نحوه حذف آلاینده‌ها از آب آشامیدنی توسط فیلترهای چندمرحله‌ای
آلودگی آب
آلودگی آب یکی از مهمترین مشکلاتی است که باید بیشتر قابل توجه قرار گیرد حتی بسیاری از کشورهای توسعه یافته با این مشکل مواجه هستند. که با افزایش کارخانه‌های مختلف در سراسر دنیا این معضل بیشتر شده است در این میان آلودگی آب لوله کشی منازل که ارتباط مستقیمی با سبک زندگی ما دارد اهمیت بیشتری برای افراد جامعه خواهد داشت. چرا که وجود انواع آلاینده‌های خطرناک در آب این مایع حیات را به مایع نامطلوبی تبدیل می‌کند. در ادامه مطالب به بررسی انواع آلاینده های آب آشامیدنی شهری که مشکلات زیادی برای سلامتی که برای ما به همراه دارد، می پردازیم.
از آنجایی که ما آب را به عنوان مایع حیات می‌شناسیم ولی عدم توجه به آلابنده‌های شیمیایی آب آشامیدنی را به مایع خطرناکی تیدیل می‌کند که می‌تواند بیماری های فراوانی از جمله برخی از سرطان‌های کشنده را به دنبال خواهد داشت.
داشتن فلزات سنگین و نمک‌های مختلف در آب شرب
آب لوله‌کشی معمولا حاوی فلزات مضر و نمکها می‌باشند که عملکرد مختلف بدن را تحت تاثیر قرار‌می‌دهد مانند اکسیژن رسانی به اندام‌ها از جمله مشکلاتی است که برای بدن ایجاد می‌کند که می‌توان به سردردهای شدید اشاره نمود. نمکها در رگ‌ها رسوب می‌کنند و موجب افزایش فشار خون و یا باعث بسته شدن رگ‌های مهم بدن می‌شود.
میکروب‌های مختلف موجود در آب آشامیدنی
از آلاینده‌های میکروبی موجود در آب شرب می‌توان به مهمترین عوامل بیماری زای آب آشامیدنی آلوده یاد کرد به همین خاطر اهمیت حذف این آلاینده‌ها را دو چندان می‌کند عوامل میکروبی بیماری‌های مختلفی مانند بیماری خطرناک وبا و بیماری های مختلف گوارشی به همراه دارد.
داشتن نیترات در آب آلوده
نیترات یک ماده بدون بو، رنگ و مزه به شمار می‌آید که اساسا در آب‌های آشامیدنی قابل شناسایی نمی‌باشد و حتماً باید به وسیله آزمایش‌های فراوان آنها را تشخیص داد. نیترات ماده‌ای می‌باشد که معمولاً از طریق خاک و کود شیمیایی مختلف وارد آب می‌شود با این حال وجود مقداری از نیترات در آب لازم است، اما اگر این مقدار افزایش پیدا کند قطعاً برای دستگاه گوارش مناسب نخواهد بود.مشکل مهم دیگری که به واسطه نیترات موجود در آب به دنبال دارد اکسید شدن آهن موجود در سلول‌های خونی می‌باشد و باعث اکسیژن رسانی ناکافی به سلول‌های بدن می‌شود و حتی منجر به مرگ افراد می‌شود. از مهمترین روش‌ها برای حذف نیترات می‌توان به تصفیه آب‌های آشامیدنی به روش اسمز معکوس و تبادل یونی به وسیله دستگاه تصفیه آب اشاره کرد.
