מסנן מים

מסנן מים הוא גוף שמפחית זיהום במים, באמצעות שימוש במחסום פיזי עדין, בתהליך כימי או בתהליך ביולוגי. מסנני מים משמשים בתחום החקלאות לצורכי השקיה, וכן משמשים לצורך סינון מי שתייה, לניקוי אקווריומים, ולשימוש בטוח בבריכות ובבריכות שחייה. כבר לפני אלפיים שנים, אנשי המאיה השתמשו במערכות סינון מי שתייה המבוססות על קוורץ גבישי ועל זאוליט. שני המינרלים משמשים גם בסינון מים מודרני. המהנדס הפרסי אל-קראג'י שחי ופעל בשנת 1000 לספירה, כתב את הספר "מיצוי המים הנסתרים", שהכיל תיאור של תהליך סינון מים. במהלך המאה ה-19 והמאה ה-20, נעשה שימוש במסנני מים ביתיים. בעוד שהיו הרבה מערכות סינון מים בקנה מידה קטן גם לפני שנת 1800, העיר פייזלי שבסקוטלנד מוכרת כעיר הראשונה שקיבלה מים מסוננים בקנה מידה גדול. מסנן פייזלי הראשון החל לפעול בשנת 1804, והיה מסוג "מסנן חול איטי". לאורך כל המאה ה-19 נבנו מאות מסנני חול איטיים בבריטניה וביבשת אירופה. גם בלורנס שבמסצ'וסטס נבנה והופעל מסנן חול איטי בשנת 1893, בעקבות מגפה מתמשכת של טיפוס שנגרמה כתוצאה מזיהום של ביוב באספקת המים. מסנן החול האיטי הראשון שפעל ברציפות, תוכנן על ידי אלן האזן לעיר אולבני שבניו יורק בשנת 1897. בשנת 1948 פרסם מוזס בייקר סקירה העוסקת בהיסטוריה של סינון מים בצורה מקיפה. בשנת 1981 יצאה מהדורה מחודשת לסקירה. בתחילת המאה ה-19, סינון מכני היה תהליך תעשייתי ארוך שדרש הוספה של אלומיניום גופרתי לתהליך הסינון. קצב הסינון של סינון מכני היה מהיר פי שישים מקצב הסינון של מסנן חול איטי, ודרש שטח קרקע קטן משמעותית. מפעל הסינון המכני המודרני הראשון בארצות הברית הוקם בליטל פולס שבניו ג'רזי, בעבור חברת המים East Jersey. המפעל החל לפעול בשנת 1902, והקמתו הייתה מפוקחת על ידי ג'ורג פולר. בשנת 1924 פיתח ג'ון בייליס מערכת סינון הכוללת צינורות עם חרירים שהזריקו סילוני מים לחומר מסנן. מסנן מכני הוא מסנן המאפשר מעבר מים אך אינו מאפשר מעבר חלקיקים הגדולים מגודל מסוים. מסננים מכניים אינם מקטינים את כמות האבנית שבמים, והשפעתם על תכולת המתכות ועל התרכובות האורגניות שבמים זניחה. ברוב המערכות ניתן למצוא מסנן פחם פעיל. תפקידו העיקרי של הפחם הפעיל הוא לשפר את ריח המים ואת טעמם באמצעות הרחקה של כלור חופשי ושל תרכובות אורגניות שונות. פחם פעיל אינו מקטין את תכולת המינרלים שבמים, ואינו מוריד את קשיות המים. המסננים הללו אינם מיועדים להרחקת חיידקים, ולעיתים הם אף מהווים בית גידול לחיידקים, במיוחד כאשר אין זרימה של מים דרכם. תדירות ההחלפה של המסנן תלויה בכמות המים שעברו דרכו ובכמות הפחם שבתוכו. מסננים של פחם פעיל ניתנים להתקנה בכניסת המים לדירה – בסמוך לשעון המים – או כיחידה עצמאית שבמוצאה מתקינים ברז. כמו כן, ניתן למצוא מסננים אלו מותקנים על פיית ברזים ובתוך קנקנים. מסנן פחם פעיל אינו מסיר ארסן, חיידקים, כלורידים, פלואוריד, חנקות, פרכלורטים, תרופות, נתרן ווירוסים. ערך מורחב – אוסמוזה הפוכה מערכת המבוססת על עיקרון האוסמוזה ההפוכה מכילה בתוכה ממברנה המאפשרת מעבר מים בלבד. המערכת מרחיקה מהמים את תכולת המינרלים באופן משמעותי והיא יעילה בהרחקה של מתכות שונות, אך אינה יעילה בהרחקה