مرشح مياه

مرشح مياه تلبيد واسع النطاق.

مرشحات مياه منتجة في تولد، أوهايو 1895.

مرشح المياه (إنگليزية: water filtercode: en is deprecated )، هو أداة لإزالة الشوائب عن طريق تقليل تلوث الماء باستخدام حاجز فيزيائي دقيق، أو عملية كيميائية، أو عملية بيولوجية. تنظف المرشحات المياه بدرجات مختلفة لأغراض مثل توفير الري الزراعي، مياه الشرب، الحدائق المائية العامة والخاصة، والاستخدام الآمن للأحواض والمسابح.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

طرق الترشيح

تستخدم المرشحات الغربلة، الامتزاز، التبادل الأيوني، البيوفيلم وعمليات أخرى لإزالة المواد الغير مرغوب فيها من المياه. على عكس الغربال أو الشاشة، يمكن للمرشح أن يزيل الجزيئات الأصغر بكثير من الثقوب التي يمر الماء من خلالها^{[بحاجة لمصدر]}.

الأنواع

مرشحات محطات معالجة المياه

تشمل أنواع مرشحات المياه مرشحات الوسائل، مرشحات الشاشة، مرشحات القرص، مرشحات الرمل البطيء، مرشحات الرمل السريع، مرشحات القماش،^[1] والمرشحات الحيوية مثل مرشحات الطحالب.

مرشحات نقطة الاستخدام

منقي مياه.

تستخدم مرشحات نقطة الاستخدام المنزلية الكربون المنشـَط الحبيبي (GAC) المستخدمة في ترشيح الكربون، مرشح العمق، مرشحات من السبائك المعدنية، المرشحات الخزفية دقيقة المسام، كتلة راتنج الكربونية (CBR)، أغشية الترشيح الدقيق والترشيح الفائق. تستخدم بعض المرشحات أكثر من طريقة ترشيح. ومن الأمثلة على ذلك النظام متعدد الحواجز. يمكن استخدام مرشحات الدورق لترشيح كميات صغيرة من مياه الشرب. تحتوي بعض الغلايات على مرشحات مدمجة، لتقليل تراكم الرواسب الكلسية.

تضاف مرشحات على نمط الخرطوش الفلوماتي القياسية لتركيبات السباكة الموجودة؛ خراطيش الترشيح هي اسطوانات بطول 250 مم وقطر 100 مم. تصنع هذه الخراطيش من قبل عدد من المصنعين وهي متوافرة بمقاسات 0.5-100 ميكرون بالإضافة إلى الكربون المنشـَط.

بعض المواد الشائعة التي لا يزيلها الترشيح هي الزرنيخ، والبكتيريا، والكلوريدات، والفلورايد، والنترات، والبيركلورات، والمستحضرات الدوائية، والصوديوم، والڤيروسات.^[2]

مرشحات المياه المحمولة

تستخدم مرشحات المياه من قبل المتنزهون،^[3] وكذلك منظمات الإغاثة خلال حالات الطوارئ الإنسانية، والجيش. عادة ما تكون هذه المرشحات صغيرة ومحمولة وخفيفة الوزن (0.5-1.0 كيلوجرام أو أقل)، وعادة ما تقوم بترشيح المياه عن طريق تشغيل مضخة يدوية ميكانيكية، على الرغم من أن البعض يستخدم نظام سيفون لإجبار الماء على المرور من خلال المرشح بينما تُجمع المياه المرشحة في زجاجات المياه. تُضخ المياه القذرة عبر أنبوب سيليكون مرن مصفى بالشاشة من خلال مرشح متخصص، وينتهي به الأمر في وعاء.

تعمل هذه المرشحات على إزالة الجراثيم والأوليات والكيسات الدقيقة التي يمكن أن تسبب المرض. قد تحتوي المرشحات على شبكات دقيقة يجب استبدالها أو تنظيفها، ويتآكل الجزء الخارجي من مرشح المياه الخزفي عندما يكون مسدودًا بالشوائب.

