اطلاعات کامل درباره فیلترهای تصفیه آب و انواع آن
آب یکی از مهم ترین موادی است که در طول روز بدن فرد به آن نیاز حتمی دارد ، چرا که نبود آن می تواند حتی باعث مرگ فرد نیز شود. اما متاسفانه بسیاری از آب های آشامیدنی شهر ها دچار آلودگی است و بهترین راه حل استفاده از دستگاه های تصفیه آب است.
چند سالی است که فیلترهای تصفیه آب و اینکه کدام یک برای مصارف خانگی مناسب تر هستند به یکی از موضوع?های بحث برانگیز در میان مردم تبدیل شده است…
بسیاری از خانواده ها بدون توجه به اینکه هرکدام از این فیلترها چه محاسن و معایبی دارند و کاربردشان چیست، یکی از آنها را برای تصفیه آب منزل خریده اند و با این تصور که تمام فیلترها یک ویژگی دارند، از آنها استفاده می کنند در حالی که هر یک مورد مصرف خاصی داشته و برخی از آنها برای مصارف خانگی توصیه نمی شوند. برای اطلاع بیشتر در مورد این موضوع و مقایسه انواع رایج فیلترهای تصفیه آب پیشنهاد می کنم مطلب زیر را تا انتها مطالعه کنید.
۱. فیلتر کربن یا ذغال فعال
پیدایش فیلترهای کربنی به قرن ها پیش یعنی حدود ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمی گردد که برای تصفیه آب از ذغال، شن و ماسه استفاده می شد. مکانیسم این فیلترها براساس ایجاد پیوند شیمیایی به خصوص با مواد آلاینده آلی است. کربن فعال شکلی از کربن تغییرشکل یافته است که در اثر اکسیداسیون، خلل و فرج هایی در سطح آن ایجاد می شود. معمولا اندازه ذرات کربن از ۵/۰ تا ۵۰ میکرو است و ریزتر بودن هرچه بیشتر آنها، نشان دهنده کارایی بهتر فیلتر در جذب آلاینده های آلی است.
محاسن: این نوع فیلترهای تعبیه شده در یخچال های خانگی، فضایی را در آشپزخانه اشغال نمی کنند؛ املاح مفید آب از آب لوله کشی حذف نمی شود؛ نصب این فیلترها آسان است و نیاز به ایجاد تغییرات خاص در سیستم لوله کشی ساختمان وجود ندارد و از سایر فیلترهای خانگی ارزان ترند.
معایب: این نوع فیلترها موقتی هستند و نمی توانند بعضی از ترکیب ها مانند منیزیم، کلسیم، نیترات ها، فلوئور، کلریدها، پرکلرات ها، هیدروژن سولفید، آفت کش ها، حشره کش ها یا فلزات سنگین مثل جیوه، سرب، آرسنیک، کروم و…، میکروب ها و مواد آلاینده پرتویی از آب را خارج کنند، قادر به فیلتر کردن آمونیاک یا کلرآمین ها نیستند، عبور آب گرم از فیلترهای کربنی باعث آزاد یا جدا شدن مواد آلاینده که قبلا با جذب سطحی در بستر فیلتر گرفتار بودند، می شود و خروجی آب فیلترشده را آلوده می کنند و سلامت مصرف کننده را به خطر می اندازند و برخلاف دستگاه های خانگی دیگر که خروجی آنها مستقیم در سلامت ما تاثیر ندارند و کار کردن با آنها بسیار راحت است، فیلتر های تصفیه آب خانگی به رسیدگی و اجرای کامل و دقیق دستورالعمل های سازنده در مورد چگونکی کار با دستگاه، تعویض به موقع فیلتر، انجام آنالیزهای ادواری برای اثبات سلامت آب فیلترشده و… نیاز دارند.
