دستگاه‌های تصفیه آب خانگی با توجه به روش کار و کاربرد آنها، انواع مختلفی دارند که در ادامه توضیحاتی در مورد آنها بیان می شود:
معمولاً اولین دغدغه افرادی که به دنبال خرید دستگاه تصفیه آب خانگی هستند، دسترسی به آب با کیفیت بالا جهت شرب و پخت و پز در داخل منزل هستند.
دستگاه های تصفیه آبی که در مسیر ورودی آب به منزل مورد استفاده قرار می گیرند، علیرغم کارایی بالا، نمی توانند استانداردهای لازم برای تأمین آب شرب رو به تنهایی فراهم کنند. آب شرب از نظر میزان آلودگی و املاح مختلف دارای حدود مجاز مشخصی است که در استانداردهای بین المللی و ملی بصورت کامل بیان شده اند.
قوی ترین نوع تصفیه برای کاهش قابل توجه املاح مختلف و تولید آب مناسب با قابلیت شرب و پخت و پز، در دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس (RO) قابل انجام است.
در تصفیه آب به روش اسمز معکوس (Reverse Osmosis) آب ناخالص با فشار از یک غشای نیمه تراوا (ممبران) عبور کرده و در این فرآیند، انواع آلاینده ها و املاح محلول در آب در یک طرف غشا باقی مانده و آب تصفیه شده به سمت دیگر آن هدایت می شود.
در این دستگاه ها، آب از چندین مرحله فیلتراسیون عبور می کند. در دستگاه های تصفیه آب معمولاْ از چند فیلتر کربنی در قبل و بعد از ممبران استفاده شده و مجهز به مخزن و شیر برداشت جداگانه ای هستند که روی سینک آشپزخانه مصرف کننده نصب می شود.
مراحل تصفیه در دستگاه های تصفیه آب خانگی RO معمولاً به این شکل است:
این فیلتر که عموماً از جنس پروپیلن است، کثیفی، زنگ زدگی و ذرات معلق در آب را که اندازه آنها بیش از 5 میکرون هستند را حذف می کند.
فیلتر کربن فعال (Activated ) به طور معمول قابلیت فیلتراسیون 0.5 تا 10 میکرون را دارد و همچنین برای تصفیه ذرات ، مفید است. این فیلتر، از بین برنده طعم و بو ناشی از کلربوده و نیز باعث کاهش میزان سرب غیر محلول در آب می‌باشد. در یک سیستم اسمز معکوس 5 مرحله ای، از دو فیلتر کربن فعال بصورت سری استفاده میشود.
ممبران، یک غشاء نیمه تراوا از جنس Thin Film Composite) TFC) بوده و می‌توانند 95٪ از کل مواد جامد محلول (TDS) را تا سایز 0.0001 میکرون حذف کننداین غشاءها، نیمه نفوذ پذیر بوده و اصولا برای استفاده در تصفیه آب و یا سیستم های آب شیرین کن تولید می شوند. همچنین مورد استفاده در کاربردهای شیمیایی مانند باتری و سلول های سوخت نیز هستند.
اصلی ترین مرحله فیلتراسیون در یک دستگاه تصفیه آب خانگی، در ممبران صورت می گیرد. غشای نیمه تراوای استفاده شده در ممبران، دارای حفره هایی با سایز بسیار ریزی است که اجازه عبور مولکولهای آب خالص را از داخل خود داده اما به سایر مولکولها و یونهای موجود در آب اجازه عبور از خود را نمی دهد.
یک فیلتر کربن فعال (Activated Carbon) پس از مخزن ذخیره اب و پیش از اینکه آب استفاده شود، قرار می‌گیرد. این فیلتر معمولا بالای هوزینگ غشاء اسمز معکوس قرار گرفته ومسئولیت حذف هر گونه کلر و یا آلاینده های باقی مانده پس از عبور از کارتریج های دیگر و یا غشاء را به عهده دارد.
5. فیلترمینرال (Mineral)
با توجه به کاهش چشمگیر املاح در ممبران، امکان احساس تغییر طعم برای برخی افراد وجود دارد. برای بهبود طعم آب در بسیاری از دستگاه های تصفیه آب خانگی، فیلتری حاوی دانه های معدنی مانند کلسیت و یا دولومیت در مرحله آخر اضافه می شود که با وارد کردن مقدار محدودی از املاح مفید باعث طبیعی تر شدن طعم آب پیش از مصرف می شوند.
