دستگاه تصفیه کننده آب خانگی چه چیزی را جدا میکند؟

آلوده کننده های آب چه هستند و دستگاه تصفیه کننده آب خانگی چه چیزی را جدا میکند؟ در این مقاله قصد داریم همه چیز را درمورد دستگاه تصفیه کننده آب خانگی به شما بگوییم. از اینکه اصلاً یک تصفیه آب دقیقاً چه چیزی است و چه کاربردی دارد، تا اینکه چه مراحلی در این دستگاه طی می‌شود تا آب تصفیه شود. تمام نکاتی که باید درباره یک دستگاه تصفیه کننده آب خانگی برای خرید یا جمع‌آوری اطلاعات قبل از خرید بدانید را در این مقاله جمع‌آوری کرده‌ایم. امیدواریم که خواندن این مقاله برای شما مفید باشد.

آلوده کننده های آب چه موادی هستند؟

آلوده کننده های آب مثل رسوبات، سختی آب و باکتری‌ها سبب می‌شوند آب کیفیت لازم و مورد نیاز برای آشامیدن و مصرف از سوی انسان را نداشته باشد. یک دستگاه تصفیه کننده آب خانگی کار جداسازی آلوده کننده‌های آب را انجام می‌دهد. در ادامه راجع به آلوده کننده های آب و مراحل جداسازی آن ها در دستگاه‌های تصفیه آب بیشتر صحبت خواهیم کرد.

جزئیات جداسازی آلوده کننده های آب

 

 دستگاه‌های تصفیه کننده آب خانگی در مدل‌های متنوعی از نظر عملکرد، طراحی و مکانیسم تصفیه تولید می‌شوند. مثل پارچ‌های تصفیه آب، سرشیرهای تصفیه کننده و دستگاه های تصفیه آب اصلی که زیرسینک نصب می‌شوند. اما در همه این دستگاه‌ها وظیفه اصلی جداسازی آلوده کننده های آب با فیلترهاست. در ادامه با فیلترهای دستگاه تصفیه کننده آب خانگی اصلی که همان دستگاه زیر سینکی است و آلوده کننده‌ های آب و فرایند جداسازی بیشتر آشنا خواهیم شد.

انواع آلوده کننده های آب شهری

گل و لای، رسوبات، زنگار لوله ها

در جایگاه اول و سوم این دستگاه‌ها از فیلتر pp یا پلی‌پروپیلن استفاده می‌کنند که از جنس الیاف پلی‌پروپیلن به قطر 5 و 1 میکرون ساخته شده‌اند و کار اصلی آن هم جدا کردن آلوده کننده های آب نظیر گل‌ولای، سنگ‌ریزه‌ها و زنگ آبه از آب است. آب با عبور از این دو فیلتر در مرحله اول و سوم تصفیه، آلاینده‌های معلق و بزرگترین ذرات شناور را از دست می‌دهد.

املاح آلی، ترکیبات شیمایی و شوینده‌ها

 شوینده‌ها و پاکسازی کننده‌های آب از جمله کلر و مشتقات کلر نظیر آب ژاول و تری هالومتان که در فرایند تصفیه آب شهری به آب اضافه می‌شوند نیز از جمله آلوده کننده های آب هستند. همچنین آبی که به دست شما می‌رسد ممکن است در فرایند انتقال حاوی املاح آلی، ترکیبات شیمیایی یا سموم کشاورزی شده باشد.

پس در جایگاه بعدی به فیلترهای کربن فعال می‌رسیم. فیلترهای کربن فعال به سه نوع کربن گرانول گیاهی، کربن بلاک و پست کربن تقسیم می‌شوند که به عنوان فیلتر دوم، فیلتر سوم -جایگزین پلی‌پروپیلن 1 میکرون- و فیلتر پنجم مورد استفاده قرار می‌گیرند. فیلتر کربن از نوع فعال یا اکتیو است به این معنی که با تسهیل واکنش‌های شیمیایی سبب جذب و از بین رفتن آلاینده‌هایی می‌شود که در بالا ذکر شد. فیلترهای کربن با حذف این آلاینده‌ها بو و طعم آب را بهبود می‌دهند.

مواد معدنی، فلزات سنگین و عناصر سخت کننده آب 

در جایگاه بعدی هم از فیلتر ممبران استفاده می‌شود که کار آن حذف دسته دیگری از آلوده کننده های آب است از جمله؛ نیترات، نیتریت، آرسنیک و دیگر مواد معدنی و فلزات سنگین. این فیلتر آلاینده را براساس سایز در حد نانو(برابر با 001/0میکرون ) تصفیه می‌کند، بنابراین، باکتری‌هایی را نیز که در حیطه دقتش باشد، حذف می‌کند. این فیلتر با روش اسمز معکوس کار می‌کند که در ادامه بیشتر با آن آشنا خواهید شد.

