌ نمك وجود دارد. واكنشهاي به صورت زير انجام مي‌شود. (واکنش زير، با تركيب رزين و منيزيم انجام مي گیرد).
واكنش اول : MgSo4 + R —> RMg + So4
واكنش دوم : NaCl + RMg + So4 —> RNa + MgCl2
اكنون آب وارد مخزن نمک شده، و RNa مجددا با سولفات منيزيم تر كيب شده و توليد RMg مي‌نمايد. كه با انجام چرخه‌ایي اين واكنش ‌ها، رزين مجددا احيا شده و از چرخه احیا خارج مي‌شود.
اكنون سختي آب گرفته شده. ولي براي وارد شدن به داخل ديگ باز مشکلاتی وجود دارد.
لازم به ذکر است همان گونه که بیان شد، دستگاه سختی گیر تنها قادر به جداسازی دو عنصر مضر کلسیم و منیزم است. جهت جداسازی دیگر عنصرها از آب دیگ بخار و تاسیسات، تدابیر دیگری باید در نظر گرفت.(جهت دریافت اطلاعات در این خصوص با بخارپویان تماس حاصل فرمایید)
لازم به یادآوری می باشد، در زمان تولید در کارخانه و کارکرد مداوم دیگ بخار، ممکن است بیش از ظرفیت سختی گیر آب مصرفی از آنها عبور کند، که مسلما تمامی املاح کلسیم و فسفر به قطع فیلتر و جداسازی نمی شود. در این صورت تدبیر ثمر بخش موادی است که املاح منیزم و کلسیمی که فیلتر نمی شوند را، در آب جوش به هنگام کار دائم دیگ بخار به صورت غیر قابل رسوب در می آورد، و مانع چسبیدن آنها به سطح فلز مخزن آب، روی لوله ها و کوره می شود. که با قیمت بسیار ارزانی در دسترس می باشند. و با اضافه نمودن آنها به آب مصرفی دیگ بخار و درین های (زیرآب زنی) مرتب طبق آزمایش های لازم آب ورودی دیگ، این املاح معلق و نچسب به هرز آب فرستاده می شود.

انواع سختی گیر آب:

Types of Water Softeners
1- جوشاندن آب جهت حذف سختی موقت آب
2- سختی گیری آب با اهک و سودا
3- سختی گیری توسط سختی گیر رزینی Ion Exchange Resin
برای برطرف کردن سختی موقت آب، با جوشاندن آن کربنات‌ های هیدروژن محلول، به کلسیم نامحلول تبدیل شده و تشکیل رسوب می‌دهند. این رسوب در مناطق دارای آب سخت، درون دیگ ها دیده‌ می‌شود. سختی دایمی آب را می‌توان با کمک نرم‌ کننده‌های تبادل کننده یون، مانند پرموتیت برطرف کرد. آبی که در طبیعت وجود دارد تقریباً همیشه ناخالص می‌باشد. زیرا اغلب دارای گچ، آهک، نمک طعام، ترکیبات منیزیم، آهن، اکسیژن و ازت، انیدرید کربنیک، ترکیبات آلی و غیره است، مقدار این ناخالصی ها در آبهای مناطق مختلف متفاوت است.
یکی از اجسام گیرنده سختی آب تری ناتریم فسفات Na3PO می‌باشد، که با اسم آلبرت ‌تری بکار می‌رود. یون کلسیم موجود در آب بر اثر ناتریم فسفات تبدیل به تری کلسیم فسفات PO42Ca3 می‌گردد و رسوب می‌نماید.
بر اثر پختن بی‌کربنات، کلسیم آب تبدیل به کربنات می‌شود و رسوب می‌نماید، (Ca3H2Ca → CO3Ca + CO2 + H2O) و بی کربنات کلسیم آب، بر اثر کربنات سدیم، گچ و بی‌کربنات کلسیم، به کربنات کلسیم تبدیل می‌شود و رسوب می‌گردد:
Ca3H2Ca + CO3Na2 → CO3Ca + 2CO3HNa
SO4Ca + CO3Na2 → CO3Ca + SO4Na2
اخیرا به مقدار زیاد از رزین ها که قادرند تعویض یون کنند، برای رفع سختی آب استفاده می‌کنند. رزین لواتیت در آلمان و آمبرلیت و دووکس در آمریکا استعمال می‌گردد.
-آلومينات سديم
اين ماده از ترکيب اکسيد آلومينيوم و سود سوزآور بوجود ميآيد و معمولا بهمراه آلوم بکار برده مي‌شود تا در مواقعي که آلوم ثمربخش نيست اثر بهتري بگذارد. امتياز استفاده از آلومينات سديم در اين است که معمولا احتياج به ماده قليايي ديگري براي ايجاد قلياييت در آب ندارد. همچنين گازکربنيک نيز توليد نشده که در نتيجه از خاصيت خورندگي آب ميکاهد. آلومينات سديم به همراه آلوم و اسيد سولفوريک براي تصفيه آبهايي که با کدورت و رنگ زياد بسيار موثر است. همچنين در انعقاد ذرات تشکيل شده در عمليات مربوط به سختي گيري از طريق لايم و سودا مفيد مي باشد. آلومينات سديم را بصورت پودر و يا بصورت مايع ميتوان تهيه نمود و اگرچه در مقايسه با ساير منعقد کننده‌ها گران تر مي باشد ولي در غلظت هاي پايين تري مصرف مي‌شود و در نتيجه ميتواند مقرون بصرفه باشد. 50- 5 گرم در متر مکعب اکسيد آلومينيوم تجاري براي بوجود آوردن آلومينات سديم مصرف مي شود.
در سختی موقت آب با افزودن یک قلیا، همچون (آهک یا سود) بی کربنات تبدیل به کربنات، و در نتیجه یون کربنات لازم برای راسب کردن یون های کلسیم تولید می شود. بنابرین سختی موقت را می توان با آهک حذف کرد.
لازم به ذکر است که واکنش های آهک زنی بصورت صد درصد کامل نیستند و از این رو همیشه پس از آهک زنی هنوز مقداری از سختی باقی می ماند.

