دستگاه تصفیه آب چه موادی را حذف میکند؟

تست و آنالیز آب تصفیه شده توسط دستگاه تصفیه آب خانگی

در این مقاله به بررسی انواع آلاینده های مضر موجود در آب، انواع مختلف سیستم های فیلتراسیون آب و ناخالصی هایی که توسط هر یک از سیستم ها حذف میشود، خواهیم پرداخت. لازم به ذکر است که در نگارش این مقاله از منابع معتبری استفاده شده است که در هر یک از بخش ها به آن اشاره خواهیم کرد.

فیلتراسیون آب یا تصفیه آب چیست ؟

تصفیه آب به فرآیندی گفته میشود که طی آن، ناخالصی ها، آلایندگی ها و ذرات ریز و درشت موجود در آب توسط یک ماده جاذب که معمولا تخلخل های بسیاری را دارا است جذب شده و در نهایت آب عاری از آلودگی را حاصل میکند.

کیفیت آب خروجی و همچنین فرآیند صحیح تصفیه آب تا اندازه بسیار زیادی به مقدار آلاینده ها، سایز هر یک از ناخالصی ها و همچنین بار هر یک از مواد موجود در آب بستگی دارد.

در ادامه سیستم هایی معرفی میشوند که قبل از آنها نیاز به پیش تصفیه‌ی آب خواهد بود. بنابر نیاز هر یک از روش های تصفیه آب، این پیش تصفیه ممکن است از فیلتر های کربن اکتیوی و فیلتر های الیافی استفاده شود.

در آب شهری چه آلاینده هایی موجود است ؟

بر اساس گفته آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا(EPA) میتوان آلاینده های موجود در آب را به 4 دسته کلی تقسیم کرد.

1. آلاینده های فیزیکی در درجه اول بر ظاهر فیزیکی یا سایر خواص فیزیکی آب تأثیر می گذارند. نمونه هایی از آلاینده های فیزیکی موجود در آب عبارتند از: رسوبات یا مواد آلی معلق در آب
2. آلاینده های شیمیایی به شکل ترکیبات یا عناصر شیمیایی در آب ظاهر میشوند. این آلاینده ها ممکن است به صورت طبیعی یا ساخته دست بشر باشند. نمونه هایی از آلاینده های شیمیایی عبارتند از نیتروژن، سفید کننده، نیترات، نمک ها، آفت کش ها، فلزات، سموم تولید شده توسط باکتری ها و داروهای انسانی یا حیوانی
3. آلاینده های بیولوژیکی ارگانیسم های زنده موجود در آب هستند. آنها همچنین به عنوان میکروب یا آلاینده های میکروبیولوژیکی شناخته می شوند. نمونه هایی از آلاینده های بیولوژیکی یا میکروبی شامل باکتری ها، تک یاخته ها، ویروس ها و انگل ها هستند.
4. آلاینده های رادیولوژیکی عناصر شیمیایی با تعداد نامتعادل پروتون و نوترون هستند که منجر به ایجاد اتم های ناپایدار می شود. نمونه هایی از آلاینده های رادیولوژیکی شامل سزیم، پلوتونیوم و اورانیوم است.

انواع سیستم های تصفیه آب

مرکز کنترل و جلوگیری از بیماری ها ادعا کرده است که برای تصفیه آب روش های متعددی وجود دارد. این روش ها، شامل میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون، اسمز معکوس، تقطیر، روش ماوراء بنفش و … وجود دارد. قبلا در مقاله ای با عنوان انواع روش های تصفیه آب، بیشتر روش ها را به طور کامل شرح دادیم و نقاط قوت و ضعف آنها را نام بردیم.

اما در این قسمت از مقاله نیز به طور کلی با مهم ترین روش ها آشنا میشویم و موادی که این سیستم های تصفیه آب حذف میکنند را توضیح میدهیم.

سیستم نانوفیلتراسیون

• یک فیلتر نانو فیلتراسیون دارای اندازه منافذ تقریباً 0.001 میکرون است (محدوده اندازه منافذ بر اساس فیلتر از 0.008 میکرون تا 0.01 میکرون متفاوت است. فیلترهای نانوفیلتراسیون ذرات را بر اساس اندازه، وزن و بار حذف می کنند.
• نانوفیلتراسیون در از بین بردن تک یاخته ها (به عنوان مثال کریپتوسپوریدیوم، ژیاردیا) کارایی بسیار بالایی دارد.
• نانوفیلتراسیون دارای اثربخشی بسیار بالایی در حذف باکتری های مختلف مثل سالمونلا است.
• نانوفیلتراسیون در حذف ویروس های بسیار موثر است.
• اثر بخشی روش نانو در حذف آلاینده های شیمیایی متوسط است.

سیستم اولترافیلتراسیون

• یک فیلتر اولترافیلتراسیون دارای اندازه منافذ تقریباً 0.01 میکرون است (محدوده اندازه منافذ بر اساس فیلتر از 0.001 میکرون تا 0.05 میکرون متفاوت است. فیلترهای اولترافیلتراسیون ذرات را بر اساس اندازه، وزن و بار حذف می کنند.
• اولترافیلتراسیون در از بین بردن تک یاخته ها (به عنوان مثال کریپتوسپوریدیوم، ژیاردیا) کارایی بسیار بالایی دارد.
• روش تصفیه آب اولترافیلتراسیون در حذف ویروس هایی نظیر نورو ویروس بسیار موثر است.
• سیستم UF اثر بخشی مطلوبی در حذف مواد و ترکیبات شیمیایی درون آب ندارد.