ينبغي عدم الخلط بين مرشحات المياه هذه والأجهزة أو الأقراص التي تطهر المياه التي تزيل أو تقتل الڤيروسات مثل التهاب الكبد الڤيروسي أ والڤيروسات العجلية.

الترخيص في الولايات المتحدة

اعتمدت ثلاث منظمات من قبل المعهد الوطني الأمريكي للمعايير، كل واحدة منها معتمدة من المنتجات باستخدام معايير المعهد القومي الأمريكي/مؤسسة العلوم الوطنية. يتطلب كل معيار من معايير المعهد الوطني الأمريكي للمعايير/مؤسسة العلوم الوطنية التحقق من مطالبات أداء تقليل الملوثات، وتقييم الوحدة، بما في ذلك المواد والتكامل الهيكلي، ومراجعة ملصقات المنتجات وأدبيات المبيعات. يشهد كل منها أن وحدات معالجة المياه المنزلية تفي أو تتجاوز معايير مياه الشرب بحسب المعهد القياسي الوطني/مؤسسة العلوم الوطنية ووكالة حماية البيئة. تُصدر معايير المعهد القومي الأمريكي/مؤسسة العلوم الوطنية في مجموعتين مختلفتين، واحدة للمخاوف الصحية (مثل إزالة الملوثات المحددة (المعيار 53، التأثيرات الصحية) والأخرى للمخاوف الجمالية (التأثيرات الجمالية، مثل تحسين طعم أو مظهر ستحدد الشهادة من هذه المنظمات أحد هذين المعيارين المحددين أو كليهما.

إن إس إف إنترناشونال

بدأت إن إس إف إنترناشونال كما تُعرف الآن باسم المؤسسة الوطنية للصرف الصحي عام 1944 في كلية الصحة العامة بجامعة مشيگن.^[4]

يتطلب برنامج شهادة جهاز معالجة المياه التابع للمؤسسة اختبارًا مكثفًا للمنتج ومراجعات غير معلنة لمنشآت الإنتاج. يتمثل أحد أهداف هذه المنظمة غير الهادفة للربح في توفير ضمان للمستهلكين بأن أجهزة معالجة المياه التي يشترونها تلبي متطلبات التصميم والمواد والأداء للمعايير الوطنية.^[4]

معامل التأمين

معامل التأمين، هي هي منظمة اختبار واعتماد مستقلة ومعتمدة تصادق على وحدات معالجة المياه المنزلية التي تلبي أو تتجاوز معايير EPA والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير/مؤسسة العلوم الوطنية للحد من الملوثات، والمخاوف الجمالية، والسلامة الهيكلية، وسلامة المواد.

جمعية جودة المياه

جمعية جودة المياه هي منظمة تجارية تختبر معدات معالجة المياه، وتمنح الختم الذهبي الخاص بها للأنظمة التي تلبي أو تتجاوز معايير ANSI/NSF لأداء الحد من الملوثات، والسلامة الهيكلية، وسلامة المواد.^[5]

المرشحات التي تستخدم التناضح العكسي، أو تلك المصنفة على أنها "مرشحات ذات ميكرون واحد مطلق"، أو تلك المصنفة كمرشحات معتمدة من قبل المعهد القومي الأمريكي للمعايير (ANSI) - منظمة معتمدة من المعهد القومي الأمريكي للمعايير/مؤسسة العلوم الوطنية المعيار 53 "لتوفر إزالة التكلسات"، أكبر ضمان لإزالة الكريپتوسپوريديوم. كما هو الحال مع جميع المرشحات، يجب اتباع تعليمات الشركة المصنعة لاستخدام المرشح واستبداله.^[6]

