سختی آب و روش های برطرف کردن آن

وجود کدام املاح در آب باعث تولید آب سخت می شود؟ نوشیدن آب سخت چه مشکلاتی را می تواند برای سلامتی به دنبال داشته باشد؟ سختی آب در اثر چه عواملی افزایش پیدا می کند؟ سختی آب در چه محدوده ای برای سلامتی مضر است؟ استفاده از آب سخت چه مشکلاتی را برای سیستم تاسیسات ساختمان به دنبال دارد؟ موثرترین روش برای کاهش سختی آب چیست؟ با چه روش های می توان سختی آب را اندازه گیری کرد؟ تفاوت سختی آب با TDS چیست؟ اهمیت میزان سختی آب در انجام پروژه های صنعتی چیست؟ مواردی که گفته شد پرسش های هستند که ممکن است در رابطه با سختی آب برای شما ایجاد شود، به همین دلیل در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم. 

وجود برخی املاح و مواد معدنی در آب مثل کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز، آلومینیوم و روی می تواند در افزایش سختی آب تاثیر زیادی داشته باشد. این املاح و مواد معدنی بعد از بارش باران با عبور آب از کوه ها برای رسیدن به سفره های آب زیر زمینی به آب نفوذ می کنند، این موضوع باعث بالا رفتن و افزایش سختی آب می شود. اما اصلی ترین املاحی که در ایجاد سختی آب موثر هستند کلسیم و منیزیم می باشند، به همین دلیل هر چقد میزان کلسیم و منیزیم آب بیشتر باشد سختی آب بالاتر است. از این موضوع باید به این نتیجه رسیده باشید که هر چقدر میزان املاح در خاک منطقه ای بیشتر باشد میزان سختی آب افزایش می یابد. بنابراین سختی آب پارامتری است که میزان آن در مناطق مختلف کاملا متفاوت می باشد. به همین دلیل معمولا کارشناسان، خروجی سختی آب را به صورت منطقه ای اعلام می کنند.

انواع سختی آب

سختی آب بر اساس پارامترهای مثل نوع و میزان املاح در دسته بندی های مختلفی  قرار می گیرد. به طوری که می توان انواع سختی آب را بر این اساس به سه حالت تقسیم کرد که در ادامه آن ها را بررسی می کنیم:

سختی موقت یا کربناتی آب: کلسیم و منیزیم محلول در آب هستند، به همین دلیل با بالا رفتن میزان این املاح در آب سختی موقت یا کربناتی آب افزایش پیدا می کند. این نوع سختی در اثر داغ شدن آب از بین می رود و از حالت محلول به غیر محلول تغییر کرده و رسوب می کند. به همین دلیل این نوع سختی را در آب می توان با جوشاندن آب از بین برد. 

سختی دائم یا بی کربناتی آب: این بخش از سختی آب به هیچ عنوان با افزایش دما و حرارت دادن از بین نمی رود و به همین دلیل به آن سختی دائمی آب گفته می شود. برای از بین بردن این نوع سختی در آب نیاز به استفاده از روش های فیلتراسیون و یا مواد شیمیایی می باشد.

سختی کل آب: این نوع سختی شامل کل سختی موقت و دائم در آب می شود. بنابراین هر دو عامل سختی دائم و موقت در تغییر میزان سختی کل در آب تاثیرگذار است. 

در کنار این آب بر اساس میزان املاح هم می تواند در دسته بندی های مختلف که شامل موارد زیر است قرار بگیرد. 

مضرات سختی آب 

وجود ترکیبات و املاحی که گفته شد علاوه بر ایجاد تاثیرات منفی برای سلامتی می تواند خساراتی را به سیستم های تاسیساتی و بسیاری از تجهیزات صنعتی وارد کند. از مهم ترین تاثیراتی که سختی بالای آب می تواند در پی داشته باشد موارد زیر است:

1-    وجود کلسیم و منیزیم در آب باعث ایجاد رسوب در سیستم های تاسیسات صنعتی و در ابعاد خانگی باعث رسوب در لوله های آب گرم کن و مواردی مثل این می شود.

2-    وجود کلسیم و منیزیم در آب باعث ایجاد واکنش های شیمیایی و در نهایت خاصیت خورندگی در لوله های آب و یا در بخش های صنعتی دیگ بخار می شود.

3-    در کنار تمام این موارد سختی بالای آب از عوامل تاثیرگذار در طعم و مزه آب است، در واقع شوری آب در اثر سختی بالای آب ایجاد می شود؛ این موضوع گوارایی آب را تا حد زیادی کاهش می دهد. 

4-    از مهم ترین اثراتی که سختی بالای آب می تواند برای سلامتی به دنبال داشته باشد ابتلا به بیماری های گوارشی، سنگ کلیه و مثانه می باشد.