طول عمر فیلترهای کربنی: طول عمر فیلترهای کربن فعال به تنهایی یا متصل به یخچال های خانگی، به میزان آلاینده های موجود در آب بستگی دارد که برای هر منطقه تقریبا متفاوت است. هرچند تعیین زمان دقیق برای عمر فیلتر مثلا ۶ ماه یا ۱ سال، چندان منطقی نیست و فروشنده یا سازنده موظف است حداکثر توان ظرفیتی فیلتر را برای مصرف کننده مشخص کند؛ مثلا اگر عمر فیلتر برای ظرفیت حدود ۹۰۰ لیتر برآورد شده باشد، یعنی می تواند ۹۰۰ لیتر آب لوله کشی را با کیفیت مطلوب فیلتر کند، بنابراین برای یک خانواده ۴ نفری که به طور تقریبی روزانه ۱۵ لیترآب شرب مصرف می کنند، طول عمر این فیلتر می تواند حداکثر برای حدود ۲ ماه تخمین زده و بعد از آن باید فیلتر تعویض شود.
۲. فیلتر تفاضل درجه جنبشی (KDF)
این فیلتر خانگی از ترکیب آلیاژ خالص مس و روی به شکل ماتریکس، فلس، گرانول یا ذرات خیلی ریز تشکیل شده است. مکانیسم عمل آن بر پایه علم الکتروشیمی یعنی واکنش های اکسیداسیون و احیاست که هم اکنون تکنولوژی نوین در تصفیه آب برای مصارف شرب به شمار می رود. جرقه اولیه کشف این فیلتر را دون هسکت در سال ۱۹۸۴ میلادی در ایالات متحده و وقتی به طور اتفاقی مغز خودکار از جنس فلز برنج (آلیاژ مس و روی) داخل یک لیوان آب حاوی قرص کلر افتاد، زد. او سرانجام بعد از ۳ سال موفق به اختراع و تولید این فیلتر شد. به عبارت دیگر، این فیلتر مانند مجموعه ای از پیل های متعدد مثبت و منفی عمل می کند و توانایی جذب، حذف، کاهش یا تبدیل بعضی از آلاینده ها یا ناخالصی ها با بار مثبت و منفی را به مواد بی خطر دارد. مثلا کلر موجود در آب را به کلرور روی قابل حل در آب تبدیل می کند که این ماده به علت فرار نبودن، در فضا متصاعد نمی شود و از طریق فاضلاب دفع می شود. به علاوه، این دستگاه هیدروژن سولفید داخل آب را به سولفید مس که غیر محلول در آب است، تبدیل و آهن را به یون قابل حل و سپس به هیدروکسید فریک نامحلول در آب تبدیل می کند و در نهایت این ماده غیرمحلول در آب، جذب فیلتر می شود به طوری که با شستشوی متناوب فیلتر، این مواد نامحلول جدا می شود و دوباره فیلتر به وضعیت اولیه خودش برمی گردد.
موارد کاربرد: به جز مصارف خانگی، از این فیلترها در برج های خنک کننده در صنایع غذایی به ویژه تولید نوشابه، رستوران ها و هتل ها، لباسشویی ها و… استفاده می شود. این فیلترها در آزمایشگاه های طبی، بیمارستان ها، به خصوص در بخش های مخصوص دیالیز که خالص بودن آب اهمیت زیادی دارد، کاربرد دارند. از طرفی، در برخی بیمارستان ها، مخصوصا در زمینه سوانح سوختگی و… که با بعضی از آلاینده های مضر و خطرناک مثل جیوه سر و کار دارند، از این فیلتر ها برای فیلتر و پاک سازی فاضلاب استفاده می شود تا آلاینده های مضر زیست محیطی مستقیم وارد منابع آبی یا فاضلاب عمومی شهر نشوند. هم اکنون نیز در بعضی از کشورها از فیلترهایKDF در تصفیه خانه های آب شهری برای کلرزدایی و فیلتر کردن فلزات سنگین استفاده می شود.