 

معرفی واحد آهک زنی:

Lime Softening
• یک واحد آهک زنی Lime Softening شامل اختلاط شدید، انعقاد و لخته سازی، ته نشینی و فیلتراسیون می باشد و اگر برای تثبیت آب از گاز دی اکسید کربن استفاده شود به حوضچه ته نشینی دوم هم نیاز است.
• اگر برای تثبیت آب به جای دی اکسید کربن از اسید استفاده شود، هرچند که به حوضچه ته نشینی دوم احتیاج نیست ولیکن باعث افزایش غلظت سولفات یا کلراید آب می شود.
• آهک اضافی خود نقش منعقد کننده را بازی می کند هرچند که استفاده از منعقد کننده های مثل سولفات یا کلراید فریک و یا آلومینات سدیم در عملکرد فیلترها و نیز در کاهش کدورت آب سبک شده تاثیر بسیار مثبتی دارد.
• اگر مقدار گاز دی اکسید کربن آب بیش از 10 میلی گرم بر لیتر باشد در آن صورت ممکن است برای کاهش مصرف آهک، از فرآیند هوادهی استفاده شود.

شرایط حوضچه آهک زنی Lime Softening
در شرایط حوضچه آهک زنی Lime Softening در pH حدود 10.5-9.5 منیزیم به صورت هیدرو کسید منیزیم رسوب می کند. این رسوب دارای بار الکتریکی مثبت است اما کلسیم به صورت کربنات کلسیمCaCO3 رسوب می کند که دارای بار الکتریکی منفی است.
سیلیکا در حوضچه آهک زنی به صورت ذرات کلوییدی باردار قوی با بار منفی حضور دارد. می توان آلومینات سدیم را به عنوان کمپلکس قوی آنیونی به حوضچه اضافه کرد تا منیزیم و کلسیم همزمان رسوب کرده و سیلیکا هم جذب سطحی هیدروکسید منیزیم شود.
به همین خاطر است که اگر به حوضچه آهک زنی ، علاوه بر آهک، آلومینات سدیم نیز اضافه شود، در آب تصفیه شده مقدار منیزیم باقیمانده کمتر خواهد بود.
نکته: در محاسبه مقدار آهک و سودای مورد نیاز، احتیاج به داشتن آنالیز آب پیش از ورود به مرحله آهک زنی است و اگر قبلا برای حذف مواد آلی، از کلر و یا برای افزایش سرعت ته نشینی از مواد منعقد کننده استفاده کرده ایم لازم است که تاثیر این مواد را در آنالیز آب در نظر بگیریم.

 

محاسبه مقدار آهک لازم:

روشهای مختلفی برای محاسبه آهک لازم پیشنهاد شده است که در منطقی ترین روش مقدار آهک را می توان با استفاده از موارد زیر تخمین زد.(تمام مقادیر بر حسب معادل کربنات است) :
1. CO2 دی اکسید کربن آزاد
2. بی کربناتی که به کربنات تبدیل می شود و اگر آهک زنی کامل باشد همه بی کربنات به کربنات تبدیل می شود.
3. هیدروکسید اضافی مورد نظر در آب خروجی از سیستم
4. سختی منیزیم که می خواهیم حذف کنیم
نکته: اگر pH در حوضچه آهک زنی به حدود 10.5 افزایش یابد نه فقط باعث حذف سختی منیزیم می شود بلکه با تشکیل Mg(OH)2 عملا ماده منعقد کننده به آب اضافه می شود چون هیدروکسید منیزیم به خوبی نقش یک منعقد کننده را بازی می کند.
از این رو می توان حتی در مقدار ماده منعقد کننده مصرفی هم صرفه جویی کرد و به علاوه در مورد مصرف سیلیکا هم موثر است. در صورتی که PH کمتر از 10 باشد، احتیاج به ماده منعقد کننده ای مثل آلوم و غیره خواهد بود تا ته نشینی ذرات معلق کامل شود.
هرچند امروزه با توسعه روشهای دیگر کاهش سختی، آهک زنی با هدف فقط کاهش سختی جذابیت خود را از دست داده است ولی باید توجه داشت که که فواید آن هنوز قابل توجه است از جمله :
1. کاهش فلزات سنگین و ترکیبات فلزی و نیز ترکیبات آلی
2. کاهش موثر باکتری ها، ویروس ها و جلبک ها
3. کاهش همزمان آهن و منگنز، سرب و کروم و نیز سیلیکا
و در پایان لازم به ذکر است که اگر در تصفیه خانه های آب آشامیدنی از آهک زنی برای کاهش سختی آب استفاده می کنند باید توجه داشته باشند که کلر زنی حتما پس از کاهش PH آب به زیر 8.7 انجام شود چون قدرت باکتری کشی کلر در PH های بالا کاهش می یابد.

دستگاه سختی گیر رزینی آب:

Resin Ion Exchange Water softener

 مبادله كننده يوني(رزين ها)Ion Exchange Resin: رزين‌هاي تعويض يوني ذرات جامدي هستند كه مي‌‌توانند يونهاي نامطلوب در محلول را با همان ميزان از يونهاي مطلوب مشابه جايگزين نمايد. رزينهاي مصنوعي از نوع سيليكات آلومينيوم مي باشند.
 و به رزينهاي معدني زئوليت گويند كه در طبيعت بصورت سنگهايي يافت مي‌‌شود. اين مواد, يونهاي سختي‌آور آب (كلسيم و منيزيم) را حذف كرده و به جاي آن يون سديم آزاد مي‌‌كنند و از اين رو به زئوليتهاي سديمي مشهورند.

