Αποσκληρυντές Νερού

Γενικα

Όπως έχει αναφερθεί και στο άρθρο Σκληρότητα -Αγωγιμότητα Νερού ένα νερό χαρακτηρίζεται πόσο σκληρό είναι, από την περιεκτικότητα του σε Ασβέστιο (Ca++) και σε Μαγνήσιο (Mg++).

Όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα του σ' αυτά τα ιόντα, τόσο πιο σκληρό είναι. Έχουμε αναφερθεί στις επιπτώσεις της σκληρότητας τόσο στις οικιακές όσο και στις επαγγελματικές εγκαταστάσεις νερού.

Ο καταλληλότερος τρόπος για την απομάκρυνση αυτών των ιόντων από το νερό, είναι η χρήση κατιονικής ρητίνης που με την βοήθεια του νατρίου (αλάτι) δεσμεύει τα ιόντα του Ca++ και του Mg++ και οδηγεί στην αποσκλήρυνση του νερού.

Περιγραφή

Επειδή η ρητίνη έχει πεπερασμένη ικανότητα δέσμευσης ιόντων και μετά την διαδικασία της αποσκλήρυνσης θα έπρεπε να αντικατασταθεί με νέα, χρησιμοποιούμε την μέθοδο της επαναδραστηριοποίησης (αναγέννηση) ρητίνης με την διαβίβαση αυτής μέσα από κορεσμένο διάλυμα Νατρίου (ΝaCl). Αυτή ακριβώς η διαδικασία αναγέννησης της ρητίνης επιτυγχάνεται με έναν αποσκληρυντή.

Οι αποκληρυντές, λοιπόν, ανάλογα με τον τρόπο έναρξης της αναγέννησης, χωρίζονται σε δύο κατηρόγίες : Τους Χρονικούς και τους Ογκομετρικούς.

Στους Χρονικούς η αναγέννηση της ρητίνης προγραμματίζεται να γίνει συγκεκριμένη μέρα και ώρα της εβδομάδος και με συχνότητα από δύο (2) φορές τη μέρα έως και μία φόρά (1) κάθε 99 μέρες .

Στους Ογκομετρικούς η αναγέννηση γίνει μόλις φτάσουμε μια συγκεκριμένη κατανάλωση νερού.

Μεγέθη

Το μέγεθος ενός αποσκληρυντή ορίζεται από την ποσότητα της κατιονικής ρητίνης που περιέχει σε λιτρα. Έτσι λοιπόν υπάρχουν οι 10lt , 15lt, 25lt, 50lt, 75lt και βέβαια πολύ μεγαλύτεροι. Τα μικρότερα μεγέθη χρησιμοποιούνται σε οικιακές εφαρμογές ενώ τα πιο μεγάλα σε επαγγελματικές ή βιομηχανικές.

Εφαρμογές

Οι αποσκληρυντές βρίσκουν εφαρμογές όπου το νερό έχει μεγάλη σκληρότητα, όπως στα νησιά, σε παραθαλάσσιες περιοχές, αλλά και σε περιπτώσεις όπου η σκληρότητα του νερού είναι τέτοια που θα προκαλέσει μακροχρόνιες βλάβες στον εξοπλισμο (σωληνώσεις, συσκευές κ.α.) Κύρια πεδία εφαρμογής βρίσκουν σε οικίες, πλυντήρια ρουχισμού, αρτοποιεία, νοσοκομεία, οδοντοιατρεία, καφε - bar, ξενοδοχεία, λέβητες, ψυκτικά συγκροτήματα κ.α.

Μέρη του Αποσκληρυντή

Ο αποσκληρυντής αποτελείται ουσιαστικά από τρία μέρη :

Το δοχείο αποθήκευσης της ρητίνης
Το δοχείο άλμης
Την κεφαλή

Οι μικροί αποσκληρυντές, οικιακού τύπου έως και 25lt συνήθως είναι τύπου compact που σημαίνει ότι το δοχείο της ρητίνης είναι μέσα στο δοχείο της άλμης.

Στην παρακάτω φωτογραφία παρουσιάζονται σε τομή τα βασικά μέρη ενός αποσκληρυντή.

Επιλογή Αποσκληρυντή

Για να επιλέξουμε το μέγεθος του αποσκληρυντή, που ταιριάζει με τις ανάγκες μας, πρέπει να γνωρίζουμε δύο παραμέτρους :

Την Ημερήσια Κατανάλωση Νερού

Για να υπολογίσουμε πόσο νερό καταναλώνουμε σε ένα σπίτι χρησιμοποιούμε τον απλό κανόνα ότι για κάθε άτομο απαιτούνται 150 lt/ ημέρα. Άρα, για παράδειγμα μια τεραμελής οικογένεια, έχει ημερήσιες ανάγκες σε νερό : 150 x 4 = 600 lt . Για περιπτώσεις ξενοδοχείων η αντίστοιχη απαίτηση ανά άτομο είναι 200 lt ανά ημέρα.

