فیلتر آهن چیست و عملکرد آن در تصفیه آب چگونه است؟
استفاده از فیلتر آهن برای حذف آهن از آب، از جمله متداول‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین راه برای تصفیه آب است که لکه‌های قرمز و زنگ‌زدگی وسایل مصرف‌کننده آب را از بین می‌برد. مقادیر زیاد آهن و منگنز در آب نیز می‌تواند بوی تخم مرغ فاسد داشته باشد، بخصوص در قسمت لوله کشی آب گرم فیلتر آهن، این چنین مشکلات را رفع نموده و بوی فوق را حذف می‌نماید.
آهن معمولاً به طور طبیعی در آب وجود دارد و مشکلی ایجاد نمی‌کند، مگر اینکه از حدود ppm 0.3 بیشتر شود. با افزایش میزان آهن، لکه‌هایی در لوله‌ها و لباسشویی ایجاد می‌شود. در برخی موارد، برخی از انواع آهن می‌توانند رسوبات لجنی ایجاد کنند و مشکلاتی را در چاه‌ها و مخازن آبگرمکن و وسایل برقی ایجاد کنند. اگر این فرآیند متوقف نشود، در نهایت زنگ‌زدگی و لکه‌های روی این وسایل دائمی‌می‌شود.
آنچه در این مطلب می‌خوانید:
فیلتر آهن چگونه کار می‌کند؟
هنگامی‌که آب وارد فیلتر آهن می‌شود از یک حباب هوای فشرده عبور می‌کند که به آن اکسیژن می‌افزاید. سپس آب از صافی عبور کرده و مواد فیلتر، واکنشی را افزایش می‌دهند که آهن را از آب شما جدا می‌کند. تکه‌های نامحلول آهن که به وجود می‌آیند توسط بستر فیلتر گرفته می‌شوند.
سپس آب بدون آهن به سمت شیرهای آب جریان می‌یابد. این فیلتر آهنی هر سه روز یکبار خود را طی فرآیند خروج آهن ذخیره‌شده از بستر فیلتر و پر شدن در حباب هوای فشرده دوباره پر می‌کند. این فرآیندها به طور خودکار در طول شب اتفاق می‌افتد.
مکانیسم عملکرد فیلتر آهن
مواد فیلتر در طول پروسه از نظر شیمیایی تغییر نمی‌کند، بنابراین تخلیه نشده و به طور نامحدود دوام می‌آورد. یکی دیگر از عناصر کلیدی در کل پروسه فوق، اکسیژن بوده که آزادانه در هوا در دسترس است. نهایتاً در پروسه پرکردن تا حد زیادی توسط فشار آب در سیستم لوله‌کشی هدایت می‌شود.
محیط فیلتر که مبتنی بر دی اکسید منگنز است واکنشی را کاتالیز می‌کند که آهنی را که معمولاً در آب به شکل بی‌کربنات اکسید آهن یافت می‌شود به اکسید آهن و هیدروکسید آهن که نامحلول هستند تبدیل می‌کند. این همان واکنشی است که وقتی آب حاوی آهن در معرض هوا قرار می‌گیرد و منجر به لکه‌دار شدن وسایل می‌گردد.
مزیت‌های فیلتر آهن در تصفیه آب شامل چه مواردی می‌شود؟
فیلتر آهن یک گزینه مناسب برای تصفیه آب است که در راستای کاهش این آلاینده دردسرساز در آب کار می‌کند. فیلتر در خط اصلی آب نصب می‌شود تا آب خالص‌تری را برای کل خانه شما فراهم کند. فیلتر آهن نه تنها کیفیت آب آشامیدنی و پخت و پز را بهبود می‌بخشد، بلکه با آب شفاف و تمیز می‌توانید از ایجاد لکه روی سینک، وان و ماشین لباسشویی خود جلوگیری کنید. آب فیلتر شده به مقابله با مشکلات ناشی از تجمع لکه‌ها و زنگ آهن در لوله‌ها و وسایل مصرف‌کننده آب شما کمک می‌کند.
معایب فیلتر حذف آهن:
هزینه نصب اولیه فیلتر آهن گران است. طیف گسترده ای از سیستمهای تصفیه آب در بازار وجود دارد که کم‌هزینه‌ترین آنها در محدوده 500 تا حدود 10.000 دلار است.
برخی از سیستم‌ها همه آلاینده‌ها و مواد شیمیایی را از آب حذف می‌کنند و برخی از مواد شیمیایی نامطلوب و برخی دیگر برای بازگرداندن مواد معدنی مفید حذف شده در طول تصفیه طراحی شده‌اند. از معایب فیلترهای آهنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :
- اگر آب سخت داشته باشید، فیلتر آهن سختی آب را کاهش نمی‌دهد.
