دستگاه تصفیه آب به دستگاه هایی گفته می شود که با استفاده از برخی روش های فیزیکی و یا گاهی شیمیایی، آب را از املاح مضر و آلودگی هایی همچون باکتری ها و ویروس ها تصفیه می کنند. در این گزارش به بررسی نحوه عملکرد این دستگاه ها می پردازیم.
دستگاه های تصفیه ای که برای حجم کم و مصرف خانگی مورد استفاده قرار می گیرد، دستگاه تصفیه آب خانگی نامیده می شود. زندگی موجودات زنده وابسته به آب بوده و به همین دلیل، این ماده از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
آب به دلیل خاصیت حلال بودنش، معمولا خالص نیست و ترکیبات بسیاری از جمله املاح سنگ ها و مواد معدنی و فلزات را می توان در آن پیدا کرد. یکی از انواع املاح مضر و سمی که در آب دیده می شود، خانواده نیترات است. طبق تحقیقات انجام شده توسط پژوهشگران، نیترات یکی از عوامل اصلی بروز سرطان معده و مری است که متاسفانه میزان آن نیز در آب کم نیست. با کمک این دستگاه های تصفیه، این املاح و مواد مضر از آب خارج می شوند.
البته این مساله را نیز باید به خاطر داشته باشید که آب آشامیدنی خوب، آب بدون املاح نیست، در واقع آبی که از باکتری ها و ویروس ها تصفیه شده است و میزان مناسب از املاح خوب را در خود دارد، آب آشامیدنی مناسب به حساب می آید.
به طور کلی آلوده کننده های بسیاری وجود دارند که آب را آلوده کرده و خاصیت آن را از بین می برند. فاضلاب خانگی و حیوانی، وجود میزان زیاد شوینده ها و پاک کننده ها در آب، زباله های صنعتی، ویروس ها و دیگر عوامل بیماری زا، انواع رسوبات، مواد شیمیایی معدنی و انواع کانی ها، انواع ترکیبات نفتی و شیمیایی و غیره می توانند باعث آلوده شدن آب شوند. علائم ساده آلوده شدن آب عبارتند از: تغییر رنگ آب، طعم بد آب، بوی ناخوشآیند آن و رشد حجم بالای علف های هرز و سبزه در منبع آب.با توجه به وجود این همه آلودگی و املاح در آب های سطح جهان، استفاده از یک سیستم پیشرفته گندزدایی و تصفیه آب در سطح شهرها ضروری به نظر می رسد. اگر این سیستم تصفیه باعث حذف کامل باکتری ها و ویروس ها، کم و متعادل کردن املاح از آب شود و آب آشامیدنی از کیفیت خوبی برخوردار باشد، نیازی به تصفیه مجدد نیست اما اگر آب تصفیه شده دارای کیفیت خوبی نباشد، نیاز به تصفیه آب مجدد هنگام مصرف وجود دارد و این عمل با دستگاه تصفیه آب خانگی امکان پذیر خواهد بود.
دستگاه های تصفیه آب خانگی دارای انواع مختلف با روش ها و عملکردهای متفاوت هستند. یکی از معروف ترین آنها، دستگاه هایی است که با روش اسمز معکوس یا همان RO عمل می کنند. روش تصفیه خانگی اسمز معکوس از روش هایی است که در امریکا ایجاد شده و از آنجا به دیگر کشورهای جهان انتقال پیدا کرده است. این روش تصفیه هم دارای کیفیت بسیار بالا بوده و هم مقرون به صرفه است. در روش تصفیه خانگی اسمز معکوس یک انشعاب از آب لوله کشی شهری وارد دستگاه شده و از سوی دیگر آب آشامیدنی و تصفیه شده خارج می شود. علاوه بر آن، این دستگاه یک خروجی دیگر نیز دارد که املاح مضر و آلودگی ها را وارد فاضلاب می کند.
یکی از نکات قابل توجه این است که برخی املاح دارای قطر بسیار کمی هستند و حذف آنها توسط سیستم تصفیه شهری امکان پذیر نیست اما این عمل با دستگاه های تصفیه خانگی به سادگی انجام می شود. برای نمونه می توان به نیترات اشاره کرد که قطر آن در حدود شش ده هزارم میکرون است که به صورت عملی نمی توان حجم عظیم آب لوله کشی شهری را تا این مقدار تصفیه کرد اما دستگاه های تصفیه خانگی محلول آب تا یک ده هزارم میکرون را نیز تصفیه می کند. لازم به تذکر است که همه دستگاه های تصفیه خانگی امکان تصفیه نیترات ها را ندارند. یکی از انواع دستگاه های تصفیه خانگی که این امکان را دارد دستگاه تصفیه با روش اسمز معکوس است.