آشنايي با عملكرد سيستمهاي سختي گير رزيني:

Resin Ion Exchange Water softener application
از جمله روشهاي معمول در حذف سختي آب، استفاده از سيستمهاي سختي گير رزيني (تبادل يوني) در حذف املاح مولد سختي از آب مي¬باشد. در اين سيستمها، آب سخت با عبور از ميان بستر رزين درون ستونهاي سختي¬گير، املاح كلسيم و منزيم خود را با كاتيون تك ظرفيتي سديم موجود مبادله نموده و آب نرم از سيستم خارج مي¬شود. مكانيسم كلي اين واكنش بصورت زير مي¬باشد (در اين واكنش R نمايانگر رزين مي¬باشد).
Ca (OH)2 + Na2R  CaR + 2 NaHCO3
بر اين اساس، با عبور آب از بستر رزين، سديم از سطح رزين جدا گشته و به فاز محلول وارد مي¬شود، در حالي كه كلسيم از فاز محلول جدا و وارد فاز تبادل مي¬شود. در طي اين مكانيسم، به ازاي هر كاتيون دو ظرفيتي مولد سختي، دو اتم سديم وارد آب مي¬شود. سختي زدايي به روش تبادل يوني از راندمان عملكردي بسيار بالايي برخوردار مي¬باشد. با اين وجود غلظت يون سديم پس از مدت زمان مشخصي در سطح رزين كاسته شده و بدين ترتيب كارايي رزين كاهش مي¬يابد. اين حالت كه مرسوم به نقطه شكست يا نقطه پاياني است، احيا رزين را با محلول كلريد سديم 10 % ايجاب مي¬نمايد تا يون سديم حاصل از يونيزاسيون NaCl با يون كلسيم يا منيزيم جذب شده در سطح رزين تعويض شود. مكانيسم كلي اين مرحله بصورت:
CaR + 2NaCl  Na2R + CaCl2

سيكل عملكردي واحد سختي گير رزيني

بطور كلي سيكل عملكردي سيستمهاي رزيني شامل 5 مرحله:

– سيكل نرم سازي آب
– سيكل شستشوي معكوس
– سيكل احيا سيستم
– سيكل شستشوي آرام
– سيكل شستشوي سريع

– سيكل عمكردي (Service) : ورود آب خام و انجام عمليات سختي گيري
– سيكل شستشوي معكوس (Backwash) : در اين سيكل جهت جريان عكس حالت قبل بوده و ذرات به دام افتاده بر روي بستر رزين از جمله ذرات سيلت، رسوبات، ذرات آهن و … از سطح رزين شسته مي¬شوند. سيكل Backwash در يك سختي گير معمول، نيازمند سرعت جريان در حدود (3 گالن در دقيقه / 13 ليتر در دقيقه) مي¬باشد.
– سيكل احيا سيستم (Regeneration) : در اين مرحله، محلول نمك به آرامي از روي بستر رزين عبور داده مي¬شود تا رزين تا جاي ممكن سديم را از محلول جذب و ظرفيت تبادل خود را بازيابد.
– شستشوي آرام (Slow Rines) : در اين مرحله، با شستشوي آرام بستر رزين، آب نمك مازاد از رزين شسته شده و خارج مي¬شود.
– شستشوي سريع (Fast Rines) : در مرحله نهايي رزين ها تحت شستشوي سريع قرار مي گيرند.

شماتيك كلي ستون سختي گير رزيني

نكات موثر در طراحي و عملكرد سيستمهاي سختي گير رزيني:

ظرفيت و بازدهي سختي گيرهاي رزيني تحت تأثير عواملي چون نوع و ميزان رزين مورد استفاده، ميزان مواد مورد استفاده در احياء سيستم، غلظت محلول آب نمك، سختي آب ورودي به سيستم، دماي آب و زمان احياء سيستم مي¬باشد.
از ديگر پارامترهاي موثر در طراحي و عملكرد بهينه واحدهاي سختي گير رزيني توجه به كيفيت آب خام ورودي به سيستم مي¬باشد. به عنوان مثال، چنانچه غلظت يون سديم در آب خام ورودي بالا باشد، مانع از جذب و تعويض موثر يونهاي كلسيم و منزيم شده و سيستم تنها قادر به جدب ميزان پاييني از عوامل مولد سختي خواهد بود. حضور يونهاي سولفات و كلرايد در آب نيز مي¬تواند سبب تشكيل تركيبات كلريد سديم و سولفات سديم گردد كه از پتانسيل زنگ زدگي يا خوردگي ماشين آلات و قطعات برخوردار مي¬باشد. در اين گونه موارد توصيه فني بر استفاده از ساير روشهاي جايگزين همچون سيستمهاي اسمز معكوس در حذف عوامل سختي
مي¬باشد. به علاوه وجود تركيبات كلر آزاد، آهن، منگنز، مس، فلزات سنگین و نيز مواد معلق در آب ورودي سيستم مي¬تواند سبب فرسايش و تخريب زود هنگام رزینها، كاهش آبدهي سيستم و تقليل بازدهي سيستم گردد. بر اين اساس ضروري است تا پيش از طراحي سيستم، با توجه به كميت و كيفيت آب خام ورودي به سيستمها، پيش تصفيه مناسب جهت حذف ذرات معلق و عناصر مذکور اتخاذ گردد.