باکتری ها، میکروب ها و میکروارگانیسم‌های زنده

گروه دیگری از آلوده کننده های آب باکتری ها، میکروب ها و میکروارگانیسم‌های زنده هستند که این موارد معمولا در آب شهری که با کلر و مشتقاتش میکروب کشی شده است وجود ندارد. اما در صورتی که از منابع آبی زیرزمینی مانند آب چاه استفاده می‌کنید و یا در منطقه ای هستید که سیستم آبرسانی وجود ندارد، با نصب و اضافه کردن یک چراغ ماورابنفش یا همان چراغ UV می‌توانید فرایند میکروب کشی را هم کامل کنید و این گروه از آلوده کننده های آب را نیز حذف کنید.

 

انواع فیلترها

فیلترها انواع مختلفی دارند که شما طبق نیازتان و باتوجه‌به موارد بسیار زیادی مثل بودجه و هزینه‌ای که می‌کنید و یا حتی منطقه‌ای که در آن زندگی می‌کنید، می‌توانید آنها را برای پاکسازی آب از آلوده کننده‌های آن انتخاب کنید. انواع فیلترها به شرح زیر هستند:

• فیلترهای مکانیکی
• فیلترهای جذبی
• فیلترهای جداسازی
• فیلترهای تبادل یونی
• فیلترهای اسمز معکوس

هرکدام از این فیلترها به نوع خاص خود آب را تصفیه و مشکل آن را حل می‌کنند. هرکدام از دستگاه تصفیه کننده آب خانگی مکانیزم خاص خودشان را نیز دارند و در واقع برای انجام سطوح مختلف فیلتراسیون، از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند.

دستگاه تصفیه آب چطور کار می‌کنند

آب مایه حیات است و دو نشانه مهم این موضوع را تصدیق می‌کند. اول آنکه 71 درصد از کره زمین که ما در آن زندگی می‌کنیم از آب تشکیل شده. دومین دلیل هم در بدن خود ماست که 75 درصد از بدن ما نیز از آب تشکیل شده. تمام این موارد گواهی آن جمله اول و دلیل اهمیت آب برای ما انسان‌ها است.

بنا به آمار حدود 98 درصد جامعه شهری و 82 درصد جامعه روستایی ایران به آب آشامیدنی قابل شرب تصفیه شده دسترسی دارند. اما همانطور که در ابتدای مطلب ذکر شد به دلایل مختلفی از جمله وجود کلر در فرایند تصفیه آب شهری، بهتر است حتی آبی که از سیستم آبرسانی به دستتان می‌رسد مجددا تصفیه شود.

در برخی مناطق، ممکن است افراد متوجه رسوبات آهکی در لوله‌کشی خانه و آب خود شوند که این موضوع می‌تواند به وسایل و لوازم برقی خانه نیز آسیب برساند و افراد را دچار خسارت و به آن‌ها ضرر و زیان وارد کند. مسائل و مشکلات ناشی از طعم‌دار بودن یا بوی کلر در آب و تشکیل رسوبات آهک در لوله‌ها فقط و فقط چند مورد محدود از موارد مشکل‌سازی بود که تمام آن ها با استفاده از یک دستگاه تصفیه کننده آب خانگی حل خواهد شد. ولی حال که تمام این موارد را می‌دانیم، سؤال درباره نحوه عملکرد این دستگاه‌ها پیش می‌آید که در بخش بعدی به آن خواهیم پرداخت.

فیلترهای مکانیکی دستگاه تصفیه آب

نحوه عملکرد اصلی یک دستگاه تصفیه کننده آب خانگی، حذف تمام ذرات و کثیفی‌ها و سختی آب با استفاده از موانعی در سر راه آب است. درواقع مکانیک فیلترهای دستگاه تصفیه آب، می‌تواند چیزهای مختلفی برای کاربردهای متفاوت باشد. از موانعی توری مانند و بزرگ که کارشان فیلترکردن زباله‌های بزرگ است، تا فیلترهای سرامیکی که ساختارشان بسیار پیچیده‌تر است و ذرات بیماری‌زای ریزتری را فیلتر می‌کنند.

دستگاه‌هایی که از فیلترهای مکانیکی استفاده می‌کنند، اغلب دارای یک درجه‌ای به نام میکرون هستند. این درجه میکرون در واقع تعیین می‌کند که این فیلتر، ذراتی با چه اندازه ریزی را می‌تواند فیلتر کند. میکرون شامل درجه‌بندی‌های رایجی است که در زیر به شرح آن خواهیم پرداخت:

• 5 میکرون – قادر به حذف و فیلترکردن اکثر ذرات قابل‌مشاهده با چشم غیرمسلح است.
• 1 میکرون – قادر به حذف و فیلترکردن ذراتی است که بدون استفاده از میکروسکوپ بسیار ریز و کوچک هستند.
• 0.5 میکرون – قادر به حذف و فیلترکردن انگل‌ها و میکروارگانیسم‌ها (ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم) است.