محاسن: این فیلتر ها تکنولوژی ساده ای دارند بنابراین نصب و راه اندازی، تعمیر و نگهداری شان ساده است. در ضمن، کم هزینه بودن پروسه، استفاده نکردن از مواد یا افزودنی شیمیایی، بدون ایجاد ضایعات و صددرصد قابلیت بازیافت، بی خطر و دوستدار محیط زیست بودن از دیگر محاسن آنهاست. این فیلترها می توانند املاح مفید آب مثل کلسیم، منیزیم، پتاسیم و… را در آب فیلترشده حفظ کنند. پوشش آب با املاح مفید در آب برای بدن بسیار مفید و ضروری و در بهبود مزه و طعم آب بسیار موثر است. در ضمن، این املاح قلیایی مانع اسیدی شدن آب می شوند و pH
آب را در حالت خنثی نگه می دارند در نتیجه، از ایجاد واکنش های احتمالی با ظروف پلاستیکی در موقع نگهداری آب جلوگیری می شود. افرادی که از این نوع فیلترها در منازل خود استفاده می کنند، کمتر در معرض آلاینده های بسیار مخرب برای سلامت مثل کلر (یک ضدعفونی کننده خیلی قوی) قرارمی گیرند و سلول های پوستی آنها کمتر آسیب می بیند، آب فیلترشده با این فیلتر میزان ناچیزی مس و روی دارد که باعث عدم رشد و تکثیر ویروس ها، باکتری ها، قارچ ها و جلبک ها در آب می شود. این فیلتر ها برخلاف بیشتر فیلترهای رایج خانگی مثل کربن فعال، دچار آلودگی میکروبی نمی شوند و مقاومت خوبی در برابر گرما دارند بنابراین می توان آنها را در مسیر دوش آب گرم و شیر آشپزخانه نصب و به آسانی مواد آلاینده را از آب گرم خارج کرد.
۳. دستگاه اسمز معکوس
این دستگاه معمولا در ورودی انشعاب آب به ساختمان نصب می شود. دستگاه اسمزمعکوس از یک غشای کم نفوذ تشکیل شده که آب با فشار خیلی زیاد، وادار به عبور از آن می شود. در واقع، کیفیت آب فیلترشده یا خارج کردن انواع مواد و آلاینده ها به نوع غشای به کار برده شده در دستگاه بستگی دارد. اندازه فیلترهای اسمز معکوس خانگی معمولا ۱۱ در ۵۱ سانتی متر است که قادرند کل آب مورد نیاز خانه را فیلتر کنند. معمولا از دو نوع فیلتر اسمز معکوس در خانه ها استفاده می شود؛ غشا یا فیلم نازک کامپوزیت (TFC) و سلولز تری استات(CTA). اختلاف آنها در عملکرد و میزان توانایی تصفیه کلر و باکتری هاست. نوع سلولز تری استات قادر به فیلتر کردن حدود ۹۳ درصد از آلاینده های استاندارد است و نوع کامپوزیت تا ۹۸ درصد قدرت فیلتر دارد. معمولا فیلترهای اسمز معکوس قادرند املاح محلول در آب مثل نیترات، فلوراید، کلرید، پرکلرات، فسفات، کرومات، بی کربنات، بورات، سیلیکات، سدیم، سولفات، سولفیت، تیوسولفات، آلومینیوم، آمونیوم، منیزیم، کلسیم، پتاسیم، جیوه، منگنز، آرسنیک، باریم، کادمیوم، کروم، مس، سرب، سلنیوم، نقره و روی را خارج کنند. به علاوه، کدورت و بسیاری از مواد آلاینده آلی به خصوص هالوژن دار، آفت کش ها، رادیوم، ویروس ها و باکتری ها را نیز می توان با این دستگاه فیلتر کرد.
