بررسی نحوه عملکرد فیلترهای الیافی در دستگاه تصفیه آب آرشیو مقالات

تقریبا تمام فیلترهای تصفیه آب رسوب گیر کارتریجی، الگوی جریان شعاعی را که در تصویر دیده می شود، دنبال می کنند.

در طراحی جریان شعاعی، آب از طریق دیواره فیلتر به مرکز داخلی جریان می‌یابد. این ترتیب سطح تصفیه ای فراهم می‌کند که شامل کل طول و محیط کارتریج است. فیلتر تصفیه آب زیر یک فیلتر عمقی است. فیلترهای الیاف پلی استر سطح تصفیه بیشتری ارائه می دهند.

انواع فیلتر تصفیه آب اهداف زیادی دارند. برخی مانند فیلتر کربن پودری و فیلتر کربن جامد برای حذف مواد شیمیایی از آب طراحی شده‌اند. برخی برای حذف آلوده کننده‌های فلزی یا «جامدات محلول» یا ذرات شارژ شده استفاده شده‌اند.

این مقاله در مورد نمونه ای از فیلترهای تصفیه آب است که مواد جامد معلق را که به صورت متفاوتی به عنوان کدری، رسوب یا ذرات شناخته می شوند، حذف می کنند. به طور کلی،  فیلترهای الیافی در دستگاه تصفیه آب حالت الک دارند. آنها مانند توری‌هایی هستند که مانع از عبور ذرات خیلی بزرگ از سوراخ‌های این سطح می‌شوند.

فیلترهای بزرگ شستشوی معکوسی وجود دارند که این کار را انجام می‌دهند. آنها از بستر واسط‌های طبیعی مانند شن، لعل (نوعی سنگ قیمتی از ترکیبات آلومینیوم به ‌رنگ سرخ، مانند یاقوت) و آنتراسیت برای تصفیه کردن ذرات ناخواسته مانند خاک یا زنگ آهن استفاده می‌کنند.

نمونه‌های جدیدتر معمولا متکی به واسط‌های طراحی و تولید شده با نام‌های تجاری مانند فیلتر ای جی Ag، شم زورب ChemSorb، یا میکرو زد Micro Z برای گرفتن ذرات هستند. وقتی ذرات در بستر به دام می‌افتند، فیلتر با عبور دادن آب به عقب در دستگاه تصفیه آب، از طریق بستر واسط «شستشوی معکوس» انجام می‌دهد تا ذرات ناخواسته را شسته و وارد فاضلاب کند.

توجه داشته باشید این مقاله بیشتر در مورد فیلترهای تصفیه آب کارتریجی الیافی است تا فیلترهای شستشوی  معکوس. فیلترهای کارتریجی جزو فیلترهای تصفیه آب یکبار مصرف و دور انداختنی هستند. جز در موارد خاص، شستشوی معکوس روی آنها انجام نمی‌شود. آنها تا زمانی که ظرفیت تصفیه داشته باشند و یا موعد تعویض آنها به پایان برسد، مورد استفاده قرار می‌گیرند. فقط بعضی از کارتریج‌های خاص را می‌توان تمیز و دوباره استفاده کرد.

رتبه‌بندی فیلترهای تصفیه آب براساس کارایی رد کردن

رتبه اسمی Nominal ، مطلق Absolute و بتا Beta

این رتبه ها معمولا به اندازه میکرون بیان شده‌اند. میکرون micron سنجش استاندارد اندازه‌ گیری است که توسط سازندگان فیلتر تصفیه آب استفاده می شود.

قطر یک موی انسان حدود 90 میکرون است. فیلترهای رسوب گیر برای جذب ذرات 1/300 از آن استفاده می شود. بیشتر فیلترهای تصفیه آب رسوب گیر توسط سازندگان آنها رتبه‌بندی شده‌اند که کارایی آنها در حذف ذرات با اندازه مشخص را تشریح می‌کنند. معمول‌ترین این‌ها «اسمی» و «مطلق» هستند.

