مقایسه مخزن پلی اتیلن، فایبرگلاس، بتنی و فلزی

مقایسه مخزن آب پلی اتیلن، فلزی، بتنی و فایبرگلاس

انتخاب مخزن آب فقط به قیمت و حجم ذخیره‌سازی محدود نمی‌شود. جنس مخزن یکی از مهم‌ترین عوامل در تعیین کیفیت آب، طول عمر مخزن، هزینه تعمیر و نگهداری و سلامت مصرف‌کنندگان است. امروزه چهار نوع مخزن بیشتر از سایر گزینه‌ها مورد استفاده قرار میگیرید، اولین گزینه مخزن پلی اتیلن (پلاستیکی)، گزینه بعدی مخزن فلزی(فولادی و گالوانیزه)، سومین گزینه مخزن بتنی و در نهایت گزینه آخر که مخزن فایبرگلاس(FRP) می‌باشد.

اصلی‌ترین سوالی که این مقاله به آن پاسخ خواهد داد این است که، اگر قرار باشد مخزن آب بخریم، کدام گزینه مناسب است؟ برای پاسخ به این سوال از مقاله‌های علمی معتبر که حاصل مطالعه و پژوهش‌های دانشگاهی منتشر شده درباره کیفیت آب و عملکرد مخازن است را بررسی کرده‌ایم.

دلایل اهمیت جنس مخزن آب

بسیاری بر این باورند که مخزن آب محفظه‌ای برای نگهداری آب است و هیچ اثری بر کیفیت آن نخواهد گذاشت. اما واقعیت چیز دیگری است آب برای ساعت‌ها، روزها یا حتی ماه‌ها در تماس مستقیم با دیواره داخلی مخزن بوده و اثر مستقیم بر کیفیت آن دارد. اگر جنس مخزن آب مناسب نباشد ممکن است ترکیباتی وارد آب شود که در اثر خوردگی یا واکنشات مختلف به وجود آمده‌اند که علاوه بر کاهش عمر مفید مخزن، بر سلامت و کیفیت آب اثر می‌گذارند.

انواع مخازن آب

مخازن آب بر اساس جنس بدنه که موضوع اصلی این مقاله است به چهار دسته اصلی که پر مصرف هستند تقسیم می‌شوند، در ادامه هر یک معرفی می‌شوند.

مخزن آب پلی اتیلن

یکی از رایج‌ترین و پر مصرف‌ترین مخازن آب موجود در بازار این مخزن است، که با توجه به خاصیت شکل‌پذیری پلی اتیلن در ابعاد و لیتراژ بسیار متنوعی موجود هستند. این مخازن از پلی اتیلن HDPE Food Grade و به روش Rotational Molding ( دورانی) تولید می‌شوند. ازویژگی‌های این مخازن می‌توان به، وزن سبک، مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، نصب آسان و قیمت مناسب اشاره کرد.

مخزن آب فلزی

این مخازن معمولا از فولاد یا ورق گالوانیزه ساخته می‌شوند. در گذشته برای ذخیره آب در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند اما به مرور زمان جای خود را به مخازن پلی اتیلن داده‌اند.

مخزن آب بتنی

این نوع مخزن آب برای ذخیره آب در حجم‌های بسیار زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرد که بیشتر در پروژه‌های بزرگ صنعتی، تصفیه خانه‌ها و ذخیره آب برای کشاورزی گزینه مناسبی می‌باشند.

مخزن فایبرگلاس

در برخی از صنایع با توجه به نوع مایع و ابعاد محیط بسیار پرکاربرد هستند. نکته قابل توجه این که مخازن فایبرگلاس هزینه ساخت بیشتری نسبت مخزن پلی اتیلن دارند.

مقایسه علمی کیفیت آب در مخازن مختلف

یکی از مهم‌ترین تحقیقات انجام شده در سال 2019 بر کیفیت آب ذخیره شده در مخازن پلاستیکی، فولادی و بتنی نتایج جالبی داشته، این نتیجه حاصل آزمایش و مقایسه واقعی بود.

نتیجه اول

آب ذخیره شده در مخزن فولادی بیشترین میزان هدایت الکتریکی (Electrical Conductivity) را داشت. این موضوع نشان می‌دهد یون‌های بیشتری وارد آب شده که محققان علت اصلی را خوردگی فولاد اعلام کردند.

