آموزش تعویض فیلتر تصفیه آب 6 مرحله ای

فیلتر اسمز معکوس چیست؟

در دستگاه تصفیه آب، فیلتر ها مهم ترین قسمت آن هستند. در واقع این فیلتر ها هستند که وظیفه جداسازی آلاینده ها و فلزات سنگین را بر عهده دارند. در دستگاه های تصفیه آبی که بر اساس فرآیند اسمز معکوس عمل میکنند، فیلتر ممبران یا همان فیلتر شماره 4 مهمترین قسمت است. این فیلتر همان غشای نیمه تراوایی است که به فیلتر اسمز معکوس شناخته می شود.
فیلتر اسمز معکوس مورد استفاده در دستگاه تصفیه آب از چند لایه مختلف تشکیل شده است. این چند لایه به صورت یک فیلم نازک کامپوزیتی دور یک استوانه یا به صورت مارپیچ بسته شده اند. لایه ای از جنس پلی استر در قسمت خارجی قرار داده شده است که وظیفه حفظ رطوبت در غشا را بر عهده دارد.

لایه بعدی لایه ای از جنس پلی سولفون است که در وسط قرار گرفته و لایه آخر از جنس پلی آمید است. این فیلتر حدود 98 درصد در جداسازی آلاینده ها موفق است و می تواند میکروارگانیسم های زنده از جمله باکتری ها، انگل ها، قارچ ها و غیره را از آب جدا کند. همچنین فلزات سنگین و ترکیبات کلر، نیترات و غیره نیز کاملاً توسط این فیلتر حذف می شوند.
فیلتر اسمز معکوس می تواند ذراتی تا ابعاد یک ده هزارم میکرون را در دستگاه تصفیه آب جداسازی کند. این فیلتر از یک غشای نیمه تراوا تشکیل شده است. نیمه تراوا به این معنا است که این غشا تنها اجازه عبور برخی از ذرات را می دهد و از عبور مابقی آن ها جلوگیری می کند. به طور مثال در دستگاه تصفیه آب خانگی، این غشا تنها اجازه عبور مولکول های آب را داده و از عبور ذرات آلاینده جلوگیری می کند.

کاربرد فیلتر اسمز معکوس

فیلتر اسمز معکوس در دستگاه های تصفیه آب، بر اساس فشار اسمزی که در حالت طبیعی میان دو محلول با غلظت های یونی مختلف وجود دارد، عمل می کند. تصور کنید دو مایع با غلظت های یونی مختلف در کنار یکدیگر در یک لوله قرار داده شوند. در حالت طبیعی میان این دو محلول آنقدر تبادل یونی رخ می دهد تا تعادل شیمیایی میان آن ها برقرار شود و هر دو محلول تبدیل به یک محلول با غلظت مشترک شوند.

حال اگر میان دو محلول یک غشای نیمه تراوا قرار داده شود که فقط امکان عبور برخی از ذرات را میسر کند، می توان به وسیله این غشا جداسازی انجام داد. غشای اسمز معکوس همان طور که اشاره شد تنها اجازه عبور مولکول های آب را می دهد. بنابراین جهت حرکت مولکول های آب از محلول با غلظت کمتر به بیشتر خواهد بود.

حال برای آنکه حرکت برعکس شود، باید فشاری بیشتر از فشار اسمزی به محلول با غلظت بیشتر وارد شود تا مولکول های آب از آن جدا شده و به طرف دیگر غشا حرکت کنند و در نهایت پشت غشا، تنها پسابی باقی بماند که حاوی فلزات سنگین، آلاینده ها و غیره است. این فشار اسمزی معمولاً توسط یک منبع تغذیه خارجی مانند پمپ تأمین می شود. آنچه شرح داده شد، فرآیند اسمز معکوس است که طی آن تصفیه آب انجام می شود.

فواید فیلتر اسمز معکوس

جریان ورودی در فیلتر اسمز معکوس یا همان Feed در نهایت به دو جریان پساب Concentrate و خروجی Permeate تقسیم می شود. جریان پساب در دستگاه های تصفیه آب خانگی در صورتی که TDS یا سختی بالایی نداشته باشند، معمولاً به مدار باز گردانده می شود و به عنوان خوراک دوباره تصفیه می شود. به همین دلیل میزان آبی که در فیلتر های اسمز معکوس به عنوان پساب خارج می شود بسیار کم بوده و در واقع در مصرف آب صرفه جویی می شود.

یکی دیگر از مزایای استفاده از فیلتر اسمز معکوس در دستگاه تصفیه آب، فیزیکی بودن روش جداسازی است. در این روش از هیچ گونه ماده شیمیایی افزودنی برای جداسازی و از بین بردن آلاینده ها استفاده نمی شود. در نتیجه پساب تولید شده آلوده نبوده و آب تصفیه شده نهایی نیز از کیفیت بسیار بالایی برخوردار است. در واقع جداسازی در این روش بر اساس سایز ذرات انجام می شود. همچنین طول عمر فیلتر های اسمز معکوس بالا بوده و به همین دلیل این روش تصفیه آب به عنوان روشی اقتصادی و موفق شناخته می شود.

