فلتر مياه

يقوم فلتر المياه بإزالة الشوائب عن طريق تقليل تلوث المياه باستخدام حاجز فيزيائي دقيق، أو عملية كيميائية، أو عملية بيولوجية. تُنقي الفلاتر المياه بدرجات متفاوتة، لأغراض مثل: توفير الري الزراعي، ومياه الشرب النظيفة ، والاستخدام الصناعي، وأحواض الأسماك العامة والخاصة ، والاستخدام الآمن للبرك وحمامات السباحة .

تستخدم المرشحات عمليات الغربلة والامتزاز والتبادل الأيوني والأغشية الحيوية وغيرها لإزالة المواد غير المرغوب فيها من الماء. وعلى عكس المنخل أو الشاشة ، يمكن للمرشح إزالة جزيئات أصغر بكثير من الثقوب التي يمر الماء من خلالها، مثل النترات أو الجراثيم مثل الكريبتوسبوريديوم . ^{[ 1 ]}

من بين طرق الترشيح، تبرز عملية الترسيب ، المستخدمة لفصل المواد الصلبة العالقة من الماء ^{[ 2 ]} ، ومعالجة المياه بالفحم النشط ، حيث يُسكب الماء المغلي عادةً عبر قطعة قماش لحجز الرواسب غير المرغوب فيها ^{[ 3 ]} . إضافةً إلى ذلك، تُستخدم الآلات لتحلية المياه وتنقيتها من خلال نقلها إلى خزانات ترشيح متعددة . تهدف هذه التقنية إلى ترشيح المياه على نطاق واسع، مثل تزويد مدن بأكملها بالمياه ^{[ 2 ] .}

تُعد هذه الطرق الثلاث ذات أهمية خاصة، لأنها تعود إلى قرون مضت وتشكل الأساس للعديد من طرق الترشيح الحديثة المستخدمة اليوم.

يشير مصطلح "تنقية المياه" إلى أي عملية تزيل جزيئات دقيقة (عادةً مجهرية)، أو تزيل تراكيز منخفضة جدًا من المواد الذائبة من الماء. وتختلف هذه العملية ومعناها باختلاف السياق: فقد يدّعي مصنّع فلاتر أحواض السمك أن فلاتره تُجري عملية تنقية المياه عن طريق احتجاز "الجزيئات الدقيقة" داخل وسادات من النايلون أو البوليستر ، تمامًا كما قد يستخدم مهندس كيميائي المصطلح للإشارة إلى إزالة الراتنجات المغناطيسية من محلول ما عن طريق تمرير المحلول فوق طبقة من الجزيئات المغناطيسية. ^{[ 9 ]} وبهذا المعنى، تُعدّ تنقية المياه ببساطة مصطلحًا آخر لأنظمة ترشيح المياه المنزلية. كما تُجرى عملية التنقية على نطاق واسع في محطات معالجة المياه. ^{[ 10 ]}

تشير الأدلة إلى أن مصر كانت من أوائل الحضارات التي استخدمت الشب لإزالة المواد الصلبة العالقة. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} قبل عام 1100 قبل الميلاد، استخدم المينويون مرشحات رملية، وخزانات مياه، ومرشحات خزفية لإزالة الرواسب من مصادر المياه. ^{[ 13 ]} وصفت نصوص سنسكريتية قديمة، مثل سوشروتا سامهيتا، تقنياتٍ شملت الغليان، والتعريض لأشعة الشمس، والترشيح عبر الرمل والحصى. ^{[ 14 ] [ 15 ]} في اليونان القديمة، دعا أبقراط إلى استخدام المياه النظيفة، وابتكر مرشحًا قماشيًا يُعرف باسم كم أبقراط. ^{[ 16 ] [ 17 ]} في الصين، أصبح غلي الماء ممارسة شائعة لتحسين سلامة المياه. ^{[ 18 ] [ 19 ]} قبل حوالي 2000 عام، استخدمت حضارة المايا أنظمة ترشيح تحتوي على معادن الكوارتز والزيوليت. ^{[ 20 ] [ 21 ]} وفي وقت لاحق، وصف المهندس الفارسي الكرجي طرق ترشيح المياه في كتابه "استخراج المياه الخفية". ^{[ 22 ]}