دستگاه سختی گیر Resin Ion Exchange Water softener System

 برای سختی زدایی معمولاً از دستگاه های سختی گیرWater Softener استفاده می شود.
 دستگاه شامل یک استوانه فلزی است، که در داخل آن مواد موثر در سختی زداییWater Softening (رزین های تبادل یونی) قرار گرفته است. رزینهای مزبور، کلسيم و منيزيم را با سديم تعويض کرده و آب سخت را به آب نرم تبديل مي کنند. رزينهاي دستگاه سختي گير پس از مدت زمان معين اشباع مي شوند و کارايي خود را از دست مي دهند. اگر رزين با محلول کلرو سديم 10% شستشو شود، خاصيت سختي گيري خود را باز مي يابد.
 غلظتهاي کمتر و يا بيشتر نمک اثر کمتري دارند. استفاده از آبهاي گل آلود و داراي مواد معلق، و همچنين آبهايي که داراي املاح آهن، منگنز، مس و ديگر فلزات سنگين مي باشند، رزينها را فرسوده و آبدهي دستگاه سختگير را کم مي کنند. توصيه مي شود

 

سختي گيرهای الكترونيكی:

آب مهمترين سيال در حرارت و برودت است كه وظيفه انتقال گرما در مبدلهاي حرارتي را به عهده دارد . در برجهاي خنك كن ، بويلرها و چيلرها از آب به عنوان مايع مبدل استفاده مي شود بطوريكه گردش آب موجب تبادل حرارتي ميگردد . معمولا آب استفاده شده در كاربردهاي حرارتي و برودتي از نوع آب سخت است ، آبهاي سخت تشكيل پوسته كربنات كلسيم مي دهند كه مشكلات متعددي را بوجود مي آورد . اين پوسته به شكل رسوب بر روي سطوح داخلي لوله هاي حامل آب باعث كاهش ظرفيت انتقال جريان آب و انتقال جريان حرارت مي شود.

آب مهمترين سيال در حرارت و برودت است كه وظيفه انتقال گرما در مبدلهاي حرارتي را به عهده دارد . در برجهاي خنك كن ، بويلرها و چيلرها از آب به عنوان مايع مبدل استفاده مي شود بطوريكه گردش آب موجب تبادل حرارتي ميگردد . معمولا آب استفاده شده در كاربردهاي حرارتي و برودتي از نوع آب سخت است ، آبهاي سخت تشكيل پوسته كربنات كلسيم مي دهند كه مشكلات متعددي را بوجود مي آورد . اين پوسته به شكل رسوب بر روي سطوح داخلي لوله هاي حامل آب باعث كاهش ظرفيت انتقال جريان آب و انتقال جريان حرارت مي شود.
هنگامي كه آبهاي سخت حرارت داده ميشوند تشكيل پوسته خيلي سريعتر انجام مي گيرد كه مشكلات زيادي را در بويلرها و آبگرمكن ها به وجود مي آورند يك پوسته به قطر يك ميليمتر بر روي سطوح گرم كننده يك آب گرم كن بصورت عايق حرارتي عمل كرده و در نتيجه تقريباً %10 افزايش هزينه به وجود خواهد آمد.
تشكيل رسوب در جدارها و ديوارها باعث آسيبهاي فراواني به تأسيسات حرارتي و برودتي ميشود كه مهمترين آنها كاهش بازدهي مبدلها و در نتيجه افزايش انرژي راهبردي است .آناليز شيميايي رسوب نشان ميدهد كه تركيب اصلي تشكيل دهنده كربنات كلسيم ، سولفات كلسيم ، سولفات باريم ، سيليكا و آهن است كه در صد فراواني كربنات كلسيم بيشتر از تركيبات ديگر مي باشد. مقاومت حرارتي كربنات كلسيم بسيار زياد بوده و در صورت تشكيل رسوب همان طور كه اشاره كرديم در ديواره ها نقش يك عايق را بازي ميكند كه اين امر نقش بسزايي را در كاهش بازدهي مبدلهاي حرارتي دارد. اگر بتوان از تشكيل كربنات كلسيم در جداره مبدلهاي حرارتي جلوگيري كرد روند كاهش بازدهي با گذشت زمان متوقف ميشود . معمولاً كاتيونهاي كلسيم و منيزيم در آب عامل رسوب هستند كاتيون كلسيم صرفنظر از نمك هاي آن كه شامل سولفات كلسيم ، كلروكلسيم و ساير نمكهاي كلسيم مي شود سختي كلسيم را تشكيل ميدهند .همانطور كاتيون منيزيم باعث سختي منيزيم مي گردد و چون عامل اصلي سختي آب تركيبات معدني اين دو عنصر است لذا بطور كامل فرض مي گردد كه سختي كل آب از سبك كردن به كمك آب آهك و خاكستر كربنات سديم و سبك كردن با استفاده از مبادله كننده هاي يوني به وجود مي آيد. به رسوب و عوامل ايجاد آن در ادامه به صورت كامل پرداخته مي شود. تا كنون روشهاي مختلفي براي مقابله با اين مسئله پيشنهاد شده است در روشهاي معمول از مواد افزودني شيميايي استفاده مي شود كه علاوه بر پايين بودن بازدهي مشكلات زيست محيطي نيز ايجاد مي گردد. روشهاي بهتر ديگري مانند الكترو دياليز ، تقطير ، انجماد و اسمز معكوس وجود دارد كه به علت پيچيدگي وگران بودن فقط در شرايط خاص بكار برده ميشوند.
در حال حاضر سختي گيري و رسوب زدايي الكترونيكي به عنوان يك روش غير شيميايي و بدون نياز به مواد شيميايي افزودني به آب و سازگار با محيط زيست با خواص بسيار مفيد ديگر براي صنايع مختلف همواره به عنوان جايگزين مناسبي براي روش هاي پيشين مطرح است. سختي گيري، پالايش الكترونيكي آب است علي رغم كيفيت كاركردي مناسب و مزاياي فراوان به علت ضعف در تحليل عملكرد از ديدگاه تئوري هاي فيزيكي و شيميايي نفوذ آن در بازارهاي تجاري چشمگير نبوده است .اما در چند سال گذشته با تحقيقات وسيعي كه در سطوح دانشگاهي و مراكز تحقيقاتي انجام شده است روشهاي الكترومغناطيسي جايگزين مواد مغناطيسي گذشته شده است . همچنين تئوريهاي قابل قبولي نيز ارائه شده كه اين امر چشم انداز بسيار مناسبي براي اين تكنولوژي سودمند ترسيم نموده است.

