فیلتر ممبران
در گذشته فرایند تصفیه آب خانگی توسط فیلترهای معمولی انجام می گردید. فیلترهایی که صرفا از عبور ذرات معلق در آب جلوگیری می کردند و اجازه عبور رسوبات ، گل و لای داخل آب را نمی دادند. لیکن با پیشرفت علم روش اسمز معکوس ابداع شد و تصفیه آب به شیوه‌ای بسیار حرفه‌ای‌تر صورت پذیرفت. اما حالا فیلتر ممبران چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟
ممبران تصفیه در حال حاضر آب یکی از مهم‌ترین اجزای دستگاه‌های تصفیه بدل شده است و دستگاه‌هایی که فیلتر ممبران دارند از همه نظر ایده‌آل می باشند. هم عمل تصفیه آب را به طور کامل انجام می‌دهند و هم نیازی به افزودنی‌ها ندارند و هم از قیمت نسبتا کمتری برخوردارند. اولین نکته مهم این است که تکنولوژی ساخت غشای داخل ممبران اسمز معکوس هنوز در ایران وجود ندارند برای همین بیشتر از فیلتر ممبران امریکایی و یا فیلتر ممبران تایوانی برای این کار استفاده می‌شود. ادامه این مقاله به عملکرد فیلتر ممبران خواهیم پرداخت و در مورد دستگاه RO اطلاعات تکمیلی را به شما ارائه خواهیم کرد. در نهایت با خیال راحت می‌توانید نسبت به خرید فیلتر ممبران اقدام کنید.
آشنایی با فرایند اسمز معکوس
نام این فرایند را حتما شنیده‌اید، این روش در حال حاضر برای تولید توان استفاده می گردد. نیروگاه‌های اسمزی وجود دارند که می‌توانند از غلظت آب شیرین داخل رودخانه و آب دریا توان تولید کنند. این روش جزو روش‌های نوینی است که برای تولید برق استفاده می گردد و پیشرفت‌های زیادی به همراه داشته است. اما چیزی که اهمیت دارد این است که روش اسمز معکوس تنها برای تولید برق استفاده نمی‌شود و عمده‌ی استفاده آن در تصفیه خانه‌ها است.
اسمز معکوس به فرایندی گفته می شود که در آن یک فناوری غشا که معمولا لایه لایه است غلظت آب را تشخیص می‌دهد و تنها چیزی که می‌تواند از آن عبور کند آب می باشد. روشی که به آن غلظت سنجی می‌گویند. غلظت آب آشامیدنی به همراه املاح معدنی و نمک‌های لازم باید در حد استانداردی باشد. این استاندارد روی غشای ممبران اعمال می گردد. ممبران تصفیه آب تنها غلظت‌های خاصی را از خود عبور می‌دهد. در نتیجه نمک‌های محلول و غیرمحلول، فلزات سنگین و بسیاری از آلایندگی‌های دیگر که روی غلظت آب تاثیر گذارند عبور داده نمی‌شوند و می‌توان گفت آبی تمیز و سالم و بدون آلایندگی‌های مضر از آن خارج می گردد که این روش اسمز معکوس نام دارد. روش اسمز معکوس در حال حاضر در تصفیه خانه‌های صنعتی نیز استفاده می‌شود اما به دلیل ابعاد صنعتی و بزرگ آن بسیار گران‌قیمت هستند عمدتا از مدل‌های کوچک آن استفاده می‌شود که کارایی زیادی ندارند.
نحوه عملکرد فیلتر ممبران
فیلتر ممبران انواع مختلفی دارد؛ از انواع UF گرفته که به آن‌ها ممبران اولترافیلتراسیون می‌گویند و همچنین انواع NF یا نانوفیلتراسیون آن هم وجود دارند که برای مصارف خاص استفاده می گردند. اما نوع RO آن بیشتر از بقیه موردتوجه قرار گرفته است و از نظر کارایی هم بسیار قدرتمندتر است.