تاثیر فلزات سنگین مانند سرب و آرسنیک موجود در آب شرب
یکی دیگر از آلاینده‌های شیمیایی مهم فلزات سنگین می باشد یکی از این فلزات آرسنیک نام دارد که اکثراً در آب زیرزمینی و آب چاه‌ها مقادیر زیادی فلز آرسنیک وجود دارد آرسنیک به دو نوع آرسنیک ارگانیک و غیر ارگانیک تقسیم بندی می‌شود. آرسنیک ارگانیک که معمولا در غذاهای پروتئینی مانند گوشت سفید و قرمز و غذاهای دریایی مانند گوشت ماهی و میگو وجود دارد و نسبت به از آرسنیک غیر ارگانیک اثر سمیت کمتری دارد. حال اگر آرسنیک موجود در آب با کربن ترکیب و به آرسنیک غیر ارگانیک تبدیل می‌شود. و مصرف بی رویه آب حاوی آرسنیک باعث بیماری‌های قلبی، عروقی و بیماری سرطان می‌گردد. فلز سنگین دیگری که در آب شرب آلوده وجود دارد سرب است که با نوشیدن آب آلوده به فلز سرب موجب می‌شود سرب جذب ریه و سپس وارد خون می‌شود که موجب آسیب به استخوان‌ها و در زنان باردار باعث آسیب‌های زیادی در جنین می‌شود برای حذف این آلاینده‌ها مانند نیترات به روش اسمز معکوس می‌باشد.
انتقال حشره کش‌ها به واسطه استفاده بی رویه آنها در آب آشامیدنی
همین طور می‌دانید استفاده زیاد حشره کش‌ها برای محیط زیست اثرات منفی را خواهد داشت. به صورتی که استفاده از حشره کش مواد شیمیایی را وارد خاک و سپس بارندگی متعدد وارد سفره‌های آب زیرزمینی می‌شود. به طوری که اثرات حشره کش‌ها بسیار بیشتر از آلاینده‌های شیمیایی دیگر می‌باشد و بیماری‌های تنفسی و حتی باعث ابتلا انواع سرطان‌های افراد می‌شود.
زنگ آهن (اکسید آهن ) موجود در آب شرب
از دیگر آلودگی‌های آب می‌توان به زنگ آهن اشاره کرد که به واسطه پوسیدگی فرسودگی لوله کشی‌ها می‌باشد و مقادیر زیادی اکسید آهن را به آب آشامیدنی وارد می‌کند و باعث آسیب به پوست بدن، مشکلات گوارشی و همچنین تمیز نشدن ظروف‌های آشپزخانه و لباس‌ها با استفاده از آب حاوی اکسید آهن می‌شود.
نحوه تشخیص آلودگی آب آشامیدنی منازل
از آنجایی که شناسایی آلودگی آب کاری سختی می‌باشد بهتر است از متخصصان آزمایشگاه، که از کیت های تشخیص آب استفاده می‌کنند.مقداری آب مصرفی خود را برای آزمایش بیشتر به آزمایشگاه‌های معتبر برای انجام آزمایش‌های مربوطه قرار دهید.
تصفیه آب چیست؟
به بیان ساده تصفیه آب عبارتند از: حذف ناخالصی، آلاینده‌های موجود و محلول در آب. وقتی ذرات درشت تر باشد جداکردن آنها راحت تر بوده و برعکس هرچقدر اندازه این ذرات ریز تر باشد جداکردن این ذرات سخت و نیازمند روش‌های دقیقی است. در نتیجه اندازه روزنه‌های فیلترها، استقامت و دوام فیلترها در برابر انواع آلاینده ها و توانایی آنها در از بین بردن ناخالصی‌ها قابل توجه است. امروزه شرکت‌های مختلف فیلترها را از جنس سرامیک ، الیاف مصنوعی و کربن تولید می‌کنند. تصفیه آب یک فرآیند چندمرحله‌ای است که برای تبدیل آب آلوده به آب سالم و قابل مصرف برای مصارف خانگی، صنعتی و کشاورزی استفاده می‌شود. این فرآیند شامل مراحل مختلفی است که به طور عمده به مراحل زیر تقسیم بندی می‌شود:
-
مرحله پیش تصفیه
در این مرحله مهم هدف اصلی حذف ذرات درشت و ذرات معلق در آب و بهبود شاخص کیفی آب می‌باشد.به صورتی که ابتدا آب وارد مخزن می‌شود. در این مرحله، آب با کمترین فشار وارد می‌شود تا ذرات درشت و سنگین مانند گل، خاک، مواد آلی و دیگر ذرات معلق، از آب جدا شوند. برای حذف این ذرات بزرگ و جامد، و مخلوطی از مواد جاذب مانند پلیمرها مختلف به آب اضافه می‌شود. این مواد به عنوان کواگولانت‌ها (منعقد کننده) یا خنثی سازی بار ذرات معلق عمل می‌کنند که با جذب به ذرات معلق، آنها را به هم متصل کرده و اندازه این ذرات را بزرگ‌تر می‌کنند. و در نهایت باعث حذف ذرات معلق در آب می‌شود. و بعد از اتمام مرحله پیش تصفیه آب آماده ورود به مرحله بعدی می‌شود.