تلميع المياه

يمكن أن يشير مصطلح تلميع المياه إلى أي عملية تتضمن إزالة الجسيمات الصغيرة (المجهرية عادةً)، أو إزالة التركيزات المنخفضة جدًا من المواد المذابة من المياه. تختلف العملية ومعناها من إعداد إلى آخر: قد تدعي الشركة المصنعة لمرشحات أحواض الأسماك أن مرشحاتها تقوم بتلميع المياه عن طريق التقاط "الجسيمات الدقيقة" داخل النايلون أو الپولي‌إستر كمادة وسيطة. يمكن للمهندس الكيميائي استخدام المصطلح للإشارة إلى إزالة الراتنجات المغناطيسية من محلول عن طريق تمريره فوق طبقة من الجسيمات المغناطيسية.^[7] بهذا المعنى، فإن تلميع المياه هو ببساطة مصطلح آخر لأنظمة تنقية المياه في المنزل بأكمله. يتم التلميع أيضًا على نطاق واسع في محطات معالجة المياه المستخدمة.^[8]

التاريخ

قبل 2000 عام، كانت أنظمة تنقية مياه الشرب الماياوية تستخدم الكوارتز والزيوليت البلوري. كلا المعدنين يستخدمان في ترشيح المياه في العصر الحديث. "كانت المرشحات تزيل الميكروبات الضارة والمركبات الغنية بالنيتروجين والمعادن الثقيلة مثل الزئبق والسموم الأخرى من المياه".^[9]

كتب المهندس الفارسي أبو بكر الكرجي (ح. 953-1029) كتابًا بعنوان "استخراج المياه المخفية"، والذي قدم وصفًا مبكرًا لعملية تنقية المياه.^[10]

خلال القرنين التاسع عشر والعشرين، تم تقسيم مرشحات المياه لإنتاج المياه المنزلية عمومًا إلى مرشحات رملية بطيئة ومرشحات رملية سريعة (تسمى أيضًا المرشحات الميكانيكية والمرشحات الأمريكية). على الرغم من وجود العديد من أنظمة تنقية المياه على نطاق صغير قبل عام 1800، إلا أن پيزلي، اسكتلندا معروفة عمومًا بأنها أول مدينة وفرت المياه المرشحة لمدينة بأكملها. بدأ تشغيل مرشح پيزلي عام 1804 وكان نوعًا مبكرًا من المرشحات الرملية البطيئة. طوال القرن التاسع عشر، استخدت مئات من المرشحات الرملية البطيئة في المملكة المتحدة وفي القارة الأوروپية.

عام 1893 تم إنشاء وتشغيل مرشح رملي بطيء متقطع في لورانس، مساتشوستس نظراً لاستمرار أوبئة حمى التيفود الناجمة عن تلوث مياه الصرف الصحي لإمدادات المياه.^[11] تم تصميم أول مرشح رملي بطيء يعمل باستمرار بواسطة آلن هازن لمدينة ألباني، نيويورك عام 1897.^[12] نشر موزس بيكر التاريخ الأكثر شمولاً لترشيح المياه عام 1948 وأعيد طباعته عام 1981.^[11]

في القرن التاسع عشر، كان الترشيح الميكانيكي عملية صناعية تعتمد على إضافة كبريتات الألومنيوم قبل عملية الترشيح. كان معدل الترشيح للترشيح الميكانيكي أسرع بـ 60 مرة من المرشحات الرملية البطيئة، مما يتطلب مساحة أقل بكثير من الأرض. بُني أول مصنع ترشيح ميكانيكي حديث في الولايات المتحدة في ليتل فولز، نيو جرزي لصالح شركة إيست جرزي للمياه. صمم جورج فولر وأشرف على بناء المصنع الذي بدأ تشغيله عام 1902.^[13] في عام 1924، طور جون باليس نظامًا ثابتًا لمساعدة الغسيل العكسي للشبكة والذي يتكون من أنابيب ذات فوهات تقوم بحقن نفاثات من الماء في مادة المرشح أثناء التمدد.^[14]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضاً

