با فیلتر ممبران آشنا شوید

در پست گذشته به صورت تیتروار با مهمترین قطعات دستگاه تصفیه آب صنعتی آشنا شدیم. از این به بعد قصد داریم مهمترین این قطعات را به تفصیل مورد بررسی قرار دهیم. تا اگر با مشکلات رایج در آب شیرین کن روبرو شدید و یا اگر به دنبال نگهداری اصولی از دستگاه تصفیه آب صنعتی خود را داشتید، اطلاعات کاملی در خصوص قطعات مختلف آن داشته باشید. در این پست قصد داریم به مهمترین قطعه در دستگاه های تصفیه آب یعنی فیلتر ممبران بپردازیم.

فیلتر ممبران چیست؟

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.

انواع فیلترهای ممبران

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.

ممبران اسمز معکوس

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.

ممبران نانوفیلتراسیون

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.

ممبران اولترا فیلتراسیون

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.

چگونگی عملکرد فیلتر ممبران

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.

طول عمر فیلترهای ممبران

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.

قیمت فیلتر ممبران

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.

 

انواع فیلتر در دستگاه های تصفیه آب

دستگاه های تصفیه آب دارای قطعات بسیار زیادی هستند که هر یک وظیفه خاصی را بر عهده دارند. از میان قطعات دستگاه های آب شیرین کن، انواع فیلترهای مورد استفاده در دستگاه از جمله مهمترین آنها می باشند. در واقع عملکرد اصلی دستگاه تصفیه آب ارتباط مستقیم با نوع فیلترهای استفاده شده در آن دارد. هر چه فیلترهای استفاده شده در دستگاه تصفیه آب صنعتی یا خانگی، قوی تر و دقیق تر باشد و بتواند ذرات ریزتری را از آب حذف کند، کارکرد و بازدهی دستگاه بالاتر ارزیابی می شود. در این پست قصد داریم تا شما را با انواع فیلترهایی که در دستگاه های آب شیرین کن و تصفیه آب مورد استافده قرار می گیرند آشنا کنیم.

انواع فیلتر دستگاه تصفیه آب

فیلتر رسوب گیر

فیلتر رسوب گیر که با نام PP نیز معروف است، مسئول تصفیه فیزیکی آب را دارد. این فیلتر قادر است ذرات معلق موجود در آب را از بین ببرد. همچنین فیلتر رسوب گیر الیافی دارای قابلیت حذف لجن، گل و لای، شن و ماسه، زنگ موجود در لوله، جلبک و خزه و ... می باشد.

فیلتر رسوب گیر برای حذف املاحی همچون شوری و آهک مناسب نیست. علاوه بر آن در زمینه حذف نیتریت و نیترات نیز به خوبی عمل نمی کند. با این حال وجود فیلتر الیافی در دستگاه تصفیه آب الزامی است.

فیلترهای رسوب گیر دارای کارکرد یکسانی هستند ولی ساختار و کیفیت آن ها با یکدیگر تفاوت دارد که بر قیمت آنها تاثیر می گذارد. برخی از این تفاوت ها به شرح زیر می باشد:

جنس فیلتر: معمولا فیلترهای الیافی مرغوب از الیاف پلی پروپیلن با استاندارد مواد غذایی تولید می گردد. هر چه این الیاف کیفیت بالاتری داشته باشد، تاثیر بسیاری بر روی سلامت مصرف کننده نیز دارد.

تراکم فیلتر: این فیلترها در دقت بین 1 الی 100 میکرون می باشد. هر چه دقت این الیاف بالاتر باشد، می تواند آلاینده های بیشتری را از بین برده و قیمت بالاتری خواهد داشت.

تکنولوژی ساخت فیلتر: معمولا این فیلتر را به شکل چند لایه تولید شده و هر لایه می بایست دارای تراکم خاصی باشد. بر این اساس ظرفیت جذب آلاینده ها افزایش یافته و نمی تواند تمامی ناخالصی ها را حذف کند. هر چه تکنولوژی به کار رفته در ساخت فیلترهای الیافی بیشتر باشد، دقت و ظرفیت فیلتر آب نیز بیشتر شده و در مقابل قیمت بالاتری نیز دارد.

داشتن استاندارد: در صورتی که فیلتر مورد نظر دارای استانداردهای جهانی باشد، مصرف کننده می تواند مطمئن شود که آب بدست آمده برای مصرف کننده هیچ ضرری نخواهد داشت.

فیلتر کربن پودری

GAC یا همان فیلتر کربن پودری در واقع فیلتر دوم دستگاه تصفیه آب می باشد. این فیلتر قادر است کلر، فنل، تری هالومتان ها، سموم و آفت کش ها، مزه و طعم آب و ترکیبات شیمیایی مضر را از بین ببرد. همچنین می تواند بخش عمده ای از فلزات سنگین و سمی همچون رسوب را نیز از آب حذف کند. فیلتر کربن پودری یکی از مهم ترین فیلتر تصفیه آب است و در صورتی که حذف گردد آلاینده های آب به فیلتر ممبران می توانند آسیب بزنند.

