صنعت تصفیه آب خانگی (domestic water treatment) در سالهای اخیر به نگرانیهایی که در باره کیفیت آب وجود داشته است پاسخ داده و محصولات متنوعی را برای تصفیه خانگی آب به بازار عرضه کرده است. مصرفکننده هنگامی که با انتخابهای گوناگون برخورد میکند، با این سوال مواجه میشود که آیا سیستم تصفیه آب مناسب من وجود دارد؟ اگر چنین است از کدام یکی استفاده کنم؟
اگر شما به شبکه آب سراسری دسترسی داشته باشید، به احتمال زیاد آبی مصرف میکنید که دارای استاندارد ملی است؛ بنابراین نیازی به تصفیه خانگی برای حفظ سلامتی نیست. صاحبخانههایی که دارای منبع آب اختصاصی هستند، مسوول نظارت بر منبع آب آشامیدنی خود میباشند. دستگاههای تصفیه آب میتوانند با کاهش خطرات تهدید کننده سلامت مانند باکتری، آلایندههای شیمیایی و مواد سمی دیگر، کیفیت آب را بهبود بخشند و یا اثرات نامطلوب مانند بوی بد و یا سختی آب را حذف نمایند.
قبل از بررسی هر گونه دستگاه تصفیه باید در باره کیفیت منبع آب خود اطلاعاتی کسب نمایید. بو و سختی را میتوان با یک مشاهده معمولی تشخیص داد. تشخیص باکتری، مواد سمی بالقوه و آلایندههای دیگر نیازمند انجام آزمایش در یک آزمایشگاه میباشد. اگر کیفیت نامطلوبی در آب تشخیص داده شود، میتوان مساله را با اصلاح یا جایگزینی سیستم فعلی تصفیه حل نمود.
معمولا بهترین راه حل برای مبارزه با خطرات تهدید کننده سلامت، یافتن یک منبع مطمئن آب است. هنگامی که آلودگی آب تبدیل به تهدید برای سلامتی میشود و یا آب را غیر قابل استفاده میکند، یکی از راههای زیر را در پیش بگیرید:
بعد از بررسی تمام انتخابهای گفته شده، یک سیستم تصفیه خانگی آب میتواند اقتصادیترین راه باشد. سیستمی که انتخاب میکنید باید دارای نشان استاندارد باشد. استاندارد سیستم تصفیه آب در آمریکا بنیاد ملی تصفیه یا NSF است.
قبل از خرید یک سیستم، باید بدانید که سیستمهای مختلف چگونه کار میکنند، دارای چه مشکلاتی هستند و نگهداری از آنها به چه صورت است. اگر تعداد مسایل زیاد شود، تصفیه آب بسیار پیچیده خواهد شد. در این صورت خریدن آب برای آشامیدن و آشپزی میتواند به صرفهتر از خرید و نگهداری تجهیزات شود.
سیستمهای تصفیه آب از یکی از روشهای زیر و یا ترکیب چند تا از آنها استفاده میکنند:
ضد عفونی
روشهای ضد عفونی بیشتر باکتریهای مضر، ویروسها، کیستها و کرمهای موجود در آب را که مسبب بیماریهای حاد هستند میکشند. روشهای ضد عفونی شامل کلر زنی، پاستوریزه کردن، نور ماورای بنفش و جوشاندن میشوند.
کلر زنی
معروفترین، قدیمیترین و به نسبت ارزانترین روش کاربردی برای ضد عفونی آب، کلر زنی میباشد. یک پمپ تغذیه شیمیایی به طور پیوسته مواد شیمیایی کلر دار را به منبع آب تزریق میکند. کلر که یک عامل اکسیداسیون است، بیشتر باکتریها و برخی از ویروسها را میکشد. در صورت وجود غلظت و زمان عمل مناسب، کلر یک ماده ضد عفونی عالی است.
البته باید مراقب باشیم که تنها از آب تمیز و شفاف استفاده کنیم. کلر با برخی از فلزات و مواد آلی آب واکنش میدهد. مشکل اصلی کلر زنی احتمال تشکیل مواد شیمیایی آلی کلر دار بسیار خطرناک (تری هلو متانها) در حین واکنش کلر با مولکولهای آلی موجود در منبع آب است. استفاده از یک فیلتر کربن فعال پس از کلر زنی، کلرهای اضافی را خارج و مقدار تشکیل مواد آلی کلردار را محدود میکند. همچنین کلر زنی میتواند برخی از مواد رنگدهنده و بودار شامل آهن و سولفید هیدروژن را اکسیده و خارج نماید.
پمپ تغذیه شیمیایی به نگهداری دائمی نیاز دارد. مخزن مواد شیمیایی باید همیشه پر باشد و پمپ باید بازدید دورهای شود تا بخشهای فرسوده آن ترمیم گردد.
پاستوریزه کردن
در پاستوریزه کردن، به آب حرارت داده میشود تا باکتریها، ویروسها، کیستها و کرمهای آن کشته شوند. کارایی پایین در انتقال حرارت، باعث گران شدن فرآیند پاستوریزه کردن میشود. پاستوریزه کردن هیچ محصول واکنشی به جا نمیگذارد که این باعث میشود که بتوان آن را بدون انجام بقیه مراحل تصفیه به انجام رساند.
تابش نور ماورای بنفش (UV)
لامپهای رشتهای با جیوه کم فشار، نور ماورای بنفش تولید میکنند که دارای خواص میکروبکشی است. تشعشع عوامل بیماریزا را میکشد و یا غیر فعال میکند. باکتریها به وسیله مقادیر اندکی از تشعشع کشته میشوند؛ ویروسها مقاومت بیشتری دارند و کیستها و کرمها کاملا مقاوم هستند.
کارایی لامپ به مرور زمان کاهش مییابد و باید به طور سالانه آن را تعویض کرد. تیرگی رنگ و ناخالصیهای داخل آب نیز مزاحم تابش انرژی ماورای بنفش میشوند و میتوانند باعث کاهش کارایی تا درجات خطرناک شوند. تشعشع نیز هیچ محصول واکنشی به جای نمیگذارد و میتوان آن را در خارج از بقیه مراحل تصفیه انجام داد.