Την Σκληρότητα του Νερού

Πρέπει να γνωρίζουμε την σκληρότητα του νερού σε Γερμανικούς Βαθμούς od. Εαν δεν τη ξέρουμε, μπορούμε χρησιμοποιώντας ένα απλό Τεστ Σκληρότητας, να την υπολογίσουμε.

Η δυνατότητα αποσκλήρυνσης της κατιονικής ρητίνης που χρησιμοποιούμε στους αποσκληρυντές είναι: 1 lt ρητίνης μπορεί να δώσει 120lt μαλακού νερού (0 οd) για νερό δικτύου με σκληρότητα 20 οd.

Χρησιμοποιώντας αυτόν τον κανόνα σχηματίζουμε τον πιο κάτω πίνακα που δείχνει την απόδοση, σε λίτρα μαλακού νερού, των μοντέλων των αποσκληρυντών για διάφορες σκληρότητες νερού.

	10 od	15 od	20 od	25 od	30 od	35 od	40 od	50 od	60 od
15 lt	3600 lt	2700 lt	1800 lt	1450 lt	1200 lt	1000 lt	900 lt	720 lt	600 lt
25 lt	6000 lt	4500 lt	3000 lt	2400 lt	2000 lt	1700 lt	1500 lt	1200 lt	1000 lt
50 lt	12000 lt	9000 lt	6000 lt	4800 lt	4000 lt	3400 lt	3000 lt	2400 lt	2000 lt
75 lt	18000 lt	13500 lt	9000 lt	7200 lt	6000 lt	5100 lt	4500 lt	3600 lt	3000 lt
100 lt	24000 lt	18000 lt	12000 lt	9600 lt	8000 lt	6800 lt	6000 lt	4800 lt	4000 lt

Παράδειγμα :

Ας πούμε ότι έχουμε ένα σπιτι με τεραμελής οικογένεια και το νερό έχει σκληρότητα 20od.

Ημερήσια κατανάλωση νερού : 4 άτομα x 150 lt/ άτομο = 600 lt νερό
Σκληρότητα : 20od.

Ο αποσκληρυντής θα μας δώσει εντελώς μαλακό νερό, δηλαδή με σκληρότητα 0od. Το νερό όμως που θα χρησιμοποιήσουμε στο σπίτι πρέπει να έχει σκληρότητα 4 - 6 od. Συνεπώς θα πέρνουμε και μια μικρή ποσότητα νερού δικτύου, μέσω bypass, που σε ανάμειξη με το νερό του αποσκληρυντή θα μας δώσει νερό με την επιθυμητή σκληρότητα. Αρα στο παράδειγμά μας, από τον αποσκληρυντή δεν θα περνά όλη η ποσότητα του νερού που χρειαζόμαστε για μια ημέρα, αλλά λιγότερη ( π.χ. το 90%) .

Δηλαδή η ποσότητα του νερού που θα αποσκληρύνουμε σε ημερήσια βάση είναι : 600 x 0,9 = 540 lt.

Παρατηρώντας τον πιο πάνω πίνακα, στην στήλη με σκληρότητα 20od, βλέπουμε την απόδοση των αποσκληρυντών:

Αποσκληρυντής 15lt : 1800 lt / 540 lt = 3,3 ημέρες οπότε απαιτείται αναγέννηση ρητίνης κάθε 3,3 ημέρες
Αποσκληρυντής 25lt : 3000 lt / 540 lt = 5,5 ημέρες οπότε απαιτείται αναγέννηση ρητίνης κάθε 5,5 ημέρες
Αποσκληρυντής 50lt : 6000 lt / 540 lt = 11 ημέρες οπότε απαιτείται αναγέννηση ρητίνης κάθε 11 ημέρες

Από το αποτέλεσμα βλέπουμε ότι το κριτήριο που θα χρησιμοποιήσουμε για την επιλογή του αποσκληρυντή είναι το ποσο συχνά θα γίνεται η αναγέννηση της ρητίνης.

Σε κάθε αναγέννηση έχουμε απόρριψη 300lt νερού.