دستگاه تصفیه آب خانگی از چه بخش هایی تشکیل شده اند؟
دستگاه تصفیه آب بر حسب نوع کاربردشان به صورت صنعتی یا خانگی، از تعداد مختلفی فیلتر تشکیل شده اند. علاه بر آن، این دستگاه در نوع مدل مخزن دار و بی مخزن هستند که دستگاه های مخزن دار با سرعت بیشتری عمل تصفیه را انجام می دهد و در نهایت آب را با فشار بیشتری خارج می کند.
دستگاه های تصفیه آب خانگی با شش مرحله معمولا دارای فیلترهایی از قبیل: فیلتر پلی پروپیلن، فیلتر کربن پودری، فیلتر کربن بلاک، فیلتر ممبرین، فیلتر کربن خطی، فیلتر بیو سرامیک، فیلتر مواد معدنی و تابش پرتو افشان UVهستند.در اینجا می توان به طور مختصر کاربرد هر فیلتر را توضیح داد.
فیلتر پلی پروپیلن: این فیلتر جهت حذف کلیه رسوبات، شن و ماسه، گل ولای، زنگ خوردگی لوله ها، لجن و ذرات معلق تا قطر ۵ میکرون که دارای عملکردی مشابه فیلتر شنی است، مورد استفاده قرار می گیرد.
فیلتر کربن پودری: فیلتر کربن پودری جهت حذف کلر، سموم کشاورزی، تری هالو متان ها و بیشتر مواد شیمیایی آلی موجود در حشره کش ها و آفت کش ها و حذف رنگ، طعم و بوی آب به کار می رود.
فیلتر کربن بلاک: این فیلتر جهت حذف بالاترین میزان کلر و مواد سمی به کار گرفته می شود.
فیلتر ممبرین: حذف ۹۸% املاح مضر از جمله آلاینده های میکرو بیولوژیکی، نیترات، نیتریت و فلزات سنگین توسط این فیلتر انجام می شود.
فیلتر کربن خطی: با کمک این فیلتر طعم و بوی آب در مواقعی که به مدت طولانی در مخزن ذخیره شده باشد، بهبود پیدا می کند.
فیلتر بیو سرامیک: برای تنظیم PH و بهبود طعم و مزه آب از این فیلتر استفاده می شود.
تابش پرتو افشان:UV در این عمل از لامپ UV برای ضد عفونی، استریلیزه کردن آب و کلیه میکرو ارگانیسم ها استفاده می شود.
فیلتر قلیایی: فیلتر قلیایی جهت بالابردن PH آب به کار گرفته می شود.
فیلتر مواد معدنی: پس از تصفیه کامل آب با کمک این فیلتر، مواد معدنی مورد نیاز بدن به آب افزوده می شود.
دستگاه تصفیه آب خانگی چگونه عمل می کند؟
همانگونه که پیش از این گفته شد ساختار خاص سلولی آب باعث قابلیت حلالیت بالایی آن می شود و به همین دلیل می تواند املاح مختلف و مواد شیمیایی و آلوده کننده را در خود حل کند. برای حذف این آلودگی ها نیاز به تصفیه است. برای تصفیه آب دو مرحله فیزیکی و شیمیایی انجام می شود. در مرحله فیزیکی در واقع ناخالصی‌های بزرگتر از آب جدا می شوند و فیلترها به عنوان یک صافی عمل کرده و آب را شفاف می کنند. در مرحله تصفیه شیمیایی به کمک مواد فعال ناخالصی های شیمیایی و یا حل شده در آب از آن خارج می شوند. این آلودگی ها و املاح از طریق فاضلاب تخلیه خواهند شد.
فیلترهای پلی پروپیلن در واقع از الیاف مصنوعی پلی پروپیلن ساخته شده اند. این الیاف فشرده شده اند و لابه لای آنها منافذی به قطر حداکثر ۵ میکرون وجود دارد. با عبور آب از این فیلتر، ذرات معلق بزرگتر از ۵ میکرون از آب حذف می شوند. گل و لای، شن وماسه، زنگ لوله ها و ذرات ناشی از پوسیدگی لوله ها در این مرحله از آب حذف شده و آب زلال و شفاف می شود. برخی از فیلترهای الیافی با دقت یک میکرون به تصفیه آب می پردازند.
فیلترهای کربن فعال بر پایه زغال چوب عمل می کنند. زغال چوب به دلیل لایه لایه بودن قابلیت جذب سطحی داشته و می توانند برای جذب ناخالصی ها مورد استفاده قرار گیرند. این فیلترها برخی از ناخالصی ها را جذب می کنند اما توانایی جذب ناخالصی‌هایی را همچون میکروب‌ها، فلزات سنگین، سختی آب و نیترات ها را ندارند. یکی دیگر از مشکلات اینگونه فیلترها، مسدود شدن آنهاست که فقط با تعویض حل می شود و این مساله هزینه بردار است.