جوشاندن
جوشاندن آب به مدت سه دقیقه باکتریهای مسبب بیماری را میکشد. البته جوشاندن باعث غلیظتر شدن ناخالصیهای غیر آلی مانند نیترات و سولفاتها میشود. همچنین آب جوشیده به دلیل خارج شدن دی اکسید کربن بی مزه میشود.
فیلتر کردن
سیستمهای فیلتر کننده برای کنترل آلایندههای گوناگون نسبتا ساده و موثر هستند. این سیستمها شامل فیلترهای مکانیکی، فیلترهای کربن فعال، فیلترهای اکسید کننده و فیلترهای خنثی کننده هستند. سیستمهای فیلتر کننده تنها برای آب آشامیدنی طراحی شده اند؛ به این معنی که آب خروجی تمیز، بدون آلاینده و مناسب برای آشامیدن است.
فیلترهای مکانیکی (میکرو فیلتراسیون)
فیلترهای مکانیکی، مواد معلق در آب شامل شن، لجن، خاک و مواد آلی را خارج می کنند. این فیلترها مواد محلول و یا ذرات بسیار ریز را خارج نمیکنند و اغلب در کنار دیگر تجهیزات تصفیه مورد استفاده قرار میگیرند. جنس فیلترها معمولا از پارچه، فیبر، سرامیک و یا مواد دیگر مشبک میباشد. فیلترهای مکانیکی میتوانند به صورت کارتریج، بر روی لوله آب، شیر آب و یا مخزن تامین آب کل خانوار نصب شود. فیلترها باید به صورت دورهای سرویس شوند.
فیلترهای کربن فعال
فیلترهای کربن فعال ناخالصیها را در حین عبور از کارتریج کربن جذب میکنند. این فیلترها معمولا برای حذف بو و مزه نامطلوب، ترکیبات آلی و پسماند کلر مورد استفاده قرار میگیرند. اکثر مواد شیمیایی غیر آلی، فلزات، میکرواورگانیسمها و نیتراتها به وسیله این فیلترها خارج میشوند.
همچنین فیلترهای کربنی برخی از آلایندههای بالقوه خطرناک مانند گاز رادون، بسیاری از مواد شیمیایی آلی محلول مانند تریهالومتانها را خارج میکنند. اگر مقادیر کمی از این آلایندهها موجود باشد، بهتر است که برای تمام آب منزل از این فیلتر استفاده شود. البته این فیلترها برای خارج کردن مقادیر بسیار بالای این آلایندهها طراحی نشدهاند. هنگامی که امکان خارج کردن آلاینده وجود ندارد، امنترین راه تهیه آب مصرفی از یک منبع دیگر است.
هنگامی که فیلتر کربنی از آلایندهها اشباع شود، کارایی خود را از دست میدهد. درنتیجه باید به طور دورهای تعویض گردد. استفاده از فیلتر بیش از عمر آن ممکن است منجر به سر ریز شدن آلایندهها به داخل آب آشامیدنی شود. پیش از خرید دستگاه، از فروشنده درباره این که امکان تعویض فیلتر وجود دارد، مدت زمان تعویض و محل فروش فیلترهای جایگزین و قیمت آنها سوال فرمایید.
مواد موجود در فیلتر کربن فعال یک محیط مناسب برای رشد باکتریهای خاصی را فراهم میکنند. اگر از فیلتر به مدت پنج روز یا بیشتر استفاده نشده باشد، کافی است که پیش از استفاده، آب کلردار را حداقل به مدت 30 ثانیه از آن عبور دهید.
برخی از سازندگان ادعا میکنند که افزودن نقره به فیلترهای کربنیشان باعث کاهش یا توقف رشد باکتریها میشود. این فیلترهای کربنی در آژانس حفظ محیط زیست آمریکا (EPA) تحت عنوان باکتریوستاتیک ثبت شدهاند. لزوم ثبت این محصول به این معنی است که فیلتر حاوی مقادیر بیش از حد نقره نخواهد بود. به این ترتیب EPA این روشها را برای کاهش باکتری در فیلتر و یا آب تایید نمیکند. علاوه بر آن یک فیلتر کربنی باکتریوستاتیک، به تنهایی برای تصفیه آبی که از نظر میکروبی خطرناک است کافی نیست.
فیلترهای اکسید کننده
فیلترهای اکسید کننده آهن، منگنز و سولفید هیدروژن (بوی تخم مرغ گندیده) را خارج میکنند. یک فیلتر منگنز با روکش زولیت باعث میشود که آهن و منگنز محلول در آب تشکیل ذراتی بدهند که بتوان توسط فیلتر آنها را به دام انداخت. این فیلترها برای خارج کردن آهن مفید هستند، آن هم هنگامی که نخواهیم از سختیگیر استفاده نماییم. معمولا این فیلتر تمام آب مصرفی خانوار را تامین مینماید. فیلتر اکسید کننده باید به صورت دورهای با یک محلول شیمیایی شستشو شود تا آهن و منگنز جمع شده در آن خارج شود.
فیلترهای خنثی کننده
فیلترهای خنثی کننده، آب اسیدی را تصفیه میکنند. این فیلتر تمام آب خانه را با عبور دادن آن از ورقههای سنگ آهک و یا هر عنصر خنثی کننده دیگر تصفیه میکند. هنگامی که آب اسیدی میشود، ممکن است که سرب، مس و دیگر فلزات خطرناک از لولههای خانگی کنده شود و وارد آب مصرفی شود.
در این فیلتر دو مشکل بالقوه وجود دارد. اول این که ممکن است سختی آب را افزایش دهد. دوم این که آب اسیدی میتواند مشکل آهن که تا قبل از این در آب وجود داشته را تشدید کند. این فیلترها نیاز به نگهداری اندکی دارند مگر این که گاه گاه نیاز به تعویض ورقههای سنگ آهک داشته باشند.
