فیلتراسیون آب دارای موارد کاربردی بسیار مختلفی است - تجاری، صنعتی و شخصی. انواع گوناگون روش‌های فیلتراسیون آب در خدمت اهداف مختلفی قرار دارند. اگر شما تاکنون به این مطلب فکر کرده‌اید که کدام روش برای استفاده شما بهتر است، در این‌جا یک راهنمای ساده برای انواع اصلی سیستم‌های فیلتراسیون آب و رایج‌ترین و مؤثرترین آنها قرار داده‌ایم:  

معمولاً از فیلترهای رسوبی به‌عنوان روشی برای پیش‌تصفیه استفاده می‌شود تا شن و ذرات موجود در آب جدا شوند. این وسیله مانع از ایجاد هرگونه گرفتگی می‌شود، در نتیجه کارایی دیگر روش‌های مؤثرتر فیلتراسیون که بعد از این مرحله قرار می‌گیرند مانند جذب کربنی، به‌ مخاطره نمی‌افتد. این روش، از فیلترهای شیاردار ساده قابل تعویض تا فیلترهایی که قابلیت شستشوی معکوس و خودشویی دارند را شامل می‌شود.  

 

شکل 1: نمودار فیلتراسیون رسوبی

فیلترهای کربن فعال سطح متخلخلی دارند و ذرات میکروسکوپی و مولکول‌های آلی بزرگ را به‌دام می‌اندازند. مولکول‌های آلی کوچک‌تر به سطح فعال می‌چسبند (جذب می‌شوند). فیلترهای کربن فعال بر دو نوع اصلی هستند: دانه‌ای (گرانول) و توده‌ی جامد(solid block) . کربن فعال گرانولی در اغلب دستگاه‌های فیلتراسیون خانگی جهت تهیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها به‌آسانی نصب می‌شوند و ارزان قیمت هستند. آنها به‌طور قابل توجهی مزه و بوی بد ناشی از گازها و مواد شیمیایی مانند کلر و محصولات جانبی آن‌را کاهش می‌دهند، در حالی‌که مواد معدنی طبیعی را که برای سلامتی بسیار مهم هستند نیز نگه‌می‌دارند ... بر حسب اندازه میکرونی، ممکن است برخی از میکروارگانیسم‌ها را نیز حذف کنند. فیلترهای کربن بلاک جامد دارای ساختاری شش گوشه و جامد هستند. معمولاً از آنها جهت مصرف کل خانه استفاده می‌شود و مستقیماً بر روی محل تأمین آب خانه نصب می‌گردند. این فیلترها گران‌تر از فیلترهای کربن فعال گرانولی هستند، اما برای نصب شدن به زمان کمتری نیاز دارند، و مقدار بیشتری از مواد شیمیایی، از جمله حشره‌کش‌ها را کاهش می‌دهند.

 

شکل 2: نمودار جذب کربنی

رایج‌ترین نوع فیلترهای سرامیکی آب، گلدانی، کارتریجی و شمعی است، که معمولاً به‌هر دو صورت زیر سینکی و یا قبل از کنتور قابل نصب هستند. این فیلترها می‌توانند با استفاده از نقره - یک آنتی بیوتیک قوی – عمل تصفیه را انجام دهند و مقدار باکتری‌ها و بسیاری از میکروارگانیسم‌های دیگر را کم کنند. آنها حاوی کربن برای کاهش کلر و دیگر مواد شیمیایی نیز هستند. قیمت یک فیلتر سرامیکی کم است؛ این امر با مزیت‌های طول عمر زیاد فیلتر و قابلیت حذف تعداد زیادی از آلاینده‌ها همراه می‌باشد. در هر حال، این فیلترها دارای نرخ شدت جریان بسیار کمتری نسبت به فیلترهای کربنی هستند. ساده‌ترین شکل فیلترهای سرامیکی - گلدان گلی(the clay pot)  - برای استفاده در کشورهای در حال توسعه که دسترسی بسیار محدودی به آب تمیز دارند، ساخته شده است.

 

شکل 3: نمودار فیلتراسیون سرامیکی

شاید قدیمی‌ترین روش تصفیه آب، یک تقطیرکننده باشد که آب را تا زمان تبخیر شدن می‌جوشاند. بخار به محفظه متراکم‌سازی منتقل می‌شود، در آن‌جا سرد شده و دوباره به مایع تبدیل می‌گردد. ناخالصی‌ها در محفظه‌ی جوشاننده‌ی آب باقی می‌مانند. این روش فیلتراسیون دارای چند عیب اصلی می‌باشد. اول این‌که، مواد شیمیایی مانند کلر و آفت‌کش‌ها که نسبت به آب نقطه جوش پایین‌تری دارند، اغلب همراه با بخار منتقل می‌شوند و می‌توانند در محصول نهایی غلیظ شوند. دوم آن‌که، این فرآیند در بخش انرژی و مقدار آب استفاده شده پر هزینه می‌باشد. سوم، آب تصفیه شده معمولاً بسیار اسیدی است و فاقد مواد معدنی طبیعی است که به آب طعمی مناسب می‌دهند و نیز بسیاری از مواردی که در آب معدنی وجود داشته و برای سلامتی لازم هستند را ندارد. بنابراین، تقطیر بهترین روش برای تصفیه آب آشامیدنی شهری نیست.

 

شکل 4: فرآیند تقطیر

در فیلتراسیون UV، از اشعه ماورای بنفش استفاده می‌شود تا میکروارگانیسم‌ها غیرفعال شوند، در نتیجه آب بهداشتی می‌شود. با این‌حال، در این روش، ذرات یا مواد شیمیایی حذف نمی‌شوند و اغلب باید با روش‌های دیگر فیلتراسیون ترکیب گردد.  

 

شکل 5: فیلتراسیون UV

اسمز عبارت است از نفوذ آب در میان یک غشای نیمه تراوا، از منطقه‌ای که غلظت املاح کمتری دارد به‌طرف منطقه‌ای که غلظت املاح زیادتری دارد. اسمز معکوس، همان‌طور که از نامش پیداست، معکوس این فرآیند می‌باشد. آب با فشار از منطقه‌ای که غلظت بیشتری دارد از میان یک غشاء رد می‌شود و بیشتر آلاینده‌های نامطلوب آب در میان غشاء به‌دام می‌افتند. این روش از تصفیه بسیار مؤثر است و به‌طور قابل توجهی بیشتر ذرات، مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها را کاهش می‌دهد، اما از آب زیادی استفاده می‌کند، و سیستم‌های فیلتراسیون RO گران‌تر از انواع دیگر می‌باشند. آنها می‌توانند در زیر سینک آشپزخانه نصب شوند و یا بر روی لوله اصلی آب یک خانه استقرار یابند.

شکل 6: نمودار فیلتراسیون اسمز معکوس

در فرآیند تبادل یونی، آب بر روی رزین‌های یونی کروی شکل جاری می‌شود و یون‌های موجود در آب با یون‌های رزین مبادله می‌شوند. روش تبادل یونی معمولاً به‌عنوان یک روش برای پیش‌تصفیه مورد استفاده قرار می‌گیرد تا آب نرم شود یا فاقد یون گردد. چون ذرات یا میکروارگانسیم‌ها حذف نمی‌شوند، به‌دنبال این فیلتر، از یک روش دیگر فیلتراسیون مانند جذب کربنی یا اسمز معکوس نیز باید استفاده کرد.

شکل 7: تبادل یونی