فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب چیست؟

در دنیای امروز که دسترسی به آب آشامیدنی سالم و با کیفیت اهمیت حیاتی پیدا کرده است، تکنولوژی‌ های تصفیه آب روز به‌ روز پیشرفته‌ تر می‌ شوند. در میان این فناوری‌ ها، فیلتر ممبران (Membrane Filter) به عنوان یکی از مؤثر ترین و پرکاربرد ترین روش‌ها برای حذف طیف وسیعی از آلاینده‌ها شناخته می‌شود. در این مقاله جامع از سایت زلال آب، به بررسی عمیق فیلتر های ممبران، انواع آن‌ ها، نحوه عملکرد، کاربردها و نکات مهم در نگهداری از آن‌ها خواهیم پرداخت.

فیلتر ممبران چیست؟

فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب یک غشای نیمه‌ تراوا (Semi-Permeable Membrane) با منافذ بسیار ریز است، اندازه این منافذ بنا به کاربرد های مختلف در انواع دستگاه های تصفیه آب متفاوت است. که به آب اجازه عبور می‌ دهد، اما ذرات معلق، میکروارگانیسم‌ها (باکتری‌ ها و ویروس‌ ها)، نمک‌ ها، و سایر آلاینده‌ ها را فیلتر و جدا می‌ کند. این فرآیند جداسازی معمولاً با استفاده از اختلاف فشار (Driving Force) انجام می‌شود که باعث می‌شود آب از یک سمت غشا به سمت دیگر (سمت آب تصفیه شده) حرکت کند.

فیلتر های ممبران براساس اندازه منافذشان دارای ۴ نوع هستند؛ فیلتر های ممبران به کار رفته در دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس دارای کوچکترین منافذ هستند. اندازه این منافذ تنها قدری بزرگتر از مولکول های آب است. بنابراین نمک و میکروارگانیسم ها از آن ها عبور نمی کنند. شکل زیر اندازه منافذ و ابعاد ذرات دیگر را نشان می دهد.

نحوه عملکرد فیلتر ممبران

فیلتر های ممبران بر اساس اصل فیلتراسیون جریان عرضی عمل می‌کنند. در این روش، بخشی از آب ورودی (آب خام یا خوراک) به موازات سطح ممبران حرکت کرده و بخش تصفیه شده (Permeate) از غشا عبور می‌کند. بخش دیگر که حاوی آلاینده‌ های تغلیظ شده است، به عنوان پساب از سیستم خارج می‌ شود. این روش به کاهش گرفتگی ممبران و افزایش طول عمر آن کمک می‌کند.

در حالت کلی، عملکرد فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب بدین صورت می باشد:

1. غشای نیمه‌ تراوا: قلب فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب، غشایی است که دارای منافذ (سوراخ‌ های بسیار ریز) با اندازه‌ های مشخص است. این منافذ آنقدر کوچک هستند که مولکول‌ های آب (H₂O) می‌توانند از آنها عبور کنند، اما مولکول‌ های بزرگ‌تر آلاینده‌ها، نمک‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها، مواد شیمیایی و ذرات معلق نمی‌توانند.
2. اعمال فشار: برای اینکه آب از طریق این منافذ ریز عبور کند و ناخالصی‌ ها پشت غشا باقی بمانند، به آب ورودی فشار اعمال می‌شود. این فشار، آب را به سمت غشا سوق می‌دهد. در سیستم‌های اسمز معکوس (RO)، این فشار توسط یک پمپ تامین می‌شود.
3. جداسازی: هنگامی که آب تحت فشار به سطح ممبران می‌رسد: مولکول‌های آب به همراه برخی یون‌ های بسیار کوچک و مفید، از طریق منافذ غشا عبور کرده و به سمت خروجی آب تصفیه شده هدایت می‌شوند. این آب، آب خالص یا “تراوش” نامیده می‌شود. آلاینده‌ها و ذرات بزرگ‌ تری که نمی‌توانند از منافذ غشا عبور کنند، در سمت دیگر غشا تجمع یافته و غلیظ می‌شوند. این جریان غلیظ شده (که به آن پساب یا آب دورریز هم می‌گویند) سپس به فاضلاب هدایت می‌شود.

در صورتی که هر کدام از این مراحل به دستی انجام نشود و حس کنید آب تصفیه شده دارای بوی نامطبوع یا ناخالصی است احتمالا فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب شما خراب شده در اینجا ۳ روش تشخیص خرابی فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب را شرح داده ایم که به شما کمک می کند دستگاه تصفیه آب خود را قبل از نیاز به تعمیر اساسی از خطرات احتمالی نجات دهید.