اسمز معکوس
اسمز معکوس آب ناخالص را تحت فشار قرار میدهد و آن را از میان یک غشای نیمهتراوا (ممبران) عبور میدهد و بسیاری از ناخالصیهای آن (نزدیک به 90 درصد از مواد معدنی و آلایندههای آلی) را خارج میکند. کیفیت غشا و فشار آب به ما کمک میکند که تعیین کنیم که کارایی جداسازی آب و آلایندههای آن چقدر است.
واحدهای اسمز معکوس (RO)، مقادیر زیادی از مواد شیمیایی غیرآلی (مانند نمک، فلزات و مواد معدنی)، بیشتر میکرو اورگانیسمها و بسیاری از مواد شیمیایی آلی را خارج میکنند؛ اما نمیتوانند برخی از ترکیبات آلی مانند نیترات را به طور موثر خارج کنند؛ البته تا حدی مقدار آن را کاهش میدهند.
در بیشتر مواقع، فیلترهای مکانیکی و کربن فعال با واحد RO مورد استفاده قرار میگیرند. ابتدا فیلتر مکانیکی کثیفی، رسوبات و ناخالصیهای دیگر که غشای اسمز معکوس را مسدود میکنند را خارج میکند. در مرحله بعد از آن واحد RO نصب میشود. سپس یک فیلتر کربن فعال بقیه ترکیبات آلی را که از میان واحد RO عبور کردهاند را خارج میکند. البته نیتراتها از میان فیلتر کربنی هم عبور میکنند.
واحدهای اسمز معکوس مصرف آب بالایی دارند. معمولا در حدود 75 درصد و یا بیشتر از آبی که وارد واحد RO میشود، به همراه آلایندهها به دور ریخته میشود. این سیستمها برای خانوارهایی که دارای منبع آب محدود هستند مناسب نمیباشد. این واحدها دارای قیمت بالایی هستند و نیاز به نگهداری مرتب دارند؛ معمولا تنها به یک خط برای آشپزی و آشامیدن متصل هستند و زیر سینک آشپزخانه نصب میشوند. آزمایش مرتب آب خروجی برای اطمینان از سالم بودن غشا ضروری است.
تقطیر
در روش تقطیر به آب حرارت داده میشود تا این که به شکل بخار در آید. وقتی که بخار دوباره تبدیل به مایع شود، مواد معدنی، باکتریها و مواد دیگر از آن جدا شدهاند و آب نسبتا خالص به دست میآید. تقطیرکنندهها باکتری، مواد معدنی، مقادیر ناچیز فلزات، بسیاری از مواد شیمیایی آلی و نیترات را خارج میکنند. با این وجود همچنان آلایندههایی که نقطه جوش پایینتری نسبت به آب دارند (برخی از آفت کشها و حلالها) با آب تبخیر شده و با آن مایع میشوند. یک تقطیر کننده دارای ونت (vented distiller) جلوی این مساله را میگیرد. همچنین تقطیر کنندهها مواد معدنی سودمند را نیز خارج میکنند و طعم آب را بی مزه مینمایند.
فرآیند تقطیر بسیار کند است (ظرفیت روزانه بین دو تا پنج گالن). برای تولید یک گالن آب مقطر، تقریبا پنج گالن آب شیر مورد نیاز است. دستگاه تقطیر نسبتا گران قیمت است، نیاز به تمیز کاری زیادی دارد و تمیز نگه داشتن آن مشکل است. در هنگام خرید دستگاه تقطیر باید به میزان مراقبت مورد نیاز و مصرف برق توجه کرد.
تبادل یون (سختیگیر آب)
مساله معمول آبهای موجود، سختی آنهاست که اکثرا به علت کلسیم و یا منیزیم بیش از اندازه به وجود میآید. سیستمهای تبادل یون، با خارج کردن مواد معدنی مسبب سختی، آب سخت را نرم میکنند. این مواد معدنی سخت ممکن است باعث تداخل در عمل تمیز کنندگی صابونها و مواد شوینده و رسوبگیری لولههای آب گرم، گرمکنندههای آب و شیرآلات شوند. همچنین این سیستم بخشی از آهن، منگنز و بسیاری از فلزات سنگین را با کارایی بالا خارج میکند.
آب سخت از میان یک مخزن دارای رزینهای تبادل کننده عبور میکند. سدیم موجود بر روی رزینهای تبادل کننده، جایگزین مواد معدنی سخت میشود. محلول سدیم در آب تشکیل آب نرم میدهد. افراد دارای ناراحتی قلبی باید این موضوع را با پزشک خود در میان بگذارند تا در جریان میزان سدیم در آب مصرفی خانوار قرار گیرد.
برای کارکرد مناسب، مخزن رزین باید به طور دورهای با یک محلول کلرید سدیم (نمک) شستشو (و یا تعویض) شود. برخی از سختیگیرها به طور اتوماتیک مخزن را شارژ میکنند که این میتواند در یک زمانبندی منظم و یا وقتی که یک سنسور اتوماتیک تشخیص دهد که رزین نیاز به شارژ مجدد دارد، انجام شود. با شارژ اتوماتیک، شما تنها نیاز به این دارید که ذخیره سدیم مخزن را پر نگه دارید. سختیگیرهای دیگر نیاز به شارژ دستی دارند که معمولا توسط شرکتهای تصفیه آب سرویس میشوند.
مسایلی مهم در زمان خرید دستگاه تصفیه آب
قبل از خرید یک سیستم تصفیه آب، اطلاعاتی راجع به کیفیت آب موجود و این که آیا تصفیه مورد نیاز است به دست آورید. سادهترین و اقتصادیترین روش را برای حل مساله انتخاب کنید. حذف منبع آلودگی، یافتن یک منبع جدید برای آب آشامیدنی و یا تصفیه آب با دستگاه تصفیه آب میتوانند راه حلهای مناسب باشند.