برخی از مردم نگران این موضوع هستند که با حذف املاحی از آب که برای بدن مفید هستند (از جمله کلسیم و منیزیم)، مشکلی برای سلامتی آنها به وجود بیاید. در این خصوص لازم به ذکر است که میزان ورود این املاح به بدن از طریق سایر مواذ غذایی به قدری است که برای یک فرد بالغ سالم، هیچگونه مشکلی به وجود نمی آید.
ضمناً یک فیلتر مینرال در بسیاری از دستگاه های تصفیه آب خانگی اسمز معکوس، در مرحله آخر تصفیه قرار داه شده است که حاوی دانه های معدنی بوده و آب ضمن عبور از آنها به مقدار بسیار محدودی املاح مفید را وارد آب می کند. این فرآیند باعث بهبود طعم آب نیز می شود.
این دستگاه ها معمولاً در آشپزخانه و زیر سینک نصب شده و با یک شیر برداشت اضافه ای که روی سینک نصب می شود، این امکان را فراهم می آورد تا آب با کیفیت بسیار بالا و بهداشتی برای مصارف شرب و پخت و پز در اختیار مصرف کننده قرار بگیرد.
برای درک بهتر نحوه تصفیه آب خانگی به روش اسمز معکوس، می توانید کلیپ زیر را مشاهده کنید:
اصلی ترین مرحله فیلتراسیون در یک دستگاه تصفیه آب خانگی، در ممبران صورت می گیرد. غشای نیمه تراوای استفاده شده در ممبران، دارای حفره هایی با سایز بسیار ریزی است که اجازه عبور مولکولهای آب خالص را از داخل خود داده اما به سایر مولکولها و یونهای موجود در آب اجازه عبور از خود را نمی دهد.
از جمله مهمترین این آلاینده ها و املاح که توسط دستگاه های RO حذف می شوند، می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- سرب
- آرسنیک
- مس
- نیترات و نیتریت
- کرم
- سلنیم
- فلوراید
- رادیوم
- باریم
- کادمیم
- کلسیم
- منگنز
- آهن
- سدیم
- انگل ها
- میکروب ها و ویروس ها
علاوه بر این مواد، فیلترهای کربنی موجود در این دستگاه ها باعث حذف کلر از آب می شوند. کلر که با هدف ضدعفونی آب در سیستم های تصفیه آب شهری به آب اضافه می شود، علاوه بر ضرر برای سلامتی، باعث بوی نامطبوع آب نیز برای بسیاری از افراد در هنگام استفاده می شود.
چند تفاوت مهم بین روش اسمز معکوس با سایر روش های تصفیه و فیلتراسیون آب وجود دارد.
دستگاه هایی مانند فیلترهای داخل پارچ آب، فیلترهایی که سر شیر آب بسته می شوند و یا دستگاه های فیلتراسیون عادی، عمدتاً تنها از مواد فیلتراسیونی بر پایه الیاف پلی پروپیلن و کربن فعال تشکیل شده اند. این فیلترها علیرغم توان جذب کلر و بهبود نسبی طعم و بوی آب، قادر به حذف املاح، سختی و سایر آلاینده ها مانند سرب و نیترات از آب نیستند.
یکی دیگر از روشهایی که ممکن است در تصفیه آب منازل مورد استفاده قرار گیرد، "تقطیر" (Distillation) است. در فرآیند تقطیر، آب به نقطه جوش رسانده شده و مجدداً تبدیل به مایع می شود. با وجود اینکه در این روش، بخش قابل توجهی از املاح که دارای نقطه جوش بالاتری از آب هستند، حذف می شوند، اما دو محدودیت مهم برای استفاده از این دستگاه ها وجود دارد. اولاً کلر و برخی از مواد شیمیایی که دارای نقطه جوش پایینتر نقطه جوش آب هستند، در بخار آب نیز باقی مانده و پس از میعان مجدداً در آب محلول خواهند شد. ثانیاً هزینه تأمین و مصرف انرژی این دستگاه ها از دستگاه تصفیه آب RO بیشتر است. لازم به ذکر است که در کشور ما نیز از این نوع دستگاه ها بندرت مورد استفاده قرار می گیرد.
آب خالص و تصفیه شده ذاتاً دارای هیچگونه طعم و بویی نمی باشد. در واقع آنچه شما از طعم آب تجربه کرده اید، در واقع طعم مواد محلول در آب بوده است. البته مطبوع بودن و یا نبودن طعم آب بسیار وابسته به ذائقه شخصی افراد است. به هر صورت، اگر با طعم فعلی آب شیر منزل مشکل دارید، قطعاً طعم آب تصفیه شده را بیشتر ترجیح خواهید داد.