نتیجه دوم

میزان TDS (مواد جامد محلول) در مخزن فولادی از سایر مخازن بیشتر بود. این خود نشان دهنده اثر مستقیم جنس مخزن بر کیفیت آب است.

نتیجه سوم

در مخزن بتنی مقدار PH آب افزایش یافته که علت اصلی این واکنش، ترکیبات آهکی موجود در بتن است که در تماس طولانی مدت با آب باعث تغییر PH می‌شود.

نتیجه چهارم

نتیجه این مطالعه در سال 2019 نشان داد که آب ذخیره شده در مخزن پلی اتیلن کمترین تغییر را در پارامترهای شیمیایی نشان داده که به بیان ساده‌تر، پلی اتیلن کمترین تاثیر را بر کیفیت آب داشته، این دقیقا همان دلیلی افزایش تقاضا برای مخزن آب پلی اتیلن یا پلاستیکی را است.

The plastic storage facility showed the least variation in water quality parameters.

چرا پلی اتیلن زنگ نمی‌زند؟

فولاد در حضور آب وارد واکنش اکسیداسیون یا زنگ زدگی می‌شود و نتیجه این واکنش، کاهش ضخامت دیواره، ورود یون‌های فلزی به آب، تغییر رنگ و طعم آب. اما در مقابل پلی اتیلن یک پلیمر است. در ساختار آن فلزی وجود نداشته تا با آب واکنش داده و زنگ بزند به همین علت، پوسته نمی‌زند، بر کیفیت آب تاثیر منفی ندارد، نیاز به رنگ ضد زنگ ندارد و هزینه نگهداری بسیار کمتری دارد.

مقایسه وزن مخازن آب

یکی از مزیت‌های مهم مخازن پلی اتیلن، وزن بسیار پایین آن است. به طور مثال در یک لیتراژ معین، مخزن پلی اتیلن معمولا چندین برابر سبک‌تر از مخزن فولادی یا بتنی بوده که به خودی خود باعث سهولت در حمل، نصب سریع‌تر، کاهش نیاز به تجهیزات سنگین و موجب کاهش هزینه اجرای پروژه می‌شود.

عوامل موثر در انتخاب مخزن آب مناسب

نتایج نشان داد که مخزن پلی اتیلن کمترین تاثیر را بر کیفیت آب دارد. اما انتخاب یک مخزن مناسب تنها به کیفیت آب محدود نمی‌شود و عواملی مانند طول عمر، مقاومت در برابر خوردگی، هزینه تعمیر و نگهداری، تحمل فشار محیطی و قیمت نیز نقش مهمی بر تصمیم گیری در انتخاب دارند. در ادامه به این عوامل اشاره می‌کنیم.

• مقاومت در برابر خوردگی: خوردگی از مهم‌ترین عوامل کاهش عمر مفید مخزن آب است. زمانی که فولاد برای مدت طولانی در تماس با آب و اکسیژن قرار می‌گیرد، فرآیند اکسیداسیون و زنگ زدگی آغاز می‌شود که باعث کاهش ضخامت بدنه و افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود. در مقابل مخزن پلی اتیلن که یک پلیمر ترموپلاستیک است واکنش الکترو شیمیایی در آن رخ نمی‌دهد. به همین دلیل، دچار زنگ زدگی یا پوسیدگی ناشی از تماس با آب نمی‌شود.
• مقاومت در برابر اشعه UV: از مهمترین ویژگی‌های مخزن پلی اتیلن مناسب استفاده از مواد اولیه دارای پایدار کننده UV (UV Stabilizer) در تولید است. که باعث افزایش دوام مخزن در برابر تابش خورشید و اشعه UV می‌شود. مخازنی که از مواد بازیافتی یا فرمولاسیون نامناسب ساخته می‌شوند، ممکن است در طول زمان دچار کاهش استحکام، تغییر رنگ یا ترک‌های سطحی شوند.