در هنگام خرید دستگاه تصفیه آب، سوالات زیر را مطرح کنید:
چه آزمایشی برای سنجش آب مصرفی من لازم است؟
یک آزمایش به تنهایی برای تشخیص امنیت آب کافی نیست. آزمایشات انجام گرفته در محل منبع، راه چندان دقیقی برای تشخیص میزان آلایندهها نیست. از طریق یک آزمایشگاه معتبر تست آب، آب را برای تعیین آلایندههای مشکوک آزمایش کنید.
آیا دستگاه برای تصفیه آن مشکل کیفی خاص آب، طراحی شده است؟
رتبه بندی NSF و یا استانداردهای مشابه را که مربوط به استاندارد کارایی دستگاههای تصفیه آب هستند، چک نمایید.
این واحد در روز چند لیترآب تصفیه شده تولید میکند؟
آیا این مقدار برای نیازهای خانوار کافی است؟ اگر مصرف آب پایین باشد، ممکن است خرید آب بطری شده مقرون به صرفهتر از خرید تجهیزات تصفیه آب باشد.
آیا آب کافی برای کارکرد مناسب دستگاه تصفیه آب در دسترس هست؟
واحدهای تقطیر و RO، مقدار بسیار زیادی آب مصرف میکنند.
چگونه باید از کارکرد نامناسب واحد مطلع شوید؟
باید در زمان عملکرد بد، یک آژیر و یا چراغ هشدار دهنده به شما هشدار بدهد.
چه نگهداری مورد نیاز است؟
تمام تجهیزات به نگهداری و تعمیرات نیاز دارند. اگر تصفیه بیشتری میخواهید، مسئولیت شما هم بیشتر میشود.
چه سرویسهایی ارائه میشود؟
آیا یک قرارداد تعمیرات وجود دارد؟ در صورتی که نخواهید وقت زیادی به این کار اختصاص دهید، برای اطمینان از عملکرد درست و آب با کیفیت، روشهای اتوماتیک و خود نظارتی (self monitoring) و یا توافق با فروشنده برای انجام سرویس، توصیه میشود.
آیا گارانتی ارائه میشود؟
چه مواردی را پوشش میدهد؟ اطمینان حاصل کنید که تمام ادعاهای مطرح شده در باره کارایی واحد تصفیه به طور صریح بر روی کاغذ نوشته شده باشد.
هزینه نهایی چقدر است؟
عمر مورد انتظار، هزینه خرید، هزینه نصب، هزینه نگهداری و هزینه کارکرد را در نظر بگیرید. هر سیستم تصفیه دارای مزیتها و معایب خاص خود است.
اگر میخواهید دستگاهی را اجاره نمایید، آیا توافق شما شامل گزینهای برای خرید هم میشود؟
هزینه اجاره را با قیمت خرید و عمر مورد انتظار مقایسه کنید.
راهحلهای مسایل مربوط به کیفیت آب
در انتهای این مقاله، برخی از روشهای معمولتر تصفیه که برای آلایندههای خاص مورد استفاده قرار میگیرند لیست شدهاند. این یک راهنمای عمومی است و تمام تکنیکهای بالقوه تصفیه و تمام آلایندهها را مد نظر قرار نمیدهد. غلظت آلاینده و ترکیب چند آلاینده میتواند تاثیر زیادی بر کارایی روشهای تصفیه داشته باشد.
باکتری
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخاب دوم
انتخابهای سوم
اسیدی بودن/قلیایی بودن/PH
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
مواد معلق/آزبست
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخابهای دوم
مواد شیمیایی غیر آلی معمول
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
فلزات سنگین مانند کادمیوم، کروم، سرب، جیوه و نقره
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
انتخابهای دوم
نیتریت/نیترات
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخاب دوم
انتخابهای سوم
سدیم
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخابهای دوم
جامدات محلول (نمکها) یا TDS
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
آهن و منگنز
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخاب دوم
سختی
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخاب دوم
بو/مزه
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
آفتکشها/ترکیبات آلی فرار (VOC)
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخاب دوم
انتخابهای سوم
انتخاب چهارم
گل ولای (turbidity)
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
انتخاب دوم
انتخاب سوم
اگر شما به شبکه آب سراسری دسترسی داشته باشید، به احتمال زیاد آبی مصرف میکنید که دارای استاندارد ملی است؛ بنابراین نیازی به تصفیه خانگی برای حفظ سلامتی نیست. صاحبخانههایی که دارای منبع آب اختصاصی هستند، مسوول نظارت بر منبع آب آشامیدنی خود میباشند. دستگاههای تصفیه آب میتوانند با کاهش خطرات تهدید کننده سلامت مانند باکتری، آلایندههای شیمیایی و مواد سمی دیگر، کیفیت آب را بهبود بخشند و یا اثرات نامطلوب مانند بوی بد و یا سختی آب را حذف نمایند.
قبل از بررسی هر گونه دستگاه تصفیه باید در باره کیفیت منبع آب خود اطلاعاتی کسب نمایید. بو و سختی را میتوان با یک مشاهده معمولی تشخیص داد. تشخیص باکتری، مواد سمی بالقوه و آلایندههای دیگر نیازمند انجام آزمایش در یک آزمایشگاه میباشد. اگر کیفیت نامطلوبی در آب تشخیص داده شود، میتوان مساله را با اصلاح یا جایگزینی سیستم فعلی تصفیه حل نمود.
معمولا بهترین راه حل برای مبارزه با خطرات تهدید کننده سلامت، یافتن یک منبع مطمئن آب است. هنگامی که آلودگی آب تبدیل به تهدید برای سلامتی میشود و یا آب را غیر قابل استفاده میکند، یکی از راههای زیر را در پیش بگیرید:
- ایرادهای ساختمانی چاه را تصحیح نمایید،
- منبع آلودگی را حذف کنید،
- یک چاه شخصی جدید حفر نمایید،
- با تامین کننده سراسری آب تماس بگیرید،
- یک سیستم آبرسانی عمومی به راه بیاندازید.
بعد از بررسی تمام انتخابهای گفته شده، یک سیستم تصفیه خانگی آب میتواند اقتصادیترین راه باشد. سیستمی که انتخاب میکنید باید دارای نشان استاندارد باشد. استاندارد سیستم تصفیه آب در آمریکا بنیاد ملی تصفیه یا NSF است.