سیستم اسمز معکوس

• سیستم‌های اسمز معکوس از فرآیندی استفاده می‌کنند که جریان آب را در فرآیند طبیعی معکوس می‌کند، به طوری که آب از محلول غلیظتر به محلول رقیق‌تر عبور می‌کند. در حین تغییر جهت، آب از یک غشای نیمه تراوا نیز عبور میکند. فیلتر هایی که پیش و پس از ممبران اسمز معکوس قرار میگیرند غالبا به صورت مکمل برای این سیستم هستند.
• یک فیلتر ممبران اسمز معکوس دارای اندازه منافذ تقریباً 0.0001 میکرون است.
• سیستم های اسمز معکوس در از بین بردن تک یاخته ها (به عنوان مثال کریپتوسپوریدیوم، ژیاردیا) کارایی بسیار بالایی دارند.
• سیستم‌های اسمز معکوس دارای اثربخشی بسیار بالایی در از بین بردن باکتری‌ها هستند.
• روش اسمز معکوس در از بین بردن ویروس ها اثر بخشی بسیار خوبی دارد.
• سیستم‌های اسمز معکوس آلاینده‌های شیمیایی رایج (یون‌های فلزی، نمک‌های آبی)، از جمله سدیم، کلرید، مس، کروم و سرب را حذف می‌کنند. همچنین دستگاه های تصفیه آبی که از سیستم اسمز معکوس بهره میبرند، توانایی حذف آرسنیک، فلوراید، رادیوم، سولفات، کلسیم، منیزیم، پتاسیم، نیترات و فسفر را نیز دارند.

تصفیه آب با اشعه ماوراء بنفش

• در این روش که البته معمولا با استفاده از فیلتر های مکمل برای حذف ناخالصی ها همراه است، با استفاده از اشعه ماوراء بنفش، نوری به آب تابانده میشود که در حذف باکتری ها و ویروس های موجود در آب بسیار کارساز است.
• سیستم های فرابنفش در از بین بردن تک یاخته ها (به عنوان مثال کریپتوسپوریدیوم، ژیاردیا) اثربخشی بسیار بالایی دارند.
• سیستم های درمان اشعه ماوراء بنفش در از بین بردن ویروس ها (به عنوان مثال، انتریک، هپاتیت A، نوروویروس، روتاویروس) اثربخشی بالایی دارند.
• روش استفاده از اشعه ماوراء بنفش اثر بخشی بسیار مطلوبی در از بین بردن باکتری ها دارد.
• این روش در از بین بردن مواد شیمیایی موجود در آب موثر نیست.

کدام یک از روش های تصفیه آب پر کابرد تر هستند؟

همانطور که اشاره کردیم، روش های متنوعی برای تصفیه آب وجود دارد. اما انتخاب بهترین روش برای از بین بردن آلاینده های موجود در آب از مهم ترین گام های خرید دستگاه تصفیه آب خانگی است.

برای مثال روش تقطیر، یکی از موثر ترین روش های از بین بردن تمامی آلاینده های موجود در آب است. اما هزینه بالای این روش و همچنین کند بودن فرآیند تصفیه آب با آن به شما اجازه استفاده بیشتر را نمیدهد.

در بین روش های مختلف برای تصفیه آب، بهترین و موثر ترین روش از هر نظر، سیستم اسمز معکوس است. سیستم اسمز معکوس در حال حاضر پرکاربرد ترین روش برای تصفیه آب است که در اکثر دستگاه های تصفیه کننده آب در جهان در حال استفاده است.

بر اساس مقاله موجود در وبسایت the international water association دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس قادر به حذف 90 تا 99.99 درصد از آلایندگی های موجود در آب هستند.

البته در کنار فیلتر ممبران اسمز معکوس حتما توصیه میشود که از فیلتر های مکمل دیگر استفاده شود. معمولا در دستگاه های تصفیه آبی که در حال حاضر در بازار موجود هستند، فیلتر الیافی ساخته شده از الیاف پلی پروپیلن، فیلتر کربن اکتیو پودری و کربن بلاک، فیلتر پست کربن تصفیه آب و همچنین فیلتر مینرال استفاده میشوند.

در بخش بعدی، به بررسی تمام مواد تصفیه شده توسط دستگاه تصفیه آب با سیستم اسمز معکوس خواهیم پرداخت و درصد حذف هر یک از ناخالصی ها را بیان خواهیم کرد.

جدول مواد حذف شده از آب تصفیه شده با اسمز معکوس

همانطور که بالاتر نیز ذکر شد، دستگاه تصفیه آب خانگی از یک فیلتر ممبران که از سیستم اسمز معکوس استفاده میکند، بهره میبرد. در قسمت پایین جدولی نسبی درباره مقادیر حذف شده هر یک از آلاینده ها در تصفیه آب آورده شده است.