رتبه اسمی طبق انجمن کیفیت آب (WQA) به این معنی است که فیلتر تصفیه آب ، حداقل 85% ذرات با اندازه‌ای که برای آن رتبه بندی شده را تصفیه خواهد کرد. به عبارت دیگر، از یک فیلتر تصفیه آب که به عنوان یک میکرون اسمی رتبه بندی شده، می‌‌توان انتظار داشت 85% ذرات 1 میکرونی یا بزرگتر را از آبی که از آن عبور می‌کند، حذف کند.

رتبه مطلق از نظر تئوری به این معنی است که فیلتر تصفیه آب تمام ذرات با اندازه داده شده را پس می زند. انتظار معمول 3log پس زدن یا 99.9% است. رتبه‌بندی‌های مطلق معمولا برای کیپ‌ ترین فیلترهای تصفیه آب و برای اهدافی که واقعا کارایی مهم است، استفاده می شود. به عنوان مثال، اگر یک سازنده فیلتر تصفیه آب وعده حذف E. coli بدهد، کارایی بیشتر یا کمتر از 85% خوب نیست. اگر می‌خواهید به فیلتر تصفیه آب اعتماد کنید، حداقل رتبه‌بندی مطلق 3log یا 4log را انتظار داشته باشید.

مشکل سیستم مطلق در برابر اسمی این است که واقعا هیچ استاندارد جهانی وجود ندارد که از یکپارچگی آنها اطمینان دهد. برای مثال، برخی سازندگان فیلتر تصفیه آب ، برای کاربردهای غیرحیاتی ممکن است پس زدن 70% را مناسب یک فیلتر اسمی بدانند. تعاریف از سازنده‌ای به سازنده دیگر متفاوت است و واقعا برای کاربر نهایی راهی برای تایید این ادعاها وجود ندارد.

نرخ بتا کمتر استفاده شده است که نرخی بین ذرات حفظ شده و ذرات عبوری از فیلتر تصفیه آب ایجاد می‌کند. این فرمول، ذرات ورودی تقسیم بر ذرات خروجی است.

بنابراین، هرچه رتبه بندی نرخ بتا بیشتر باشد بهتر است. نسبت بتای 1000 به این معنی است که فیلتر تصفیه آب از هر 1000 ذره  تنها به یکی امکان عبور می‌دهد. نرخ بتای 100 بدین معنی است که از هر 100 ذره یکی عبور می‌کند. بنابراین واحد رتبه‌بندی 1000 ، ده برابر موثرتر است.

توجه کنید که در مواردی غیر از آنهایی که فیلتر تصفیه آب آزمایش شده، نرخ بتا هیچ تضمینی برای عملکرد خوب فیلتر آب نیست. فیلتر آب که بهترین عملکرد را در یک دستگاه تصفیه آب دارد ممکن است در دستگاه تصفیه آب دیگر چندان موثر نباشد.

انواع فیلترهای رسوب گیر الیافی در دستگاه تصفیه آب

سه گروه گسترده‌ی کارتریج‌های رسوبی، فیلترهای سطحی ، فیلترهای عمقی و فیلترهای جذبی هستند. معمول‌ترین آنها فیلترهای عمقی و سطحی هستند این که کدام بهتر است، بستگی دارد به انتظاری که از فیلتر تصفیه آب دارید.

فیلترهای عمقی آب تصفیه شده را مجبور می‌کند از طریق یک دیواره ضخیم از مواد فیلتری عبور کند و تصفیه در عمق فیلتر آب صورت می‌گیرد. در حقیقت برخی از فیلترهای عمقی ساختار «تراکم درجه بندی شده» دارند بدین معنی که با عبور آب از دیواره فیلتر تصفیه آب، فیلتر بسته‌تر می‌شود. فیلترهای تراکم درجه بندی شده، ذراتی با اندازه‌های مختلف را حذف می‌کنند. بیرون فیلتر تصفیه آب ذرات بزرگتر و داخل آن ذرات کوچکتر را می‌گیرد.

فیلترهای عمقی می‌توانند از نوع نخ تابیده یا اصطلاحات «ورم کرده» باشند. فیلترهای نخ تابیده احتمالا معمول ترین نوع فیلتر آب در دستگاه تصفیه آب می باشند. فیلترهای عمقی از مواد مختلفی از جمله سرامیک، سلولز، پلی پروپیلن، فیلتر آکریلیک، فایبرگلاس، و پلی استر ساخته شده‌اند.