قبل از خرید یک سیستم، باید بدانید که سیستمهای مختلف چگونه کار میکنند، دارای چه مشکلاتی هستند و نگهداری از آنها به چه صورت است. اگر تعداد مسایل زیاد شود، تصفیه آب بسیار پیچیده خواهد شد. در این صورت خریدن آب برای آشامیدن و آشپزی میتواند به صرفهتر از خرید و نگهداری تجهیزات شود.

سیستمهای تصفیه آب از یکی از روشهای زیر و یا ترکیب چند تا از آنها استفاده میکنند:
- ضد عفونی (کلرزنی، نور ماورای بنفش و غیره)
- فیلتر کردن به وسیله فیلترهای کربن فعال
- اسمز معکوس
- تقطیر
- تبادل یون (سختیگیر آب)
ضد عفونی
روشهای ضد عفونی بیشتر باکتریهای مضر، ویروسها، کیستها و کرمهای موجود در آب را که مسبب بیماریهای حاد هستند میکشند. روشهای ضد عفونی شامل کلر زنی، پاستوریزه کردن، نور ماورای بنفش و جوشاندن میشوند.
کلر زنی
معروفترین، قدیمیترین و به نسبت ارزانترین روش کاربردی برای ضد عفونی آب، کلر زنی میباشد. یک پمپ تغذیه شیمیایی به طور پیوسته مواد شیمیایی کلر دار را به منبع آب تزریق میکند. کلر که یک عامل اکسیداسیون است، بیشتر باکتریها و برخی از ویروسها را میکشد. در صورت وجود غلظت و زمان عمل مناسب، کلر یک ماده ضد عفونی عالی است.
البته باید مراقب باشیم که تنها از آب تمیز و شفاف استفاده کنیم. کلر با برخی از فلزات و مواد آلی آب واکنش میدهد. مشکل اصلی کلر زنی احتمال تشکیل مواد شیمیایی آلی کلر دار بسیار خطرناک (تری هلو متانها) در حین واکنش کلر با مولکولهای آلی موجود در منبع آب است. استفاده از یک فیلتر کربن فعال پس از کلر زنی، کلرهای اضافی را خارج و مقدار تشکیل مواد آلی کلردار را محدود میکند. همچنین کلر زنی میتواند برخی از مواد رنگدهنده و بودار شامل آهن و سولفید هیدروژن را اکسیده و خارج نماید.
پمپ تغذیه شیمیایی به نگهداری دائمی نیاز دارد. مخزن مواد شیمیایی باید همیشه پر باشد و پمپ باید بازدید دورهای شود تا بخشهای فرسوده آن ترمیم گردد.
پاستوریزه کردن
در پاستوریزه کردن، به آب حرارت داده میشود تا باکتریها، ویروسها، کیستها و کرمهای آن کشته شوند. کارایی پایین در انتقال حرارت، باعث گران شدن فرآیند پاستوریزه کردن میشود. پاستوریزه کردن هیچ محصول واکنشی به جا نمیگذارد که این باعث میشود که بتوان آن را بدون انجام بقیه مراحل تصفیه به انجام رساند.
تابش نور ماورای بنفش (UV)
لامپهای رشتهای با جیوه کم فشار، نور ماورای بنفش تولید میکنند که دارای خواص میکروبکشی است. تشعشع عوامل بیماریزا را میکشد و یا غیر فعال میکند. باکتریها به وسیله مقادیر اندکی از تشعشع کشته میشوند؛ ویروسها مقاومت بیشتری دارند و کیستها و کرمها کاملا مقاوم هستند.
کارایی لامپ به مرور زمان کاهش مییابد و باید به طور سالانه آن را تعویض کرد. تیرگی رنگ و ناخالصیهای داخل آب نیز مزاحم تابش انرژی ماورای بنفش میشوند و میتوانند باعث کاهش کارایی تا درجات خطرناک شوند. تشعشع نیز هیچ محصول واکنشی به جای نمیگذارد و میتوان آن را در خارج از بقیه مراحل تصفیه انجام داد.
جوشاندن
جوشاندن آب به مدت سه دقیقه باکتریهای مسبب بیماری را میکشد. البته جوشاندن باعث غلیظتر شدن ناخالصیهای غیر آلی مانند نیترات و سولفاتها میشود. همچنین آب جوشیده به دلیل خارج شدن دی اکسید کربن بی مزه میشود.
فیلتر کردن
سیستمهای فیلتر کننده برای کنترل آلایندههای گوناگون نسبتا ساده و موثر هستند. این سیستمها شامل فیلترهای مکانیکی، فیلترهای کربن فعال، فیلترهای اکسید کننده و فیلترهای خنثی کننده هستند. سیستمهای فیلتر کننده تنها برای آب آشامیدنی طراحی شده اند؛ به این معنی که آب خروجی تمیز، بدون آلاینده و مناسب برای آشامیدن است.
فیلترهای مکانیکی (میکرو فیلتراسیون)
فیلترهای مکانیکی، مواد معلق در آب شامل شن، لجن، خاک و مواد آلی را خارج می کنند. این فیلترها مواد محلول و یا ذرات بسیار ریز را خارج نمیکنند و اغلب در کنار دیگر تجهیزات تصفیه مورد استفاده قرار میگیرند. جنس فیلترها معمولا از پارچه، فیبر، سرامیک و یا مواد دیگر مشبک میباشد. فیلترهای مکانیکی میتوانند به صورت کارتریج، بر روی لوله آب، شیر آب و یا مخزن تامین آب کل خانوار نصب شود. فیلترها باید به صورت دورهای سرویس شوند.
فیلترهای کربن فعال
فیلترهای کربن فعال ناخالصیها را در حین عبور از کارتریج کربن جذب میکنند. این فیلترها معمولا برای حذف بو و مزه نامطلوب، ترکیبات آلی و پسماند کلر مورد استفاده قرار میگیرند. اکثر مواد شیمیایی غیر آلی، فلزات، میکرواورگانیسمها و نیتراتها به وسیله این فیلترها خارج میشوند.
