دسترسی به آب آشامیدنی سالم و پاک، یک نیاز اساسی برای حفظ سلامتی و تندرستی است. میکروفیلتراسیون، با حذف آلاینده‌های مضر و میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، نقش مهمی در تامین آب سالم برای مصارف خانگی، صنعتی و کشاورزی ایفا می‌کند. در این مقاله جامع، به بررسی کامل مراحل تصفیه آب با میکروفیلتراسیون می‌پردازیم.
در این مطلب با چه مواردی آشنا می شویم ؟
در جدول زیر مراحل تصفیه آب با میکروفیلتراسیون تشریح شده است.
| مرحله | فرآیند | هدف | اندازه ذرات حذف شده |
| پیش تصفیه | آشغال‌گیری، ته نشینی، انعقاد و لخته‌سازی | حذف ذرات بزرگتر از 100 میکرون مانند شن، ماسه، زنگ آهن و… | بزرگتر از 100 میکرون |
| فیلتراسیون اولیه | عبور آب از فیلترهای شنی یا کربنی | حذف ذرات معلق کوچکتر و بهبود طعم و بوی آب | 5 تا 100 میکرون |
| میکروفیلتراسیون | عبور آب از غشاهای میکروفیلتر | حذف باکتریها، کیست‌ها، جلبک‌ها و ذرات معلق بسیار ریز | 0.1 تا 10 میکرون |
| فیلتراسیون ثانویه (اختیاری) | عبور آب از فیلترهای کربن فعال | حذف کلر، ترکیبات آلی و بهبود طعم و بوی آب | کمتر از 1 میکرون |
| گندزدایی (اختیاری) | استفاده از اشعه UV یا ازن | از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا مانند ویروسها و باکتریها | – |
| ذخیره‌سازی | نگهداری آب تصفیه شده در مخزن | حفظ کیفیت آب و جلوگیری از آلودگی مجدد | – |
پیش تصفیه، اولین و یکی از مهمترین مراحل در فرآیند “تصفیه آب با میکروفیلتراسیون” است. این مرحله، مانند فرآیند کار با دستگاه آب شیرین کن صنعتی شامل مجموعه‌ای از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی است که هدف آن، حذف ذرات بزرگ و ناخالصی‌های اولیه از آب خام است.
چرا پیش تصفیه ضروری است؟
حذف ذرات بزرگ: ذرات بزرگ مانند شن، ماسه، زنگ آهن و سایر مواد جامد معلق، می‌توانند به فیلترهای میکروفیلتراسیون آسیب برسانند و باعث کاهش کارایی آن‌ها شوند.
کاهش بار میکروبی: پیش تصفیه با حذف برخی از میکروارگانیسم‌ها و مواد آلی موجود در آب، بار میکروبی آب را کاهش می‌دهد و به این ترتیب، کارایی فیلترهای سیستم میکروفیلتراسیون در حذف میکروب‌ها را افزایش می‌دهد.
تنظیم pH آب: پیش تصفیه با تنظیم pH آب، شرایط بهینه را برای عملکرد فیلترها فراهم می‌کند.
حذف مواد شیمیایی: برخی از مواد شیمیایی موجود در آب، مانند کلر، می‌توانند به فیلترهای میکروفیلتراسیون آسیب برسانند. پیش تصفیه با حذف این مواد، از فیلترها محافظت می‌کند.
پیش تصفیه شامل چندین مرحله است که به ترتیب زیر انجام می‌شوند:
آشغال‌گیری: در این مرحله، ذرات بزرگ مانند برگ، چوب و پلاستیک از آب جدا می‌شوند.
ته‌نشینی: در این مرحله، ذرات سنگین‌تر مانند شن و ماسه، به دلیل نیروی جاذبه، در کف مخزن ته‌نشین می‌شوند.
انعقاد و لخته‌سازی: در این مرحله، مواد شیمیایی خاصی به آب اضافه میشود تا ذرات ریز معلق به یکدیگر بچسبند و لخته‌های بزرگتری را تشکیل دهند. این لخته‌ها سپس به راحتی قابل ته‌نشینی یا فیلتراسیون هستند.
