ترتیب قرارگیری فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب و کارکرد آنها

ترتیب قرارگیری فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب و کارکرد آنها موضوعی است که در این مقاله به آن می‌پردازیم. تصفیه آب آشامیدنی دارای یک پروسه است که به‌وسیله دستگاه تصفیه آب، در 7 مرحله با 7 فیلتر انجام می‌گیرد. این فیلتر‌ها به لحاظ جنس و ساختار تشکیل آن‌ها، هرکدام متمایز از دیگری بوده و هر کدام نقش جداگانه‌ای در تصفیه آب دارند. 

بااین‌حال هیچ‌کدام از آن‌ها مستقل از دیگر فیلتر‌ها نیست بلکه هر کدام در عین وظیفه خاصی که بر عهده دارد مکمل دیگری نیز است. چینش و ترتیب قرارگیری فیلتر‌ها به‌گونه‌ای است که هر فیلتر پیش‌نیاز نقش فیلتر مرحله بعد است. 

آب پس از گذر از یک فیلتر و تصفیه آن آمادگی ورود به فیلتر بعدی را پیدا می‌کند. در حقیقت قابلیت هر فیلتر به شکلی است که تنها آب تصفیه شده در مراحل قبل از خود را می‌تواند به شکل بهینه تصفیه کند. فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب باتوجه‌به نقش و وظیفه هرکدام در میزان و کیفیت تصفیه آب جایگاه ویژه‌ای در چینش و ترتیب قرارگیری در دستگاه تصفیه آب دارند. این فیلتر‌ها به لحاظ ساختار مواد تشکیل‌دهنده آن هر کدام بخشی از مراحل تصفیه آب را برعهده دارند که به ترتیب قرارگیری عبارت‌اند از: 

فیلتر پروپیلن یا فیلتر pp

فیلتر پروپیلن یا فیلتر PP اولین فیلتر از فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب است که ناخالصی‌های اولیه آب را از بین می‌برد. قطر منافذ این فیلتر‌ها 5 میکرون است که می‌تواند ذرات درشت و رسوبات بزرگ‌تر از 5 میکرون را به خود جذب کند. وظیفه فیلتر پروپیلن این است که ذرات معلق در آب و آلایندگی‌های اولیه آب مانند سنگ‌ریزه، شن و ماسه، جلبک‌های شناور در آب، زنگار‌ها و اکسید‌های آهن موجود در آب که ناشی از زنگ‌زدگی لوله‌های انتقال آب است و موادی ازاین‌قبیل را تصفیه می‌کند. 

فیلتر پروپیلن به دلیل نقش پیش تصفیه آب و برعهده‌داشتن مراحل اولیه تصفیه، به فیلتر مرحله اول نیز مشهور است. نقش عمده این فیلتر تصفیه فیزیکی مواد شناور در آب است و تاثیری در تصفیه مواد شیمیایی، میکروب‌ها، باکتری‌ها و مانند آن ندارد.

فیلتر‌های پروپیلن به دلیل جذب مواد فیزیکی و رسوبات موجود در آب از عمر مفید کوتاه‌تری برخوردارند. به هر میزان که رسوبات و آلودگی آب‌ها بیشتر باشد عمر فیلتر‌های پروپیلن کوتاه‌تر می‌شود. ازاین‌رو برای بهره‌وری بهتر و مناسب‌تر از دستگاه تصفیه آب، لازم است که این فیلتر‌ها در فاصله‌های زمانی کوتاه و بین 3 تا 6 ماه تعویض شوند.

فیلتر کربن پودری اکتیو یا کربن گرانول گیاهی فعال

فیلتر کربن پودری یا فیلتر udf از فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب است. این فیلتر در مرحله دوم دستگاه تصفیه آب به کار می‌رود. جنس فیلتر اکتیو یا کربن پودری از مواد موجود در پوسته نارگیل است. این فیلتر‌ها دارای ذرات بسیار ریز کربن هستند و از قدرت جذب کنندگی بسیار بالایی برخوردارند. نقش فیلتر کربن اکتیو آن است که با عبور آب از لابه‌لای ذرات به هم فشرده کربن، بسیاری از مواد شیمیایی نامطلوب موجود در آب، جذب آن‌ها شده و از بین می‌روند. 