• مقاومت در برابر ضربه: در هنگام جابجایی برای نصب یا سرویس دوره‌ای امکان ضربه به مخزن وجود دارد. پلی اتیلن به دلیل ساختار مولکولی خود، انعطاف پذیری بیشتری نسبت به بتن دارد و در برابر ضربه‌های معمولی عملکرد مناسبی از خود نشان می‌دهد اما مخازن فلزی ممکن است بر اثر ضربه دچار فرورفتگی شوند. در مقابل مخزن فایبرگلاس درصورت وارد شدن ضربه شدید دچار شکستگی یا ترک می‌شود.
• مقاومت در برابر مواد شیمیایی: یکی از دلایل استفاده از مخزن پلی اتیلن درصنایع، مقاومت بالا در برابر انواع مواد شیمیایی است. به همین علت، علاوه بر ذخیره آب، از این مخازن جهت نگهداری اسیدهای رقیق، بازها، کودهای مایع و برخی دیگر از مواد شیمیایی صنعتی استفاده می‌شود. البته همه مواد شیمیایی شرایط یکسانی نداشته و برای مواد خورنده قوی باید سازگاری آن مایع با جداول مقاومت شیمیایی سازنده بررسی شود.

• 

• طول عمر: طول عمر یک مخزن به عوامل متعددی مانند، کیفیت مواد اولیه، ضخامت دیواره، نحوه نصب، کیفیت نگهداری و شرایط آب و هوایی وابسته است. اگر مخزن پلی اتیلن ازمواد اولیه استاندارد تولید شده باشد و به درستی نصب و نگهداری شود، می‌تواند سال‌ها بدون آسیب در شرایط ایده‌آلی در چرخه مصرف قرار گیرد. در مقابل مخازن فلزی معمولا در طول زمان مصرف نیازمند بازسازی، پوشش ضد زنگ یا تعمیر بخش‌های خورده شده هستند.
• هزینه نگهداری: از جمله تفاوت‌های اساسی مخزن آب پلی اتیلن با سایر مخازن می‌توان به، بدون نیاز نگهداری‌های هزینه‌بر، بدون نیاز به رنگ‌آمیزی یا پوشش ضد زنگ، سرویس و شستشوی نسبتا آسان، اشاره کرد.
• هزینه خرید: در بازار ایران، قیمت نهایی به عواملی مانند برند، ضخامت، تعدد لایه‌ها، ظرفیت و گارنتی (خدمات پس از فروش) بستگی دارد. با این حال، به طور کلی: مخازن بتنی برای پروژه‌های بزرگ مقرون به‌صرفه هستند، اما هزینه اجرایی بالایی دارند. مخازن فلزی و فایبرگلاس معمولا گران‌تر از مخازن دیگر هستند. مخزن پلی اتیلن معمولا تعادل مناسبی بین قیمت، دوام و کیفیت ارائه می‌دهد که همین امر باعث شده، در ساختمان‌های مسکونی، مجتمع‌ها،ویلاها و بسیاری از صنایع تولیدی و کشاورزی، اولین انتخاب بین مصرف کنندگان باشد.

آیا پلی اتیلن مواد شیمیایی وارد آب نمی‌کند؟

برای پاسخ به این نوع پرسش‌ها باید گفت که اگر مخزن از پلی اتیلن با گرید غذایی (Food Grade) تولید شده باشد و از استانداردهای معتبر پیروی کرده باشد، برای ذخیره آب بهترین گزینه است. البته این موضوع به نوع و کیفیت مواد اولیه، روش تولید وبسیاری از عوامل دیگر نیز وابسته است. به همین علت در هنگام خرید بهتر است محصولی انتخاب کنید که توسط تولید کننده معتبر ساخته شده و مشخصات فنی آن شفاف باشد.

آیا رشد جلبک به جنس مخزن مربوط است؟

یکی از باورهای اشتباه میان مصرف کنندگان این است که تصور می‌کنند که جنس مخزن عامل رشد جلبک است. در صورتی که، جلبک برای رشد به سه عامل، نور، رطوبت و مواد مغذی نیاز دارد. بنابر این فارغ از این که جنس مخزن، فلزی، بتنی، فایبرگلاس یا پلی اتیلنی است زمانی که از ورود نور به داخل مخزن جلوگیری شود، احتمال رشد جلبک به شدت کاهش پیدا می‌کند. مخازن پلی اتیلن که مخصوص آب تولید می‌شوند به صورت سه لایه یا چند لایه بوده که لایه میانی مشکی رنگ عمل فیلتر کننده نور را بر عهده دارد و مانع از نفوذ نور به داخل مخزن می‌شود. نکته قابل ذکر این است که سه لایه بودن مخزن به تنهایی تضمین بر عدم رشد جلبک نیست، اگر درب مخزن باز بماند، حتی نور لامپ نیز می‌تواند شرایط را برای رشد جلبک فراهم کند.