اجزا و ساختار فیلتر ممبران

یک فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب از چندین جزء اصلی تشکیل شده است که هر یک نقش مهمی در فرآیند فیلتراسیون ایفا می‌کنند:

• لایه غشایی (Membrane Layer): هسته اصلی فیلتر که از مواد پلیمری مانند پلی‌ آمید، پلی‌ سولفون، پلی‌وینیلیدین فلوراید (PVDF) یا مواد سرامیکی ساخته می‌شود. این لایه دارای منافذ با اندازه‌های دقیق است.
• لایه‌های پشتیبان (Support Layers): این لایه‌ها از جنس مواد متخلخل هستند و غشای اصلی را حمایت می‌کنند تا در برابر فشار و آسیب‌ های فیزیکی مقاوم باشد. کانال‌های جریان: مسیرهایی برای ورود آب خام، جمع‌آوری آب تصفیه شده و خروج پساب.
  محفظه (Housing): محفظه‌ای که عناصر ممبران را در خود جای می‌دهد و وظیفه تحمل فشار سیستم را بر عهده دارد.

انواع فیلتر ممبران در تصفیه آب

فیلتر های ممبران بر اساس اندازه منافذ و فشار عملیاتی مورد نیاز، به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر یک کاربردها و قابلیت‌های متفاوتی دارند:

۱. فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون (Microfiltration – MF)

• اندازه منافذ: ۰.۱ تا ۱۰ میکرون.
• کاربرد: حذف ذرات معلق بزرگ، جلبک‌ ها، رسوبات، انواع انگل های آب و باکتری‌ها.
• مزایا: نیاز به فشار عملیاتی نسبتاً کم، هزینه نگهداری پایین.
• محدودیت‌ها: قادر به حذف ویروس‌ ها، باکتری‌ها، مواد آلی حل شده، نمک‌ ها و یون‌ها نیست.
• مثال: پیش‌ تصفیه در سیستم‌های بزرگ تصفیه آب، حذف کدورت از آب چاه.

۲. فیلتر ممبران اولترافیلتراسیون (Ultrafiltration – UF)پ

• اندازه منافذ: ۰.۰۱ تا ۰.۱ میکرون.
• کاربرد: حذف ویروس‌ها، پروتئین‌ها، ماکرومولکول‌ها، کلوئیدها و برخی از مواد آلی.
• مزایا: کارایی بالا در حذف میکروارگانیسم‌ها (حذف فیزیکی به جای غیرفعال‌سازی با UV)، حفظ املاح معدنی مفید در آب.
• محدودیت‌ها: قادر به حذف نمک‌ های محلول و یون‌ های کوچک نیست.
• مثال: تصفیه آب شرب شهری، صنایع غذایی و داروسازی، پیش‌تصفیه برای سیستم‌ های اسمز معکوس.

۳. فیلتر ممبران نانوفیلتراسیون (Nanofiltration – NF)

• اندازه منافذ: ۰.۰۰۱ تا ۰.۰۱ میکرون.
• کاربرد: حذف سختی آب (یون‌های دوظرفیتی مانند کلسیم و منیزیم)، آلاینده‌های آلی کوچک‌تر، آفت‌کش‌ها و ویروس‌ها.
• مزایا: نیاز به فشار کمتر از اسمز معکوس، حذف جزئی نمک‌ها.
• محدودیت‌ها: بخشی از نمک‌های تک‌ظرفیتی را عبور می‌دهد.
• مثال: نرم کردن آب، تولید آب نیمه‌خالص، صنایع لبنی.

۴. فیلتر ممبران اسمز معکوس (Reverse Osmosis – RO)

اندازه منافذ: کمتر از ۰.۰۰۱ میکرون (در حد مولکولی).
کاربرد: حذف تمامی نمک‌ های محلول (یون‌ها)، فلزات سنگین، باکتر ی‌ها، ویروس‌ها و اکثر مواد آلی. این فیلترها حتی قادر به تصفیه آب دریا نیز هستند.
مزایا: بالاترین سطح تصفیه آب، تولید آب فوق خالص.
محدودیت‌ها: نیاز به فشار عملیاتی بالا، تولید پساب بیشتر، حذف املاح معدنی مفید (که می‌تواند با افزودن مواد معدنی به آب تصفیه شده جبران شود).
مثال: تصفیه آب شرب خانگی، شیرین‌ سازی آب دریا، صنایع داروسازی و الکترونیک.

شما می توانید بهترین دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی را با سیستم اسمز معکوس از سایت زلال آب خریداری نمایید کافیست وارد بخش فروشگاه محصولات سایت ما شوید تا بهترین برندهای موجود در بازار را با قیمیت بی نظیر مشاهده نمایید، با کلیک بر روی هر محصول می توانید ویژگی های هر کدام از دستگاه های تصفیه آب را بخوانید و با مقایسه بهترین انتخاب را داشته باشد.