همچنین این نوع فیلتر، باکتری‌ها و ذراتی که موجب تغییر رنگ، بو و مزه آب می‌شود را تصفیه می‌کند. فیلتر کربن پودری یا udf ذرات کلر معلق در آب، آفت‌کش‌ها، گاز‌های شیمیایی محلول در آب و همچنین هر ماده سمی دیگری که برای ازبین‌بردن حشرات و مواد شیمیایی و باکتری‌ها به کار می‌رود را تصفیه می‌کند. 

فیلتر کربن اکتیو از ورود کلر به فیلتر‌های بعد به‌ویژه فیلتر ممبران جلوگیری می‌کند؛ زیرا کلر می‌تواند به این فیلتر آسیب جدی وارد کند. فیلتر کربن پودری در دستگاه‌های تصفیه صنعتی بیشتر با زغال چوب ساخته می‌شود که از ترکیبات غنی کربن است. باتوجه‌به اینکه این فیلتر در مراحل اولیه تصفیه آب قرار دارد عمر مفید آن حدود 6 ماه است و پس از 6 ماه نیاز به تعویض پیدا می‌کند.

 

فیلتر کربن بلاک یا فیلتر cto

فیلتر سوم از فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب فیلتر کربن بلاک، است. البته برای این مرحله در برخی از کمپانی‌های ساخت دستگاه تصفیه آب از فیلتر pp 1 میکرون استفاده می‌شود که می‌تواند عمر ممبران را بالا ببرد. برخی دیگر نیز آن در این مرحله کربن بلاک قرار می‌دهند. فیلتر کربن بلاک نیز همانند فیلتر مرحله دوم از پوست نارگیل یا پوست گردو ساخته می‌شود و از ذرات ریز کربن تشکیل شده با این تفاوت که بسیار فشرده‌تر از مرحله دوم است و نقش تکمیل‌کننده مرحله اول و دوم را بر عهده دارد. ذراتی که از دو مرحله اول و دوم عبور کرده باشند در این مرحله جذب فیلتر می‌شود. 

فیلتر کربن بلاک ازآن‌جهت (Color Taste Odor) cto نامیده می‌شود که کلر موجود در آب را جذب می‌کند. افزون بر آن این فیلتر نقش عمده‌ای در حذف کربن آلی، ترکیبات آلی محلول در آب مانند بو و طعم نا‌مطلوب آب دارد. در برخی از دستگاه‌های تصفیه آب، در مرحله سوم از فیلتر سرامیکی استفاده می‌کنند.

 طول عمر این فیلتر‌ها باتوجه‌به کیفیت ساخت آن‌ها متفاوت است و ممکن است در فیلتر‌های با کیفیت بهتر عمر مفید آن یک سال باشد. بااین‌حال استفاده زیاد و پرکاربرد فیلتر کربن بلاک در دستگاه‌های تصفیه آب و نقش مؤثر آن در تصفیه، سبب می‌شود که این فیلتر در هر 6 ماه نیاز به تعویض داشته باشد.

 

فیلتر ممبران (membrane)

فیلتر چهارم از فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب، فیلتر ممبران است. این فیلتر مهم‌ترین فیلتر در دستگاه‌های تصفیه آب خانگی به شمار می‌آید. فیلتر ممبران در فرایند تصفیه آب، افزون بر اینکه آب را به طور کامل تصفیه می‌کند، نیاز به هرگونه ماده افزودنی شیمیایی نظیر کلر برای تصفیه آب را از بین می‌برد. این فیلتر در حقیقت همه املاح آب اعم از املاح مفید و مضر را با دقت نانو جذب می‌کند.. 

فیلتر ممبران آلودگی‌هایی مانند باکتری‌ها، انگل‌ها، قارچ‌ها و میکروب‌هایی را که در مقیاس نانو باشد از بین می‌برد. هرکدام از این آلودگی‌ها می‌تواند عامل بیماری انسان باشد. این فیلتر از چندین لایه‌نازک به نام غشاء تشکیل شده که در اطراف یک لوله پلاستیکی قرار گرفته‌اند و جلو عبور هرگونه ناخالصی را می‌گیرند. فیلتر ممبران مانع از عبور تمامی آلاینده‌ها با دقت می‌شود و با ازبین‌بردن آن‌ها نقش مهمی در سلامت آب ایفا می‌کند. 

