دستگاههاي تصفيه آب خانگي براي حذف يا كاهـش مواد زائد آب آشاميدني بكار ميروند. اين مواد عمدتا عبارتند از :
الف ) سختي آب
ب ) كلر و تركيبات بيماريزاي كلر
ج ) فلزات سنگين
د ) آلودگي هاي ميكربي
در زير به بررسي اين پارامترها و روشهاي تصفيه آن ها مي پردازيم :

1- مواد زائد آب
الف) سختي آب
املاح موجود در آب موجب بالا رفتن سختي آب مي شوند
تماس آب با تركيبات آهكي موجود در زمين باعث ورود عوامل سختي در آب ها شده و معمولا آب هاي زيرزميني از سختي زيادتري نسبت به آب هاي سطحي برخوردارند.
سختي آب، عملا شاخص ميزان فعل و انفعال آب با صابون است و براي شستشو با آب هاي سخت تر به صابون زيادتري نياز است. سختي آب به مجموعه املاح كلسيم و منيزيم موجود در آب بر حسب ميلي گرم در ليتر كربنات كلسيم اطلاق ميشود.
طبقه بندي آب ها از نظر سختي بشرح زير ميباشد :
آب هاي سبك 60-0 ميلي گرم در ليتر
آب هاي با سختي متوسط 120-60 ميلي گرم در ليتر
آب هاي سخت 180-120 ميلي گرم در ليتر
آب هاي خيلي سخت بيشتر از 180 ميلي گرم در ليتر


آب هاي سخت در درجه حرارت بالا در جداره كتري و ديگ هاي بخار رسوبات كربنات كلسيم ايجاد ميكند. مطالعات اخير نشان داده كه مصرف آب هاي سخت تر بعلت وجود منيزيم و كلسيم مرگ هاي ناگهاني ناشي از امراض قلبي و عروقي را به شدت كاهش ميدهد.
در حال حاضر هيچگونه رابطه اي ميان پيدايش سنگ كليه و سختي آب گزارش نشده است. علاوه بر اين وجود كلسيم و منيزيم در آبهاي آشاميدني سخت مانع جذب فلزات سنگين نظير سرب، كادميوم، روي و مس و رسوب آنها در استخوانها مي شود.
در عين حال در نقاطي از روسيه كه از آب هاي نسبتا سخت استفاده مي كنند به مواردي از پيدايش سنگ در مجاري ادرار برخورده اند. اين موضوع تقريبا در آب هاي با سختي 500 ميلي گرم در ليتر كربنات كلسيم به اثبات رسيده است.
از سوي ديگر در نقاطي كه از آب هاي نرم تر استفاده مي گردد، به فشار خون، وجود چربي و كلسترول در خون برخورده اند كه هر دوي اين عوامل ميتواند در مرگ هاي ناگهاني بسيار مؤثر باشد. به طور كلي ميتوان گفت كه در نقاطي كه آب سخت مصرف مي شود امراض قلبي كمتر از نقاطي است كه ساكنين آنها آب هاي سبك تر مصرف مي كنند. به علاوه بروز سكته هاي قلبي در نقاط با آب هاي سخت تر به مراتب كم تر از نقاط با آب هاي سبك تر میباشد .

ب) كلـر
براي ميكرب زدايي، در تصفيه خانه هاي شهري كلر به آب افزوده ميشود
كلر و تركيبات آن براي ضدعفوني آب آشاميدني در تصفيه خانه ها به آب اضافه ميگردد. در سالهاي اخير تحقيقات بعمل آمده نشان داده اند كه مواد آلي موجود در آب با كلر تركيب شده و ايجاد تري هالومتان ها، كلرات و ساير تركيبات جانبي مضر و سمي مي نمايند كه باعث بروز انواع بيماريهاي صعب العلاج در انسان ميگردند.