-
فیلتراسیون
امروزه به دلیل کمبود منابع آب بخصوص در کشوره‌های خشک و نیمه خشکی مانند ایران اهمیت تصفیه پساب و فاضلاب زیادی دارد از آن جایی که کیفیت آب در مناطق مختلف کشور با چالش‌های زیادی روبه رو است و فرسودگی لوله‌های منازل به آلودگی آب می افزاید پس استفاده از دستگاه تصفیه آب خانگی یکی از دستگاه‌های مهم خانه می‌توان به شمار برد.
مقادیر زیاد و کم املاح آب برای بدن مهم می‌باشد به طوری که املاح به نام فلوئور زیاد باشد منجر به بیماری اعصاب می‌شود و اگر مقدار آن کم باشد باعث پوسیدگی دندان‌ها می‌شود. شاخص کلی سختی آب به میزان کلسیم و منیزیم موجود در آب می‌باشد. که باید عددی پایین تر از 70 باشد آب سالم تری خواهد بود و برای تضمین سلامتی بدن نقش مهمی را برعهده دارد. این دستگاه شامل فیلترهایی برای حذف آلاینده‌ها یا حذف املاح می‌باشد. معمولا دستگاه‌های خانگی امروزی دستگاه 6 یا 7 مرحله ای هستند.
انواع فیلترهای تصفیه آب و مراحل آن
فیلتر پلی پروپیلن (PP)
این الیاف پلیمری معمولا در دستگاه تصفیه آب، تجهیزات آزمایشگاهی و بسته بندی مواد غذایی ، نساجی و غیره…. استفاده می‌شود. این فیلترها با منافذ یک تا 20 میکرونی توانایی حذف شن، ماسه، گل، لای و لجن دارند.
فیلترهای پلی پروپیلن ذرات معلق آب را جذب کرده از ورود ذرات معلق به فیلتر ممبران‌های اسمز معکوس(RO) جلوگیری می‌کنند. متداول ترین و پرکاربرد‌ترین فیلترهای دستگاه تصفیه آب خانگی است.
تعویض این فیلترها بستگی به ذرات معلق موجود در آب و ورودی و میزان آب مصرفی است.
فیلتر کربن فعال
این فیلتر که به فیلتر مرحله دوم (UDF) نیز می‌گویند.اصولاً از جنس کربن فعال که یک ماده جاذب متخلخل می باشد. کربن فعال به کار رفته شده در این فیلترها از سوختن پوست نارگیل تشکیل می‌شود که با جذب سطحی آلاینده‌هایی مانند کلر و دیگر گاز‌های محلول در آب و مواد آلی که باعث بو و رنگ نامطلوبی به آب می‌دهد را حذف می‌کند. حذف کلر باعث افزایش طول عمر فیلترهای اسمز معکوس می‌شود به صورتی که گاز کلر موجب خرابی فیلتر ممبران یا همان فیلتر اسمز معکوس می‌باشد.