فیلترهای سرامیکی فیلترهای عمقی به شدت تنگی هستند که از سرامیک ساخته شده‌اند. معمولا رتبه مطلق دارند و منافذ آنها به اندازه کافی ریز هستند که میکروارگانیسم‌ها را تصفیه کنند.

تصویر زیر یک فیلترهای عمقی تراکم درجه بندی شده را نشان میدهد. یک فیلتر تصفیه آب تراکم مدرج، هرچه بالاتر می‌رود کیپ تر می‌شود.

فیلترهای سطحی در یک لایه نازک ساخته شده اند تا فقط ذرات سطحی را بگیرند. این فیلترهای آب معمولا به دلیل ساختار آکاردئونی شکل خود فیلترهای پلی استر نامیده شده‌اند. این سطح پلیسه‌ای باعث می‌شود نسبت به فیلترهای عمقی سطح بیشتری داشته باشد. یکی از مزایای عالی آنها این است که قابل شستشو و استفاده مجدد هستند، بیشتر از اندازه کوچک میکرون بزرگتر است.

برای مقایسه: برای مقایسه: فیلترهای عمیق دارای ظرفیت نگهداری بیشتری هستند و اگر تنوعی از اندازه ذرات تصفیه شوند، آنها معمولا موثرتر هستند. فیلترهای سطحی پلیسه‌ای، ناحیه سطح بیشتری دارند و بنابراین ظرفیت بیشتری برای تصفیه کردن ذراتی با اندازه یکسان دارد.

همچنین ساختن فیلترهای پلیسه‌دار برای یک اندازه میکرونی خاص آسانتر است. همانطور که گفته شد، آنها می‌توانند تمیز شده و مجددا استفاده شوند. فیلترهای تصفیه آب پلیسه‌دار با داشتن سطح فیلتر بسیار بزرگتر می‌توانند نبود عمق را جبران کنند.

فیلترهای جذبی تصفیه آب در حال محبوب‌تر شدن هستند. آنها می‌توانند بصورت پلیسه‌دار یا عمقی ساخته شوند.

برخی از این فیلترهای تصفیه آب به گونه‌ای شارژ شده‌اند که به فرایندی به نام «جذب الکترو جنبشی» وابسته هستند که آنها را قادر می‌سازد میکروارگانیسم‌ها و کلوئیدهای بسیار کوچک منفی را جذب و نگهداری کرده که به راحتی از فیلترهای عادی عبور می‌کنند.

بنابراین فیلترهای جذبی را می‌توان به شکل نسبتا آسان جریان 2 میکرونی ساخت اما آنها می‌توانند مواد کلوئیدی بسیار کوچکتر از 2 میکرون را گرفته و نگهدارند، که به سادگی از فیلترهای استاندارد می‌گذرند.

پرسش‌های معمول در مورد فیلترهای رسوب گیر شامل افت فشار، نرخ جریان، فشارهای تفاضلی و ناحیه کلی فیلتر تصفیه آب است. این‌ها اغلب پاسخ خاصی ندارند و استفاده کننده از فیلتر آب ناچار است بهترین فیلتر تصفیه آب برای موقعیت خود را به روش آزمون و خطا انتخاب کند.

در کل، نرخ جریان فیلترهای رسوبگیر بزرگتر از فیلترهای کربنی یا واسط با همان اندازه است. هر چه فیلتر محکم و کیپ تر باشد، نرخ جریان پیشنهادی که می‌توانید روی آن حساب کنید آهسته‌تر است. برای مثال، سازنده‌ای حداکثر نرخ جریان زیر را برای فیلتر کارتریج پلیسه‌‌دار 9.75X  2.5  اینچ می‌دهد:

• 1 میکرون مطلق   gpm3
• 2 میکرون اسمی   gpm4
• 5 میکرون اسمی  gpm7
• 20 میکرون اسمی  gpm8
• 50 میکرون اسمی  gpm10

کارتریج‌های کربن بلاک با همان اندازه معمولا نرخ جریان بالاتر gpm1 دارند و اگر انتظار حذف جدی مواد شیمیایی را دارید، نرخ جریان پیشنهادی آهسته‌تر خواهد بود.

