فیلتر ممبران قلب دستگاه های تصفیه آب

ممبران چیست؟

کلمه ممبران (Membrane) در زبان فارسی غشاء یا پوسته است و غشاها یا پوسته ها در بسیاری از شرایط کاربرد دارند از جمله در سیستم های 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 نیمه تراوا (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 مولکول های بزرگتری است نمیتوانند از این غشا عبور کنند. همین امر باعث میشود که پس از عبور آب ناخالص از غشاء نیمه تراوا در سمت دیگر آب خالص به دست آید.

فیلتر ممبران چیست؟

زمانی که دستگاه های تصفیه آب به روش اسمز معکوس به وجود آمدند باید همان غشاء نیمه تراوا که اغلب به صورت یک صفحه بود را به نحوی کاربردی و صنعتی سازی شده در دستگاه قرار میدادند، به همین منظور یک صفحه غشاء نیمه تراوا را با فناوری خاص و به صورت استوانه ای لایه لایه پیچیدند تا به شکل یک فیلتر منسجم و کاربردی در بیایید و به این فیلتر، فیلتر ممبران گفته میشود. فیلترهای ممبران بسته به کاربرد و نیاز در ابعاد مختلف از چند سانت تا چندین متر ساخته میشوند.

قدرت تصفیه فیلتر ممبران چقدر است؟

برای تصفیه آب روش های گوناگونی وجود دارد، اما چرا از بین آنها تصفیه به روش اسمز معکوس محبوبیت بیشتری دارد؟ علت آن قدرت تصفیه ی 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 در واقع ممبران در حد مولکولی می‌تواند آب را تصفیه کند. علت محبوبیت زیاد دستگاه های تصفیه آب به روش اسمز معکوس نیز به همین دلیل است که با یک دستگاه نسبتا کوچک در داخل کابینت و با کمترین هزینه و انرژی و به راحتی میتوان آب بدون املاح در اختیار داشت.

ظرفیت خروجی ممبران چیست و برای مصرف خانگی چقدر نیاز است؟

فیلتر ممبران ها در ابعاد و اندازه های گوناگونی تولید میشوند، و این تفاوت اندازه باعث تفاوت در ظرفیت خروجی ممبران ها میگردد. منظور از ظرفیت خروجی ممبران، میزان آب تصفیه شده تولید شده در مدت زمان ۲۴ ساعت است که به طور معمول با واحد گالن در شبانه روز (GPD) آن را بیان میکنند. توجه به این نکته بسیار مهم است که این عدد نشان دهنده آب خالص تولید شده در طی ۲۴ ساعت و در صورت روشن بودن یکسره موتور پمپ است، بنابراین در هنگام انتخاب ممبران با ظرفیت مناسب باید این نکته را مد نظر قرار داد.

به طور معمول برای مصارف خانگی ممبران با ظرفیت های بین ۵۰ تا ۷۵ گالن در روز مناسب است، برای مکان های اداری، تجاری، آکواریوم ها، 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.

در دستگاه های تصفیه آب ممبران چگونه کار میکند؟

در دستگاه های تصفیه آب به روش اسمز معکوس برای اینکه آب بتواند از ممبران عبور کند، به وسیله موتور پمپ 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 دستگاه ها تصفیه آب تعبیه شده است.

هوزینگ ممبران به گونه ای طراحی شده 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 تصفیه شده و خالص است و مسیر دیگر برای پسماند به جا مانده از فرآیند تصفیه که دور ریخته میشود، این پسماند شامل آب تصفیه نشده به همراه املاح به جا مانده از تصفیه است.

فیلتر ممبران همانطور که گفتیم به صورت لایه ای و به شکل استوانه پیچیده شده است، این لایه های همگی به دور یک لوله استوانه ای شکل پیچیده شده است که بدنه آن دارا منافذ ریز برای عبور آب تصفیه شده 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 لایه های ممبران نگه میدارد تا آب بتواند از غشاء ممبران به داخل تراوش کند. آب تراوش شده از ممبران که در واقع همان آب بدون املاح است به مرکز ممبران و همان لوله پلاستیکی هدایت و از آنجا در مسیر مشخص از ممبران خارج میگردد (همان خروجی ای که آب تصفیه شده را برای ما تامین میکند). زمانی که آب به داخل فیلتر ممبران تراوش میکند املاح آن در سمت دیگر باقی میماند و در واقع آب پشت ممبران غلیظ و غلیظتر میگردد، این آب غلیظ شده و پر از املاح در مسیری جداگانه از هوزینگ ممبران خارج و به صورت پسماند به فاضلاب ریخته میشوند.

چگونه بفهمیم عمر ممبران تمام شده است؟

فیلتر ممبران نیز مانند سایر فیلتر ها دارای عمر مفید است و در صورت تعویض نکردن آن در زمان مناسب، کیفیت آب کاهش پیدا کرده و سختی آن بالا میرود. عمر فیلتر ممبران تحت تاثیر عوامل بسیاری از جمله سختی و املاح آبی که تصفیه میشود، تعویض به موقع فیلترهای پیش تصفیه، میزان مصرف و … است و عمر این فیلتر به صورت 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 به وسیله دستگاه سختی سنج (TDS متر) توسط کارشناسان متخصص امکان پذیر است و نمیتوان به صورت 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 حتما آن را تعویض نمود حتی اگر سختی آب خروجی دستگاه در حد استاندارد باشد.

چگونه طول عمر ممبران را افزایش دهیم؟

فیلتر ممبران گران قیمت ترین فیلتر در دستگاه های تصفیه آب به شمار میآید و به همین دلیل ما هرچه بتوانیم از کاهش عمر آن جلوگیری کنیم به نوعی از تحمیل هزینه اضافی جلوگیری کرده ایم. عوامل بسیاری در کاهش عمر مفید ممبران تاثیر گذار هستند و ما با حذف یا کاهش تاثیر این عوامل بر ممبران میتوانیم عمر آن را افزایش دهیم.

یکی از شایعترین مواردی که موجب از بین رفتن ممبران میشود تعویض فیلترها پیش تصفیه دستگاه توسط خود مشتریان و یا افراد غیر متخصص 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 موثر در جلوگیری از کاهش عمر ممبران است.

یکی از موثر ترین 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 دستگاه های مجهز به این فیلتر به صفحه دستگاه های تصفیه آب با فیلتر محافظ ممبران مراجعه فرمائید.

از دیگر مواردی که نقش موثری 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 به راحتی شستشو داد تا از تجمع رسوبات و املاح و تاثیر مخرب آنها بر روی ممبران جلوگیری گردد. تمامی مدلهای تصفیه آب زینود به این سیستم مجهز هستند.