فیلتراسیون اولیه: فیلترهای شنی ذرات بزرگتر را حذف می‌کنند، در حالی که فیلترهای کربنی برای حذف کلر و بهبود طعم و بوی آب استفاده می‌شوند.
فیلتراسیون اولیه، مرحله‌ای در فرآیند تصفیه آب با میکروفیلتراسیون است که پس از پیش تصفیه انجام میشود. در این مرحله، آب از فیلترهایی با منافذ بزرگتر عبور می‌کند تا ذرات معلق بزرگتر از 5 تا 100 میکرون از آن حذف شوند.
اهداف فیلتراسیون اولیه:
حذف ذرات معلق بزرگ: این فیلترها ذرات معلق بزرگتری مانند شن، ماسه، زنگ آهن، جلبک‌ها و سایر ذرات جامد را از آب حذف می‌کنند. این کار باعث کاهش کدورت آب و بهبود ظاهر آن میشود.
کاهش بار میکروبی: حذف ذرات معلق بزرگتر، باعث کاهش بار میکروبی آب میشود و به این ترتیب، کارایی فیلترهای میکرو در مرحله بعدی افزایش می‌یابد.
محافظت از فیلترهای میکرو: فیلتراسیون اولیه با حذف ذرات بزرگتر، از گرفتگی و آسیب دیدن فیلترهای میکرو در مرحله بعدی جلوگیری می‌کند و به این ترتیب، طول عمر و کارایی آن‌ها را افزایش می‌دهد.
انواع فیلترهای مورد استفاده در فیلتراسیون اولیه:
فیلترهای شنی: ذرات معلق در هنگام عبور از این لایه‌ها به دام می‌افتند و از آب جدا می‌شوند.
فیلترهای کربنی: این فیلترها علاوه بر حذف ذرات معلق، باعث بهبود طعم و بوی آب نیز می‌شوند.
فیلترهای دیسکی: ذرات معلق در هنگام عبور از این شیارها به دام می‌افتند و از آب جدا می‌شوند.
در میان مراحل تصفیه آب، میکروفیلتراسیون به عنوان یک مرحله حیاتی و تعیین‌کننده در حذف آلاینده‌ها و بهبود کیفیت آب شناخته میشود. در این بخش، به بررسی دقیق این مرحله و نقش آن در فرآیند تصفیه آب می‌پردازیم:
میکروفیلتراسیون: میکروفیلتراسیون یک فرآیند فیزیکی است که از غشاهای نیمه‌تراوا با منافذ بسیار ریز (0.1 تا 10 میکرون) برای جداسازی ذرات معلق، باکتریها، کیست‌ها و برخی ویروسها از آب استفاده می‌کند. این غشاها مانند یک صافی بسیار ریز عمل می‌کنند و اجازه عبور آب را می‌دهند، در حالی که آلاینده‌های بزرگتر را به دام می‌اندازند.
جایگاه میکروفیلتراسیون در فرآیند تصفیه آب: میکروفیلتراسیون معمولاً پس از مراحل پیش‌تصفیه مانند آشغال‌گیری، ته نشینی و انعقاد و لخته‌سازی انجام میشود. در این مرحله، آب از پیش تصفیه شده از میان غشاهای میکروفیلتر عبور می‌کند و ذرات معلق و میکروارگانیسم‌های باقی‌مانده در آب حذف می‌شوند. در برخی موارد، پس از میکروفیلتراسیون، مراحل دیگری مانند فیلتراسیون ثانویه و گندزدایی نیز انجام میشود تا کیفیت آب به حد مطلوب برسد.
انواع میکروفیلترها: فیلترهای میکروفیلتراسیون در انواع مختلفی مانند الیاف توخالی، سرامیکی و پلی پروپیلن موجود هستند. هر یک از این فیلترها دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود هستند. به عنوان مثال، فیلترهای الیاف توخالی دارای سطح فیلتراسیون بیشتری هستند و می‌توانند ذرات بیشتری را حذف کنند، در حالی که فیلترهای سرامیکی مقاومت بیشتری در برابر حرارت و فشار دارند.