فیلتر کربن بلاک

فیلتر کربن بلاک که به آن فیلتر کربن جامد نیز می گویند، دارای ساختاری مانند فیلتر رسوب گیر الیافی است با این فرق که جنس آن از کربن می باشد. در واقع کربن پودری را به شکل فشرده و به صورت استوانه ای در قالب یک فیلتر تولید می کنند. به طور معمول این فیلتر در سومین مرحله تصفیه قرار می گیرد و فرایند تصفیه را تکمیل می نماید. فیلتر کربن بلاک باعث جذب رنگ آب، کلرین، بو، سفید کننده ها، آلوده کننده های آلی، آفت ها و مواد شیمیایی می شود و به واسطه کربن از رشد باکتری ها جلوگیری می کند. همچنین این فیلتر می تواند ذرات درشت آب را نیز جداسازی کند.

فیلتر UDF

عبارت UDF کوتاه شده کلمه Ultrafine Depth Filtration است که به معنای فیلتراسیون با دقت بالا می باشد که در واقع نشان دهنده کیفیت فیلتر تصفیه آب است. با این وجود برخی از افراد فیلتر UDF را فیلتر دوم دستگاه تصفیه آب می دانند.

فیلتر CTO

واژه Chlorine, Taste, Odor که به اختصار به آن CTO می گویند، به معنای کلر، مزه و بو است. بنابراین این فیلتر در تصفیه آب باعث از بین بردن کلر، مزه و بوی بد آب می شود. در واقع فیلتر CTO همان فیلتر کربن بلاک است که در مرحله سوم تصفیه آب قرار دارد.

فیلتر ممبران

فیلتر ممبران مهم ترین و اصلی ترین فیلتر در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس می باشد. غشاء ممبران دارای منافذ بسیار ریزی است که گچ و آهک موجود در آب را از بین می برد. علاوه بر آن این فیلتر می تواند شوری آب را نیز بگیرد به همین دلیل به آن آب شیرین کن نیز می گویند. همچنین فیلتر ممبران قابلیت حذف فلزات سنگین همچون آرسنیک، کادمیوم، کبالت، جیوه و همینطور نیتریت و نیترات، قارچ، انگل، ویروس، کیست، باکتری و ... را دارد.

فیلتر رزینی

رزین نوعی پلیمر است که بار الکتریکی داشته و قدرت جذب آن بسیار بالا می باشد. رزین قادر است آلاینده ها و ذرات معلق را که بار الکتریکی مخالف دارد را حذف کند. از این رو این فیلتر را با نام رزین تبادل یونی می شناسند. همچنین این فیلتر می تواند یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب را از بین برده و جایگزین نماید. به همین دلیل سختی آب کاهش یافته و آب نرم می شود. از این رو فیلتر رزینی نوعی فیلتر سختی گیر آب نیز به شمار می رود. این فیلترها انواع مختلفی دارد که هر کدام به روش خود سختی آب را کاهش می دهند.

با توجه به این که دستگاه های اسمز معکوس دارای فیلتر ممبران هستند نیازی به استفاده از فیلتر رزینی نیست. زیرا فیلتر ممبران با دقت بسیار بالایی سختی آب را حذف کرده و آب را نرم می کند. هزینه تعمیر و نگهداری پایینی نیز دارد. ولی دستگاه های تصفیه آب فیلتراسیون می توانند با بهره گیری از فیلتر رزینی سختی آب را کاهش داده و نیتریت و نیترات را از آب حذف کنند. البته در دستگاه اسمز معکوس موجود در آزمایشگاه ها که نیاز به دقت بسیار بالای فیلتراسیون دارد از این فیلتر استفاده می شود.

فیلتر KDF

KDF فیلتر تصفیه آب نبوده و تنها یک ماده ترکیبی ( پودر فلز ) است که در هر فیلتری می تواند مورد استفاده قرار گیرد. KDF نوعی آلیاژ ترکیبی از روی و مس با خلوص بسیار بالا می باشد که جاذب بسیار بالایی بوده و می تواند هیدروژن سولفید، ذرات کلرین، سرب حل شده در آب، نیکل، مس، جیوه، آلومینیوم، آنتیموان، آرسنیک و دیگر ترکیبات فلزی سنگین و یون های محلول در آب را از بین ببرد. همچنین KDF می تواند به خوبی از ایجاد قارچ ها، باکتری ها، میکروارگانیسم ها و جلبک های موجود در آب جلوگیری کند.