همانطور که در پست های گذشته اشاره شد، یکی از جدیترین و بهترین فناوری های مورد استفاده در دستگاه های آب شیرین کن، فرایند اسمز معکوس است. در واقع، خرید دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس، بهترین انتخاب برای خرید دستگاه تصفیه آب صنعتی خواهد بود. اما همچنان پرسش هایی بسیاری درباره این دستگاه ها، روش کار آنها و مهمترین قطعاتشان در ذهن برخی از افراد وجود دارد در این نوشتار قصد داریم تا به برخی از مهمترین نکات در مورد این قبیل دستگاه ها بپردازیم.
فرایند اسمز معکوس
دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس ابتدا آب را با فشار بالا از فیلتر الیافی عبور می دهد و شن ریزه، گل و لای و سایر املاح ریز آن جداسازی می گردد. آب پس از آن از دو پیش تصفیه کربنی رد می شود و کلر و ترکیبات کلریدی آن از بین می رود. پس از این که مقداری از املاح و آلودگی های آب توسط این پیش تصفیه ها گرفته شد، نوبت به عبور از فیلتر ممبران می رسد. فیلتر ممبران دارای یک غشاء کاغذی مانند است که با عبور آب از آن تمامی ناخالصی ها و آلاینده ها حذف شده و تمامی ذرات جامد همچون سدیم و رسوب آن از بین می رود.
آب پس از عبور از این فیلترها در مخزن ذخیره سازی می شود. پس از این که شما شیر برداشت آب را باز می کنید، آب با استفاده از فشار هوا از فیلتر پست کربن رد می شود و مرحله تصفیه نهایی نیز به پایان می رسد. در این حالت شما آبی کاملا گوارا و سالم را در اختیار خواهید داشت.
هر دو روش اسمز معکوس و تقطیر باعث کاهش ذرات محلول در آب می شوند. در روش اسمز معکوس با بهره گیری از فیلتری بسیار دقیق به نام ممبران تمامی آلاینده های آب جداسازی شده و تنها مولکول های آب اجازه عبور از این فیلتر را دارند. در روش تقطیر همانند جوشاندن، آب جوشیده شده و بخار بدست آمده محصور شده و متراکم می شود و نهایتا آب تقطیر شده جمع می گردد. بخش اصلی تصفیه آب در این روش در محفظه جوش انجام می پذیرد. هزینه خرید دستگاه تقطیر در ابتدا کمتر از دستگاه اسمز معکوس است ولی هزینه های بعدی و مصرف انرژی تقطیر بالاتر از اسمز معکوس است.
شیوه کار دستگاه‌های اسمز معکوس
عملکرد دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس بدین صورت است که دارای غشایی با عنوان غشای ممبران است. این غشا سوراخ های ریزی دارد که در درون آب تعبیه شده اند. مولکول های آب ریزتر از این سوراخ‌ها بوده و حجم کمی دارند و از داخل سوراخ ها رد می شوند ولی نمک و سایر املاح موجود در آب به دلیل حجم بیشتری که دارند نمی توانند از داخل این سوراخ ها عبور کنند و بدین وسیله مرحله جداسازی نمک صورت گرفته و آب شور تبدیل به آب شیرین می شود.
یکی از مهم ترین مزایایی که باعث رایج شدن این دستگاه در ایران شده، مصرف برق پایین این آن است. این دستگاه کیفیت شیرین کنندگی بسیار بالایی داشته و برای دستگاه های تصفیه آب خانگی یکی از گزینه های کاربردی است.
آیا روش RO مواد معدنی مورد نیاز جهت سلامتی بدن را از بین می برد؟
این یک باور اشتباه است که دستگاه اسمز معکوس مواد معدنی مورد نیاز جهت سلامتی بدن را از بین می برد. برای این که بتوانید جواب این سوال را به صورت صحیح بدست بیاورید باید به صورت کامل با این روش آشنا شوید. دستگاه تصفیه آب RO آب را با دقت بسیار زیادی تصفیه می کند و از این رو رسوبات و ناخالصی های آب را از بین می برد. در نتیجه اسمز معکوس نمی تواند تفاوت بین مواد مفید برای بدن و یا مواد مضر را تشخیص دهد. در واقع هیچ دستگاه و فیلتری نمی تواند این تفاوت را به خوبی متوجه شود. البته تشخیص این موضوع به همین جا ختم نشده و کار راحتی نیست. بر اساس تحقیقات کارشناسان ثابت شده که در آب، میزان بسیار کمی مواد معدنی و مفید برای بدن وجود دارد که شما می توانید این مواد را به راحتی با مصرف میوه و سبزیجات بدست بیاورید. بنابراین از بین رفتن مواد معدنی موجود در آب هیچ تاثیری بر روی سلامتی انسان نمی گذارد.
