فیلتر ممبران قلب دستگاه های تصفیه آب
ممبران چیست؟
کلمه ممبران (Membrane) در زبان فارسی غشاء یا پوسته است و غشاها یا پوسته‌ها در بسیاری از شرایط کاربرد دارند ازجمله در سیستم‌های تصفیه آبی که به روش اسمز معکوس عمل می‌کنند،
در تصفیه به روش اسمز معکوس یکی از عناصر کلیدی برای انجام فرآیند اسمز معکوس، وجود غشاء نیمه‌تراوا (semi-permeable membrane) است، خاصیت ساختاری این غشاء به نحوی است که مولکول‌های کوچک آب می‌توانند از آن عبور کرده ولی ذرات املاح موجود در آب که غالباً دارای مولکول‌های بزرگ‌تری است نمی‌توانند از این غشا عبور کنند. همین امر باعث می‌شود که پس از عبور آب ناخالص از غشاء نیمه‌تراوا در سمت دیگر آب خالص به دست آید.
فیلتر ممبران چیست؟
زمانی که دستگاه‌های تصفیه آب به روش اسمز معکوس به وجود آمدند باید همان غشاء نیمه‌تراوا که اغلب به‌صورت یک صفحه بود را به نحوی کاربردی و صنعتی سازی شده در دستگاه تصفیه آب قرار می‌دادند، به همین منظور یک صفحه غشاء نیمه‌تراوا را با فناوری خاص و به‌صورت استوانه‌ای لایه‌لایه پیچیدند تا به شکل یک فیلتر منسجم و کاربردی دربیایید و به این فیلتر، فیلتر ممبران گفته می‌شود. فیلترهای ممبران بسته به کاربرد و نیاز در ابعاد مختلف از چند سانتیمتر تا چندین متر ساخته می‌شوند.
قدرت تصفیه فیلتر ممبران چقدر است؟
برای تصفیه آب روش‌های گوناگونی وجود دارد، اما چرا از بین آن‌ها تصفیه به روش اسمز معکوس محبوبیت بیشتری دارد؟ علت آن قدرت تصفیه‌ی این سیستم است که می‌تواند املاح و ذرات مضر (همانند نیترات و نیتریت) آب را تا قطر ۰٫۰۰۰۱ میکرون با دقت ۹۹ درصد را از آب حذف کند، برای اینکه درک بهتری از این عدد داشته باشیم
باید بدانیم که قطر مولکول نیترات ۰٫۰۰۰۲۵ میکرون یعنی ۵/۲ برابر بزرگ‌تر از قطر منافذ ممبران است و درواقع ممبران در حد مولکولی می‌تواند آب را تصفیه کند. علت محبوبیت زیاد دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس نیز به همین دلیل است که با یک دستگاه نسبتاً کوچک در داخل کابینت و با کمترین هزینه و انرژی و به‌راحتی می‌توان آب بدون املاح در اختیار داشت.
ظرفیت خروجی ممبران چیست و برای مصرف خانگی چقدر نیاز است؟
فیلتر ممبران ها در ابعاد و اندازه‌های گوناگونی تولید می‌شوند، و این تفاوت اندازه باعث تفاوت در ظرفیت خروجی ممبران ها می‌گردد. منظور از ظرفیت خروجی ممبران، میزان آب تصفیه‌شده تولیدشده در مدت‌زمان ۲۴ ساعت است که به‌طورمعمول با واحد گالن در شبانه‌روز (GPD) آن را بیان می‌کنند. توجه به این نکته بسیار مهم است که این عدد نشان‌دهنده آب خالص تولیدشده در طی ۲۴ ساعت و در صورت روشن بودن یکسره موتورپمپ است، بنابراین در هنگام انتخاب ممبران با ظرفیت مناسب باید این نکته را مدنظر قرارداد.
به‌طورمعمول برای مصارف خانگی ممبران با ظرفیت‌های بین ۵۰ تا ۷۵ گالن در روز مناسب است، برای مکان‌های اداری، تجاری، آکواریوم‌ها، صنایع و … با افزایش میزان مصرف ممبران های با ظرفیت بیشتر، متناسب با میزان مصرف تعیین می‌گردد.
در تصویر فوق چندین نمونه فیلتر ممبران از فیلتر ممبران کوچک خانگی تا فیلترهای ممبران صنعتی را ملاحظه می‌کنید.
دستگاه تصفیه آب ممبران چگونه کار می‌کند؟
در دستگاه‌های تصفیه آب به روش اسمز معکوس برای اینکه آب بتواند از ممبران عبور کند، به‌وسیله موتورپمپ فشار آب افزایش داده می‌شود، اما لازمه اینکه آب با این فشار بتواند از ممبران عبور کند این است که در مسیری مشخص به ممبران وارد شود و از آن عبور کند. به همین منظور محفظه‌ای به نام هوزینگ ممبران در دستگاه‌های تصفیه آب تعبیه‌شده است.
هوزینگ ممبران به‌گونه‌ای طراحی‌شده است که آب تصفیه نشده از یک سمت آن می‌تواند وارد شود و از سمت دیگر در ۲ مسیر جداگانه خارج شود، یک مسیر خروجی برای آب تصفیه‌شده و خالص است و مسیر دیگر برای پسماند به‌جامانده از فرآیند تصفیه که دور ریخته می‌شود، این پسماند شامل آب تصفیه نشده به همراه املاح به‌جامانده از تصفیه است.
