كيف تعمل خرطوشة مرشح المياه المنزلية: كيف تنقي الماء؟

1. الترشيح المادي (الترشيح الخشن)
الترشيح المادي هو طريقة الترشيح الأساسية في أنظمة ترشيح المياه . إنه يزيل الجزيئات الأكبر والمادة المعلقة في الماء من خلال المسام أو بنية الألياف لعنصر المرشح. ببساطة ، هو تصفية تلك الملوثات غير القابلة للذوبان أو الكبيرة جدًا عن طريق الاعتراض البدني. لا تعتمد هذه العملية على التفاعلات الكيميائية ، ولكنها ببساطة تزيل المواد غير الضرورية من خلال العمل البدني.
مبدأ العمل:
يعتمد الترشيح المادي على ألياف أو مسام مادة عنصر المرشح لمنع الشوائب في الماء. على سبيل المثال ، سيتم ترشيح الطين ، الصدأ ، جزيئات كبيرة من الملوثات في الماء ، وبالتالي ضمان جودة المياه الأنظف.
أنواع عناصر المرشح الشائعة:
عنصر مرشح الألياف متعدد الطبقات: يتكون عنصر المرشح هذا عمومًا من طبقات متعددة من الألياف المختلفة ، مثل ألياف القطن ، وألياف البولي بروبيلين ، وما إلى ذلك. إنها تصفية جزيئات بأحجام مختلفة على كل طبقة ، تزيل تدريجياً شوائب وملوثات أكبر تدريجياً. عادةً ما تستخدم طبقات ألياف القطن لالتقاط جزيئات أكبر ، في حين يتم استخدام ألياف البولي بروبيلين لتصفية المادة المعلقة.
عنصر مرشح السيراميك: يستخدم عنصر مرشح السيراميك حجم مسامه الناعم للغاية (عادةً أقل من 0.5 ميكرون) كوسيلة مرشح ، والتي يمكن أن ترشح بشكل فعال الجسيمات الدقيقة والبكتيريا والطمي والصلابة وغيرها من الشوائب في الماء. هيكل السيراميك قوي للغاية ، ويمكن استخدامه لفترة طويلة ، وليس من السهل كسره.

2. الترشيح الكيميائي
يزيل الترشيح الكيميائي المواد الكيميائية الضارة في الماء من خلال تأثير امتصاص مادة عنصر المرشح. عادةً ما تستخدم المرشحات الكيميائية مواد خاصة مثل الكربون المنشط أو الراتنج ، والتي يمكن أن تمتص المواد الضارة في الماء لتحقيق تأثير تنقية المياه. على عكس الترشيح الفيزيائي ، لا يمكن للترشيح الكيميائي إزالة المادة الجسيمية فحسب ، بل أيضًا إزالة المواد الكيميائية المذاب في الماء.
مبدأ العمل:
عنصر المرشح الكيميائي يزيل المواد الكيميائية الضارة في الماء من خلال "الامتزاز". تتفاعل جزيئات الملوثات في الماء مع سطح عنصر المرشح ويتم امتصاصها على السطح أو مسام مادة عنصر المرشح ، وبالتالي إزالة الملوثات في الماء.
أنواع عناصر المرشح الشائعة:
عنصر مرشح الكربون المنشط: عنصر مرشح الكربون المنشط يمتص الكلور ، الرائحة ، المركبات العضوية المتطايرة (VOC) ، بقايا مبيدات الآفات ، المواد العضوية المذابة ، إلخ. عادة ما تكون هذه المواد هي المصدر الرئيسي للمياه غير النظيفة ، ويمكن للكربون المنشط أن يمتصها بحزم ، وتحسين طعم الماء وإزالة المواد الضارة في الماء.
عنصر مرشح الراتنج: يتم استخدام عناصر مرشح الراتنج عمومًا لتليين الماء أو إزالة المعادن الثقيلة. يزيل هذا النوع من عناصر الفلتر أيونات الصلابة (مثل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم) أو أيونات المعادن الضارة (مثل الرصاص والنحاس وما إلى ذلك) في الماء من خلال مبدأ التبادل الأيوني. يشبه مبدأ العمل الكربون المنشط ، ولكن الفرق هو أنه يتبادل الأيونات من خلال التفاعلات الكيميائية بدلاً من الامتزاز.

3. أيون تبادل
التبادل الأيوني هو عملية كيميائية تستخدم غالبًا لإزالة الصلابة (أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم) وبعض الأيونات المعدنية الضارة (مثل الحديد ، الرصاص ، إلخ) في الماء. من خلال هذه العملية ، يتم استبدال الأيونات الضارة في الماء بمواد راتنج في عنصر المرشح ، وعادة ما بتبادل الأيونات السيئة للأيونات غير الضارة لجودة المياه من خلال راتنجات التبادل الأيوني.
مبدأ العمل:
يتم تبادل الأيونات الضارة في الماء مع أيونات على الراتنج. عندما يتدفق الماء عبر راتنج التبادل الأيوني ، سوف يتفاعل الراتنج كيميائيًا مع أيونات المعادن في الماء (مثل الكالسيوم ، المغنيسيوم ، الرصاص ، الحديد ، إلخ) ، وتبادل أيونات الصوديوم (NA) أو أيونات الهيدروجين (H) غير ضارة للجسم البشري. هذا التفاعل يجعل الماء ليونة وأمان.
التطبيقات الشائعة:
عنصر مرشح المياه الناعمة: يمكن أن تسبب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في الماء العسر تكوين المقياس وتؤثر على عمر خدمة الأجهزة المنزلية. يزيل عنصر مرشح المياه اللينة هذه الأيونات من خلال مبدأ التبادل الأيوني ، ويخفف جودة المياه ، ويجعل الماء أكثر اعتدالًا ، وهو أكثر ودية للمياه المنزلية.
عنصر مرشح إزالة الحديد: بالنسبة للأيونات الحديدية في الماء ، سيحل عنصر مرشح التبادل الأيوني محل أيونات الحديد ، وبالتالي إزالة رائحة الصدأ والملوثات المعدنية في الماء.

