پیامبر آب

فرآیند نرم سازی

فرآیند های نرم سازی به منظور کاهش سختی آب به کار می روند. با استفاده از مواد شیمیایی، سختی آب تحت واکنش های شیمیایی قرار می گیرد و رسوب می نماید، که در نتیجه سختی آب کاهش می یابد. سختی آب به دلیل وجود کربنات ها، بی کربنات ها، سولفات ها، کلرید ها و نیترات های فلزات کلسیم ، منیزم، آهن و آلمینیوم است. از آنجائی که سه فلز آهن ، مگنز، آلمینیوم به مقدار کم در آب وجود دارد، قسمت عمده سختی  آب های خام تا حد زیادی به شرایط زمینی که آب در آن جاری است، بستگی دارد و به همین دلیل مقدار یون ها در آب های سطحی و زیرزمینی متفاوت است. سختی آب به صورت دائم یا سختی غیر کربناتی و موقت یا سختی کربناتی بیان می شود. میزان حلالیت ترکیبات مختلف را به صورت ثابت ضریب حلالیت نشان می دهد

حذف سختی موقت

 استفاده از آب آهک روش عمومی برای کاهش سختی موقت آب است. آب آهک  ( کلسیم هیدروکسید) با کلسیم بی کربنات و منیزم بی کربنات واکنش می دهد و رسوب کلسیم کربنات و منیزم هیدروکسید تولید می کند.

فرآیند ته نشینی

فرآیند های نرم سازی آب به روش ته نشینی را می توان به چند تقسیم کرد:

1. فرآیند نرم سازی آهک / سودای سرد
2. فرآیند نرم سازی با لجن
3. فرآیند نرم سازی کاتالیسی آهک

به طور کلی فرآیند سرد در دمای آب خام و فرآیند گرم در دمای 70 درجه سانتی گراد و فرایند داغ در دمای 100سانتی گراد انجام می گردد.

فرآیند نرم سازی تماس با لجن

یکی از عوامل موثر در راسب شدن مواد معلق وجود هسته های اولیه رسوب عمل می کنند و موجب جذب سختی موجود در آب و رشد هسته می شوند.

در ابتدا آب خام با مواد نرم کننده و مقداری از لجن رسوب کرده مخلوط می شود. گردش و اختلاط لجن توسط یک همزن مرکزی انجام می گردد. سپس این مخلوط از میانتوده لجن  به طرف قسمت  مرکزی واکنش بالا می رود و این کار با سرعت حدود 6 متر بر ساعت در نرم کننده های معمولی انجام می شود و در این مرحله با ماده منعقد کننده اضافه شده ، مخلوط می گردد.

تنظیم صحیح سرعت جریان، سرعت افزودن مواد شیمایی و گردش لجن سبب تکمیل واکنش های نرم سازی در ناحیه لجن می شود. لذا همواره مقداری از مواد رسوبی در این ناحیه باقی می ماند  و لازم است سطح لجن در حد مجازی قرار داشته باشد تا آب خروجی از مخزن کاملا زلال باشد.

معمولا زمان اقامت آب در این دستگاه حدود یک ساعت در نظر گرفته می شود و این زمان جهت بهره برداری کافی است.

فرآیند نرم سازی کاتالیستی آهک

برای حذف سختی موقت کلسیم مورد استفاده قرار می گیرد. در این فرآیند تنها از آب آهک استفاده می شود. آب خام و آب آهک به طور همزمان به مخزن وارد می شود و در یک مسیر مارپیچی به طرف بالا حرکت می کنند. کاتالیست مورد استفاده د این فرآیند شن های ریزی می باشد که از پایین راکتور وارد می شود و توسط جریان آب به طرف بالا حرکت می کنند  و کلسیم کربنات روی آن ها جمع می شوند. اندازه این ذرات تا حدی می تواند بزرگ شود که آب توانایی حمل آن  به طرف بالا را داشته باشد. آهک به طور متناوب از پایین راکتور وارد می شود تا  ذرات ریز شن در اثر جذب کربنات رشد یابند و در نهایت ذرات  ریز  جدید از بالای دستگاه برای جبران مقدار کم شده اضافه می شود.

مزایا این روش عبارت اند از:

1. ذرات متراکم می باشند
2. دستگاه می تواند تحت فشار کا کند و آب بدون احتیاج به پمپ وارد دستگاه می شود.
3. سختی رسوب کرده به صورت دانه ای و با رطوبت کم می باشد.

4. سختی کل با افزودن آهک ، سودا و تنظیم ph می تواند حذف شود.

معایب این شیوه عبارت اند از :

1. در دما پایین میزان رشد ذرات خیلی کم است و مقادیری از کلسیم کربنات به طرف صافی می رود و توسط آن حذف می گردد و به عبارت دیگر با صافی ها افزایش می یابد.
2. ترکیبات معدنی و آلی آب در فصل های مختلف سال متغیر است و این تغییرات فصلی در ترکیب آب، تاثیر نامناسبی بر عملکرد نرم کننده دارد. بیشترین مشکل مربوط به فصل های پاییز و زمستان است و مربوط به غلظت بالای مواد آلی و فسفات ها در آب خام است. با اضافه کردن حدود 5ppm از فرو سولفات به آب خام می توان این تاثیر را حذف نمود.

افزایش بازده فرآیند نرم سازی

Ph محیط یکی از عامل های موثر در فرآیند نرم سازی است. طبق نتایج به دست آمده بهترین ph برای آهک زنی10 الی 10.5 است. در ضمن افزایش قلیائیت کربناتی سبب کاهش حلالیت کلسیم کربنات می شود.

چنانچه ph در حوضچه آهک زنی حدود 10.5 باشد، سختی منیزیمی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد وmg(oh)2  به عنوان یک ماده منعقد کننده عمل می کند . در ph های کمتر از 10 لازم است یک ماده  منعقد کننده مورد استفاده قرار می گیرد. مقدار بهینه آب آهک و سودا بستگی به قلیائیت های (M)  (P) و همچنین سختی آب دارد و قابل محاسبه  است. علاوه بر PH ، وجود لجن در محیط به دلیل در اختیار قرار دادن هسته اولیه بلور باعث بالا رفتن راندمان آهک زنی می شود.