 

انواع دستگاه سختی گیر رزینی:

Resin Ion Exchange Water softener System all types

استانداردهاي آب ورودي به دستگاه سختی گیر رزینی تبادل يون رزيني
با توجه به اينكه رزینها داراي محدوديت هايي از نظر ميزان آلاینده های ورودي مي باشند، لذا آب ورودي به سيستم بايد داراي خصوصيات به شرح ذيل باشد، لازم به ذكر است درصورت عدم تطابق آب خام ورودي به سيستم سختی گیر با شرايط ذيل كاركرد سيستم با مشكل مواجه خواهد شد و بايد سيستم پيش تصفيه مناسب در نظر گرفته شود.

مزایا و معایب سیستم های سختی گیر رزینی:

● محاسن سيستم های سختی گیر رزینی Ion Exchange Water softener ساخت شرکت مهندسی لیان تدبیر
• قابلیت کارکرد سيستم بصورت پيوسته و مداوم ( Continues ) 24ساعت در شبانه روز
• قابليت دريافت ورودي با میزان سختی بالا
• ميزان بازدهي بالا در کل سيستم
• نرخ بالاي بازيافت آبهاي آلوده تا 98% منابع ورودي بر اساس ميزلن املاح وناخالصي هاي موجود
• مصرف انرژي پايين
• نياز به حداقل شستشو
• جلوگيري از عبور سليکا تا 90%
• سادگي فرآيند تنها فاکتور پيچيده, کنترل آب ورودي به سيستم جهت به حداقلرساندن احتياجات مداوم جهت پاکسازي رزین ها مي باشد.
• ظرفيتهاي توليد متعدد
• پايين بودن هزينه نگهداري سيستم
• عدم بکار گرفتن مواد زيان بخش براي انسان در اين سيستم
• مصرف پايين انرژي در سيستم
• استفاده از حداقل مواد شيميايي در سيستم سختی گیر رزینی
• عدم تحميل هر گونه آثار منفي به محيط زيست
• پايين بودن هزينه نصب و راه اندازي سيستم
• توليد خالص ترين آب که آب توليدي توسط اين سيستم مورد تاييد NASA قرار گرفته وکاملا با استانداردهاي جهاني مطابقت دارد.

 

دستگاه سختی گیر تمام اتوماتیک:

Automatic Resin Ion Exchange Water softener System

دستگاه سختی گیر آب Water Softener System
سختی گیر آب Water Softener به سیستم متشکل از یک مخزن تحت فشار فلزی یا کامپوزیتی، نازل های آب پخش کن، سیستم شیر چند راهه ، رزین تبادل یونی، و تجهیزات بکواش اطلاق می گردد که وظیفه آن نوعی تبادل یونی بین املاح های موجود در آب و رزین های موجود در مخزن جهت کاهش رسوبات و حذف سختی آب خام مورد استفاده قرار می گیرد.

سختی گیرهای رزینی در مسیری از آب ورودی اصلی تاسیسات قرار می گیرد که هم بطور مستقیم و هم بصورت ذخیره ای قابلیت تصفیه آب را دارا می باشد.
سختی گیر آب یک دستگاه ایمن، کم هزینه و کارآمد در تصفیه آب تاسیساتی صنایع و موتورخانه های ساختمان شمرده می شود.

طرز کار دستگاه سختی گیر رزینی Water Softener System
این دسته از سختی گیرها بر مبنای تبادل یون Ion Exchange آب را نرم می کنند. یون های سختی همچون منیزیم و کلسیم که در آب وجود دارند، از محفظه تحت فشار سختی گیرعبور می کنند. دراین مرحله رزین یون سدیم خود را با منیزیم و کلسیم مبادله نموده و منجر به نرم شدن آب ورودی به دستگاه می شود.
پس از مدت معینی بین ۸ تا ۷۲ ساعت، رزین از یون های سخت انباشته می شود و دیگر قادر نخواهد بود عمل سختی گیری را به خوبی انجام دهد که به آن مرحله اشاع رزین گفته می شود از این رو لازم است از این مرحله به بعد، عمل احیای رزین سختیگیر انجام گردد.
برای این کار محلول آب نمک از رزین عبور داده می شود و منجر می شود تا مجددا سدیم نمک جایگزین یون های سخت شود. پس از آن رزین مجدد قادر خواهد عملیات سختی گیری آب را انجام دهد.

 

اجزاء تشکیل دهنده سختی گیر رزینی:

یک سختی گیر استاندارد از اجزا زیر تشکیل شده است:

۱. مخزن سختی گیر: برای قرار گرفتن رزین و دیگر متعلقات در داخل آن و ایجاد فشار لازم
۲. نازل ها
۳. لوله رایزر: جهت انتقال آب سختی گیری شده به مجرای تعریف شده
۴. تانک نمک: محلول نمک در داخل این مخزن قرار دارد برای احیا کردن رزین داخل سختی گیر
۵. لوله تخلیه
۶. رزین کاتیونی : دانه های رزین از دیگر اجزای مهم در تجهیزات سختی گیر آب می باشند که در انواع کاتیونی و آنیونی در پایین ترین سطح از مخزن قرار می گیرند. دانه های رزین در اثر تمام با آب ممکن است در آن شناور شوند، به همین دلیل آنها را روی بستری از سیلیس قرار می دهند.
با استفاده زیاد از سختی گیر رزینی و وجود املاحی از قبیل مس و منگنز در آب به مرور به کارایی رزین آسیب زیادی وارد نموده و به همین دلیل لازم است لایه های رزینی تعویض شوند.
۷. سیلیس : در بستر مخزن سختی گیر قرار می گیرد.
۸. شیر سختی گیر: مهمترین جز سختی گیر می باشد که دارای انواع مختلفی می باشد:
. شیر دستی سختی گیر
. شیر نیمه اتوماتیک سختی گیر
. شیر اتوماتیک سختی گیر