- پس از مدت کوتاهی باییستی فیلترهای آهن تعویض گردد.
- هزینه تمام شده تا حدودی گران است.
سختی‌گیر آب چیست و نحوه عملکرد آن چگونه است؟
سیستم های سختی گیر آب مواد معدنی که عامل سختی آب می‌باشند را با یون دیگری (اغلب سدیم) جایگزین نموده و سختی آب را کاهش می‌دهند. آب سخت باعث ایجاد رسوبات بر روی لوازم می‌گردد. پوشش المنت‌های گرمایش آب باعث کاهش توان و افزایش مصرف برق می‌شود. صابون اثر کف کردن خود را از دست می‌دهد و اثرات و لکه‌ها بر روی پوست و موی شما باقی می‌ماند.
آب سختی‌گیری شده با نمک هنگام استفاده از صابون حالت لغزنده و لزج ایجاد می‌کند. بسیاری از مردم احساس خوبی به آب تصفیه شده با سختی‌گیر ار ندارند زیرا احساس می‌کنند نمی‌توانند با شستشو صابون را به طور کامل از سطح پوستشان پاک کنند انگار که در سطح پوست پوشش لغزنده‌ای وجود دارد. این یکی از نشانه‌های سختی‌گیری بیش از اندازه است.
مزیت‌های سختی‌گیر رزینی
سختی‌گیرهای تبادل یونی با رزین‌های کاتیونی اشکال و اندازه های مختلفی دارند. آنها معمولاً از یک ظرف تحت فشار پر شده با رزین کاتیونی و یک سیستم شیر کنترلی جهت قطع و وصل جریان و احیای خودکار رزین‌ها جهت تزریق آب نمک و یک مخزن ذخیره آب نمک تشکیل شده‌اند.
برخی از دستگاه‌های سختی‌گیر در فواصل زمانی معین سیستم را متوقف نموده و مجدداً رزین را با آب نمک بازسازی و احیا می‌نماید. در حالی که برخی از دستگاه‌ها دارای یک شیر کنترلی حجمی می‌باشند و زمانیکه حجم ثابتی از جریان آب عبور نماید سیستم را متوقف و سپس احیا می‌نماید.
رزین سختی‌گیر چیست ؟
رزین سختی‌گیر یک سری مهره‌های (بلورهای ژله‌ای) متخلخل هستند که از ساختار شبکه‌ای استایرن ساخته شده است و جایی که شبکه‌های استایرن از یکدیگر عبور می‌کنند، محل تبادل فعال هستند. مهره‌ها در اندازه‌های مختلف، معمولاً حدود 0.3 تا 1.2 میلی‌متر قطر دارند، اگرچه اندازه‌های دیگر نیز برای استفاده‌های تخصصی‌تر در دسترس هستند.
در پروسه جذب توسط رزین‌های کاتیونی، یون‌های کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) توسط رزین‌ها جذب می‌گردد و یون‌های سدیم (Na) را آزاد می‌کنند. رزین دارای ظرفیت تبادلی مربوط به مقدار آب نمک استفاده شده در طول زمان احیا می‌باشد و پس از این مرحله یون‌های سدیم تمام می‌شوند و دیگر تبادلی صورت نمی‌گیرد.
مزایای سختی‌گیر آب عبارتند از:
- سیستم سختی‌گیر آب یون‌های کلسیم و منیزیم و برخی مواد معدنی که عامل سختی آب بوده را حذف می‌کند و آب را برای استفاده در مصارف آب نرم مهیا می‌سازد.
- سختی‌گیری آب با مشکلات ناشی از آب سخت مانند استفاده زیاد از صابون را رفع می‌نماید.
- بسته به نوع فرآیند سختی‌گیری آب، سختی‌گیری به ادامه مراحل تصفیه آب نیز کمک کند.
- سختی‌گیری آب اغلب آهن و منگنز را از بین می‌برد، طعم و بو را کاهش می‌دهد، کل مواد جامد را کاهش می‌دهد و تا حدودی رادیواکتیویته را از بین می‌برد.
- سختی‌گیر یک پیش تصفیه ضروری قبل از دستگاه RO می‌باشد که در صورت نصب این پیش تصفیه باعث افزایش راندمان تولید آب شرب می‌گردد.
- موجب کاهش رسوب و آهک در لوله‌ها و سیستمهای تاسیساتی می‌گردد.
- از سختی‌گیر رزینی با رزین کاتیونی، می‌توان به عنوان یک پیش تصفیه ضروری و مفید در سیستمهای تصفیه آب صنعتی و خانگی اشاره نمود.
