روش های تصفیه آب آشامیدنی

تصفیه آب چیست؟ تعریف ساده تصفیه آب این است : حذف ناخالصی ها و آلاینده های معلق و محلول از آب . هرچه ذرات ناخالصی درشت تر باشند ، جدا کردن آنها از آب آسان تر است و برعکس هرچقدر اندازه این ذرات ریز تر باشد نیاز به روشهای دقیق تری برای تصفیه آب است. بنابراین اندازه منافذ فیلترها ، مقاومت فیلترها در برابر انواع آلاینده ها و توانایی آنها در حذف ناخالصی ها بسیار مهم است. امروزه  فیلترها را از جنس سرامیک ، الیاف مصنوعی و کربن می سازند.

اسمز معکوس چیست؟

اسمز معكوس (RO): یک فرایند فیزیكی است كه می توان از محلولی (حلال + ناخالصی) به كمك یك غشاء نیمه تراوا، حلال تقریبا خالص تهیه كرد. بعنوان مثال به كمک این روش می توان از آب شور، آب آشامیدنی مطلوب تهیه كرد.

اسمز معكوس می تواند تا 98% مواد معدنی حل شده و مواد آلی و كلوئیدی آب را حذف كند.

تكنولوژی اسمز معكوس در دهه های اخیر با به بازار آمدن انواع جدیدی از غشاها، بطور قابل توجهی گسترش یافته است. اسمز معكوس با ظرفیت 10 لیتر در روز الی 40 متر مكعب در دقیقه را می توان از بازارهای جهانی تهیه كرد. جالب است بدانید كه در ریاض، پایتخت عربستان، دستگاه اسمز معكوسی با ظرفیت 31 متر مكعب در دقیقه (31 هزار لیتر در دقیقه) ، برای تهیه آب آشامیدنی وجود دارد.

اسمز معكوس چگونه کار می کند ؟

غشاء معمولا از جنس استات سلولوز و یا پلی آمید است. البته امروزه غشاء را از مخلوط استات سلولوز و تری استات سلولوز می سازند.جهت طبیعی حركت حلال به گونه ای است كه محلول غلیظ تر، رقیق می شود. در شكل زیر آب خالص از غشاء عبور كرده و وارد آب ناخالص می شود. اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود، در آن صورت سطح آب نمك ( آب حاوی ناخالصی ) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. این اختلاف سطح در دو طرف غشاء را فشار اسمزی می گویند. در واقع تنها مولكولهای آب قادر به عبور از غشاء نیمه تراوا هستند.

تكنولوژی اسمز معكوس در دستگاه های تصفیه آب خانگی

هر دستگاه اسمز معكوس ( اعم از خانگی و یا صنعتی ) به صورت ساده شامل قسمت های زیر است:

•  غشاء نیمه تراوا ( ممبرین )
•  پمپی كه بتواند فشار لازم آب ورودی به سیستم را تامین كند.
•  خروجی پساب ( فاضلاب )

در دستگاه های اسمز معكوس خانگی ، آب خام ( تصفیه نشده ) پس از عبور از سه فیلتر اولیه ( پیش فیلتر ها ) و انجام تصفیه اولیه ، با فشار پمپ ( ماكزیمم فشار 100 PSI ) وارد محفظه ( هوزینگ ) ای كه حاوی ممبرین RO است می شود. ممبرین از چندین لایه غشاء نیمه تراوا كه به دور یك لوله مركزی پیچیده شده اند تشكیل شده است.

تصفیه آب به روش کلرزنی:

امروزه کلرزنی به عنوان یک شیوه متداول برای ضدعفونی کردن آب در اکثر کشورهای جهان کاربرد دارد. هدف از افزودن کلر به آب ، از بین بردن میکروارگانیزمهای بیماری زا می باشد. کلرزنی روشی آسان و ارزان برای حذف میکروبهاست.

البته باید در نظر داشت که افزودن کلر به آب ، در کنار فواید بسیار زیادی که از نظر بهداشتی برای مصرف کنندگان دارد ، دارای مضراتی نیز هست که گاها مارا به سمت فروشگاه آنلاین آب هدایت می کند. از جمله این مضرات ، به وجود آمدن محصولات فرعی کلرزنی یعنی ترکیبات موسوم به ” تری هالومتان ها ” است. تری هالومتان ها از ترکیب کلر با مواد آلی موجود در آب به وجود می آیند و امروزه سرطان زایی آنها بسیار محتمل می باشد.