المصادر

^ "Types of Filters". Mountain Empire Community College. Retrieved 2008-10-01.
^ "Contaminant Reduction Claims Guide - NSF International". Nsf.org. Retrieved 23 August 2018.
^ Leadem, Tim (2015-04-20). Hiking the West Coast of Vancouver Island: An Updated and Comprehensive Trail Guide (in الإنجليزية). Greystone Books. ISBN 9781771641470.
^ ^أ ^ب "Mission, Values and History - NSF International". Nsf.org. Retrieved 2016-06-30.
^ "Who We Are". Lisle, IL: Water Quality Association. Retrieved 2018-05-02.
^ "Water Health Series: Filtration Facts". Washington, D.C.: United States Environmental Protection Agency (EPA). September 2005. Brochure. 816-K-05-002.
^ "Water Polishing Process." (Patent description.) Retrieved 2009-11-26.
^ "ALGAL TURF SCRUBBER SYSTEMS FOR POLLUTION CONTROL" (PDF). Hydromentia.com. Retrieved 2016-06-30.
^ "Ancient Maya built sophisticated water filters". phys.org (in الإنجليزية). Retrieved 2020-12-03.
^ Ataie-Ashtiani, Behzad; Simmons, Craig T. (15 August 2019). "The millennium old hydrogeology textbook The Extraction of Hidden Waters by the Persian mathematician and engineer Abubakr Mohammad Karaji (c. 953–c. 1029)". Hydrology and Earth System Sciences Discussions: 1–19. doi:10.5194/hess-2019-407. ISSN 1027-5606.
^ ^أ ^ب Baker, Moses N. (1981). The Quest for Pure Water: the History of Water Purification from the Earliest Records to the Twentieth Century. 2nd Edition. Vol. 1. Denver: American Water Works Association, 64-80.
^ “Allen Hazen.” (1930). Jour. American Water Works Association. 22:9, 1268-70.
^ Fuller, George W. (1902). “The Filtration Works of the East Jersey Water Company, at Little Falls, New Jersey.” Transactions of the ASCE. 29 (February)): 153-202.
^ Baylis, John R. (1959). "Review of Filter Bed Design and Methods of Washing." Journal AWWA. 51:11 1433-54.

وصلات خارجية

Media related to Water filters at Wikimedia Commons

[1] "Types of Filters". Mountain Empire Community College. Retrieved 2008-10-01.

[2] "Contaminant Reduction Claims Guide - NSF International". Nsf.org. Retrieved 23 August 2018.

[3] Leadem, Tim (2015-04-20). Hiking the West Coast of Vancouver Island: An Updated and Comprehensive Trail Guide (in الإنجليزية). Greystone Books. ISBN 9781771641470.

[autogenerated1-4] أ ^ب "Mission, Values and History - NSF International". Nsf.org. Retrieved 2016-06-30.

[5] "Who We Are". Lisle, IL: Water Quality Association. Retrieved 2018-05-02.

[6] "Water Health Series: Filtration Facts". Washington, D.C.: United States Environmental Protection Agency (EPA). September 2005. Brochure. 816-K-05-002.

[7] "Water Polishing Process." (Patent description.) Retrieved 2009-11-26.

[8] "ALGAL TURF SCRUBBER SYSTEMS FOR POLLUTION CONTROL" (PDF). Hydromentia.com. Retrieved 2016-06-30.

[9] "Ancient Maya built sophisticated water filters". phys.org (in الإنجليزية). Retrieved 2020-12-03.

[10] Ataie-Ashtiani, Behzad; Simmons, Craig T. (15 August 2019). "The millennium old hydrogeology textbook The Extraction of Hidden Waters by the Persian mathematician and engineer Abubakr Mohammad Karaji (c. 953–c. 1029)". Hydrology and Earth System Sciences Discussions: 1–19. doi:10.5194/hess-2019-407. ISSN 1027-5606.

[Baker-11] أ ^ب Baker, Moses N. (1981). The Quest for Pure Water: the History of Water Purification from the Earliest Records to the Twentieth Century. 2nd Edition. Vol. 1. Denver: American Water Works Association, 64-80.

[12] “Allen Hazen.” (1930). Jour. American Water Works Association. 22:9, 1268-70.

[13] Fuller, George W. (1902). “The Filtration Works of the East Jersey Water Company, at Little Falls, New Jersey.” Transactions of the ASCE. 29 (February)): 153-202.

[14] Baylis, John R. (1959). "Review of Filter Bed Design and Methods of Washing." Journal AWWA. 51:11 1433-54.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]