پخت و پز با آب تصفیه شده به روش اسمز معکوس، بسیار ایده آل است. زیرا در فرآیند تصفیه اسمز معکوس، کلر، سختی و املاحی که ممکن است بر روی طعم و یا حتی ظاهر برخی غذاها تأثیر منفی داشته باشند، از آب حذف شده اند.
آب تصفیه شده برای موادی که در آب پخته می شوند (مانند برنج، ماکارونی، حبوبات و ...)، بسیار مناسب بوده و تهیه نوشیدنی هایی مانند چای و قهوه نیز با آب تصفیه شده، بسیار طعم و تجربه مطبوع تری را بر جای خواهد گذاشت.
آب تصفیه شده اسمز معکوس برای تغذیه حیوانات خانگی مانند سگ و گربه بسیار عالی است. استفاده بسیار مهم دیگر آب تصفیه شده RO در پر کردن اولیه آب آکواریوم ماهی هاست. این کار باعث می شود تا با اضافه کردن مواد مغذی ماهی ها به آب خالص، کیفیت آب آکواریوم بخوبی تحت کنترل باشد.
دستگاه های تصفیه آب خانگی اسمز معکوس (RO) در در بسیاری از منازل، در زیر سینک آشپزخانه نصب می شود. معمولاً در زیر سینک، فضای کافی برای نصب دستگاه وجود داشته و امکان نصب شیر برداشت آب تصفیه شده هم روی سینک مهیا است.
البته برخی از دستگاه های تصفیه آب RO در داخل کیس قرارداده شده و حتی در برخی مدلهای آنها، شیربرداشت مخفی بر روی کیس دستگاه تعبیه شده است. این دستگاه ها را می توان حتی روی کابینت آشپزخانه نیز قرار داد.
علیرغم اینکه نصب دستگاه تصفیه آب خانگی توسط خود شخص مصرف کننده امکانپذیر است، اما با توجه به نکات ریزی که در نصب این دستگاه ها وجود دارد، توصیه اکید داریم تا نصب دستگاه تصفیه آب خانگی، توسط کارشناس نصب معرفی شده توسط شرکت فروشنده انجام شود تا در مراحل گارانتی و خدمات پس از فروش هم مشکلی به وجود نیاید.
یک کارشناس نصب حرفه ای، موارد متعددی مانند فشار و دمای آب منزل، فاصله مخزن ذخیره تا شیر برداشت و حتی تا یخچال را در نظر گرفته و بر این اساس، جانمایی مناسب دستگاه را در جهت عملکرد و نگهداری بهینه انتخاب و اجرا می کند.
مهمترین پارامتر مشخص کننده میزان آبدهی دستگاه تصفیه آب خانگی اسمز معکوس، به ظرفیت آبدهی "ممبران" دستگاه که توسط فروشنده مشخص شده است، برمی گردد. البته مقدار دقیق ظرفیت آبدهی روزانه دستگاه به عوامل دیگری نیز بستگی دارد:
- فشار آب: فشار آب بالاتر، میزان ظرفیت آبدهی دستگاه را افزایش می دهد.
- دمای آب: دمای آب بیشتر نیز موجب افزایش میزان آبدهی دستگاه می شود.
- مقدار املاح موجود در آب: بالا بودن املاح محلول در آب (TDS) باعث گرفتگی تدریجی حفره های ممبران و به تبع آن کاهش آبدهی دستگاه خواهد شد.
طبق استاندارد، دستگاه های تصفیه آب در فشار 60 psi و دمای آب 25 درجه سانتیگراد تست می شوند که طبعاً در بسیاری از موارد ممکن است شرایط کاری دما و فشار آب در منزل با این شرایط استاندارد مطابقت نداشته باشد.
دستگاه های معمول و استاندارد تصفیه آب خانگی، معمولاً توانایی تولید 40 تا 50 گالن (حدود 160 تا 200 لیتر) در روز آب تصفیه شده را دارند.
همانطور که در دیاگرام عملکرد دستگاه تصفیه آب خانگی RO مشخص است، آب تصفیه شده ابتدا در داخل مخزن نگهداری شده و در هنگام باز شدن شیر برداشت از آن خارج می شود. لذا دمای آب تابع دمای محیط بوده و معمولآً آب خروجی از شیر برداشت، آب خنک (اما نه یخ!) بنظر می رسد.