تفاوت مخزن سه لایه و تک لایه

همانطور که مشخص است اصلی‌ترین تفاوت میان این دو، تعدد لایه‌ها است. مخزن تک لایه ممکن است بی‌رنگ، رنگی یا سفید باشد اما به هیچ عنوان برای نگهداری آب گزینه مناسبی نیست، بیشترین کاربرد این مخازن در صنایع مختلفی مثل صنایع آزمایشگاهی، دارویی و تولیدی است. اما مخازن سه لایه ضد جلبک، مقاوم در برابر اشعه UV، حافظ کیفیت آب است.

نقش اشعه UV در عمر مخزن

نور خورشید به مرور زمان می‌تواند ساختار پلیمر را تخریب کند و باعث شکننده شدن مخزن، تغییر رنگ مخزن، کاهش خواص مکانیکی مخزن و در نهایت کاهش عمر مفید مخزن شود. به همین دلیل تولید کنندگان در فرآیند تولید مخزن از پایدارکننده‌های UV استفاده می‌کنند تا از تخریب‌های UV جلوگیری کنند.

آیا آب داخل مخزن همیشه سالم می‌ماند؟

خیر، این مورد یکی از مهم‌ترین نکاتی است که بسیاری از فروشندگان به آن اشاره نمی‌کنند. مطالعات انجام شده روی مخازن ذخیره آب نشان می‌دهد که عواملی مانند: ماندگاری طولانی آب، افزایش دمای آب، ورود گردو غبار، باز بودن درب مخزن و عدم توجه به سرویس دوره‌ای می‌تواند باعث افزایش رشد میکرو ارگانیسم‌ها شود. بنابراین کیفیت آب علاوه بر جنس مخزن، ارتباط مستقیم با نحوه استفاده و نگهداری از مخزن دارد.

بازه زمانی سرویس دوره‌ای مخزن آب

بازه زمانی شستشوی مخزن آب به کیفیت آب ورودی و شرایط استفاده بستگی دارد، اما برای مصارف خانگی معمولا توصیه می‌شود که سالی یک یا دو بار در صورت مشاهده رسوبات در کف و دیواره، مخزن شستشو و ضد عفونی شود. در صورتی که آب از چاه یا منابع تصفیه نشده تامین می‌شود، زمان بازدید میبایست کوتاه‌تر شود.

اشتباهات رایج هنگام نصب مخزن

حتی بهترین مخزن اگر به درستی نصب نشده باشد، ممکن است عمر کوتاهی داشته باشد. رایج‌ترین اشتباهات عبارتند از:

1. نصب روی سطح ناهموار: سطح زیر مخزن باید کاملا صاف، محکم و تراز باشد. فشار نامتقارن آب می‌تواند به مرور باعث تغییر شکل و آسیب به بدنه مخزن شود.
2. قرار دادن مخزن در فضای محدود: مخزن باید در مکانی نصب شود تا فضای کافی برای بازدید مخزن، شناور و تعمیرات احتمالی وجود داشته باشد.
3. اتصالات نامناسب: استفاده از تصالات نامناسب و غیر استاندارد می‌تواند عامل اصلی نشتی باشد.
4. قرارگیری مخزن در کنار منابع گرمازا: اگر چه مخزن آب پلی اتیلن در برابر گرما مقاومت مناسبی دارد، اما قرار گرفتن در کنار وسایل گرمایشی یا محیط‌های گرم مانند موتورخانه می‌تواند در طولانی مدت به مخزن آسیب وارد کند.

جمع بندی

انتخاب مخزن با توجه به جنس مخزن، نوع مایع و شرایط محیطی وابسته است. در انتخاب مخزن میبایست علاوه بر قیمت، به برند، کیفیت مواد اولیه، تعداد لایه‌ها، خواص مخزن مورد نظر و استانداردها توجه کنید. برای مصارف آب در انواع کاربردهای خانگی، کشاورزی و صنعتی، پیشنهاد فروشگاه تانکر بانک مخزن آب پلی اتیلن است زیرا به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، وزن کم، هزینه نگهداری پایین و حفظ سلامت و کیفیت آب، یکی از بهترین گزینه‌های پیش روی شماست.

سوالات متداول