در مرحله چهارم از فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب، در حقیقت تنها مولکول‌های آب می‌توانند از لابه‌لای غشاء فیلتر ممبران عبور کنند و ذرات دیگر و نیز هرگونه آلودگی قادر به عبور از این فیلتر نیست. فرایند تصفیه در ممبران نیازمند این است که آب با فشار زیاد از غشا عبور کند بنابراین، تامین این فشار تنها با کمک پمپ آب امکان‌پذیر است و دستگاه تصفیه آب که با سیستم اسمز معکوس کار می‌کند به پمپ برقی مجهز است. فیلتر ممبران تا 0002/0 میکرون آلودگی آب از قبیل نیترات، نیتریت و آرسنیک را نیز از بین می‌برد و سختی آب را می‌گیرد.

 

فیلتر پست کربن (post carbon)

مرحله پنجم در ترتیب قرار گرفتن فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب، فیلتر پست کربن یا فیلتر کربن نهایی است. این فیلتر، فیلترکردن خطی نیز نامیده می‌شود. در دستگاه‌های تصفیه آب پنج‌مرحله‌ای، فیلتر پست کربن، آخرین فیلتری است که مورداستفاده قرار می‌گیرد، ازاین‌رو فیلتر کربن نهایی نامیده شده است. وظیفه و کارکرد این فیلتر، ازبین‌بردن بوی نامطبوع و مزه بدی است که بر اثر ساکن بودن آب برای مدت طولانی در منابع آب ایجاد شده است. 

فیلتر پست کربن با درنظرگرفتن عملکرد آن دارای عمر نسبتاً طولانی‌تری است؛ آب زمانی از این فیلتر عبور می‌کند که در 4 مرحله پیش از آن تصفیه شده باشد، ازاین‌رو تقریباً آبی سالم و تصفیه شده از آن عبور می‌کند. بااین‌حال عمر مفید این فیلتر یک سال است و به‌مرور خاصیت جذب‌کنندگی خود را از دست می‌دهد و باید تعویض شود.

فیلتر مینرال (mineral) 

ششمین مرحله از مراحل تصفیه آب به عهده فیلتر مینرال است. فیلتر مینرال از کاربردی‌ترین فیلتر‌های دستگاه‌های تصفیه آب است که نقش حفظ و بازگرداندن مواد معدنی مفید آب را برعهده دارد. در پروسه تصفیه آب به‌وسیله دستگاه‌های تصفیه آب، بسیاری از املاح و مواد معدنی مفید در آب از بین رفته و جذب فیلتر‌های تصفیه می‌گردند.

مهم‌ترین وظیفه و کارکرد فیلتر مینرال بازگرداندن مواد معدنی مفید است. این فیلتر به دلیل دارا بودن سنگ‌های معدنی، با عبور آب از آن، بسیاری از املاح معدنی مانند کلسیم، منیزیم و سدیم را که در مراحل تصفیه آب، حذف شده بودند را به آب بازمی‌گرداند. 

فیلتر قلیایی

فیلتر مینرال با بازگرداندن املاح معدنی به آب، نقش تنظیم ph آب را نیز تا حدی بر عهده دارد اما وظیفه اصلی تنظیم PH آب بر عهده فیلتر قلیایی است. این فیلتر آب را یونیزه قلیایی می‌کند و ph آب را به سطح نرمال می‌رساند. عمر مفید فیلتر قلیایی کننده آب نهایتا 2 سال است و پس از آن خاصیت خود را از دست می‌دهد و نیاز به تعویض دارد.

 

نتیجه‌گیری

در این مقاله ترتیب قرارگرفتن فیلتر‌های دستگاه تصفیه آب مورد بررسی قرار گرفت و کارکرد هریک از آن‌ها در چگونگی و میزان تصفیه آب بیان شد. پروسه تصفیه آب در 6 مرحله صورت می‌گیرد که هر مرحله فیلتر متناسب با خود دارد. این پروسه با تصفیه آلاینده‌های فیزیکی مانند شن و ماسه، جلبک‌ها و زنگ‌زدگی لوله‌ها آغاز و با تصفیه آلاینده‌های شیمیایی، میکروب‌ها و باکتری‌های آب ادامه می‌یابد. 

در این پروسه با عبور آب از فیلتر ممبران تا 0002/0 میکرون، آلودگی و سختی آب‌ گرفته می‌شود و در حقیقت تنها مولکول‌های آب قابلیت عبور از این فیلتر را دارند. در نهایت بو و طعم نامطبوع آب با عبور از فیلتر پست کربن از بین می‌رود و با فیلتر مینرال املاح و مواد معدنی به آب بازگردانده می‌شود و با فیلتر قلیایی PH  آن تنظیم می‌شود.