
فیلتر سرامیکی نوعی فیلتر تصفیه آب ارزان قیمت و کارآمد به شمار می آید که توسط منافذ ریز موجود در مواد سرامیک، قادر به جداسازی آلودگی، ذرات مانده طبیعی (خاک و شن) و باکتری از آب می باشند.
روش کار فیلتر سرامیکی تصفیه آب :
مطابق با بسیاری از روش های فیلتراسیون ، آب به یک سمت از فیلتر تصفیه آب هدایت می شود و طی عبور آب از فیلتر سرامیک، ذراتی که اندازه آنها از سایز منافذ بزرگتر است در پشت فیلتر تصفیه آب باقی می مانند. آلاینده هایی نظیر باکتری ها، تک یاخته ها و میکروب ها از آب حذف می شوند. فیلترهای سرامیکی قادر به حذف ویروس ها از آب نیستند، زیرا اندازه ویروس ها بسیار کوچک بوده و از فیلترهای تصفیه آب عبور می کنند و به سمت دیگر فیلتر آب که تمیز است انتقال می یابند.
از این رو فیلترهای سرامیکی آب (CWF) با نقره بهبود می یابند تا کاملا درزگیری شوند. نقره را به صورت یک پوشش و به صورت نانو روی سطح فیلتر تصفیه آب قرار می دهند.نقره کمک میکند تا باکتری ها کشته و یا ناتوان شوند و مانع رشد کپک و جلبک در بدنه فیلتر تصفیه آبمیگردد.
فیلتر سرامیکی قادر به زدودن مواد آلاینده شیمیایی نیست. اگرچه برخی از تولید کنندگان (به ویژه فیلترهای سرامیک کلمنی) یک هسته کربن فعال با قابلیت جذب بالا، در داخل کاتریج فیلتر سرامیکی تعبیه می کنند تا از این طریق مواد آلاینده آلی و معدنی کاهش یابد. کربن فعال ترکیباتی نظیر کلرین را جذب میکند. کربن موجود در فیلترهای کربن فعال به مرور زمان توسط مواد خارجی مسدود و لخته می شود، به همین دلیل این فیلترهای تصفیه آب نیاز به تعویض در فواصل زمانی معین دارند.
فیلتر سرامیک استوانه ای و فیلتر سرامیک کلمنی که تصویر آنها را در زیر مشاهده می کنید، دو نوع از رایج ترین انواع فیلتر سرامیکی تصفیه آب می باشند.
دستگاه تصفیه آب کلمنی متشکل از یک فیلتر سرامیکی متخلخل است که بالای یک مخزن پلاستیکی یا مخزن سرامیک چسبانده یا متصل شده است. آب آلوده به داخل محفظه بالا ریخته می شود. آب از میان فیلتر تصفیه آب عبور کرده و به قسمت پایین مخزن می رود. در انتهای مخزن معمولا یک شیر برداشت آب نصب شده است.
آلاینده هایی که از منافذ بسیار ریز فیلتر سرامیک بزرگتر هستند، در مخزن بالایی دستگاه تصفیه آب کلمنی باقی خواهند ماند. فیلتر سرامیکی توسط برس یا یک فرچه نرم تمیز شده و باید توسط آب تمیز شسته شود. از آب گرم نیز میتوان استفاده کرد.
در دستگاه تصفیه آب ثابت، فیلتر سرامیکی استوانه ای از لحاظ تولید، عملکرد و مکانیک نسبت به نوع گلدانی یا همان کلمنی و مدرج ساده تر و مفیدتر است. فیلتر استوانه ای سرامیکی این امکان را فراهم می سازد تا از مخزن هایی با جنس فلزات سنگین و پلاستیک استفاده شود که این موجب کاهش احتمال نقص بهداشتی می شود.
از آنجا که مساحت فیلتر آنها (فیلتر استوانه ای) مستقل از سایز مفصل متصل شده است، نشتی کمتری در مقایسه با دیگر اشکال هندسی فیلترهای تعویضی دارند و میتوان واشرهای با کیفیت بالاتر را مورد استفاده قرار داد.
از آنجا که فیلتر سرامیک استوانه ا ی ، توسط مخزن فوقانی محافظت می شوند، احتمال کمتری وجود دارد تا در استفاده متداول، آسیب ببیند. پاکسازی این نوع فیلترهای تصفیه آب ساده تر بوده به این دلیل که سمت بهداشتی در داخل و سمت غیر بهداشتی در خارج فیلتر تصفیه آب قرار دارد و این موجب می شود تا به آسانی تمیز شوند.
این نوع فیلترهای تصفیه آب نسبت به فیلتر گلدانی ساده با انواع بیشتری از مخازن و برنامه های کاربردی متناسب می باشند و به یک منفذ ساده در یک دستگاه تصفیه آب کلمنی متصل می شوند. فیلتر سرامیک استوانه ای همچنین میتواند بدون نیاز به جایگزینی کل مخزن فوقانی تعویض گردد و در مخزن های بزرگتر میتوان به سادگی از فیلترهای استوانه ای بیشتری که دارای مجوز تولید استاندارد هستند، استفاده کرد.
