امروزه در کشور ما به دلیل کمبود آب و نبود نظارت کافی آب های زیرزمینی و حتی آشامیدنی آلوده به پساب های صنعتی یا فاظلاب های شهری اند که خطرات عظیمی برای سلامت افراد جامعه ایجاد می کنند. زیاد و کم شدن املاح میتواند موجب بیماری در انسان شود. مثلا اگر مقدار فلوئور در آب زیاد شود منجر به اسکلروزیس(نوعی بیماری که سلولهای عصبی را از بین میبرد) میگردد و یا اگر مقدار آن کم شود پوسیدگی دندان را به دنبال خواهد داشت. آب آشامیدنی باید دارای ظاهری شفاف و بدون کدورت باشد.
آنچه در این مقاله می خوانید ...
دستگاه های تصفیه در این وضعیت به کمک ما می آیند و با خالص سازی آب سلامت ما را تضمین می کنند اما این دستگاه های تصفیه چگونه عمل می کنند؟ جواب فرایند اسمز معکوس است که شالوده تمام دستگاه های تصفیه است که در ادامه به توضیح آن می پردازیم.
فرایندهای اسمز و اسمز معکوس (RO)
اسمز به فرآیند حرکت مولکول‌های حلال از محلول با غلظت کمتر به محلول با غلظت بیشتر، از طریق یک غشای نیمه تراوا گفته می‌شود. فشار اسمزی حداقل فشاری است که باید به محلول با غلظت بیشتر اعمال شود تا از ورود مولکول‌های حلال از محلول با غلظت کمتر به محلول با غلظت بیشتر از طریق غشای نیمه تراوا جلوگیری شود. اگر فشار وارد بر محلول با غلظت بیشتر از فشار اسمزی بیشتر باشد، فرایند اسمز بر عکس خواهد شد. در این صورت مولکول‌های حلال با عبور از غشای نیمه‌تراوا، از محلول با غلظت بیشتر به سمت محلول با غلظت کمتر حرکت خواهند کرد. هرچند که فرایند اسمز به طور طبیعی و بدون نیاز به انرژی انجام می‌شود، لکن در فرایند اسمز معکوس از فشار برای عبور دادن آب از غشای نیمه‌تراوا استفاده می‌شود. به همین دلیل است که دستگاه‌های تصفیه آب اسمز معکوس از پمپ تقویت فشار بهره می‌برند.
مراحل دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس
- فیلتر رسوب‌گیر: در این مرحله رسوبات، شن و زنگار از آب حذف می‌شود.
- فیلتر کربن فعال: در این مرحله کلر و مواد شیمیایی که به غشای فیلتر اسمز معکوس آسیب می‌رسانند، حذف می‌شوند. این مرحله بسته به کیفیت آب ورودی و مدت زمان تماس، شامل دو یا سه فیلتر کربن فعال می‌شود.
- فیلتر ممبران: در این مرحله نمک محلول در آب و تقریباً همه ذرات بزرگتر از مولکول آب، حذف می‌شوند. این مرحله اصلی‌ترین بخش تصفیه است.
- فیلتر مینرال: آب خروجی فیلتر ممبران بسیار خالص و کمی هم اسیدی است. در این مرحله برای متعادل کردن PH آب و بهبود طعم آن، مجددا مواد معدنی از قبیل کلسیم، منیزیم و پتاسیم به آن اضافه می‌شود.
- فیلتر کربن نهایی: این فیلتر هرگونه مزه و بو را از آب حذف می‌کند. لازم به ذکر است که آب خروجی فیلتر ممبران، کمی اسیدی بوده و مقداری از لاستیک مخزن ذخیره را در خود حل می‌کند که فیلتر کربن نهایی آن را حذف می‌کند.
- فیلتر اشعه فرابنفش: فیلتر UV میکروارگانیسم‌های بیماری‌زای موجود در آب را از بین میبرد.
نرم‌سازی یا سبک‌سازی آب
همانگونه که قبلا اشاره شد، فرایند نرم‌سازی یا سبک‌سازی آب شامل حذف یون‌های سخت آب، به ویژه کلسیم و منیزیم می‌شود. فیلتر ممبران علاوه بر حذف یون‌های چند ظرفیتی از قبیل کلسیم و منیزیم، توانایی حذف یون‌های تک ظرفیتی مانند سدیم را هم دارد.
مزایای دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO)
- دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO) تقریباً همه آلاینده‌های را حذف می‌کند. بر خلاف سایر اشکال تصفیه آب، اسمز معکوس (RO) یکی از موثرترین روش‌های حذف آلاینده‌های آب است.
- در جاهایی که تنها گزینه برای آب آشامیدنی سالم، استفاده از بطری‌های آب پلاستیکی یکبار مصرف است، دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO) گزینه ایمن و سازگار با محیط زیست است و از انباشت بطری‌های پلاستیکی یکبار مصرف در طبیعت جلوگیری می‌کند.
- کیفیت آب‌های بسته‌بندی شده در چند سال اخیر زیر سوال رفته است. به طور مثال در ایالات متحده آمریکا در حالی که آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) نظارت خوبی بر کیفیت آب لوله کشی دارد، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) نظارت کافی بر تولید آب‌های بسته‌بندی شده ندارد. در چنین شرایطی استفاده از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO) میتواند جایگزین مناسبی باشد.
- آب تصفیه شده به روش اسمز معکوس (RO) برای برخی از مصارف مفیدتر است. برای مثال، سرآشپزها متوجه شده‌اند که غذاهایی که آب تصفیه شده به روش اسمز معکوس درست شده‌اند، طعم بهتری دارند، زیرا فاقد مواد معدنی، از جمله فلوراید اضافه شده به آب شهری است.
معایب دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO)
- یکی از بزرگترین معایب دستگاه‌های تصفیه آب اسمز معکوس (RO) هدر رفت آب در آنهاست. این دستگاه‌ها بین 4 تا 10 برابر آب تصفیه شده را به فاضلاب روانه می‌کنند. این مطلب هم به محیط زیست آسیب می‌زند و هم بار مالی برای خانواده‌ها ایجاد می‌کند.
- دستگاه‌های تصفیه آب اسمز معکوس (RO) مواد معدنی سالم و ضروری موجود در آب از قبیل کلسیم، منیزیم و پتاسیم را از بین می برد و PH آنرا کاهش می‌دهد (آب را اسیدی می‌کند). لازم به ذکر است که فیلتر مواد معدنی که در مرحله پنجم و بعد از فیلتر اسمز معکوس (RO) قرار دارد، برای متعادل کردن PH آب و بهبود طعم آن، مجددا مواد معدنی از قبیل کلسیم و منیزیم را به آن اضافه می‌کند.
- دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO) گران و نگهداری آنها پرهزینه است.