همچنین فیلترهای کربنی برخی از آلایندههای بالقوه خطرناک مانند گاز رادون، بسیاری از مواد شیمیایی آلی محلول مانند تریهالومتانها را خارج میکنند. اگر مقادیر کمی از این آلایندهها موجود باشد، بهتر است که برای تمام آب منزل از این فیلتر استفاده شود. البته این فیلترها برای خارج کردن مقادیر بسیار بالای این آلایندهها طراحی نشدهاند. هنگامی که امکان خارج کردن آلاینده وجود ندارد، امنترین راه تهیه آب مصرفی از یک منبع دیگر است.
هنگامی که فیلتر کربنی از آلایندهها اشباع شود، کارایی خود را از دست میدهد. درنتیجه باید به طور دورهای تعویض گردد. استفاده از فیلتر بیش از عمر آن ممکن است منجر به سر ریز شدن آلایندهها به داخل آب آشامیدنی شود. پیش از خرید دستگاه، از فروشنده درباره این که امکان تعویض فیلتر وجود دارد، مدت زمان تعویض و محل فروش فیلترهای جایگزین و قیمت آنها سوال فرمایید.
مواد موجود در فیلتر کربن فعال یک محیط مناسب برای رشد باکتریهای خاصی را فراهم میکنند. اگر از فیلتر به مدت پنج روز یا بیشتر استفاده نشده باشد، کافی است که پیش از استفاده، آب کلردار را حداقل به مدت 30 ثانیه از آن عبور دهید.
برخی از سازندگان ادعا میکنند که افزودن نقره به فیلترهای کربنیشان باعث کاهش یا توقف رشد باکتریها میشود. این فیلترهای کربنی در آژانس حفظ محیط زیست آمریکا (EPA) تحت عنوان باکتریوستاتیک ثبت شدهاند. لزوم ثبت این محصول به این معنی است که فیلتر حاوی مقادیر بیش از حد نقره نخواهد بود. به این ترتیب EPA این روشها را برای کاهش باکتری در فیلتر و یا آب تایید نمیکند. علاوه بر آن یک فیلتر کربنی باکتریوستاتیک، به تنهایی برای تصفیه آبی که از نظر میکروبی خطرناک است کافی نیست.
فیلترهای اکسید کننده
فیلترهای اکسید کننده آهن، منگنز و سولفید هیدروژن (بوی تخم مرغ گندیده) را خارج میکنند. یک فیلتر منگنز با روکش زولیت باعث میشود که آهن و منگنز محلول در آب تشکیل ذراتی بدهند که بتوان توسط فیلتر آنها را به دام انداخت. این فیلترها برای خارج کردن آهن مفید هستند، آن هم هنگامی که نخواهیم از سختیگیر استفاده نماییم. معمولا این فیلتر تمام آب مصرفی خانوار را تامین مینماید. فیلتر اکسید کننده باید به صورت دورهای با یک محلول شیمیایی شستشو شود تا آهن و منگنز جمع شده در آن خارج شود.
فیلترهای خنثی کننده
فیلترهای خنثی کننده، آب اسیدی را تصفیه میکنند. این فیلتر تمام آب خانه را با عبور دادن آن از ورقههای سنگ آهک و یا هر عنصر خنثی کننده دیگر تصفیه میکند. هنگامی که آب اسیدی میشود، ممکن است که سرب، مس و دیگر فلزات خطرناک از لولههای خانگی کنده شود و وارد آب مصرفی شود.
در این فیلتر دو مشکل بالقوه وجود دارد. اول این که ممکن است سختی آب را افزایش دهد. دوم این که آب اسیدی میتواند مشکل آهن که تا قبل از این در آب وجود داشته را تشدید کند. این فیلترها نیاز به نگهداری اندکی دارند مگر این که گاه گاه نیاز به تعویض ورقههای سنگ آهک داشته باشند.
اسمز معکوس
اسمز معکوس آب ناخالص را تحت فشار قرار میدهد و آن را از میان یک غشای نیمهتراوا (ممبران) عبور میدهد و بسیاری از ناخالصیهای آن (نزدیک به 90 درصد از مواد معدنی و آلایندههای آلی) را خارج میکند. کیفیت غشا و فشار آب به ما کمک میکند که تعیین کنیم که کارایی جداسازی آب و آلایندههای آن چقدر است.
واحدهای اسمز معکوس (RO)، مقادیر زیادی از مواد شیمیایی غیرآلی (مانند نمک، فلزات و مواد معدنی)، بیشتر میکرو اورگانیسمها و بسیاری از مواد شیمیایی آلی را خارج میکنند؛ اما نمیتوانند برخی از ترکیبات آلی مانند نیترات را به طور موثر خارج کنند؛ البته تا حدی مقدار آن را کاهش میدهند.

در بیشتر مواقع، فیلترهای مکانیکی و کربن فعال با واحد RO مورد استفاده قرار میگیرند. ابتدا فیلتر مکانیکی کثیفی، رسوبات و ناخالصیهای دیگر که غشای اسمز معکوس را مسدود میکنند را خارج میکند. در مرحله بعد از آن واحد RO نصب میشود. سپس یک فیلتر کربن فعال بقیه ترکیبات آلی را که از میان واحد RO عبور کردهاند را خارج میکند. البته نیتراتها از میان فیلتر کربنی هم عبور میکنند.
واحدهای اسمز معکوس مصرف آب بالایی دارند. معمولا در حدود 75 درصد و یا بیشتر از آبی که وارد واحد RO میشود، به همراه آلایندهها به دور ریخته میشود. این سیستمها برای خانوارهایی که دارای منبع آب محدود هستند مناسب نمیباشد. این واحدها دارای قیمت بالایی هستند و نیاز به نگهداری مرتب دارند؛ معمولا تنها به یک خط برای آشپزی و آشامیدن متصل هستند و زیر سینک آشپزخانه نصب میشوند. آزمایش مرتب آب خروجی برای اطمینان از سالم بودن غشا ضروری است.