مشخصات سختی گیر رزینی Ion Exchange Water Softener
• جنس بدنه سختی گیر از فلز یا استیل و یا فایبرگلاس می باشد
• رزین کاتیونی و رزین آنیونی
• مجهز به شیر سلوولو اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک جهت Back Wash
• حداقل فشار کاری در سختی گیر 2 اتمسفر و حداکثر 5 اتمسفر
• دارای دریچه منهول برای بازید
• دارای مخزن آب نمک از جنس پلی اتیلن
• یک لایه سنگ سیلیس و یک لایه رزین
• لوله ها و رایزر ها از جنس گالوانیزه یا PVC

انواع سختی گیر های رزینی از نظر جنس بدنه Ion Exchange Water Softener
1. سختی گیر رزینی فلزی (گالوانیزه)
2. سختی گیر رزینی فایبرگلاس FRP
3. سختی گیر رزینی استیل

اجزای سختی گیر رزینی فلزی Ion Exchange Water Softener
1. شیر تخلیه
2. فشار سنج
3. ورود آب به دستگاه
4. خروج آب از دستگاه
5. شیرچند راهه
6. شیر آب نمک
7. رزین
8. آب پخش کن
9. صفحه آب پخش کن
10. لوله شستشوی معکوس
11. شیر تخلیه آب
12. پایه ها
13. آب نمک
14. مخزن نمک
15. دریچه بازدید

روش احياء سختيگير Water softener regeneration با شير چند راهه:

روش احياء سختيگير با شير چند راهه:
1- اهرم (دسته) شير را به مدت 20-10 دقيقه روي شماه 1 بگذاريد تا عمل شستشو معکوس انجام شود. بدين ترتيب مواد معلق از بستر رزين زدوده مي شوند و فشردگي بستر کاهش مي يابد.
2- شير منبع نمک را باز کنيد. سپس اهرم را به مدت 25 الي 45 دقيقه در موقعيت شماره 2 قرار دهيد. تا رزين دستگاه سختي گير با محلول نمک شستشو شود.
3- شير منبع نمک را ببنديد. اهرم را در موقعيت 2 نگهداريد تا رزين با آب تميز شستشو شود.
4- جهت بهره برداري از دستگاه تصفيه، اهرم شير را به موقعيت 3 منتقل نماييد.
5- منبع آب نمک را براي احياء دوره بعد آماده نماييد. براي اين منظور، کمبود نمک آن را جبران و مخزن را از آب سختي گرفته شده پر کنيد.

کاربرد سختی گیر رزینی Water Softener System application
با توجه به تاثیرات منفی سختی آب بر سلامت انسان و همچنین تجهیزات صنعتی، از سختی گیر رزینی در محیط های مختلفی استفاده می گردد.
از جمله موارد کاربرد سختی گیر می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:
• تصفیه آب قبل از ورود به مولدهای حرارتی، دیگ های بخار و تاسیسات مولد نیرو
• حذف سختی آب آشامیدنی در تصفیه خانه های صنعتی و خانگی
• تصفیه آب ورودی به دستگاه های صنایع نساجی و رنگرزی به منظور افزایش کیفیت رنگ
• جلوگیری از ایجاد رسوب در تجهیزات برج های خنک کن، چیلر و سیستم های حرارتی و برودتی
• کاربرد سختی گیر رزینی بسیار گسترده بوده و موارد فوق تنها چند نمونه می باشند.
• نکته بسیار مهم در این تجهیزات رعایت استانداردها در فرآیند طراحی آنها می باشد. شرکتهای تولید کننده سیستمهای تصفیه آب که در زمینه طراحی و ساخت سختی گیر رزینی فعالیت دارند، به منظور افزایش کیفیت دستگاه به مواردی از قبیل جنس مناسب مخزن، محل دقیق شیرهای ورودی و خروجی، اندازه و ابعاد مخزن و کیفیت اتصالات و سایر تجهیزات موجود در آن توجه دارند.

قیمت سختی گیر رزینی Water Softener System
قیمت سختی گیر وابسته به پارامترهایی از جمله جنس بدنه، اتوماتیک یا نیمه اتومات بودن شیر، مقدار رزین مورد استفاده، دبی آب تصفیه شده در روز و میزان سختی گل آب ورودی به سختی گیر می باشد.

فروش دستگاه سختی گیر رزینی Water Softener System
مشخصات فنی دستگاه سختی گیر رزینی شرکت لیان تدبیر