فیلتر رسوب گیر در یک محفظه شفاف نصب می شود. گیچ فشار، فشار تفاضلی (فشار دیفرانسیل) را اندازه‌گیری می‌کند تا نشان دهد چه زمانی کارتریج نیاز به تعویض دارد. 

فشار تفاضلی تفاوت بین فشار آب ورودی به فیلتر تصفیه آب و خروجی آن را اندازه گیری می کند. هرچه فیلتر تصفیه آب ذرات بیشتری را بگیرد، فاصله بین این دو بیشتر می‌شود. فشار تفاضلی اولیه کم بدین معنا است که فیلتر تصفیه آب مقاومت کمی به جریان دارد. این خصوصیتی مطلوب در بیشتر فیلترهای آب مسکونی است.

در دستگاه تصفیه آب ناحیه سطحی فیلتر آب عامل مهمی است. همانگونه که اشاره شد، فیلترهای پلیسه‌دار دارای سطح بیشتری از فیلترهای عمقی هستند. افزایش سطح باعث ظرفیت نگهداری بیشتر و مقاومت کمتر در برابر جریان می‌شود.

کدام  فیلتر تصفیه آب بهتر است؟

برای بسیاری از کاربردها با دستگاه تصفیه آب خانگی ، عملا هر نوع فیلتر آب به خوبی کار می‌کند.

برای مثال، یک فیلتر نخ تابیده 5 میکرونی، فیلتر آب مرسوم بعنوان پیش فیلتر دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس خانگی است و  هدف محافظت از فیلتر کربن پودری ، فیلتر کربن جامد یا فیلتر ممبران در برابر ورود ذرات معلق، خاک و شن را به خوبی انجام می‌دهد.

هرچند، می‌توان آن را با هر فیلتر رسوب گیر بهتری مانند فیلتر الیافی پلی پروپیلن یا پلس استر جابجا کرد. می‌توانید آن را با یک فیلتر تصفیه آب 10 میکرون، یا اگر آب تمیز است با یک فیلتر تصفیه آب 1 میکرونی جایگزین کنید، که در بیشتر مواقع دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس به خوبی کار می‌کند.

هرچند مواردی وجود دارند که فیلترهای تصفیه اب قابل تعویض نیستند و همانگونه که نشان داده شد، گاهی آزمایش و اشتباه نشان می‌دهد که چه فیلتری برای دستگاه تصفیه آب شما مناسب‌تر است. اغلب، تغییر از یک نوع یا از یک رتبه میکرون، به طور چشمگیری بر عملکرد تاثیر می گذارد.

نتیجه‌گیری

فیلترهای رسوب گیر ابزارهایی اصلی در تصفیه آب هستند، اما انتخاب یکی از آنها اغلب نیازمند آزمایش و خطا است. اطلاعات ارائه شده در بالا می‌توانند به شما در یک انتخاب هوشمندانه کمک کنند، اما واقعیت‌های موقعیت خاص شما، که اغلب شامل موارد ناشناخته‌ای مثل اندازه دقیق ذرات و ملزومات نرخ جریان هستند، معمولا نیاز به آزمایش را ضروری می‌کنند. بهترین فیلتر تصفیه آب رسوب گیر ، فیلتری است که آب را با کمترین محدودیت جریان تمیز می‌کند و طولانی‌ترین طول عمر را دارد. 

شرکت تصفیه آب بهاب ارائه دهنده انواع دستگاه تصفیه آب خانگی ، فیلتر آب ، دستگاه تصفیه آب ورودی ساختمان و همچنین انواع پیش تصفیه و رسوب گیر آب و... می باشد. این مدل های مختلف در صورتی که فیلترهای تصفیه آب اورجینال و دارای تاییدیه داشته باشند، به راحتی شن و ماسه، گل و لای، ذرات معلق موجود در آب، کلر و ترکیبات کلر و سایر آلاینده های شیمیایی را حذف می کنند و آب تصفیه شده خوش طعم را در اختیار شما قرار می دهند.در صورت هرگونه سوال و یا سفارش تلفنی می توانید از طریق شماره تلگرام تصفیه آب 09129418377  و یا ایمیل info@wfiltration.com با کارشناسان تصفیه آب بهاب در ارتباط باشید