4. التناضح العكسي (RO)
التناضح العكسي (RO) هي تقنية تنقية المياه عالية الكفاءة يمكنها إزالة جميع المواد المذابة تقريبًا في الماء ، بما في ذلك المعادن الثقيلة والبكتيريا والفيروسات والمواد الكيميائية العضوية ، إلخ.
مبدأ العمل:
يعتمد مبدأ العمل للتناضح العكسي على خصائص الأغشية شبه القابلة للنفاذ. تحتوي أغشية التناضح العكسي على مسام صغيرة جدًا ، ويمكن أن تمر جزيئات الماء عبر الغشاء ، في حين لا يمكن أن تمر المواد الأكبر الأخرى (مثل الملح والبكتيريا والمعادن الثقيلة ، إلخ). من خلال تطبيق ضغط معين ، يتم إجبار جزيئات الماء على المرور عبر الغشاء لتحقيق تأثير التنقية.
يمكن لتكنولوجيا RO إزالة المواد التالية:
المواد الصلبة المذابة (TDS): بما في ذلك الأملاح ، والمعادن ، والمعادن ، وما إلى ذلك في الماء.
البكتيريا والفيروسات: يمكن لأغشية RO تصفية الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض بفعالية في الماء لضمان سلامة جودة المياه.
الملوثات العضوية: بما في ذلك بعض المواد العضوية المذابة في الماء.
نظرًا لأن حجم مسام غشاء RO صغير جدًا ، يمكنه إزالة 99.9 ٪ من المواد الضارة في الماء ، لذلك يعتبر واحدة من أكثر تقنيات تنقية المياه تقدمًا حاليًا.

5. تطهير الأشعة فوق البنفسجية (UV)
تطهير الأشعة فوق البنفسجية (UV) هي طريقة تطهير جسدية تقتل البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في الماء من خلال الأشعة فوق البنفسجية. الأشعة فوق البنفسجية لا تغير التركيب الكيميائي للمياه ، لذلك لا يؤثر على طعم الماء أو تركيبه.
مبدأ العمل:
ينبعث مصباح الأشعة فوق البنفسجية من طول الموجة الطول الموجي إلى البكتيريا والفيروسات في الماء. يدمر الضوء فوق البنفسجي بنية الحمض النووي لهذه الكائنات الحية الدقيقة ، مما يجعلها تفقد قدرتها على إعادة إنتاج وتحقيق تأثير التطهير. بعد تطهير الماء بواسطة ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، يتم تقليل عدد البكتيريا والفيروسات إلى حد كبير ، مما يقلل من التلوث الميكروبي للماء.
ميزات عنصر مرشح الأشعة فوق البنفسجية:
لا توجد إضافة كيميائية: لا تعتمد تطهير الأشعة فوق البنفسجية على أي مواد كيميائية ، لذلك لا يغير الذوق أو المحتوى المعدني أو مكونات الماء الأخرى.
التطهير الفوري: يمكن أن يقتل ضوء الأشعة فوق البنفسجية بسرعة مسببات الأمراض في الماء في فترة زمنية قصيرة ، وبالتالي فإن تأثير تطهيره سريع وفعال.
غالبًا ما يستخدم ضوء الأشعة فوق البنفسجية بالاقتران مع أنواع أخرى من المرشحات (مثل الترشيح المادي ، والكربون المنشط ، وما إلى ذلك) لتوفير تنقية المياه الشاملة.

6.
الكربون المنشط هو العملية الأخيرة في نظام ترشيح المياه ، وعادة ما تستخدم لإزالة الملوثات مثل الرائحة والكلور والمركبات العضوية المتطايرة (VOC) في الماء. يمكن أن يؤدي تأثير امتصاص الكربون المنشط إلى تحسين طعم ونضارة الماء ، مما يضمن أن تكون جودة المياه أنقى.
مبدأ العمل:
بعد مرور الماء عبر أنواع أخرى من الترشيح ، قد تظل كمية صغيرة من الرائحة أو المواد الضارة. يمكن لمرشحات الكربون المنشط أن تمتص هذه المواد من خلال سطحها المسامي ، مما يجعل جودة المياه تصل إلى أفضل حالة. تتيح مساحة السطح العالية للكربون المنشط (حوالي 300-2000 متر مربع لكل غرام من الكربون المنشط) من امتصاص المواد الكيميائية الضارة المختلفة في الماء بشكل فعال.
يستخدم الكربون المنشط بشكل شائع لـ:
إزالة الكلور من الماء: الكلور هو مطهر معالجة مياه شائعة ، لكنه يؤثر على طعم الماء. يمكن للكربون المنشط إزالة طعم الكلور من الماء.
إزالة الروائح: الكربون المنشط فعال أيضًا في امتصاص الروائح والروائح السيئة في الماء ، مثل التبييض أو الرائحة السمكية.