انواع فیلترهای کربن فعال
فیلترهای کربن فعال مورد استفاده در در دستگاه تصفیه آب معمولاً از نظر اندازه ذرات به فیلترهای گرانولی و پودری است. که فیلترهای کربن فعال پودری از نظر اندازه کوچکتر از فیلترهای کربن فعال گرانولی است و در نتیجه از نظر جذب بسیار بالاتری برای حذف آلاینده‌های مختلف نسبت به فیلترهای گرانولی دارد و به این خاطر فیلترهای کربن فعال گرانولی بیشتر در تصفیه خانه‌های صنعتی برای جلوگیری از عبور آلاینده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فیلتر کربن بلاک
فیلتر کربن بلاک (CTO) مرحله سوم تصفیه آب می‌باشد که وظیفه این فیلتر کامل کننده عملکرد فیلترهای کربن پودری است. و حالت فشرده ای از ذرات کربنی شناخته‌می‌شود و کارکرد آنها شبیه فیلتر کربن فعال است که آلاینده‌ها و کلر آب را حذف می‌کنند.
فیلتر ممبران
فیلتر ممبران (Membrane ) یا همان فیلترهای مرحله چهارم، این فیلترها برای جلوگیری از عبور ذرات بسیار ریز نظیر میکروب، باکتر‌‌ی‌‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها، یون‌های محلول در آب مانند نیترات و نیتریت سایر یون‌های دیگر مانند سولفات و املاح مضر به آب قابل استفاده است.
فیلتر پست کربن
فیلتر پست کربن (Post Carbon) که به فیلترهای مرحله پنجم هم می‌گویند. این فیلترها هم‌جنس کربن فعال و از زغال پوسته نارگیل ساخته شده است و می‌توانند ذرات ریز را تصفیه کنند و رنگ، مزه و بوی نامطلوب آب را از بین می‌برد. طول عمر مفید این فیلتر یک ساله است.
فیلتر مینرال
فیلتر مینرال (Mineral) که به فیلترهای مرحله ششم، معروف هستند اطلاق می‌گردد و کارکرد و عملکرد این فیلتر به صورتی است که املاح مفیدی که در احتمالاً توسط فیلتر ممبران حذف شده‌اند را به آب اضافه می‌کنند. این املاح مانند منیزیم و کلسیم که برای وظایف زیادی در سلامتی بدن لازم و ضروری می‌باشند.
برای مطالعه بیشتر به مقاله مراحل تصفیه آب خانگی چیست؟ مراجعه کنید
فیلتر یخچالی
فیلتر یخچال از ذرات درشت و گل و لای آبی که به آب ورودی یخچال جلوگیری می‌کند. فیلترهای بیرونی یخچال از جنس کربن فعال است که موجب حذف آلاینده‌هایی مانند کلر و مواد شیمیایی دیگر که باعث بهبود بو و مزه آب می‌شود. اگر فیلتر یخچال رو به موقع تعویض نشود احتمال آسیب به قطعات داخلی یخچال افزایش می‌یابد. اگر یخچال یا ساید شما مجهز به فیلتر داخلی باشد فیلتر کربنی در در مسیر عبور آب ورودی قرار گیرد علاوه بر افزایش کیفیت آب به طول عمر فیلتر داخلی یخچال کمک می‌شود.