معایب سختی گیر تبادل یونی:
- PH بالا که مرتبط با سختی‌گیری آهک است، تمایل به تشکیل هیپوکلرات به عنوان باقیمانده کلر آزاد غالب دارد که ضدعفونی‌کننده قوی‌تر از سایر باقیمانده‌های کلر آزاد است.
- PH بالا همچنین ممکن است سطح تری هالومتان را در آب افزایش دهد.
- اگر آب پس از تصفیه به خوبی تثبیت نشود ممکن است آب خورنده تولید شود که سیستم توزیع را دچار خوردگی کند.
- سختی‌گیر تبادل یونی نیز به دلیل سطوح بالای سدیم در آب تصفیه شده می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند.
- سختی‌گیری آهک و سختی‌گیری تبادل یونی مشکلات دفع زباله را ایجاد می‌کنند.
فیلتراسیون در مقابل روش تبادل یونی برای حذف آهن:
هنگامی‌که صحبت از حذف آهن به میان می‌آید سختی‌گیرهای آب زمانی موثر هستند که غلظت آهن پایین باشد و تمام یا بیشتر آن در حالت محلول باشد. برای سطوح نسبتا بالای آهن غیر آلی، گزینه توصیه شده فیلتر آهن به عنوان مکمل ضروری برای سختی‌گیر آب باشد.
سختی‌گیر آب معمولی، حاوی دانه‌های رزین است که مواد معدنی عامل سختی، کلسیم و منیزیم را از طریق فرآیند تبادل یونی حذف می‌کند. در حالی که تبادل یونی در مقابله با مواد معدنی عامل سختی و آهن، با غلظت آهن بیشتر از حد معمول، و همچنین برخی از اشکال سرسخت آهن، موفقیت آمیز است؛ یک سختی‌گیر آب به تنهایی ممکن است پاسخگو نباشد.
چرا به فیلتر آهن نیاز داریم؟
حذف سطوح بالای آهن همچنین می‌تواند بر سیستم سختی‌گیر آب شما تاثیر بگذارد و باعث اشباع مکرر رزین‌های کاتیونی شود که منجر به کاهش عمر رزین می‌شود. با گذشت زمان توانایی سختی‌گیر برای حذف آهن و مواد معدنی از آب را کاهش می‌دهد و اغلب آهن اضافی در منبع باقی می‌ماند. در آن زمان است که ممکن است لازم باشد تجهیزات تصفیه آب خود را بروز کنید تا فیلتر آهن را نیز در بر گیرد.
آیا من یک فیلتر آهن و سختی‌گیر آب نیاز دارم؟
یکی از سوال‌های رایج این بوده که در صورتیکه یک سختی‌گیر آب توانایی حذف آهن را از آب داشته باشد، آیا نیازی به فیلتر آهن وجود دارد؟ تفاوت بین سختی‌گیر آب و فیلترهای تصفیه آهن چیست؟ سختی‌گیرهای تبادل یونی که با کمک نمک برای احیای رزین کاتیونی کار می‌کنند می‌توانند آهن را به همان روشی که سختی آب را می‌گیرند حذف نمایند. فرآیند تبادل یونی می‌تواند آهن را در آب با سطح pH پایین و اکسیژن بسیار کم حذف کند.
اگر آب بدون قرار گرفتن در معرض هوا به سختی‌گیر برسد روش موثرتری است. هنگامی‌که آب در معرض هوا قرار می‌گیرد آهن فرو به آهن فریک تبدیل می‌شود و هنگامی‌که آهن به محیط متصل می‌شود حذف آن در طول پروسه احیا دشوار است.
ماده چسبنده‌ای که به دانه‌ها در بستر سختی‌گیر می‌چسبد ممکن است حتی با شستشوی معکوس نیز بصورت کامل از بین نرود و به تدریج جمع می‌شود. با گذشت زمان ممکن است تکه‌های آهن بلافاصله پس از احیا یا پس از افزایش جریان آب از طریق سختی‌گیر در آب ظاهر شود و در نهایت ظرفیت حذف سختی آب کاهش یابد.
برای تهیه سختی گیر می‌توانید با کارشناسان بازرگانی اسپوتا تماس بگیرید.
کلام آخر:
در حالت ایده آل آهن فرو که با تبادل یونی حذف می‌شود و باید همراه با مواد معدنی سخت در طول احیا با آب نمک تخلیه شود. با این حال تقریباً غیرممکن است که آهن فرو را بدون اینکه مقداری از آن توسط اکسیژن در آب یا آب نمک به حالت فریک و نامحلول تبدیل شود، حذف گردد. به همین دلیل، یک سختی‌گیر آب به تنهایی همیشه گزینه مناسبی برای حذف آهن نیست.