با توجه به نوع آلاینده هایی که در آب وجود دارند ، یک یا چند روش از روش های ساده تصفیه آب می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. البته بدیهی است که هیچ یک از این روشها قادر به حذف املاح و سموم محلول در آب نیستند. این روش ها فقط ذرات معلق در آب را حذف می کنند و برخی از آنها ، بخشی از میکروارگانیزم ها و یا همه آنها را از بین می برند.

استفاده از کارتریج فیلترهای الیافی:

فیلترهای الیافی از الیاف مصنوعی ساخته می شوند و جنس آنها معمولا از پلی پروپیلن می باشد. فیلترهای الیافی برای تصفیه ذرات معلق آب نظیر گل و لای، شن و ماسه ، زنگ لوله ها و … مناسب می باشند. فیلترهای الیافی ، در اندازه های مختلف و با دقت های مختلف ساخته می شوند. آب با عبور از لابه لای الیاف فشرده شده ، تصفیه شده و زلال و شفاف می شود. معمولا از این فیلترها بعنوان پیش تصفیه ، در دستگاه های تصفیه آب شهری ، استفاده می شود. این فیلترها بعد از مدتی کارکردن ، کیپ می شوند و می بایست با فیلترهای جدید جایگزین شوند. در این روش نیز ، درست مانند روش فیلترهای کیسه ای ، بدون افزودن مواد شیمیایی و فقط به طریق فیزیکی ، ذرات معلق درون آب حذف می شود.

بگ فیلترها برای تصفیه آب و حذف ذرات معلق استفاده می شوند. این فیلترها از کیسه های پارچه ای یکبار مصرف و قابل تعویض ساخته شده اند که به یک منبع یا مخزن آب متصل می شوند و آب مخزن را پالایش می کنند. جنس منبع برای جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی از استیل نگیر می باشد. آب از بالا وارد مخزن می شود و به داخل کیسه سرازیر می شود و بعد از عبور از جداره کیسه ، مواد معلق و برخی از انگل ها و باکتری ها از آب حذف می شوند.

تصفیه آب به وسیله فیلترهای کیسه ای ، به طور کلی برای حذف انگل ها و میکروارگانیزمهایی نظیر کریپتوس پوریدیوم توصیه نمی شود. با این حال این روش ، برای تامین آب آشامیدنی با کیفیت مناسب از منابع آب زیرزمینی مناسب است. بگ فیلترها می توانند بعنوان یک مرحله قبل از فیلترهای کارتریجی استفاده شوند تا ذرات بزرگ معلق در آب و برخی از انگلها را حذف کنند و آب را تاحدودی زلال و شفاف کنند.

تصفیه آب به روش انعقاد و ته نشینی

برای حذف ذرات معلق کلوئیدی از آب که باعث کدر شدن آب می شود ، از روش لخته کردن و ته نشینی استفاده می شود. آب را در حوضچه های ته نشینی ذخیره می کنند و مواد شیمیایی خاصی به آب تزریق می کنند که امکان انعقاد ذرات ریز کلوئیدی را فراهم می کند. ذرات بعد از لخته شدن ، ته نشین شده و آب زلال می شود.

تصفیه آب به روش تقطیر

تقطیر یک روش تصفیه آب است که از گرما برای جمع آوری آب خالص به شکل بخار استفاده می کند. این روش با این واقعیت علمی موثر است که آب نقطه جوش کمتری نسبت به سایر آلاینده ها و عوامل بیماری هایی که در آب وجود دارند دارد.

آب تا زمانی که به نقطه جوش برسد در معرض منبع گرما قرار می گیرد. سپس آن را در نقطه جوش می گذاریم تا بخار شود. این بخار به داخل کندانسور هدایت می شود تا سرد شود. پس از خنک شدن ، بخار به آب مایع تبدیل می شود که برای نوشیدن تمیز و سالم است.

مواد دیگری که نقطه جوش بالاتری دارند به عنوان رسوب در ظرف باقی می مانند.

این روش در حذف باکتری ها ، میکروب ها ، نمک ها و سایر فلزات سنگین مانند سرب ، جیوه و آرسنیک موثر است.

برخی از معایب تصفیه آب با روش تقطیر دارد:

• اول اینکه سرعت تصفیه آب با استفاده از روش تقطیر پایین است
• شما حتما به یک منبع گرما لازم دارید
• هزینه آن نسبت به دیگر روش ها بالاست و فقط هنگام تصفیه آب با مقادیر کم استفاده می شود