اگر یک فیلتر آب در مخزن حاوی چندین فیلتر تصفیه آب شکسته شود، در این حالت ممکن است منافذ فیلتر تصفیه آب مسدود گردد، در این حالت هنوز قابل استفاده است. البته در این شرایط که تعداد فیلترها کمتر است، زمان دوباره پر کردن طولانی تر خواهد بود تا زمانی که فیلتر تصفیه آب جایگزین شود. همچنین استاندارد کردن فیلترهای تصفیه آب جهت حفظ یک یا تعداد کمی فیلتر تصفیه آب مقرون به صرفه است.
فیلترهای سرامیکی قابل انتقال (سبک) نیز وجود دارد نظیر MSR Miniworks که از طریق پمپاژ دستی و فیلترهای سرامیکی تعبیه شده درونی کار میکند و آب آشامیدنی که از طریق لوله کشی خانگی وارد می شود را تصفیه می کند. تمیز کردن این فیلترهای تصفیه آب مشابه با فیلتر گلدانی خاک رس است اما همچنین قادر به پاکسازی از طریق جریان معکوس است، در جایی که آب تمیز تحت اعمال نیرو از طریق فیلتر آب به عقب رانده شده و هر گونه آلایندها را از منافذ سرامیک به بیرون میراند.
خطرات عمده در موفقیت تمام اشکال فیلتراسیون سرامیکی وجود ترکهای مویی و آلودگی فیلتر تصفیه آب است. اگر دستگاه تصفیه آب شکسته و یا به طور بدی مورد استفاده قرار گیرد، به دلیل ویژگی شکنندگی طبیعی مواد سرامیک ممکن است ترکهای ریزی ایجاد شود که به سختی دیده شوند و این باعث می شود تا آلاینده های بزرگتر، از فیلتر تصفیه آب عبور کنند.
در حال حاضر بر روی تغییر نسبت خاک رس به خاک اره در طی مرحله ساخت کار می شود تا خاصیت شکنندگی و چقرمگی مواد سازنده فیلتر تصفیه آب سرامیکی خاک رس بهبود یابد. همچنین اگر سمت آب تمیز غشاء سرامیکی در تماس با آب کثیف، آب شستشوی دستها و لباس ها قرار گیرد، فیلتراسیون (تصفیه آب ) غیر مفید خواهد بود. اگر چنین تماسی اتفاق افتاد جهت تمیز کردن فیلتر تصفیه آب قبل از استفاده مجدد باید کاملا استریل گردد.
توسعه و گسترش
هنری دالتون در سال 1827 شکل مدرنی از فیلتر تصفیه آب بهداشتی استوانه ای سرامیکی را اختراع کرد. در سال 1835 ملکه ویکتوریا به او سفارش داد تا این دستگاه تصفیه آب را برای استفاده شخصی تولید کند. تا سال 1846 سرامیکهای دالتون به طور گسترده به عنوان یک دستگاه پیشگیری موثر جهت بهبود آب عفونی شناخته شده بود.
در سال 1887 دالتون برای کار بر روی فیلتر تصفیه آب به مقام شوالیه رسید. تحقیقات مربوط به باکتری لویی پاستور نیز یک دلیل برای اثبات کارایی فیلتر تصفیه آب ارائه شده بود. سازمان اصلی دالتون جهت تصفیه آب هنوز باقیمانده، هرچند چندین بار فروخته شده و تغییر نام یافته است. دالتون در حال حاضر (2013) یک علامت تجاری ثبت شده Fairey است.
در حال حاضر دانشگاه های زیادی در سرتاسر دنیا و NGOها از طرح های توسعه استفاده از فیلترهای سرامیکی در آب آشامیدنی و اغلب در قالب فیلترهای گلدانی خاک رس حمایت می کنند. آقای فرناندو Mazariegos از گواتمالا، زمانیکه سرپرست تحقیقات آب در موسسه تحقیقاتی آمریکای مرکزی در شهر گواتملا بود، مسئولیت توسعه فن آوری فیلتر گلدان سرامیکی در سال 1981 را نیز بر عهده داشت.
این فن آوری جوایز متعددی از نهادهای مختلف نظیر بانک جهانی بدست آورد و در حال حاضر در بیش از 30 کشور در سراسر دنیا تولید میشود. این روش تصفیه آب (فیلتراسیون) در کشورهای در حال توسعه ترجیح داده میشود به این دلیل که این روش در از بین بردن باکتریها و دیگر عوامل بیماریزا (پاتوژنها) بسیار موثر بوده و از همه مهم تر به طور فرهنگی پذیرفته شده است.
ران ریورا تحت نظر آقای Mazariegos از کشور گواتمالا تحقیقاتی انجام داده و به عنوان بخشی از یک گروه مبتکر تحقیقاتی در جهت معرفی کردن فیلترهای گلدانی شکل سرامیکی ورای مرزهای بین المللی و تامین آب آشامیدنی ارزان قیمت برای ملل گوناگون گام برداشته است. Ron Rivera نیز با (بنیاد) سفال برای صلح در سطح جهانی و برای حمایت از این کالا و حفظ شغل سفالگران کشورهای در حال توسعه تلاش نموده است.
*ن