موادی که توسط دستگاه اسمز معکوس جذب می شود
دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس تنها آب سالم و فاقد ناخاصی را از دستگاه خارج کرده و مابقی را در خود نگه نمی دارد. این ناخالصی ها شامل نیترات و نیتریت، رسوبات آهکی، آلاینده های شیمیایی، فلزات سنگین، باکتری و ویروس و ... می شود. در صورتی که این ناخالصی ها در فیلتر دستگاه باقی بمانند موجب خرابی سریع تر غشاء ممبران می گردد و به سرعت لازم است فیلتر ممبران را تعویض کنید که هزینه بالایی را به دنبال خواهد داشت. بنابراین دستگاه اسمز معکوس برای زدودن ناخالصی ها و شستشو از آب استفاده می نماید. در نتیجه بخشی از آب که دارای رسوبات و ناخالصی ها است قابل استفاده نبوده و دور ریخته می شود البته این آب مقدار زیاد و چشمگیر نیست. دستگاه تصفیه آب RO کاملا هوشمند عمل کرده و با پر شدن مخزن، عمل تصفیه را متوقف کرده و دستگاه کاملا خاموش می شود.
بعلاوه، فیلترهای کربن پودری و فیلتر کربن بلاک موجود در دستگاه تصفیه آب در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس و دستگاه تصفیه آب فیلتراسیون قادر است فلزات سنگین و سمی همچون سرب را از آب حذف کند. همچنین دستگاه های اسمز معکوس که از فیلتر ممبران برای تصفیه آب استفاده می کنند می توانند سرب موجود در آب را از بین ببرند. البته این میزان حذف به کیفیت فیلترهای آب بستگی دارد. فیلترهایی که دارای تاییدیه NSF است بهترین گزینه برای دستگاه می باشد.
یکی از مهم ترین فیلترهای دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس، فیلتر ممبران است که قابلیت کلرزدایی ندارد. با این وجود پس از فیلتر ممبران دو فیلتر کربن بلاک و فیلتر کربن پودری قرار دارد که می تواند کلر و ترکیبات کلر موجود در آب را حذف کند.
همچنین، دستگاه اسمز معکوس به گونه ای طراحی شده که کیست، باکتری، ویروس، قارچ و سایر میکروارگانیسم های بیماری زا را از بین ببرد با این حال، حذف انواع انگل و باکتری ها از آب به نوع دستگاه شما بستگی دارد. دستگاه اسمز معکوس برای حذف کیست و انگل مناسب است ولی دستگاه فیلتراسیون در حالت عادی این املاح را حذف نمی کند و تنها هنگامی می تواند این کار را انجام دهد که فیلتر ممبران UF و فیلتر سرامیک بر روی آن نصب باشد. همچنین برای حذف 100 درصدی کیست و انگل از آب می توانید از فیلتر یو وی تصفیه آب و یا فیلتر آنتی باکتریال استفاده کنید.
همانطور که در پست های گذشته اشاره شد امروزه انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی، نقش مهمی در زندگی و صنعت دارند و بدون آنها زندگی در بخش هایی از دنیا غیر ممکن است. بعلاوه، قبلا به روش کار این دستگاه ها نیز اشاره کرده و گفتیم که سیستم اصلی بسیاری از دستگاه های آب شیرین کن امروزی، اسمز معکوس است. اما برای دانستن اینکه این دستگاه ها چگونه کار می کنند، باید با قطعات دستگاه آب شیرین کن آشنا شوید. یکی از مهمترین این قطعات، فیلتر ممبران است که بدون آن دستگاه عملا بی فایده و فاقد کارایی است. در این پست قصد داریم به توضیح درباره فیلتر ممبران در دستگاه های آب شیرین کن و عملکرد آن بپردازیم.
برای اینکه به خوبی با این نوع فیلتر آشنا شوید، ابتدا باید معنی اصطلاحی به نام غشا را بدانید. غشا به یک نوع ورقه یا صفحه می‌گویند که از ورود برخی از ذرات و مواد جلوگیری کرده و باعث ورود برخی دیگر می‌شود. فیلتر ممبران نیز نوعی فیلتر است که از چند غشا یا ورقه‌های فیلم ساخته شده و با قرار گرفتن در دور لوله پلاستیکی تنها اجازه عبور آب خالص را در دستگاه می‌دهد. می‌توان گفت این فیلتر از غشای نیمه تراوا ساخته شده و ذراتی مانند آلاینده های بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی را از خود عبور نمی‌دهد. این فیلتر قوی حتی قدرت حذف ذراتی به اندازه 0.0001 میکرون را نیز دارا میباشد. از این فیلتر در تصفیه آب کارخانه‌ها و تصفیه خانه‌های بزرگ و صنعتی استفاده‌های زیادی می‌کنند.
فیلترهای ممبران با توجه به ویژگی‌هایی که دارند به دسته‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. یکی از عواملی که باعث تقسیم بندی انواع این فیلترها شده است نوع دستگاهی میباشد که فیلتر قرار است در آن به کار برده شود.
این نوع فیلتر در دستگاه‌ها و تجهیزاتی که برای تصفیه آب آشامیدنی از روش اسمز معکوس استفاده می‌کنند، به کار گرفته می‌شود. آب با ناخالصی‌های فراوانی که دارد توسط فشار پمپ از این فیلترها عبور داده می‌شود و در این مسیر حجم زیادی از آلاینده‌های خود را از دست می‌دهد. مواردی که با ممبران اسمز معکوس قابل حذف هستند، شامل نمک و یون، نیترات‌ها، سرب، کلر، سولفات و کلرامین میباشد. عملیات حذف کردن این موارد تاثیر بسیار بسزایی بر کیفیت آب خروجی از دستگاه دارد.