قبل اختراع المجهر، ظل وجود الحياة المجهرية مجهولاً. مرّ أكثر من 200 عام قبل اختراع المجهر وظهور العلاقة بين الكائنات الدقيقة والأمراض. في منتصف القرن التاسع عشر، ثبت أن الكوليرا تنتقل عبر المياه الملوثة. وفي أواخر القرن نفسه، أرست نظرية لويس باستور عن مسببات الأمراض الجزيئية علاقة سببية بين الكائنات الدقيقة والأمراض. بدأ استخدام الترشيح كوسيلة لتنقية المياه في القرن الثامن عشر، وشُيّد أول محطة لمعالجة المياه البلدية في اسكتلندا عام 1832. مع ذلك، كانت القيمة الجمالية للمياه ذات أهمية بالغة آنذاك، ولم تكن معايير جودة المياه الفعّالة موجودة حتى أواخر القرن التاسع عشر. ^{[ 23 ]}

خلال القرنين التاسع عشر والعشرين، كانت مرشحات المياه المستخدمة في إنتاج المياه المنزلية تُصنف عمومًا إلى مرشحات رملية بطيئة ومرشحات رملية سريعة (تُعرف أيضًا بالمرشحات الميكانيكية والمرشحات الأمريكية). وبينما وُجدت العديد من أنظمة ترشيح المياه الصغيرة قبل عام ١٨٠٠، تُعتبر مدينة بيزلي في اسكتلندا أول مدينة تحصل على مياه مُرشحة لكامل سكانها. بدأ مرشح بيزلي العمل عام ١٨٠٤، وكان من أوائل أنواع المرشحات الرملية البطيئة. وخلال القرن التاسع عشر، شُيِّدت مئات من هذه المرشحات في المملكة المتحدة وفي أنحاء القارة الأوروبية. وفي عام ١٨٩٣، شُيِّد مرشح رملي بطيء متقطع في مدينة لورانس بولاية ماساتشوستس، وذلك بسبب تفشي وباء حمى التيفوئيد المستمر نتيجة تلوث مياه الشرب بمياه الصرف الصحي. ^{[ 24 ]} صُمم أول مرشح رملي بطيء يعمل بشكل مستمر بواسطة ألين هازن لمدينة ألباني، نيويورك في عام 1897. ^{[ 25 ]} نُشر التاريخ الأكثر شمولاً لترشيح المياه بواسطة موسى ن. بيكر في عام 1948 وأعيد طبعه في عام 1981. ^{[ 24 ]}

في القرن التاسع عشر، كانت عملية الترشيح الميكانيكي عملية صناعية تعتمد على إضافة كبريتات الألومنيوم قبل بدء عملية الترشيح. وكان معدل الترشيح في هذه العملية أسرع بأكثر من 60 مرة من مرشحات الرمل البطيئة، مما يقلل بشكل كبير من المساحة المطلوبة. بُني أول مصنع حديث للترشيح الميكانيكي في الولايات المتحدة في ليتل فولز، نيو جيرسي ، لصالح شركة مياه شرق جيرسي. صمم جورج دبليو فولر المصنع وأشرف على بنائه، ودخل حيز التشغيل عام 1902. ^{[ 26 ]} وفي عام 1924، طور جون آر بايليس نظامًا ثابتًا للمساعدة في الغسيل العكسي، يتكون من أنابيب مزودة بفوهات تضخ تيارات من الماء في مادة المرشح أثناء تمددها. ^{[ 27 ]}

• الغسيل العكسي (معالجة المياه)
• الترشيح بالكربون
• التقطير
• وسائط التدفق الناتجة عن التحلل الحركي
• فلتر مياه للاستخدام المباشر
• معالجة المياه عند نقطة الاستخدام
• التناضح العكسي
• محطة التناضح العكسي
• فاصل الرمل
• حوض الترسيب
• تعقيم حمامات السباحة
• تليين المياه

• الوسائط المتعلقة بمرشحات المياه على ويكيميديا ​​كومنز