Water Softener System Technical specification

مقايسه سيستمهاي اسمز معكوس RO و سیستم سختی گیر رزینی / تبادل يوني IX
 مقايسه دو سيستم فوق از نظر هزينه¬ها و كيفيت آب توليدي حائز اهميت است. تهيه آب خالص معمولاً نياز به سيستم IX دارد و براي آبهايي كه مقدار ذرات جامد محلول آب نسبتاً پايين و ميزان مصرف محدود و كم مي¬باشد، شايد سيستم IX كفايت نمايد. اما در شرايطي كه ميزان ذرات جامد محلول آب بالا است استفاده از سيستم RO به سيستم تبادل يوني رجحان مي¬يابد.
 در سيستم تبادل يوني براي احياء سيكل هيدروژن (R-H) كه معمولاً از اسيدكلريدريك و براي احياء سيكل آنيوني (R-OH) از محلول سود NaOH استفاده مي¬شود. بنابراين سالانه هزينه بسيار زيادي جهت خريد اسيد و باز صرف مي¬گردد. در اين روش خطرات احتمالي براي كارگران به هنگام كار با اسيد و باز نيز وجود دارد. در اين سيستم هزينه¬هاي خريد رزين و همچنين انبار كردن مقداري از آن را نيز بايد منظور كرد و هر سال چندين بار نسبت به تعويض رزين اقدام نمود.
 سيستم RO حذف ذرات به ريزي يونها را از محلول امكان پذير مي¬ساز اين سيستم با تخليص آب و حذف نمكها (املاح) و ناخالصي¬هاي ديگر، رنگ و مزه و مشخصات ديگر آب را بهبود مي¬بخشد. در سيستم RO از ممبران مخصوص (Semi- Permeable) آب خالص به آساني عبور مي¬كند، در صورتيكه يونهاي ناخواسته و آلودگيها اجازه عبور از ممبران را نمي¬يابد. تكنولوژي اسمز معكوس عمدتاً فرايند Cross flow را بكار مي¬گيرد و بدين ترتيب ممبران مرتباً شستشو و تميز مي¬گرداند بطوريكه بخشي از آب از ممبران عبور مي¬كند و مامبقي آن صرف جمع آوري و جارو كردن موادي كه اجازه عبور نيافتند مي¬گردد.
 سيستم RO نياز به نيروي محركه¬اي دارد كه سيال را از ممبرانها عبور دهد كه اين نيرو معمولاً فشار اعمال شده از سوي پمپها است. هر چه فشار پمپ بالاتر باشد اين نيروي محركه قوي تر خواهد بود. هر چه غلظت ناخالصيها در آب دفع شده بيشتر شود، فشار لازم براي ادامه كار افزايش مي¬يابد.
 سيستم RO توانايي دفع باكتريها، املاح، پروتئين، شكر، ذرات، رنگها و ساير اجزاي با وزن مولكولي بيش از 150- 250 دالتون را دارد. جداسازي يونها در وش RO معمولاً به كمك ذرات باردار انجام مي¬شود. بدين معني كه يونهاي محلول حامل بار مانند نمكها تمايل بيشتري از يونهاي بدون بار مانند مواد ارگانيك دارند كه از محلول جدا شوند و هر چه اندازه و باز ذرات بيشتر باشد امكان دفع آن بيشتر خواهد بود.
 در روش اسمز معكوس و با تكنولوژي امروزي آن دستگاه هيچگونه هزينه جانبي عمده¬اي در بر ندارد. ممبرانها دستگاه 3 تا 5 سال عمر مفيد دارند و از جهت مقايسه كل هزينه خريد يك دستگاه كمتر از هزينه يك سال اسيد و باز مصرفي در سيستم تبادل يوني مي¬باشد. انتخاب سيستم اصلح معمولاً موضوعي اقتصادي است. براي آب با TDS تا حدود ppm 500 هزينه كل استفاده از مخلوطي از دو سيستم RO و IX از هزينه كل سيستم IX كمتر است اما بر اساس اطلاعات جمع آوري شده توسط شركت DOW مذكور به ppm 130= TDS تقليل يافته است. هزينه اصلي بهره برداري از سيستم IX مربوط به مواد شيميايي لازم براي احيا سيستم است، در صورتيكه هزينه عمده راهبري سيستم RO را مصرف برق براي كار پمپهاي تغذيه سيستم RO تشكيل مي¬دهد. اگرچه طي سالهاي گذشته هزينه انرژي الكتريكي افزايش يافته است ولي افزايش هزينه تهيه مواد شيميايي مانند سود كاستيك و اسيد به مراتب بيشتر بوده است.
 هزينه مواد شيميايي حتي در سيستمهاي پيشرفته IX كه با روش Current Regeneratin Counter كار مي¬كند، حدود 70% هزينه بهره¬برداري از سيستم را تشكيل مي¬دهد. از سوي ديگر با پيشرفتهايي كه در تكنولوژي RO بدست امده است با كاهش فشار كار ممبرانها در اين سيستم نقطه ضعف آن كه همان افزايش هزينه برق است جبران شده است.
 سيستمهاي قبلي با فشار 27 الي 41 بار كار مي¬كردند. در حاليكه سيستمهاي جديد در فشار حدود 17 بار كار مي كنند. با توجه با ارتباط مستقيم كاهش فشار و كاهش هزينه برق در حال حاضر هزينه برق كمتر از 30% كل هزينه راهبري سيستم RO شده است.
 بطور خلاصه مقايسه دو سيستم اسمز معكوس (RO) و تبادل يوني (IX) و مزيتهاي سيستم RO نسبت به IX به شرح زير مي باشد.
 سیستم RO با هزینه نگهداری پایین تر از دقت بالاتری برخوردار است و نیاز به شستشوي ادواری ندارد.
 سیستم RO به نیروی پرسنل کمتری نسبت به سختی گیر(IX) نیازمند می باشد.
 در سیستم IX کیفیت آب تولیدی با گذشت زمان و کارکرد دستگاه کاهش می¬یابد و این به دلیل استهلاک رزین موجود، عدم احیای کامل رزین ، عدم آشنایی کافی بسیاری از کارگران با زمان و نحوه درست احیامی باشد. این کاهش کیفیت به حدی است که در بسیاری از واحدهای صنعتی در مبدلهای حرارتی و لوله ها مشكل رسوبگیری ایجاد می شود.
 فاضلاب خروجی از تصفیه با سیستم سختی¬گیر دارای آلودگی¬هایی است که برای محیط زیست مشکل زا بوده و مجوز ورود به شبکه فاضلاب نداشته و باید قبل از دفع تصفیه شود.در صورتی که دفع فاضلاب RO به محیط زیست و شبکه فاضلاب بلامانع است و نیاز به تصفیه قبل از دفع ندارد.
 – سیستم سختی¬گیر در بهترین شرایط کاربری فقط قادر به حذف سختی موقت آب بوده و نمی¬تواند سختی دائم آب را برطرف نماید، در حالی که سیستم RO قادر به حذف99 درصد املاح محلول در آب و حتی میکروارگانیسمها، باکتری ها و ویروسها نیز می باشد.
 فضای اشغال شده توسط سیستم (IX) به مراتب بیش از فضای مورد نیاز برای سیستم RO جهت تولید میزان آب مساوی خواهد بود و با توجه به هزینه سرمایه¬گذاری برای احداث سالن، یکی از معایب دیگر سیستم (IX) محسوب می شود.