5-    از دیگر اثرات آب سخت کاهش قدرت شویندگی می باشد. 

6-    درصد ابتلا به بیماری های پوستی، سوزش و خارش بدن در اثر استفاده از آب سخت افزایش پیدا می کند.

7-    سختی بالای آب باعث کدر شدن و آسیب رسیدن به مو می شود.

8-    با بالا رفتن میزان سختی آب احتمال ابتلا به بیماری های قلبی افزایش پیدا می کند. 

تفاوت سختی آب با TDS چیست؟ در بسیار از موارد TDS را همان سختی آب در نظر می گیرند اما در واقع TDS و سختی آب دو عامل متفاوت هستند. به طوری که سختی به معنای میزان ترکیبات کربناتی و غیر کربناتی در آب را نشان می دهد اما TDS کلی تر از سختی آب حتی کدورت را هم شامل می شود. 

روش های اندازه گیری سختی آب

در بخش های صنعتی میزان سختی آب باید به صورت کاملا دقیقی مشخص شود، به طوری که در بسیاری از موارد نیاز به استفاده از آب با سختی بسیار کم و یا در حد صفر می باشد. در این زمینه می توان از ابزار دقیق سختی سنج استفاده کرد که میزان دقیق سختی آب را به صورت کاملا دقیق مشخص می کند. اما در صورتی که نیاز به تعیین سختی آب بدون استفاده از دستگاه سختی سنج را داشته باشید بررسی موارد زیر می تواند در این زمینه کمک کننده باشد:

•    طعم و بوی شور آب
•    وجود لک های سفید روی لباس و ظروف بعد از شستشو
•    ایجاد رسوب در سیستم های لوله کشی ساختمان
•    انسداد لوله های انتقال آب در مبدل های حرارتی و مواردی مانند این

اما مواردی که گفته شد روش های دقیقی برای اندازه گیری میزان سختی آب نیستند، به همین دلیل استفاده از سختی سنج در این زمینه بهترین راهکار می باشد. 

موثرترین روش های کاهش سختی آب

همان طور که گفته شد سختی بالای آب تاثیرات بسیار مخربی را برای سلامتی به دنبال دارد، به همین دلیل در ادامه به بررسی برخی از روش های که در کاهش سختی آب موثر هستند می پردازیم:

1-    فیلترهای ممبران و تصفیه آب: یکی از روش های موثر برای کاهش سختی آب استفاده از فیلترهای ممبران در ابعاد خانگی و یا صنعتی می باشد. فیلترهای ممبران در دستگاه های تصفیه آب با روش اسمز معکوس تعبیه می شود که تاثیر بسیار مطلوبی را در زمینه کاهش سختی آب دارد. در کنار سختی آب فیلترهای ممبران تاثیرات بسیار مطلوبی را هم در افزایش سطح کیفی آب با حذف آلاینده های مثل فلزات سنگین دارند. فیلترهای ممبران در انواع دستگاه های تصفیه آب خانگی، نیمه صنعتی و صنعتی کارایی دارند و در بخش های مختلف سختی آب را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند.

2-    سختی گیر شیمیایی: در این روش برای کاهش سختی آب از آهک که کلسیم و منیزیم را در آب از بین می برد استفاده شده است. اما آهک زنی برای کاهش سختی آب تا قبل از ورود فیلترهای FRP و دستگاه های سختی گیر رزینی کاربرد داشت با این حال هنوز هم در مواردی از این روش برای نرم کردن آب استفاده می شود. این روش در کنار کاهش سختی آب در حذف فلزات سنگین و برخی از باکتری های آب هم موثر است. البته استفاده از آهک به هیچ عنوان تایید شده نیست و برای انجام آن نیاز به در نظر گرفتن پارامترهای مثل میزان CO2 و سختی آب برای تعیین میزان آهک مورد نیاز است. در این روش علاوه بر آهک نیاز به استفاده از مواد منعقد کننده هم برای کاهش سختی آب می باشد.

 
3-    رزین: استفاده از رزین متداول ترین روش برای کاهش سختی آب در صنایع مختلف می باشد. رزین های تصفیه آب دارای انواع مختلفی برای کاهش سختی آب در سیستم های تصفیه آب هستند. رزین ها دارای دو نوع مصنوعی و طبیعی هستند اما در زمینه تصفیه آب از رزین های مصنوعی استفاده می شود. 

اگر به دنبال کاهش سختی آب در سیستم و مکان های مختلف هستید برای پیدا کردن مطلوب ترین روش ممکن به میزان سختی آب دقت کرده و با توجه به آن از روش های گفته شد برای کاهش میزان سختی آب استفاده کنید.