ج) فلزات سنگين
فلزات سنگين از طريق نفوذ پساب صنعتي در آب آشاميدني به انسان منتقل ميشود
فلزات سنگين با توجه به توسعه شهرنشيني و صنايع كه منجر به افزايش ميزان فاضلاب و پساب توليد گرديده است، عمدتا از طريق دفع نادرست و غيربهداشتي فاضلاب شهري و پساب صنعتي وارد محيط زيست مي گردد. مرگ و ميرهاي آبزيان در اثر تخليه پساب هاي محتوي فلزات سنگين در دنيا و ايران بي سابقه نيست. سبزيجات اطراف تهران نيز كه با فاضلاب آبياري ميشود از اين آلودگي ها بي بهره نميباشد. فلزات سنگين شامل سرب، جيوه، روي، نيكل، كرم، كادميوم و غيره ميباشد. وجود فلزات سنگين در غلظت بيش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلف نظير مسموميت، حساسيت شديد، ضايعات كروموزومي، عقب افتادگي ذهني، فراموشي، پاركينسن، سنگ كليه، نرمي استخوان و انواع سرطان منجمله سرطان پروستات ميگردد. يكي از كارشناسان محيط زيست، آلودگي محيط مخصوصا آب با فلزات سنگين را بعنوان بزرگترين گناهي كه بشر در طبيعت انجام ميدهد ارزيابي نموده است..

د) ميكرواورگانيزم هاي بيماري زا
ميكربها از طريق نفوذ فاضلاب انساني در آب آشاميدني به انسان منتقل مي شوند
امراض مختلفي بوسيله آب به انسان منتقل مي شوند. از جمله اين امراض مي توان وبا، حصبه، اسهال ميكربي و خوني، هپاتيت، سل، ديفتري، انگلهاي خوني و كبدي را نام برد. عوامل بروز اين بيماريها كه شامل تك ياخته ها، ويروس ها، باكتري ها، كرم ها و انگلها مي باشند، از طريق نفوذ فاضلاب در آب آشاميدني به انسان منتقل مي شود. بيماري هاي ناشي از آب آلوده سالانه نزديك به يك ميليارد انسان را در روي كره زمين مبتلا مي كند و باعث مرگ حدود 10 ميليون نفر مي شود.

2- منشاء آب
آب لـوله كشي
آب تهران كه از سدهاي كرج، لار و لتيان تامين مي گردد داراي كيفيت بالائي بوده و از اين نظر معروفيت جهاني دارد. در سالهاي اخير بعلت كافي نبودن آب اين سدها، براي تامين آب مورد نياز تهران چاههاي عميق در سطح و حومه شهر حفر گرديده و آب آن به شبكه شهري اضافه گرديده است. آب اين چاهها سختي آب تهران را بالا برده است و در صورتيكه قبل از ورود به شبكه تصفيه و گندزدايي نشود مي تواند از طريق نشت پساب منشاء آلودگي هاي انگلي و ميكروبي و فلزات سنگين شود. از طرف ديگر بالا بودن مقدار كلر تزريقي در تصفيه خانه ها براي مقابله با اين آلودگي ها موجب ايجاد آلودگي شيميايي آب مي گردد كه علاوه بر طعم و بوي نامطبوع، كلر موجب ايجاد تركيبات بيماري زاي تري هالومتانها مي شود. آب هاي شهري را بايستي قبل از استفاده از وجود ميكرب ها و انگل ها و همچنين كلر و تركيبات آن و در صورت موجود بودن، از فلزات سنگين پاك کرد.

آبمعـدني
در اكثر كشورهاي غربي براي شرب از آب لوله كشي استفاده نشده و بجاي آن از آب آشاميدني بسته بندي شده در بطري استفاده مي گردد.. دليل اين امر بدي كيفيت آب لوله كشي اين ممالك كه از رودخانه هاي حاوي فاضلاب تصفيه شده تامين ميگردد ميباشد.
آبمعدني در كشورهائي كه آب لوله كشي از تصفيه پساب تهيه ميشود و فاقد املاح مفيد ميباشد و يا دسترسي به آب پاك ميسر نمي باشد، تنها شيوه مطمئن تامين آب شرب است.
در مورد استفاده از آبمعدني در كشور ما بايستي به موارد زير توجه کرد:
همه آبهاي بطري شده آبمعدني نميباشند. عبارت” آب آشاميدني “قيد شده بر روي بطري ها نشان دهنده آن است كه اين آبها فاقد املاح معدني كافي بود و اكثرا از چاههاي داخل يا اطراف شهر بدست مي آيند.
- منشاء آب ( چشمه يا چاه) ميتواند بعلت مجاورت با عوامل آلوده كننده آب مانند چاههاي فاضلاب محدوده شهري و ييلاقي، كارخانجات و محل چراي دام و غيره در معرض آلودگي قرار گيرد.
- عدم رعايت مسائل بهداشتي و آلوده بودن احتمالي بطري و درب بطري در خط پركن آبمعدني مي تواند موجب آلودگي آبمعدني گردد.