در مقایسه با سایر روش ها میزان جداسازی در فیلتر های اسمز معکوس بسیار بالاتر است. این فیلتر در جداسازی آرسنیک، نیترات، فلوراید، سولفات، سرب، کلر و غیره کاملاً موفق است. این فیلتر همچنین می تواند آلاینده های دیگر همچون زنگ لوله، رسوب، گل و لای، میکروب ها و مواد شیمیایی و فلزات سنگین را نیز جداسازی کند. اما به منظور افزایش طول عمر آن از فیلتر های پیش تصفیه در دستگاه های اسمز معکوس استفاده می شود.

فیلتر اسمز معکوس بهترین فیلتر برای کاهش میزان سختی آب است. بنابراین در مناطقی که سختی آب و میزان فلزات سنگین بسیار بالا است باید از این نوع دستگاه استفاده شود. با توجه به آنکه طول عمر فیلتر اسمز معکوس در مقایسه با سایر فیلتر تصفیه آب بالاتر است، بنابراین هزینه های این روش نیز در مقایسه با سایر روش های تصفیه آب کمتر است.
هزینه های نگهداری، راه اندازی و نصب این دستگاه در مقایسه با روش های تبادل یونی، تقطیر، شیمیایی و غیره نیز کمتر است. راه اندازی و عملکرد این دستگاه نیاز به اپراتور ندارد. به همین دلیل از این نوع فیلتر حتی در مقیاس صنعتی نیز استفاده می شود.

این فیلتر می تواند برای تصفیه آب در مقیاس بسیار بزرگ نیز مورد استفاده قرار گیرد. صنایع غذایی، نوشابه سازی، آزمایشگاه ها، داروسازی، نساجی، صنایع لبنی، آبمیوه سازی، پرورش ماهی، اداره ها و شرکت ها، رستوران ها، کارواش ها، کافی شاپ ها و صنایع کشاورزی و غیره از این فیلتر برای تصفیه آب مورد نیاز خود استفاده می کنند.
از جمله مزایای فیلتر های اسمز معکوس به طور خلاصه می توان به بالا بودن بازده جداسازی، طول عمر بالا، صرفه جویی در مصرف آب، کاهش آلایندگی پساب ها به دلیل عدم استفاده از افزودنی های شیمیایی برای انجام فرآیند تصفیه آب و غیره اشاره کرد.

ساختار فیلتر اسمز معکوس

همان طور که اشاره شد فیلتر اسمز معکوسی که در دستگاه تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد، از سه لایه مختلف تشکیل شده است. این لایه ها به صورت یک فیلم کامپوزیتی نازک و از جنس پلی آمید TFC، سلولز استات CTAیا ترکیبی از هر دو ساخته شده اند. این فیلم نازک روی یک استوانه لوله ای شکل به صورت یک فیبر توخالی پیچیده شده است.
در دستگاه های تصفیه آب خانگی معمولاً از جنس سلولز استات CTA استفاده می شود. اما در مقیاس های صنعتی و نیمه صنعتی از جنس پلی آمید TFC استفاده می شود که مقاومت و استحکام بالاتری دارد.

استوانه ای پیچیده شدن این فیلتر منجر به افزایش سطح فعال فیلتر می شود. در نتیجه سرعت تصفیه آب افزایش می یابد. عملکرد این فیلتر ها تا حد زیادی به میزان سختی آب ورودی، میزان دما، میزان فشار و میزان جریان ورودی بستگی دارد. به طور مثال دستگاه های تصفیه آب خانگی را نمی توان در مقیاس صنعتی و نیمه صنعتی مورد استفاده قرار داد. همان طور که اشاره شد فشار اسمز معکوس اساس عملکرد این فیلتر است. بنابراین فشار در عملکرد این فیلتر بسیار تاثیر گذار بوده و اگر کمتر از میزان مشخص باشد، بازدهی فیلتر افت می کند.

شرکت باران بهاری می کوشد در رویایی با چالش کمبود آب شیرین و فاقد آلودگی، با ارائه انواع دستگاه های آب شیرین کن پایدار و بهینه، موفق عمل کرده و به این نیاز جهان پاسخ دهد. شرکت باران بهاری در سال ۱۳۷۹ با ابداء اولین دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس در ایران تاسیس شد و اکنون با ۲۲ سال سابقه در تولید دستگاه های تصفیه آب و انجام ۴۷۰ پروژه موفق آماده خدمت گذاری به مردم عزیزمان است.