در تصویر زیر میزان درجه ی تصفیه ۴ نوع ممبران نشان داده شده است:

نگهداری و افزایش طول عمر فیلتر ممبران

طول عمر و کارایی فیلتر ممبران به شدت به نگهداری صحیح و کیفیت آب ورودی بستگی دارد. عوامل مختلفی می‌توانند باعث گرفتگی و کاهش عملکرد ممبران شوند:

• گرفتگی بیولوژیکی: رشد میکروارگانیسم‌ها روی سطح ممبران.
• گرفتگی آلی: تجمع مواد آلی طبیعی.
• رسوب‌گذاری:  تجمع املاح معدنی مانند کربنات کلسیم.
• گرفتگی ذرات: تجمع ذرات معلق و کلوئیدها.

برای افزایش طول عمر فیلتر ممبران و حفظ کارایی آن، اقدامات زیر ضروری است:

• پیش‌ تصفیه مناسب: استفاده از فیلتر های رسوب‌ گیر، کربن فعال و کربن بلاک قبل از ممبران برای حذف ذرات بزرگ‌ تر، کلر و مواد آلی.
• شستشوی دوره‌ای ممبران (Flushing): انجام شستشوی منظم با آب تصفیه شده برای از بین بردن رسوبات سطحی.
• شیمیایی شویی (Chemical Cleaning): استفاده از مواد شیمیایی مخصوص برای حذف رسوبات سرسخت و گرفتگی‌های عمیق.
• کنترل کیفیت آب ورودی: پایش مداوم TDS، سختی و pH آب ورودی.
• عملکرد در محدوده فشار و دمای توصیه شده: رعایت دستورالعمل‌های سازنده برای فشار و دمای عملیاتی.

خرید فیلتر ممبران

هنگام خرید فیلتر ممبران، صرفاً به قیمت توجه نکنید. عوامل زیر را در نظر بگیرید تا بهترین انتخاب را داشته باشید:

• نوع و کیفیت آب ورودی: با توجه به میزان آلاینده‌ها و TDS آب، نوع ممبران مناسب (RO, UF, NF) را انتخاب کنید.
• ظرفیت تصفیه: متناسب با نیاز مصرفی خود (خانگی یا صنعتی) ظرفیت ممبران را انتخاب کنید.
• برند و استانداردها: از برند های معتبر و دارای استانداردهای بین‌المللی (مانند NSF) استفاده کنید تا از کیفیت و کارایی ممبران اطمینان حاصل کنید.
• طول عمر و گارانتی: به طول عمر مفید فیلتر و شرایط گارانتی آن توجه کنید.
• دسترسی به تعویض و خدمات پس از فروش: اطمینان حاصل کنید که امکان تعویض فیلتر و دسترسی به خدمات پشتیبانی وجود دارد.

شما می توانید باکیفیت ترین فیلترهای ممبران اصلی را از شرکت زلال آب خریداری نمایید، پس از خرید در صورتی که با نحوه تعویض فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب آشنایی ندارید کافیست با متخصصین ما در بخش تماس با زلال آب ارتباط برقرار نمایید تا در کمترین زمان ممکن کارشناسی باتجربه و متخصص را به محل مورد نظر شما اعزام نمایند.

پرسش‌ های متداول درباره فیلتر ممبران

در ادامه به تعدادی از سوالات پر تکرار کاربران درباره فیلتر های ممبران که در گوگل بسیار پرتکرار هستند پاسخ داده ایم:

فیلتر ممبران هر چند وقت یکبار باید تعویض شود؟

طول عمر فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب بسته به کیفیت آب ورودی، میزان مصرف و نوع ممبران متفاوت است. در دستگاه‌های تصفیه آب خانگی، معمولاً بین ۱.۵ تا ۲ سال نیاز به تعویض دارند، اما در سیستم‌ های صنعتی با پایش منظم، این زمان ممکن است بیشتر یا کمتر باشد.

آیا فیلتر ممبران قادر به حذف کلر است؟

خیر، فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب (به‌خصوص RO) به کلر حساس است و کلر می‌تواند به آن آسیب برساند. به همین دلیل، استفاده از فیلترهای کربن فعال قبل از ممبران برای حذف کلر ضروری است.

تفاوت اصلی اسمز معکوس (RO) و اولترافیلتراسیون (UF) چیست؟

تفاوت اصلی در اندازه منافذ و فشار عملیاتی است. RO دارای ریزترین منافذ است و می‌تواند نمک‌ ها و یون‌ های محلول را حذف کند، در حالی که UF منافذ بزرگ‌ تری دارد و عمدتاً برای حذف باکتری‌ ها، ویروس‌ ها و ماکرومولکول‌ها استفاده می‌شود و املاح معدنی مفید را حفظ می‌کند.

چگونه فیلتر ممبران اصل را از تقلبی تشخیص دهیم؟

راه های بسیار زیادی برای شناسایی فیلتر ممبران اصل از تقلبی وجود دارد شما می توانید برای کسب اطلاعات دقیق و علمی در این خصوص با یک کلیک ساده به مقاله سایت ما در این مورد سر بزنید.