در این مقاله به بررسی فنی از دستگاههای تصفیه آب خانگی به روش اسموز معکوس (Reverse Osmosis) می پردازیم. این دستگاهها با استفاده از فیلتراسیون فیزیکی و شیمیایی، سختی آب، نیترات، کلر و آلایندههای میکروبی را حذف میکنند.
ساختار این دستگاهها بر پایه فشار هیدرولیکی ایجاد شده توسط پمپ و فیلتراسیون مولکولی در لایه ممبران بنا شده است.
بخش اول: کالبدشکافی فیلترهای ۶ مرحلهای
هر مرحله از تصفیه آب وظیفه حذف بخش خاصی از آلایندهها را بر عهده دارد:
۱. فیلترهای پیشتصفیه (Pre-Filters)
- مرحله ۱ (الیافی PP): حذف ذرات معلق درشت مثل شن، ماسه و زنگ لوله.
- مرحله ۲ (کربن پودری UDF): حذف کلر و گازهای شیمیایی که طعم و بوی آب را تغییر میدهند.
- مرحله ۳ (کربن بلاک CTO): تکمیل فرآیند حذف کلر و محافظت از ممبران در برابر ذرات کربنی ریز.
۲. فیلتر مرحله ۴: ممبران (Membrane RO) - قلب دستگاه
- توضیح: یک غشای نیمهتراوا با منافذی به ابعاد $0.0001$ میکرون.
- عملکرد: تنها مولکول آب اجازه عبور دارد و املاح سنگین مثل نیترات، آرسنیک، سختی (آهک) و ویروسها به سمت فاضلاب هدایت میشوند.
- ارتباط: بدون پمپ فشار قوی، این فیلتر عمل نمیکند.
۳. فیلترهای نهایی و فرآوری
- مرحله ۵ (پست کربن): حذف بوی ماندگی احتمالی آب در مخزن.
- مرحله ۶ (مینرال): اضافه کردن املاح مفید مثل کلسیم و منیزیم به آب که در مرحله ۴ حذف شده بودند.
بخش دوم: قطعات برقی و هیدرولیکی
- پمپ فشار قوی: تأمین فشار لازم ($80$ تا $125$ PSI) برای عبور آب از منافذ بسیار ریز ممبران.
- شیر برقی: قطع جریان آب ورودی به محض پر شدن مخزن (جلوگیری از هدررفت آب).
- سنسورهای High & Low Pressure: مدیریت روشن و خاموش شدن پمپ بر اساس فشار آب ورودی و مقدار آب ذخیره شده.
بخش سوم: مخزن ذخیره و نحوه تنظیم فشار
مخزن تصفیه آب از نوع تحت فشار است. داخل این مخزن یک دیافراگم لاستیکی وجود دارد که فضای مخزن را به دو بخش تقسیم میکند: بخش آب و بخش هوای فشرده.
۱. چرا فشار مخزن افت میکند؟
با گذشت زمان، هوای پشت دیافراگم تخلیه میشود و باعث میشود علیرغم پر بودن مخزن، آب با فشار بسیار کمی از شیر برداشت خارج شود.
۲. نحوه تنظیم فشار (شارژ باد):
- دستگاه را از برق بکشید و شیر ورودی را ببندید.
- شیر روی سینک را باز کنید تا آب مخزن کاملاً تخلیه شود (حتی اگر فشار کم است).
- یک تلمبه به سوزن ته مخزن متصل کنید.
- در حالی که شیر روی سینک باز است، باد بزنید تا تمام آب باقیمانده خارج شود.
- فشار استاندارد مخزن خالی باید بین ۶ تا ۸ PSI باشد. (بیش از حد باد نزنید چون باعث سوراخ شدن دیافراگم میشود).
بخش چهارم: جدول زمانبندی تعویض فیلترها
نام فیلتر | زمان تعویض پیشنهادی | علامت خرابی |
پیشتصفیه (۱، ۲، ۳) | هر ۶ ماه | تغییر رنگ فیلتر ۱ به قهوهای تیره |
ممبران (مرحله ۴) | ۱.۵ تا ۲ سال | طعم تلخ آب یا رسوب بستن کتری |
مینرال و پست کربن | ۱ سال | تغییر طعم و بوی آب خروجی |
نکات حیاتی برای نگهداری و عیبیابی
- هواگیری: بعد از تعویض فیلترهای پیشتصفیه، ابتدا اجازه دهید آب سیاه فیلتر ۲ خارج شود و سپس آن را به مرحله ۳ و ممبران متصل کنید. ورود کربن به ممبران عمر آن را نصف میکند.
- تنظیم TDS: از طریق شیر میکس، سختی آب را روی عدد ۸۰ تا ۱۲۰ تنظیم کنید. آب با سختی زیر ۳۰ برای سلامتی در درازمدت توصیه نمیشود.
- پساب فاضلاب: همیشه چک کنید که هنگام کارکرد پمپ، آب از شیلنگ فاضلاب خارج شود. اگر فاضلاب قطع باشد، ممبران در کمتر از ۲۴ ساعت میسوزد (کلسیم منافذ را میبندد).