Οπότε όσο πιο μεγάλο είναι το διάστημα της αναγέννησης τόσο λιγότερο νερό θα απορρίπτουμε. Ενας ικανοποιητικός αριθμός ημερών, ανά αναγέννηση, για οικιακή χρήση είναι 5 - 7 ημέρες . Συνεπώς για την περίπτωσή μας το ιδανικό μέγεθος είναι ο αποσκληρυντής των 25lt.

Τρόπος Λειτουργίας

Συνδεουμε την κεντρική παροχή νερού του σπιτιού (σκληρό νερό) με τον αποσκληρυντή όπως δείχνει το παρακάτω σχήμα. Σ' αυτήν την σύνδεση είναι απαραίτητο να τοποθεττήσουμε πριν την είσοδο του αποσκληρυντή ένα Φίλτρο Κεντρικής Παροχής με Ανταλλακτικό Φίλτρο Νήματος στα 25μm ώστε να παρακρατά τα στερεά σωματίδια που υπάρχουν στο νερό και να μην εισχωρήσουν στην ρητίνη.

Το σκληρό νερό, λοιπόν, οδηγείται στο δοχείο της ρητίνης. Το δοχείο είναι γεμάτο με σφαιρίδια ρητίνης. Η ρητίνη αυτή είναι φορτιμένη με ιόντα Νατρίου Na. Οταν το νερό, που περιέχει ιόντα του Ασβεστίου Ca++ και Μαγνησίου Mg++, έρθει σε επαφή με τα σφαιρίδια της ρητίνης, πραγματοποιείται μια ανταλλαγή ιόντων. Από το νερό φεύγουν τα ιόντα του Ασβεστίου και του Μαγνησίου και προσκολλόνται στα σφαιρίδια της ρητίνης, ενώ ταυτόχρονα τα ιόντα του Νατρίου που υπάρχουν στη ρητίνη πηγαίνουν στο νερό. Απαλλαγμένο τώρα το νερό απο Ασβέστιο και Μαγνήσιο (μαλακό νερό) οδηγείτε μέσω ενός σωλήνα στην κεφαλή και από εκεί στην παροχή του σπιτιού.

Τα σφαιρίδια όμως της ρητίνης έχουν πεπερασμένη ικανότητα ανταλλαγής ιόντων και έτσι όταν αποφορτιστούν εντελώς από τα ιόντα Νατρίου, δεν μπορεί πλέον να αποσκληρύνει το νερό. Σ αυτό το σημείο λοιπόν η κεφαλή, η δίνει εντολή να ξεκινήσει η διαδικασία της αναγέννησης της ρητινης, που στην ουσία σημαίνει ότι τα σφαιρίδια θα επαναφορτιστούν με ιόντα Νατρίου.

Από το δοχείο της άλμης, στο οποίο υπάρχει διάλυμα άλατος (αλάτι διαλυμένο σε νερό), διοχετεύεται το διάλυμα στο δοχείο της ρητίνης όπου έρχεται σε επαφή με τα σφαιρίδια της ρητίνης και γίνεται η αντίστροφη διαδικασία. Ιόντα Νατρίου φεύγουν από το κορεσμένο διάλυμα άλατος και προσκολλόνται στα σφαιρίδια, ενώ ταυτόχρονα τα ιόντα Ασβεστίου και Μαγνησίου αποκολλόνται από τα σφαιρίδια και πηγαίνουν στο διάλυμα και απο εκεί στην αποχέτευση. Η διαδικασία αυτή κρατάει περίπου 75min και απαιτεί περίπου 300 - 400 lt διαλύματος ( νερό & αλάτι) τα οποία μετά το ''ξέπλυμα'' των σφαιριδίων ρητίνης καταλήγουν στην αποχέτευση.

Ποσότητα Αλατιού

Κατά την διάρκεια της αναγέννησης, για κάθε πλύση απαιτούνται 0,16 Kg Αλάτι (χονδρό) ανά λίτρο ρητίνης. Αρα ανάλογα με το μέγεθος του αποσκληρυντή η ποσότητα του Αλατιού που απαιτείται για κάθε πλύση ειναι :

Αποσκληρυντής 15lt : 2,4 Kg Αλάτι
Αποσκληρυντής 25lt : 4,0 Kg Αλάτι
Αποσκληρυντής 50lt : 8,0 Kg Αλάτι

Ο χρόνος που απαιτείται για να πραγματοποιήσει την αναγέννηση ο αποσκληρυντής είναι περίπου 75 min.

Οδηγίες Εγκατάστασης

Ενας αποσκληρυντής συνδέεται με το δίκτυο ύδρευσης, ενώ ακόμη απαιτείται ηλεκτρικό ρεύμα και αποχέτευση.