فیلتر اسمزی با اختلاف فشار و اختلاف غلظت کار می‌کند و با تشخیص فشار و غلظت انواع ناخالصی‌های موجود در آب از عبور ناخالصی‌ها جلوگیری می کند. اگر بخواهیم بهتر توضیح دهیم تصور کنید آب و انواع باکتری‌ها قصد دارند از داخل ممبران عبور کنند قطر مولکول آب 0.005 میکرومتر است و قطر باکتری موجود در آّب حدود 0.02 میکرومتر است. فضای متخلخل ممبران و سوراخ‌های موجود بر روی آن به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تنها مولکول‌های آب از آن عبور کنند و بقیه ناخالصی‌ها که ابعاد بزرگتری دارند نمی‌توانند از داخل این ممبران عبور کنند و تنها آب خالص باقی می‌ماند.
در روش اسمز معکوس فشار توسط پمپ تامین می‌شود که این فشار برای عبور بهتر مولکول‌ها و محلول‌های لازم است. آب خالص از داخل لایه‌های ممبران عبور می‌کند و آلاینده‌هایی که جدا شده‌اند وارد مجرای فاضلاب می گردند. درون ممبران دو مجرا وجود دارد، یکی برای عبور آب و دیگری برای عبور ناخالصی‌ها به سمت فاضلاب.
اما اینجا این سوال پیش می‌آید که اگر آلاینده‌هایی وجود داشته باشند که ابعاد آن‌ها کوچکتر از مولکول‌های آب باشد چه اتفاقی خواهد افتاد؟ آیا از داخل این سوراخ‌های روی ممبران عبور می‌کند؟
بله، این ناخالصی‌ها عبور خواهند کرد. به عنوان مثال برخی ویروس‌ها ابعاد بسیار کوچکی در حد نانو دارند و برخی آلاینده‌های شیمیایی حجم مولکولی بسیار کوچکی دارند و می‌توانند از این لایه‌ها عبور کنند. در حقیقت فیلتر ممبران به تنهایی نمی‌تواند تمام آلاینده‌ها را از آب جدا کند. به همین دلیل داخل دستگاه تصفیه آب به غیر از فیلتر ممبران 5 الی 7 فیلتر دیگر هم وجود دارند که هر کدام وظایف خاص خودشان را اجرا می کنند. به طور مثال ویروس‌های در مقیاس نانو در فیلتر فرابنفش به راحتی نابود می گردد و یا آلاینده‌های شیمیایی با حجم مولکولی کم در فیلتر کربن نهایی و کربن گرانولی حذف می‌شوند. در انتهای کار هیچ خبری از آلاینده‌ها نخواهد بود.
در نتیجه هدف از خرید فیلتر ممبران این نیست که تمام آلاینده‌ها را حذف کند زیرا هیچ فیلتری نمی‌تواند این کار را به تنهایی انجام دهد. اما کاری که فیلتر ممبران انجام می‌دهد یکی از مهم‌ترین بخش‌های دستگاه تصفیه آب است که نمی‌توان از آن چشم پوشی کرد. در حقیقت بدون فیلتر ممبران عملا دستگاه اسمز معکوسی وجود نخواهد داشت.
حال که با مدل عملکرد فیلتر ممبران آشنا شده‌اید در ادامه به این خواهیم پرداخت که هدف استفاده از فیلتر ممبران چیست. دلایل بسیاری وجود دارند، چراکه تاثیری که این فیلتر روی کیفیت آب خروجی دارد بسیار زیاد است. در ادامه چند مورد از این تاثیرات آورده شده است.
فیلتر ممبران تصفیه آب می‌تواند نمک‌های محلول و غیرمحلول داخل آب را به راحتی شناسایی کند، نمک‌ها نمی‌توانند از غشا عبور کنند در نتیجه به صورت مستقیم وارد آب فاضلاب می‌شوند.