معایب: ضایعات آب با این روش زیاد است؛ همانند فیلترهای دیگر به رسیدگی و نگهداری نیاز دارند، زمان تصفیه آب، لازم است مراقب باشید بستر فیلتر آسیب نبیند. (برای کسب اطمینان از کیفیت و سلامت آب فیلترشده با هر نوع فیلتر خانگی یا صنعتی، به انجام آزمایش های منظم فیزیکی، شیمیایی و میکروبی نیاز است)، خروجی آب تصفیه شده با دستگاه اسمز همانند آب مقطر pH نسبتا اسیدی دارد و فقط ممکن است دارای میزان ناچیزی املاح معدنی یا مجموع املاح قابل حل آن در آب پایین تر از مقدار استاندارد تعریف شده باشد بنابراین برای مصارف شرب و پخت و پز اصلا مناسب نیست، برخلاف فیلتر KDF، غشای موجود در دستگاه اسمز معکوس مخصوصا در آب و هوای گرم، مستعد به آلودگی میکروبی است. متاسفانه هم اکنون این نوع آب تصفیه شده بدون پوشش با دستگاه اسمز در بعضی از مراکز بزرگ خرید به جای آب معدنی یا آب شرب به مردم عرضه می شود.
۴. فیلتر تعویض یونی رزینی
در این فرایند آب از یک غشای رزینی عبور و یون های مزاحم یا ذرات باردار مثل باریم، کلسیم، منیزیم و آهن با یون سدیم تبادل یا تعویض می شوند. این آب مقدار زیادی سدیم دارد که به غیر از مصارف شرب و پخت و پز می تواند کاربردهای بسیاری داشته باشد. اخیرا نوعی از این فیلتر طراحی شده که وزن آن حدود ۷۰ کیلوگرم و دارای قابلیت فیلتر کردن آلاینده های دیگری مثل سیلیکا، منگنز، آهن، باکتری ها و سولفید هیدروژن نیز است.
۵. دستگاه تقطیر خانگی
با این روش فلزات سنگین و رسوبات یا سختی آب که از مواد غیرفرار هستند، از آب خارج می شوند ولی آلاینده های فرار آلی که نقطه جوش آنها کمتر از ۱۰۰ درجه سانتی گراد باشد، حین فرایند وارد آب تقطیرشده می شوند و معمولا برای خارج کردن آنها از فیلتر کربن استفاده می شود. به علاوه، این روش به زمان و انرژی زیادی نیاز دارد. ضایعات ناشی از این فرایند لازم است کاملا علمی و اصولی معدوم شود تا به محیط زیست آسیبی نرسد. این دستگاه در ۴ دهه گذشته خیلی معروف بوده ولی امروزه به علت اشکال هایی که گفته شد، کاربردی در منازل ندارد و بیشتر در صنایع و آزمایشگاه ها استفاده می شود.
خلاصه اینکه…
۱. قبل از نصب هر نوع فیلتری باید مشخص شود هدف از این کار، کاهش آلودگی است یا حذف املاح اضافی. پس از مشخص شدن این موضوع، باید فیلتر مناسب انتخاب شود. برای این کار مشورت با افراد متخصص ضروری است
۲. خیلی وقت ها به دلیل آلودگی آب، فیلترها را باید زودتر از موعد تعویض کرد و در غیر این صورت رنگ، بو و طعم آب تغییر می کند.
۳. اگر فیلتر یخچال های امروزی به تعویض نیاز داشته باشد، با علامتی آن را اعلام می کنند اما برخی مصرف کنندگان بی توجه به این موضوع باز هم از آب آن یخچال استفاده می کنند در حالی که باید این فیلترها را که معمولا از نوع کربن فعال هستند خارج کنند زیرا در غیر این صورت آلودگی های ثانویه همراه آب مصرفی وارد بدن می شوند و سلامت مصرف کننده را به مخاطره می اندازند.
۵. هنگام خرید فیلترها، باید به خدمات پس از فروشی که تولیدکننده برای آن در نظر گرفته توجه کرد زیرا نگهداری و تعویض فیلتر هم باید به وسیله شرکت پیگیری شود تا هدف نصب فیلتر که همان حذف املاح اضافی یا آلودگی است، تامین شود.