فیلتر نانوفیلتراسیون از دو بخش ساخته می‌شود. یک بخش نقش محافظت کننده در برابر فشار را دارد و دیگری نقش جدا کننده آب از ناخالصی‌ها را برعهده دارد. زمانی که این فیلتر که دارای منافذی به اندازه یک نانو است در دستگاه قرار می‌گیرد، می‌تواند مانع ورودی ذراتی به اندازه 0.0001 شود. وقتی که آب از این فیلتر عبور کند، تنها یون‌ها و مواد مفید برای بدن انسان در آن باقی خواهد ماند.
این نمونه از فیلترها بر اساس غشای نیمه تراوا عمل می‌کنند و برخلاف نوع نانوفیلتراسیون قادر به حذف ذرات مولکولی کوچک و یون‌ها نمی‌باشد. فیلترهای اولترا فیلتراسیون در برابر کلر مقاومت بالایی دارد و حتی می‌توان برای شستشو و تمیز کردن آنها از کلر استفاده کرد.
فیلتر ممبران دارای دو بخش است که یکی از آن مجرای آب و دیگر مجرای فاضلاب میباشد. از این دوبخش به صورت جامع در فرآیند تصفیه آب استفاده می‌شود. به صورت کلی نحوه عملکرد این نوع فیلتر دارای مراحل زیر است.
1. ابتدا غشای نیمه تراوا، بعد از قرار گرفتن در اطراف میله استوانه‌ای شکل، در محفظه‌ای به نام هوزینگ فیلتر کارتریج قرار داده می‌شود. قرار گیری فیلتر در این محفظه به نوع دستگاه شما بستگی خواهد داشت.
2. بعد از قرار گرفتن فیلتر، آبی که به دوره هوزین وارد می‌شود به صورت چرخشی در اطراف فیلتر می‌چرخد. وقتی آب دور فیلتر چرخش پیدا می‌کند، آب خالص و بدون آلودگی از منافذ این غشا عبور کرده و وارد مجرای آب می‌شود. این آب، آب تصفیه شده میباشد و از دستگاه خارج می‌گردد.
3. آلایند های شیمیایی باکتری‌ها و آلاینده های فیزیکی و غیره که نتوانستند از غشای فیلتر عبور کنند به سوی مجرای فاضلاب هدایت شده و به عنوان فاضلاب از دستگاه خارج می‌شوند.
به مرور زمان هرچه فیلتر به آلاینده‌های موجود در آب تماس بیشتری برقرار می‌کند، کارایی و عملکرد آن کمتر خواهد شد. به همین دلیل لازم است که مرتباً این فیلترها شسته شوند.
چندین عامل وجود دارد که می‌تواند طول عمر این نوع از فیلترها را کاهش دهد. از مهمترین این عوامل می‌توان به میزان آلاینده‌هایی که در آب وجود دارد اشاره کرد. به دلیل وجود همین آلاینده‌ها در اغلب مواقع چند مرحله به عنوان پیش تصفیه در نظر گرفته می‌شود. با این کار حجم زیادی از آلاینده‌ها در مرحله پیش تصفیه از بین می‌رود و ذرات ریز باقی مانده توسط ممبران حذف می‌گردد.
لازم به ذکر است که قیمت فیلتر ممبران هیچ تاثیری بر کیفیت آن ندارد و هرگز بر اساس قیمت این فیلتر خرید خود را انجام ندهید. نمی‌توان گفت که فیلتری که گران قیمت است لزوماً با کیفیت است و یا اینکه فیلترهای ارزان بی‌کیفیت هستند. قیمت این فیلتر به نوع نیاز شما، نوع دستگاه، ابعاد و فروشنده فیلتر بستگی دارد.
هر دستگاهی فیلتر مخصوص به خودش را دارد. به عنوان مثال دستگاه‌های اسمز معکوس فیلترهای مقاوم‌تری نسبت به دستگاه‌های نانو و اولترا فیلتراسیون دارند و از لحاظ قیمتی کاملاً با یکدیگر متفاوت هستند.
ابعاد فیلتر نیز از عوامل مهم در تعیین قیمت است. برای مثال فیلتر ممبرانی که مخصوص دستگاه‌های تصفیه آب خانگی و به‌اصطلاح فیلتر زیر سینکی است با فیلتر رومیزی و دیواری متفاوت است. هر یک از این فیلترها ابعاد مختلفی دارند و مسلماً قیمت‌های آنها نیز متفاوت خواهد بود.
نام برند نیز باعث می‌شود که قیمت فیلترها مختلف باشد. معمولاً فیلترهای تایوانی از قیمت مناسب‌تری برخوردار هستند و فیلترهای آمریکایی قیمت‌های نسبتاً بیشتری دارند. البته ممبران آمریکایی از لحاظ کیفیت نیز برتری‌هایی نسبت به سایر فیلترها دارد.