تقطیر
در روش تقطیر به آب حرارت داده میشود تا این که به شکل بخار در آید. وقتی که بخار دوباره تبدیل به مایع شود، مواد معدنی، باکتریها و مواد دیگر از آن جدا شدهاند و آب نسبتا خالص به دست میآید. تقطیرکنندهها باکتری، مواد معدنی، مقادیر ناچیز فلزات، بسیاری از مواد شیمیایی آلی و نیترات را خارج میکنند. با این وجود همچنان آلایندههایی که نقطه جوش پایینتری نسبت به آب دارند (برخی از آفت کشها و حلالها) با آب تبخیر شده و با آن مایع میشوند. یک تقطیر کننده دارای ونت (vented distiller) جلوی این مساله را میگیرد. همچنین تقطیر کنندهها مواد معدنی سودمند را نیز خارج میکنند و طعم آب را بی مزه مینمایند.
فرآیند تقطیر بسیار کند است (ظرفیت روزانه بین دو تا پنج گالن). برای تولید یک گالن آب مقطر، تقریبا پنج گالن آب شیر مورد نیاز است. دستگاه تقطیر نسبتا گران قیمت است، نیاز به تمیز کاری زیادی دارد و تمیز نگه داشتن آن مشکل است. در هنگام خرید دستگاه تقطیر باید به میزان مراقبت مورد نیاز و مصرف برق توجه کرد.
تبادل یون (سختیگیر آب)
مساله معمول آبهای موجود، سختی آنهاست که اکثرا به علت کلسیم و یا منیزیم بیش از اندازه به وجود میآید. سیستمهای تبادل یون، با خارج کردن مواد معدنی مسبب سختی، آب سخت را نرم میکنند. این مواد معدنی سخت ممکن است باعث تداخل در عمل تمیز کنندگی صابونها و مواد شوینده و رسوبگیری لولههای آب گرم، گرمکنندههای آب و شیرآلات شوند. همچنین این سیستم بخشی از آهن، منگنز و بسیاری از فلزات سنگین را با کارایی بالا خارج میکند.
آب سخت از میان یک مخزن دارای رزینهای تبادل کننده عبور میکند. سدیم موجود بر روی رزینهای تبادل کننده، جایگزین مواد معدنی سخت میشود. محلول سدیم در آب تشکیل آب نرم میدهد. افراد دارای ناراحتی قلبی باید این موضوع را با پزشک خود در میان بگذارند تا در جریان میزان سدیم در آب مصرفی خانوار قرار گیرد.
برای کارکرد مناسب، مخزن رزین باید به طور دورهای با یک محلول کلرید سدیم (نمک) شستشو (و یا تعویض) شود. برخی از سختیگیرها به طور اتوماتیک مخزن را شارژ میکنند که این میتواند در یک زمانبندی منظم و یا وقتی که یک سنسور اتوماتیک تشخیص دهد که رزین نیاز به شارژ مجدد دارد، انجام شود. با شارژ اتوماتیک، شما تنها نیاز به این دارید که ذخیره سدیم مخزن را پر نگه دارید. سختیگیرهای دیگر نیاز به شارژ دستی دارند که معمولا توسط شرکتهای تصفیه آب سرویس میشوند.
مسایلی مهم در زمان خرید دستگاه تصفیه آب
قبل از خرید یک سیستم تصفیه آب، اطلاعاتی راجع به کیفیت آب موجود و این که آیا تصفیه مورد نیاز است به دست آورید. سادهترین و اقتصادیترین روش را برای حل مساله انتخاب کنید. حذف منبع آلودگی، یافتن یک منبع جدید برای آب آشامیدنی و یا تصفیه آب با دستگاه تصفیه آب میتوانند راه حلهای مناسب باشند.

در هنگام خرید دستگاه تصفیه آب، سوالات زیر را مطرح کنید:
چه آزمایشی برای سنجش آب مصرفی من لازم است؟
یک آزمایش به تنهایی برای تشخیص امنیت آب کافی نیست. آزمایشات انجام گرفته در محل منبع، راه چندان دقیقی برای تشخیص میزان آلایندهها نیست. از طریق یک آزمایشگاه معتبر تست آب، آب را برای تعیین آلایندههای مشکوک آزمایش کنید.
آیا دستگاه برای تصفیه آن مشکل کیفی خاص آب، طراحی شده است؟
رتبه بندی NSF و یا استانداردهای مشابه را که مربوط به استاندارد کارایی دستگاههای تصفیه آب هستند، چک نمایید.
این واحد در روز چند لیترآب تصفیه شده تولید میکند؟
آیا این مقدار برای نیازهای خانوار کافی است؟ اگر مصرف آب پایین باشد، ممکن است خرید آب بطری شده مقرون به صرفهتر از خرید تجهیزات تصفیه آب باشد.
آیا آب کافی برای کارکرد مناسب دستگاه تصفیه آب در دسترس هست؟
واحدهای تقطیر و RO، مقدار بسیار زیادی آب مصرف میکنند.
چگونه باید از کارکرد نامناسب واحد مطلع شوید؟
باید در زمان عملکرد بد، یک آژیر و یا چراغ هشدار دهنده به شما هشدار بدهد.
چه نگهداری مورد نیاز است؟
تمام تجهیزات به نگهداری و تعمیرات نیاز دارند. اگر تصفیه بیشتری میخواهید، مسئولیت شما هم بیشتر میشود.
چه سرویسهایی ارائه میشود؟
آیا یک قرارداد تعمیرات وجود دارد؟ در صورتی که نخواهید وقت زیادی به این کار اختصاص دهید، برای اطمینان از عملکرد درست و آب با کیفیت، روشهای اتوماتیک و خود نظارتی (self monitoring) و یا توافق با فروشنده برای انجام سرویس، توصیه میشود.