مقایسه هزینه های سختی گیر رزینی Water Softener و سیستم اسمز معکوس RO
 سیستم اسمز معکوس RO با هزینه نگهداری پایین تر از دقت بالاتری برخوردار است و نیاز به شستشوي ادواری ندارد.
 سیستم اسمز معکوس RO به نیروی پرسنل کمتری نسبت به سختی گیررزینیIon Exchange water softener (IX) نیازمند می باشد.
 در سیستم سختی گیررزینیIon Exchange water softener ( کیفیت آب تولیدی با گذشت زمان و کارکرد دستگاه کاهش می یابد و این به دلیل استهلاک رزین موجود،عدم احیای کامل رزین ،عدم آشنایی کافی بسیاری از کارگران با زمان و نحوه درست احیامی باشد.این کاهش کیفیت به حدی است که در بسیاری از واحدهای صنعتی در مبدلهای حرارتی و لوله ها مشگل رسوب گیری ایجاد می شود.
 در صورتی سیستم اسمز معکوس RO همواره با استاندارد لازم به تولید آب ادامه می دهد.
 4-فاضلاب خروجی از تصفیه خانه ای که با سیستم سختی گیررزینیIon Exchange water softener کار میکند دارای آلودگیهایی است که برای محیط زیست مشکل زا بوده و مجوز ورود به شبکه فاضلاب نداشته و باید قبل از دفع تصفیه شود.در صورتی که دفع فاضلاب سیستم اسمز معکوس RO به محیط زیست و شبکه فاضلاب بلامانع است و نیاز به تصفیه قبل از دفع ندارد.
 سیستم سختی گیررزینیIon Exchange water softener در بهترین شرایط کاربری فقط قادر به حذف سختی موقت آب بوده و نمی تواند سختی دایم آب را برطرف نماید، در حالی که سیستم اسمز معکوس RO قادر به حذف99 درصد املاح محلول در آب و حتی میکروارگانیسمها ،باکتری ها و ویروسها نیز می باشد.
 سیستم های اسمز معکوس RO کاملا اتوماتیک و مجهز به انواع تجهیزات کنترلی بوده و کیفیت آب تولیدی همواره تحت کنترل اپراتور می باشد.
 فضای اشغال شده توسط سختی گیررزینیIon Exchange water softener به مراتب بیشتر از فضای مورد نیاز برای سیستم اسمز معکوس RO جهت تولید میزان آب مساوی خواهد بود و با توجه به هزینه سرمایه گذاری برای احداث سالن،یکی از معایب دیگر سختی گیررزینیIon Exchange water softener محسوب می شود.

 

روش های اندازه گيري سختي آب:

1 ) در اين سختي بوسيله حساب و برآورد , قابل به كاربردن براي همه آبها ميباشد اگر يك آناليز ماده اي معدني نمايش داده شود , سختي بوسيله محاسبه و استفاده از بار دياگرام ميتواند گزارش شود.
2 ) روش تيتراسيون بوسيله EDTA (دي سديك اتيلن دي آمين تترا اسيد استيك ) است .

روش 1) اندازه گيري سختي بوسيله محاسبه و برآورد :

روش توضيح داده شده براي تعيين منحني است , جهت محاسبه آن , از نتايج مجزا و تعيين شده براي كلسيم و منيزيم استفاده ميكنيم يعني به طور مثال :

H(mg/lit as Caco3 )= 2.497(mg/lit as Caco3) Ca + 4.118(mg/lit as Caco3) Mg

روش 2 ) تيتريمتريك EDTA :

قاعده كلي : EDTA يك اسيد است و نمك سديم آن بصورت يك تركيب كمپلكس محلول با يون هاي + Ca2+ , Mg2 تشكيل ميدهد كه اگر يك مقدار كم حدود دو قطره از يك تركيب رنگي مانند اريوكروم بلاك (EBT) به محلول آبي شامل Ca2+ , Mg2+ در pH =10+0.1 و محلول قرمز شرابي ميشود در اثر اضافه كردن EDTA بعنوان تيترانت كلسيم و منيزيم بصورت كمپلكس تبديل ميشوند و وقتي همه Mg , Ca بصورت كمپلكس درآمدند محلول آبي رنگ ميشود كه نشان دهنده نقطه پاياني تيتراسيون است كه يون منيزيم بايستي بطور رضايت بخشي در نقطه پاياني باشد براي اطمينان حاصل كردن از اين موضوع , مقداري از نمك خنثي Mg كمپلكس شده با EDTA را كه به آن بافر اضافه شده را درنظر ميگيريم و اين بطور اتوماتيك منيزيم كافي براي يك تصحيح ساده را نمايان ميكند . تيزي نمودار در نقطه پاياني با افزايش pH افزايش مييابد ,كه pH نمي تواند افزايش يابد ولي خطر رسوب كربنات كلسيم يا هيدروكسيد منيزيم وجود دارد و تغيير رنگ معرف در pH با صورت مي پذيرد . pH مشخص 10+ 0.1 يك سازش رضايت بخش است .
بعضي يون هاي فلزي به سبب كم رنگ شدن و محو شدن يا نقطه پاياني نامعلوم يا مصرف EDTA , در واكنش دخالت مي كنند . واين دخالت با اضافه كردن بازدارنده هاي مشخص قبل از تيتراسيون كاهش ميابد .