فیلتر ممبران همان‌طور که گفتیم به‌صورت لایه‌ای و به شکل استوانه پیچیده شده است، این لایه‌های همگی به دور یک لوله استوانه‌ای شکل پیچیده شده است که بدنه آن دارا منافذ ریز برای عبور آب تصفیه‌شده است. فیلتر ممبران در داخل هوزینگ ممبران قرار می‌گیرد. از ورودی ممبران آب با فشار به داخل هوزینگ پمپ می‌شود و هوزینگ ممبران این آب را در پشت لایه‌های ممبران نگه می‌دارد تا آب بتواند از غشاء ممبران به داخل تراوش کند.
آب تراوش شده از ممبران که درواقع همان آب بدون املاح است به مرکز ممبران و همان لوله پلاستیکی هدایت و ازآنجا در مسیر مشخص از ممبران خارج می‌گردد (همان خروجی‌ای که آب تصفیه‌شده را برای ما تأمین می‌کند). زمانی که آب به داخل فیلتر ممبران تراوش می‌کند املاح آن در سمت دیگر باقی می‌ماند و درواقع آب پشت ممبران غلیظ و غلیظ‌تر می‌گردد، این آب غلیظ شده و پر از املاح در مسیری جداگانه از هوزینگ ممبران خارج و به‌صورت پسماند به فاضلاب ریخته می‌شوند.
چگونه بفهمیم عمر ممبران تمام‌شده است؟
فیلتر ممبران نیز مانند سایر فیلترها دارای عمر مفید است و در صورت تعویض نکردن آن در زمان مناسب، کیفیت آب کاهش پیداکرده و سختی آن بالا می‌رود. عمر فیلتر ممبران تحت تأثیر عوامل بسیاری ازجمله سختی و املاح آبی که تصفیه می‌شود، تعویض به‌موقع فیلترهای پیش‌تصفیه، میزان مصرف و … است و عمر این فیلتر به‌صورت معمول بین ۱ تا ۲ سال می‌تواند باشد، ولی از کجا بفهمیم که زمان دقیق تعویض این فیلتر چه زمانی است؟
تعیین دقیق این زمان تنها از طریق تست سختی آب به‌وسیله دستگاه سختی سنج (TDS متر) توسط کارشناسان متخصص امکان‌پذیر است و نمی‌توان به‌صورت ظاهری و یا زمان‌بندی آن را تعویض نمود. البته این نکته را به خاطر داشته باشیم که این موارد در صورت تمام نشدن عمر ۲ ساله ممبران است به این معنی که اگر زمان مصرف ممبران از ۲ سال گذشته باشد باید حتماً آن را تعویض نمود حتی اگر سختی آب خروجی دستگاه در حد استاندارد باشد.
چگونه طول عمر ممبران را افزایش دهیم؟
فیلتر ممبران گران‌قیمت‌ترین فیلتر در دستگاه تصفیه آب به شمار می‌آید و به همین دلیل ما هرچه بتوانیم از کاهش عمر آن جلوگیری کنیم به‌نوعی از تحمیل هزینه اضافی جلوگیری کرده‌ایم. عوامل بسیاری در کاهش عمر مفید ممبران تأثیرگذار هستند و ما با حذف یا کاهش تأثیر این عوامل بر ممبران می‌توانیم عمر آن را افزایش دهیم.
یکی از شایع‌ترین مواردی که موجب از بین رفتن ممبران می‌شود تعویض فیلترها پیش‌تصفیه دستگاه توسط خود مشتریان و یا افراد غیرمتخصص است و به دلیل رعایت نشدن اصول تعویض فیلتر توسط این اشخاص، حجم زیادی از ذرات به ممبران وارد و موجب کیپ شدن و از بین رفتن آن ظرف چند روز می‌شود. بنابراین همیشه پیشنهاد می‌گردد تعویض فیلترها را به کارشناسان این رشته بسپارید.
رعایت زمان‌بندی تعویض فیلترها و همچنین سرویس دورهای دستگاه توسط افراد متخصص از دیگر عوامل مؤثر در جلوگیری از کاهش عمر ممبران است.
یکی از مؤثرترین اقدامات در جهت افزایش طول عمر فیلتر ممبران استفاده از فیلتری به نام محافظ ممبران است، این فیلتر در مسیر آب ورودی به هوزینگ ممبران قرار می‌گیرد و می‌تواند از ورود ذرات مخرب به ممبران جلوگیری کند، برای خرید دستگاه‌های مجهز به این فیلتر به صفحه دستگاه تصفیه آب با فیلتر محافظ ممبران مراجعه فرمایید.
از دیگر مواردی که نقش مؤثری در افزایش طول عمر ممبران دارد، وجود سیستم بک واش در مدار دستگاه است، وجود این سیستم کمک می‌کند بتوان محفظه ممبران را در فواصل کوتاه و به‌راحتی شستشو داد تا از تجمع رسوبات و املاح و تأثیر مخرب آن‌ها بر روی ممبران جلوگیری گردد. تمامی مدل‌های دستگاه تصفیه آب زینود به این سیستم مجهز هستند.