فلزات سنگین که عامل اصلی سرطان دستگاه گوارشی بدن می باشند داخل آب وجود دارند و بسیار خطرناک هستند. خوشبختانه اندازه این فلزات بزرگتر از مولکول‌های آب هستند و داخل لایه‌های فیلتر ممبران باقی می‌مانند و به سمت فاضلاب هدایت می شوند.
نیترات نیز یکی از مواد بسیار خطرناک است که به دلیل وجود کودهای شیمیایی از داخل خاک به آب وارد می‌شود و معمولا درصدی از آن همیشه در آب شهری موجود است. اما در داخل فیلتر ممبران این ماده‌ی شیمیایی خطرناک هم شناسایی می‌شود و اجازه عبور نخواهد داشت.
باکتری‌ها و قارچ‌ها نیز ابعاد بزرگتری دارند و پشت لایه‌های ممبران باقی می‌مانند و به سمت فاضلاب هدایت می‌شوند. این باکتری‌ها می‌توانند عامل اصلی بیماری‌های خطرناک پوستی و عفونی باشند. متاسفانه در تصفیه خانه‌های صنعتی از تابش مستقیم نور خورشید برای از بین بردن این باکتری‌ها استفاده می گردد. اما به دلیل اینکه حوضچه‌های تصفیه در تمام ساعات روز در تماس مستقیم با نور خورشید نیستند. بخش اعظمی از این باکتری‌ها همچنان داخل آب باقی می‌مانند.
فیلتر ممبران اصل عمدتا از یک لایه‌ی غشایی کامپوزیتی ساخته شده است و در حال حاضر در برخی از این فیلترها 13 لایه وجود دارد که کیفیت تصفیه را به شدت بالا می برند. دقتی در حدود 99 درصد دارند و می‌توان مطمئن بود که آب خروجی از دستگاه تصفیه آب بدون آلایندگی و ناخالصی است و با خیال راحت می‌توان از آن استفاده نمود.
قیمت فیلتر ممبران
از همین ابتدای کار بگوییم که قیمت فیلتر ممبران اصلا نمی‌تواند نشان‌دهنده کیفیت آن باشد پس تصمیم خود برای خرید فیلتر ممبران را به خاطر قیمت آن تغییر ندهید. هر فیلتر گران‌قیمتی لزوما خوب و باکیفیت نخواهد بود و هر فیلتر ارزانی هم بی‌کیفیت نیست. همه چیز به نیاز شما، نوع دستگاه، ابعاد و همچنین فروشنده بستگی خواهد داشت. از این جهت باید بدانید که قیمت فیلتر ممبران تابع موارد زیر است:
نوع دستگاه تصفیه آب: هر دستگاهی فیلتر ممبران خاص خود را دارد. دستگاه‌های اسمز معکوس فیلتر متفاوت‌تری نسبت به دستگاه‌های UF و NF دارند و قیمت آن‌ها هم کاملا متفاوت خواهد بود.
نام برند: هر برند قیمت‌های مخصوص به خودش را دارد و معمولا فیلتر تایوانی ارزان‌تر است، اما فیلتر ممبران امریکایی قیمت نسبتا بیشتری دارد. البته ممبران امریکایی از نظر کیفیت هم برتری‌هایی دارد و از این جهت قیمت آن نسبتا بیشتر است.
ابعاد فیلتر: برخی دستگاه‌ها ابعاد فیلتر متفاوت‌تری دارند از این جهت قیمت آن‌ها هم متفاوت‌تر است.
نوع غشا: غشای اسمزی قیمت زیادی دارد به این دلیل که از متریال‌های خاصی در تولید آن استفاده می‌شود و فرایند تولید این فضای متخلخل روی یک لایه‌ی نازک فیلمی بسیار سخت و پرهزینه است. در نتیجه هرچقدر کیفیت این متریال‌ها بالاتر باشد قیمت فیلتر هم بیشتر می‌شود.