امکان تنظیم دمای آب خروجی دستگاه بصورت خودکار وجود ندارد. مصرف کنندگانی که تمایل دارند تا آب تصفیه شده سرد بنوشند، یا در داخل لیوان آب قطعه های یخ اضافه می کنند، یا پارچ آب پر شده را برای مدتی در یخچال قرار می دهند و یا یک خروجی از دستگاه را برای یخچال می برند تا آب یخچال هم تصفیه شده و هم کاملاً خنک و گوارا باشد.
برخی از مردم نگران این موضوع هستند که با حذف املاحی از آب که برای بدن مفید هستند (از جمله کلسیم و منیزیم)، مشکلی برای سلامتی آنها به وجود بیاید. در این خصوص لازم به ذکر است که میزان ورود این املاح به بدن از طریق سایر مواذ غذایی به قدری است که برای یک فرد بالغ سالم، هیچگونه مشکلی به وجود نمی آید.
ضمناً یک فیلتر مینرال در بسیاری از دستگاه های تصفیه آب خانگی اسمز معکوس، در مرحله آخر تصفیه قرار داه شده است که حاوی دانه های معدنی بوده و آب ضمن عبور از آنها به مقدار بسیار محدودی املاح مفید را وارد آب می کند. این فرآیند باعث بهبود طعم آب نیز می شود.
اساس کار ممبران در دستگاه های تصفیه آب خانگی اسمز معکوس این است که بخشی از آب را دورریز کرده و به خط پساب منتقل می کنند. البته این آب حاوی مقدار بالای املاح بوده و برای مصارفی مانند آبیاری بسیار مناسب هم می باشد و می توان از آن استفاده بهینه تری نیز داشت.
حسن مهم خرید دستگاه تصفیه آب خانگی از جنبه زیست محیطی، حذف بطری های آب معدنی است. جمع آوری و دورریز این بطری های پلاستیکی علاوه بر زحمت و سختی زیادی که دارد، از جنبه عدم امکان بازیافت این مواد در چرخه طبیعت، دچار ایراد و محدودیت جدی است.
فیلترها و ممبران دستگاه های تصفیه آب خانگی می بایست در فواصل زمانی مشخص تعویض شوند. فیلترهای کربنی نقش مهمی در افزایش طول عمر ممبران دارند. فیلترهای کربنی معمولاً می بایست هر شش ماه تا یک سال تعویض شوند در حالیکه ممبران بسته به کیفیت آب و میزان استفاه می تواند زمان تعویضی بین یک تا سه سال داشته باشد.
عدم تعویض به موقع فیلترها در دستگاه های تصفیه آب خانگی باعث کاهش ظرفیت آبدهی دستگاه و رشد و تکثیر احتمالی میکروارگانیسم ها خواهد شد. بنابراین، نسبت به برنامه ریزی تعویض فیلترها می بایست توجه ویژه ای نشان داده شود.
مهمترین پارامتر در نگهداری دستگاه تصفیه آب خانگی، کیفیت آب وروی دستگاه تصفیه آب است. هرچه کیفیت آب ورودی دستگاه بالاتر باشد، زمان تعویض فیلترها می تواند طولانی تر شود. در برخی مواقع و خصوصاً زمانی که آب ورودی منزل از آب چاه تأمین می شود، استفاده همزمان از دستگاه سختی گیر رزینی و دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس یک راه بسیار مناسب برای افزایش کیفیت آب و طول عمر دستگاه و فیلترهای آن خواهد بود. زیرا با این کار از ورود یونهای کلسیم و منیزیم به دستگاه جلوگیری شده و به این ترتیب امکان رسوبگذاری روی ممبران از بین می رود. یون سدیم که در سختی گیر رزینی جایگزین یون کلسیم و منیزیم در آب شده است، به راحتی توسط ممبران از آب حذف می شود.
با افزایش کیفیت آب ورودی و نیز برنامه زمانی نگهداری مناسب، می توان سالهای زیادی از وجود یک دستگاه تصفیه آب مطمئن و با کیفیت در منزل خود خاطری آسوده داشته باشید.
فیلترهای کوچکی معمولاً در بعضی موارد برای نصب روی شیر آب و یا دوش حمام نیز مورد استفاده قرار می گیرند. البته می بایست توجه داشت که این نکته داشت که مواد فیلتراسیون داخل این فیلترها عمدتاً از جنس کربن فعال (Activated Carbon) بوده و مهمترین کار آنها حذف کلر از آب است.