של תרכובות אורגניות שונות. איכות המערכת ולחץ המים הם אלו שקובעים את יעילות הסינון והטיהור של המערכת. מערכות המבוססות על עיקרון זה רגישות לחיידקים או לכלור במים. מערכות סינון וטיהור המבוססות על אוסמוזה הפוכה יכילו תמיד מסנן מכני ומסנן פחם פעיל. מערכות כאלו צורכות כמויות גדולות של מים, כאשר בדרך כלל רק רבע מהמים המוזנים למערכת מטופלים ומשמשים לשתייה, ויתר המים מורחקים מן המערכת והולכים לאיבוד. מערכות לטיהור מיקרוביאלי משתמשות בשתי שיטות שונות לטיפול בבעיה המיקרוביאלית. הראשונה היא טיפול המונע מעבר חיידקים תוך שימוש באמצעים מכניים. השנייה היא טיפול בעזרת מנורת כספית המפיקה קרינה על-סגולה הממיתה את החיידקים הנחשפים לקרינה. המים אינם נפגעים מהקרינה, ולאחר שהמים מסיימים את המעבר במערכת אין לקרינה השפעה עליהם. יעילות השימוש בשיטת מנורת הכספית יורדת ככל שזמן השימוש בה עולה, וככל שהמים עכורים יותר. מסנני מים ניידים הם מסנני מים המשמשים מטיילים, ארגוני סיוע לזמן חירום, ואת הצבא. מסננים אלה הם בדרך כלל קטנים, ניידים וקלי משקל (בדרך כלל מסתם היא פחות מקילוגרם בודד). המסנן מופעל בעקבות שימוש במשאבה ידנית מכנית, אם כי יש מסננים המשתמשים בסיפון כדי לאלץ מים לעבור. ניתן למצוא גם מסננים מובנים בבקבוקי מים, ובמוצרי "בריטה". מסננים אלו פועלים להסרת חיידקים, פרוטוזואה וציסטות מיקרוביאליות העלולות לגרום למחלות. לעיתים קיימת במסנן רשת עדינה שיש להחליפה או לנקותה. אין לבלבל בין מסנני מים ניידים לבין מכשירים או טבליות המחטאים מים באמצעות הריגת נגיפים כמו הפטיטיס A ווירוס רוטה. בישראל כל יבוא או ייצור של מסנן מים נדרש לעמוד בתקן "מערכות לטיפול במי שתייה לשימוש ביתי: סינון וטיהור" ולקבל אסמכתא של מכון התקנים הישראלי. על פי החוק, חובה לייבא, לייצר ולשווק מערכות המותאמות לדרישות התקן. ארגון המים הבינלאומי החל את דרכו כקרן התברואה הלאומית בשנת 1944 בבית הספר לבריאות הציבור באוניברסיטת מישיגן. תוכנית הסמכת המכשירים לסינון מים של NSF מחייבת בדיקות מוצר מקיפות וביקורות של מתקני הייצור. מטרת הארגון היא לספק ביטחון לצרכנים כי מסנני המים שהם רוכשים עומדים בדרישות התכנון, בדרישות החומר ובדרישות הביצועים של התקנים הבין-לאומיים. זיקוק ריכוך מים מדיה וקבצים בנושא מסנן מים בוויקישיתוף "Ancient Maya built sophisticated water filters". phys.org (באנגלית). נבדק ב-2020-12-03. Ataie-Ashtiani, Behzad; Simmons, Craig T. (15 באוגוסט 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 1027-5606free {{cite journal}}: (עזרה)תחזוקה - ציטוט: postscript (link) 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. "Contaminant Reduction Claims Guide - NSF International". Nsf.org. נבדק ב-23 באוגוסט 2018. {{cite web}}: (עזרה) Leadem, Tim (2015-04-20). Hiking the West Coast of Vancouver Island: An Updated and Comprehensive Trail Guide (באנגלית). Greystone Books. ISBN 9781771641470. המלצות לרכישה ושימוש במטהרי מים - מכון התקנים הישראלי, באתר www.sii.org.il "Mission, Values and History - NSF International". Nsf.org. נבדק ב-2016-06-30.