ميكرواورگانيزم ها در شرايط مساعد در داخل بطري بسرعت رشد کرده و تكثير مي شوند. از اين نظر آبمعدني را بايستي پيش از گذشت تاريخ مصرف استفاده نموده و قبل از مصرف چند روز در داخل يخچال نگهداري نمود.
3- روش هاي تصفيه آب خانگي
متداول ترين روش هاي تصفيه آب خانگي بشرح زير ميباشد :

رزين هاي تبادل يون
براي كاهش سختي آب
رزين هاي تبادل يوني با تبديل يون هاي كلسيم و منيزيم محلول در آب به يون هاي نامحلول ، آنها را جذب و در نتيجه سختي آب را كاهش مي دهد. متاسفانه، اين رزين ها محيط بسيار مساعدي براي رشد و تكثير باكتريها ميباشند بطوريكه تعداد باكتريها در داخل اين فيلترها در كمترين مدتي به ميزان قابل توجهي افزايش مي يابد.
جديدا براي مقابله با تكثير ميكرواورگانيزم ها در محيط رزيني، فيلترهاي رزيني نوع Bacteriostatic توليد شده است كه تا حدودي مانع تكثير سريع ميكروبها در داخل فيلتر مي گردد. با اين وجود، قبل وبعد از اين نوع فيلتر آب بايستي كاملا ضدعفوني شود و چون راكد ماندن‌ آب در داخل بستر رزين موجب گنديدگي سريع آب مي گردد، بايد دقت نمود كه آب در داخل اين فيلترها هميشه جريان داشته باشد. رزينهاي داخل فيلتر پس از مدتي اشباع شده و بايستي تعويض شوند. استفاده از اين فيلترها براي آبهاي مشكوك و يا آلوده به ميكروب و انگل مجاز نمي باشد.

كربن اكتيو (زغال فعال)
براي حذف كلر، رنگ، بو و تري هالومتانها
فيلترهاي كربن فعال خاصيت جذب مواد آلي و بعضي فلزات سنگين محلول در آب را دارد و رنگ، بو، كلر و تركيبات كلر آب را حذف مي نمايد. مشابه فيلترهاي رزين، بستر كربن فعال محيط مساعدي براي تغذيه و تكثير باكتري ها بشمارمي آيند و پس از آن گندزدايي و تصفيه ميكربي ضروري ميباشد.

زئوليت
براي حذف فلزات سنگين
زئوليت ها رزين هاي طبيعي هستند كه داراي خاصيت مبادله كاتيوني و حذف فلزات سنگين ميباشند. از جمله موارد مهم كاربري زئوليت ها حذف كاتيونهاي ارسنيك، تيتان، آلومينيوم كوبالت، كرم، آلومينيوم، سرب، روي و غيره ميباشد.

فيلترهاي سراميكي
براي حذف مواد معلق، باكتري ها و انگلها
فيلترهاي سراميكي با منفذهاي عبور آب حدود 5/0 ميكرون، مانع عبور مواد معلق و كليه انگلها و ميكربها گرديده و با اطمينان كامل آلاينده هاي بيماري زاي آب را حذف مي نمايند. حتي آبهاي آلوده و مشكوك پس از عبور از اين صافي ها كاملا شفاف، بهداشتي و قابل شرب مي گردند.
تصفيه با فيلترهاي سراميكي تنها روش غيرشيميايي ميباشد كه بدون نياز به برق، آلودگي هاي ميكربي آب را حذف مي نمايد. فيلترهاي سراميك مرغوب، در مواقع شيوع بيماريهاي اپيدمي نيز بهترين شيوه تامين آب شرب سالم در محل مصرف ميباشند.

4- دستگاه هاي تصفيه آب خانگي
بطوريكه مشاهده مي شود، هيچ يك از روشهاي فوق به تنهايي قادر به تامين آب شرب سالم و گوارا نمي باشد. با در نظر گرفتن مواد زائد موجود در آب و با استفاده از روشهاي مختلف تصفيه بايستي مواد زائد را از آب خارج نمود.
روش تامين آب شرب سالم خانگي