فیلترهای رسوب گیری ماشین لباسشویی و ظرفشویی
معمولا به دلیل سختی بالای آب مناطق مختلف شهرهای کشور که منجر به آسیب وسایل خانه مانند ماشین لباسشویی و ظرفشویی و حتی باعث پوسیدگی لباس‌ها می‌شود برای جلوگیری از این اتفاق استفاده از فیلتر رسوب گیر در این دستگاه‌ها می‌باشد. فیلترهای این ماشین‌ها به دو دسته (فیلتر پلی فسفات و مغناطیسی ) تقسیم بندی می‌شود در فیلترهای پلی فسفات از کریستا‌ل‌های پلی فسفات ساخته می‌شوند که نسبت به رسوب گیر یا فیلتر مغناطیسی قیمت پایینی دارد ولی از آن جایی که این فیلترها باید بعد 6 تا 12 ماه تعویض شوند و نسبت فیلترهای مغناطیسی طول عمر خیلی کمتری دارند از نظر اقتصادی در بلند مدت ارزش بالایی خواهند داشت فیلترهای پلی فسفات باعث کم شدن سختی آب می‌شود در حالی که فیلترهای مغناطیسی تاثیر زیادی در بهبود سختی آب ندارند ولی باعث تغییر در ساختار تشکیل رسوبات ایجاد شده بنابراین کاهش تمایل رسوبات به سطح قطعات دستگاه‌ها و سطح لباس می‌شود
نتیجه گیری
همان طور که گفته شد دستگاه تصفیه آب و فیلترهای دستگاه‌های مختلف برای افزایش کیفیت زندگی و جلوگیری از هزینه‌های اضافی خانواده می‌شود. پس بنابراین برای حذف آلاینده‌ای مختلف موجود در آب شرب منازل راه‌حل، استفاده از دستگاه تصفیه آب خانگی یا نیمه صنعتی می‌باشد.
سوالات رایج
دستگاه تصفیه آب چند مرحله‌ای چگونه کار می‌کند؟
دستگاه‌های تصفیه آب چند مرحله‌ای شامل چندین فیلتر می‌شوند که هر کدام بخشی از آلاینده‌ها را حذف می‌کنند.
چه تفاوتی بین دستگاه تصفیه آب تک مرحله‌ای و چند مرحله‌ای وجود دارد؟
دستگاه‌های تک مرحله‌ای معمولاً فقط یک نوع فیلتراسیون را ارائه می‌دهند و بیشتر برای حذف آلاینده‌های خاص مناسب هستند. اما دستگاه‌های چند مرحله‌ای با استفاده از چندین فیلتر، توانایی حذف طیف وسیع‌تری از آلاینده‌ها را دارند و به طور کلی کیفیت بالاتری از آب تصفیه شده تولید می‌کنند.
آیا نصب دستگاه تصفیه آب چند مرحله‌ای پیچیده است؟
نصب دستگاه ممکن است بسته به مدل و مکان مورد نظر برای نصب، متفاوت باشد. برخی از دستگاه‌ها طراحی شده‌اند که به راحتی توسط خود کاربران نصب شوند، در حالی که برخی دیگر ممکن است نیاز به مهارت‌های فنی یا کمک یک متخصص داشته باشند.
هزینه نگهداری دستگاه تصفیه آب چند مرحله‌ای چقدر است؟
هزینه نگهداری بستگی به تعداد و نوع فیلترها دارد. فیلترها باید به طور منظم تعویض شوند، که هزینه آن بسته به کیفیت و دوام فیلتر متفاوت است. توصیه می‌شود که هزینه‌های جاری و دوره تعویض فیلتر را قبل از خرید در نظر بگیرید.
چه ضمانتی وجود دارد که دستگاه تصفیه آب به درستی کار می‌کند؟
اکثر دستگاه‌ها با گارانتی‌های معتبر عرضه می‌شوند که می‌تواند شامل تعمیرات و جایگزینی قطعات در صورت وجود نقص باشد. همچنین، بسیاری از تولیدکنندگان گزارش‌های تست و تأییدیه‌های کیفیت را ارائه می‌دهند که نشان‌دهنده اثربخشی دستگاه در حذف آلاینده‌های مختلف است.
این سوالات به شما کمک می‌کنند تا تصمیم گیری بهتری در خصوص خرید دستگاه تصفیه آب داشته باشید و مطمئن شوید که دستگاهی که انتخاب می‌کنید، نیازهای شما را برآورده می‌سازد.