مزایای میکروفیلتراسیون در این مرحله:
فیلتراسیون ثانویه یک مرحله اختیاری اما مهم در فرایند تصفیه آب با میکروفیلتراسیون است که پس از مرحله اصلی میکروفیلتراسیون انجام میشود. هدف اصلی این مرحله، بهبود بیشتر کیفیت آب از طریق حذف آلاینده‌های باقی‌مانده و بهبود طعم، بو و ظاهر آب است.
گندزدایی در تصفیه آب با میکروفیلتراسیون یک مرحله اختیاری است که برای اطمینان از حذف کامل میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا مانند ویروسها و برخی باکتری‌های بسیار ریز که ممکن است از فیلترهای میکرو عبور کنند، انجام میشود. این مرحله به ویژه در مناطقی که کیفیت آب خام پایین است یا احتمال آلودگی میکروبی بالا است، اهمیت بیشتری دارد. دو روش اصلی برای گندزدایی در سیستم‌های میکروفیلتراسیون وجود دارد:
در این روش، آب تصفیه شده از یک محفظه حاوی لامپ UV عبور می‌کند. اشعه UV با تخریب DNA میکروارگانیسم‌ها، آن‌ها را غیرفعال کرده و از تکثیر آن‌ها جلوگیری می‌کند.
ازن یک اکسیدکننده قوی است که میتواند میکروارگانیسم‌ها را به طور موثری از بین ببرد. در این روش، گاز ازن به آب تزریق میشود و پس از مدت زمان کوتاهی، به اکسیژن تبدیل میشود و هیچ گونه ماده شیمیایی مضری در آب باقی نمی‌گذارد.
تصمیم برای استفاده از گندزدایی در سیستم میکروفیلتراسیون به عوامل مختلفی مانند کیفیت آب خام، نیازهای مصرف‌کنندگان و بودجه موجود بستگی دارد.
پس از طی مراحل مختلف تصفیه آب با میکروفیلتراسیون، آب تصفیه شده و گوارا آماده استفاده است. اما برای اطمینان از دسترسی مداوم به این آب با کیفیت و حفظ ویژگی‌های آن، ذخیره‌سازی صحیح و اصولی آب از اهمیت بالایی برخوردار است. در این بخش به بررسی اهمیت ذخیره‌سازی و نکات کلیدی آن می‌پردازیم:
انتخاب مخزن مناسب: مخزن ذخیره باید از جنس مواد بهداشتی و مقاوم در برابر خوردگی باشد.
محل نصب مخزن: مخزن باید در مکانی خشک، خنک و دور از نور مستقیم خورشید نصب شود.
تمیز کردن و ضدعفونی مخزن: مخزن ذخیره باید به صورت دوره‌ای تمیز و ضدعفونی شود تا از رشد باکتریها و جلبک‌ها جلوگیری شود.
استفاده از پمپ: در صورت نیاز، می‌توان از پمپ برای انتقال آب از مخزن به محل مصرف استفاده کرد.
کنترل کیفیت آب: به صورت دوره‌ای، کیفیت آب ذخیره شده را بررسی کنید تا از سلامت و کارایی آن اطمینان حاصل کنید.
در دنیای امروز که آلودگی آب به یک چالش جدی تبدیل شده است، میکروفیلتراسیون به عنوان یک روش موثر، کارآمد و سازگار با محیط زیست برای تصفیه آب مطرح میشود. این فناوری با حذف طیف وسیعی از آلاینده‌ها، از جمله باکتریها، کیست‌ها، ذرات معلق و برخی ویروسها، به ما این امکان را می‌دهد تا از آبی سالم و گوارا لذت ببریم.
برای بهره‌مندی از مزایای کامل میکروفیلتراسیون، انتخاب یک سیستم مناسب با توجه به نیازها و شرایط شما بسیار مهم است. همچنین، نگهداری صحیح و منظم سیستم، از جمله شستشو و تعویض به موقع فیلترها، برای حفظ کارایی و طول عمر آن ضروری است.
در نهایت، میکروفیلتراسیون به عنوان یک روش نوین و کارآمد در تصفیه آب، میتواند گامی موثر در جهت تأمین آب سالم و گوارا برای ما و نسل‌های آینده باشد. با انتخاب آگاهانه و استفاده صحیح از این فناوری، می‌توانیم به سهم خود در حفظ محیط زیست و بهبود کیفیت زندگی کمک کنیم.