آیا گارانتی ارائه میشود؟
چه مواردی را پوشش میدهد؟ اطمینان حاصل کنید که تمام ادعاهای مطرح شده در باره کارایی واحد تصفیه به طور صریح بر روی کاغذ نوشته شده باشد.
هزینه نهایی چقدر است؟
عمر مورد انتظار، هزینه خرید، هزینه نصب، هزینه نگهداری و هزینه کارکرد را در نظر بگیرید. هر سیستم تصفیه دارای مزیتها و معایب خاص خود است.
اگر میخواهید دستگاهی را اجاره نمایید، آیا توافق شما شامل گزینهای برای خرید هم میشود؟
هزینه اجاره را با قیمت خرید و عمر مورد انتظار مقایسه کنید.
راهحلهای مسایل مربوط به کیفیت آب
در انتهای این مقاله، برخی از روشهای معمولتر تصفیه که برای آلایندههای خاص مورد استفاده قرار میگیرند لیست شدهاند. این یک راهنمای عمومی است و تمام تکنیکهای بالقوه تصفیه و تمام آلایندهها را مد نظر قرار نمیدهد. غلظت آلاینده و ترکیب چند آلاینده میتواند تاثیر زیادی بر کارایی روشهای تصفیه داشته باشد.
باکتری
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- منبع آلودگی یافته و خارج شود
انتخاب دوم
- منبع تامین آب را تغییر دهید
انتخابهای سوم
- تغذیه شیمیایی (ضد عفونی پیوسته: کلرزنی)
- تقطیر
اسیدی بودن/قلیایی بودن/PH
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
- تغذیه شیمیایی
- فیلتر خنثی کننده
مواد معلق/آزبست
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- فیلتر تهنشین کننده
انتخابهای دوم
- اسمز معکوس
- تقطیر
مواد شیمیایی غیر آلی معمول
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
- اسمز معکوس
- تقطیر
فلزات سنگین مانند کادمیوم، کروم، سرب، جیوه و نقره
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
- اسمز معکوس
- تقطیر
انتخابهای دوم
- فیلتر کربن فعال (مقادیر ناچیز برخی از آلایندهها را خارج میکند.) یک فیلتر کربنی (که فیلتر مزه و بو هم نامیده میشود) محیط مناسبی برای رشد باکتری است و لازم است که برای منابع آبی به کار رود که به طور پیوسته ضدعفونی میشوند و یا از عدم وجود باکتری در آنها مطمئن هستیم. معمولا فیلتر کربنی دو مرحلهای مورد استفاده قرار میگیرد.
- فیلتر آلاینده شیمیایی (مقادیر اندک برخی از آلایندهها را خارج میکند)
نیتریت/نیترات
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- پیدا و حذف کردن منبع آلودگی
انتخاب دوم
- جایگزینی منبع آب
انتخابهای سوم
- اسمز معکوس (نیازمند یک غشای نیمه تراوا، فشار بالای 4 بار و نظارت مرتب بر نمکها برای اطمینان از تصفیه مناسب به وسیله اسمز معکوس میباشد. اسمز معکوس نیترات را کاهش میدهد ولی همه آن را خارج نمیکند).
- تقطیر
سدیم
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- جایگزینی منبع آب
انتخابهای دوم
- اسمز معکوس
- تقطیر
جامدات محلول (نمکها) یا TDS
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
- اسمز معکوس
- تقطیر
آهن و منگنز
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- سختیگیر با تبادل یون زولیتی (ظرفیت استخراج آهن سختیگیر بستگی به مقدار آهن، ظرفیت فیلتر و نوع محیط تبادل دارد. غلظتهای بالاتر نیازمند استفاده از تجهیزات خاص برای تصفیه آهن مانند فیلتر آهن میباشد).
انتخاب دوم
- سختیگیر با تبادل یون رزینی (ظرفیت استخراج آهن سختیگیر بستگی به مقدار آهن، ظرفیت فیلتر و نوع محیط تبادل دارد. غلظتهای بالاتر نیازمند استفاده از تجهیزات خاص برای تصفیه آهن مانند فیلتر آهن میباشد).
سختی
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- سختیگیر با تبادل یون رزینی
انتخاب دوم
- سختیگیر با تبادل یون زولیتی
بو/مزه
اولین انتخابها و یا بهترین گزینهها
- فیلتر کربن فعال (یک فیلتر کربنی که فیلتر مزه و بو هم نامیده میشود، محیط مناسبی برای رشد باکتری است و لازم است که برای منابع آبی به کار رود که به طور پیوسته ضدعفونی میشوند و یا از عدم وجود باکتری در آنها مطمئن هستیم. معمولا فیلتر کربنی دو مرحلهای مورد استفاده قرار میگیرد).
- فیلتر آلایندههای شیمیایی
آفتکشها/ترکیبات آلی فرار (VOC)
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- جایگزینی منبع آب
انتخاب دوم
- فیلتر آلاینده شیمیایی
انتخابهای سوم
- اسمز معکوس
- تقطیر (برای این فرآیند نیاز به یک دستگاه تقطیر ونت دار میباشد).
انتخاب چهارم
- فیلتر کربن فعال (یک فیلتر کربنی که فیلتر مزه و بو هم نامیده میشود، محیط مناسبی برای رشد باکتری است و لازم است که برای منابع آبی به کار رود که به طور پیوسته ضدعفونی میشوند و یا از عدم وجود باکتری در آنها مطمئن هستیم. معمولا فیلتر کربنی دو مرحلهای مورد استفاده قرار میگیرد).
گل ولای (turbidity)
اولین انتخاب و یا بهترین گزینه
- فیلتر رسوبگیر
انتخاب دوم
- فیلتر کربن فعال (یک فیلتر کربنی که فیلتر مزه و بو هم نامیده میشود، محیط مناسبی برای رشد باکتری است و لازم است که برای منابع آبی به کار رود که به طور پیوسته ضدعفونی میشوند و یا از عدم وجود باکتری در آنها مطمئن هستیم. معمولا فیلتر کربنی دو مرحلهای مورد استفاده قرار میگیرد).
انتخاب سوم
- جایگزینی منبع آب