در فیلترهای ممبران آب از یک غشای نیمه تراوا تحت فشار عبور می کند که دقت بالاتری نسبت به فیلتر های کربن فعال دارد. می توان گفت که فیلتر و مرحله اصلی دستگاه های تصفیه آب خانگی را فیلترهای ممبران نشکیل می دهد. فیلتر اسمز معکوس از چندین لایه غشاء نیمه تراوا که به دور یک لوله مرکزی پیچیده شده اند، تشکیل شده است. چون ناخالصی های محلول در آب، قادر به عبور از غشاء نیستند از این رو در یک طرف غشاء آب تقریبا خالص وجود خواهد داشت که راهی لوله مرکزی شده و به سمت خروجی آب تصفیه شده هدایت می شود. در طرف دیگر لایه های غشاء، آب تغلیظ شده از ناخالصی ها وجود خواهد داشت که به سمت مجرای فاضلاب هدایت می شود. در این روش املاح آب بین ۹۰ تا ۹۸ درصد کاهش پیدا می کند. نیترات، آرسنیک، سرب ، جیوه، فلزات و سایر ناخالصی های محلول در آب در این مرحله از آب حذف می شوند. در واقع در این مرحله سختی مضر آب که باعث رسوب در کتری و چای ساز و … می شود، حذف شده و آب سنگین به آب سبک و گوارا تبدیل می شود.
مرحله فیلتر کربن نهایی نیز درست مثل فیتر کرن فعال، از جنس کربن است. دانه های کربن موجود در این فیلتر بو و طعم نامطبوع آب را که ممکن است در اثر ماندگی آب در تانک ذخیره به وجود آمده باشد، حذف می کنند.
در هیچ یک از این مراحل، چیزی به آب آشامیدنی اضافه نمی شود بلکه کلیه مراحل، نقش حذف کنندگی و فیلتراسیون را ایفا می کنند.
به طور کامل نحوه تصفیه آب با دستگاه تصفیه آب خانگی اینگونه است که شیر آبی به این دستگاه متصل می شود و آب ورودی به دستگاه را تامین می کند. این آب که وارد دستگاه شد ابتدا توسط فیلترهای پیش تصفیه از گل و لای، شن و ماسه، زنگ لوله و رسوبات دیگر تصفیه شده و با رنگ و طعم بهتر و حذف کلر وارد مرحله بعد می شود. در مرحله فیلتر ممبران املاح بسیار ریز در حد زیر یک میکرون که شامل آلاینده ها، مواد آلی و غیر آلی حل شده در آب می شوند، از آب حذف می شوند. این مرحله بسیار مهم بوده چرا که آلاینده هایی همچون ویروس ها، باکتری ها، فلوراید، نیترات، نیتریت، فلزات سنگین مانند جیوه، سرب، روی و غیره از آب تصفیه می شوند. پس از تصفیه کامل، آب خارج شده از فیلتر ممبران وارد مخزن تحت فشار بالای ۱۵ لیتری دستگاه شده و در آنجا برای مصرف ذخیره می شود. در نهایت فیلتر نیز وجود دارد که مواد معدنی مورد نیاز بدن از جمله کلسیم، منیزیم و … را به آب اضافه می کند.
در انتها لازم به ذکر است که سیستم های تصفیه آب با برندها و مارک های متنوع در بازار وجود دارند که ساخته کشورهای مختلف بوده و دارای قیمت های متفاوت است. متاسفانه دستگاه های تصفیه خانگی تقلبی نیز در بازار بسیار زیاد است. دستگاه تصفیه با روش اسمز معکوس دارای شش مرحله تصفیه بوده که دارای مخزن، پمپ، سوییچ های برقی و ترانس است. برای اطمینان از اینکه دستگاه های تصفیه درست عمل می کنند، این است که می توان میزان سختی آب را با دستگاه تی دی اس متر، قبل از تصفیه و بعد از آن اندازه گیری کرد و اگر سختی آب پیش از تصفیه ۲۵۰ باشد، این مقدار پس از تصفیه باید کمتر از ۵۰ باشد. برای شناسایی میزان نیترات در آب های تصفیه شده نیز تنها راه، آزمایشگاه های مخصوص است که میزان نیترات را پس از آزمایش های لازم به صورت مکتوب ارائه می دهند. معمولا دستگاه های تصفیه خانگی میزان نیترات موجود در آب را بین ۹۵ تا ۹۹ درصد حذف می کنند.
منبع:سیناپرس کد خبر: ۳۲۰۵۳تاریخ انتشار:۱۶ فروردین ۱۳۹۶