فرایند جذب در فیلترها

یکی از فرایندهای اصلی فیلتراسیون، جذب مواد اضافی در آب است که توسط کربن انجام می‌گیرد. به‌طورکلی کربن در جذب آلاینده‌های آب بسیار مؤثر واقع می‌شود. کربن به‌آسانی می‌تواند آلاینده‌های آب را جذب کند و درواقع فیلترهای آب دارای موانع بسیار زیادی هستند که می‌توانند ذرات اضافی و ناخالصی‌های شیمیایی مثل کلر را جذب کنند و درنهایت آب تصفیه خواهد شد.

می‌توان گفت که کربن فعال دانه‌ای (GAC) اغلب عنصری جدانشدنی در یک دستگاه تصفیه کننده آب خانگی است و وظیفه آن نیز کاهش یا ازبین‌بردن طعم و بوهای ناخواسته در آب است. عناصر بلوک کربنی که در فیلتر کربن بلاک به کار می‌روند و معمولاً گران‌تر هستند هم همین وظیفه را به دقت بیشتری انجام می‌دهند.

از مواد بسیار مختلفی در ساخت و طراحی انواع مختلف کربن به‌کاررفته در فیلترها استفاده می‌شود که به چوب یا پوسته نارگیل، پوسته پسته و هسته هلو می‌توان اشاره کرد. البته پوسته نارگیل که بسیار مؤثرتر و مرغوب‌تر و طبیعتاً گران‌تر و بیشتر در کشورهای شرق آسیا استفاده می‌شود.

فرایند تبادل یون

تبادل یونی درواقع به فرایندی گفته می‌شود که از طریق آن با تبادل یون‌های منیزیم و کلسیم موجود در آب سخت با دیگر یون‌های مثل یون‌های سدیم یا هیدروژن سختی آب‌گرفته می‌شود و به‌اصطلاح آب نرم‌تر خواهد شد.

از دیگر مزایای این فرایند می‌توان به کاهش رسوب آهک در آب که از آلوده کننده های آب است، اشاره کرد و همچنین این فرایند کاملاً در مواردی که آب باید در دمای بالا نگهداری شود، مثل دستگاه‌های قهوه‌ساز یا چای ساز، بسیار مهم است. به‌طورکلی تبادل یونی به‌صورت فیزیکی مواد معدنی سخت را از آب حذف می‌کند و بدین شکل باعث کاهش رسوب آهک در آب می‌شود.

روش اسمز معکوس

 همانطور که در ابتدای مقاله خواندید فرآیند فیلتر کردن و حذف مواد جامد معدنی محلول یعنی گروه مهمی از آلوده کننده های آب به روش اسمز معکوس، یکی از مهمترین روش های تصفیه آب خانگی و صنعتی است. در روش اسمز معکوس آلوده کننده ها از آب با فشار دادن آن از طریق یک غشای نیمه‌تراوا تحت‌فشار جدا می‌شوند. استفاده از غشای نیمه تراوا تحت‌فشار به‌خاطر آن است که بتواند آب از آن عبور کند اما بیشتر آلاینده‌ها در آنجا گرفتار شوند. در واقع غشای نیمه تراوا نسبت به برخی مولکول‌ها نفوذپذیر و نسبت به گروه دیگری نفوذناپذیر است.

اگر بخواهیم به یک روش بسیار مؤثر جهت تصفیه کردن آب اشاره کنیم، آن روش اسمز معکوس (RO) است. همچنین به‌خاطر آنکه آب با کمترین مقدار آلاینده باقی بماند، این سیستم اغلب با تعدادی فیلتر دیگر مانند فیلتر مکانیکی (رسوبی) و فیلتر جذبی (کربن فعال) ترکیب می‌شود.

در سیستم‌های اسمز معکوس از برق برای ورود آب به داخل غشا استفاده نمی‌کنند، بلکه از فشار آب برای این کار استفاده می‌نمایند. البته معمولاً در اینجا مقدار معینی آب زائد هم تولید می‌شود که باید به قسمت خروجی فاضلاب فرستاده شود. باتوجه‌به تمام این توضیحات طبیعی است که فیلترهای اضافی که در این روش تصفیه آب چندمرحله‌ای درگیر هستند، می‌توانند باعث گران‌تر شدن واحد اسمز معکوس نسبت به سایر روش‌های فیلتراسیون شوند. اما خب به‌طورکلی در مواردی که 99.9 درصد آب بدون آلاینده و سالم موردنیاز است، روش RO بهترین سطح فیلتراسیون موجود را ارائه می‌کند که به طور فزاینده‌ای مخصوص تصفیه آب ساخته شده است.

جمع‌بندی

در این مقاله به طور دقیق و مفصل درمورد دستگاه تصفیه کننده آب خانگی و نحوه عملکرد آن صحبت شد. همان‌طور که در مقاله اشاره شد، فیلتراسیون طعم، بو و مواد آلی و اضافه‌ای که در آب‌شور وجود دارد را از بین می‌برد و به‌اصطلاح آب را قابل شرب می‌کند. این دستگاه‌ها این کار را در طی مراحل و فرایندهای پیچیده و زیادی انجام می‌دهند که تک‌تک این مراحل در مقاله توضیح داده شد.