เครื่องกรองน้ำกำจัดสิ่งเจือปนโดยลดการปนเปื้อนของน้ำโดยใช้สิ่งกีดขวางทางกายภาพละเอียด กระบวนการทางเคมี หรือกระบวนการทางชีวภาพ เครื่องกรองน้ำสามารถทำความสะอาดน้ำได้ในระดับที่แตกต่างกัน เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การชลประทานทางการเกษตรน้ำดื่มที่เข้าถึงได้ การใช้งานในอุตสาหกรรม ตู้ปลาสาธารณะและส่วนตัวและการใช้บ่อและสระว่ายน้ำอย่าง ปลอดภัย

ตัวกรองใช้การร่อนการ ดูด ซับการแลกเปลี่ยนไอออน ไบโอฟิล์มและกระบวนการอื่นๆ เพื่อกำจัดสารที่ไม่ต้องการออกจากน้ำ แตกต่างจากตะแกรงหรือกระชอนตัวกรองสามารถกำจัดอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่ารูที่น้ำไหลผ่านได้มาก เช่น ไนเตรตหรือเชื้อโรค เช่นคริปโตสปอริเดียม^{[ 1 ]}

ในบรรดาวิธีการกรอง ตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่การตกตะกอนซึ่งใช้ในการแยกของแข็งและสารแขวนลอยออกจากน้ำ^{[ 2 ]}และ การบำบัด ด้วยถ่านกัมมันต์ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้น้ำเดือดเทผ่านผ้าเพื่อดักจับสารตกค้างที่ไม่ต้องการ^{[ 3 ]}นอกจากนี้ ยังมีการใช้เครื่องจักรในการทำงานเกี่ยวกับการแยกเกลือออกจากน้ำและการทำให้บริสุทธิ์ของน้ำโดยการถ่ายโอนน้ำไปยังถังกรองน้ำ หลาย ชั้น เทคนิคนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อการกรองน้ำในระดับที่ใหญ่ขึ้น เช่น การให้บริการแก่เมืองทั้งเมือง^{[ 2 ]}

วิธีการทั้งสามนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากมีประวัติย้อนหลังไปหลายศตวรรษและเป็นพื้นฐานของวิธีการกรองสมัยใหม่หลายวิธีที่ใช้ในปัจจุบัน

ประเภทของตัวกรองน้ำสำหรับเทศบาลและระบบบำบัดน้ำขนาดใหญ่อื่นๆ ได้แก่ตัวกรองแบบมีเดียตัวกรองแบบตะแกรงตัว กรอง แบบดิสก์เตียงกรองทรายแบบช้าตัวกรองทรายแบบเร็วตัวกรองผ้า^{[ 4 ]}และตัวกรองทางชีวภาพ เช่นเครื่องขัดสาหร่าย^{[ 5 ]}

เครื่องกรองน้ำแบบใช้เฉพาะจุดสำหรับใช้ในบ้าน ได้แก่ไส้กรองคาร์บอนกัมมันต์แบบเม็ดไส้กรองแบบลึก ไส้กรองโลหะผสมไส้กรองเซรามิกแบบมีรู พรุนขนาดเล็ก ไส้กรอง เรซินคาร์บอนบล็อกเมมเบ รน ไมโครฟิลtrationและอัลตราฟิลtration ไส้กรองบางชนิดใช้มากกว่าหนึ่งวิธีการกรอง ตัวอย่างเช่น ระบบหลายชั้น ไส้กรองแบบเหยือกสามารถใช้สำหรับน้ำดื่มปริมาณน้อยกาต้มน้ำ บางรุ่น มีไส้กรองในตัว โดยส่วนใหญ่เพื่อลดการสะสม ของตะกรัน

^{นักเดินป่า [ 6 ]}องค์กรช่วยเหลือในช่วงภาวะฉุกเฉินด้านมนุษยธรรม และกองทัพใช้เครื่องกรองน้ำ เครื่อง กรองเหล่านี้มักมีขนาดเล็ก พกพาสะดวก และน้ำหนักเบา (1–2 ปอนด์ (0.45–0.91 กิโลกรัม) หรือน้อยกว่า) โดยทั่วไปจะกรองน้ำโดยใช้ปั๊มมือแบบกลไก แม้ว่าบางรุ่นจะใช้ระบบหยด แบบไซฟอนเพื่อบังคับน้ำผ่าน ในขณะที่บางรุ่นติดตั้งอยู่ในขวดน้ำ น้ำสกปรกจะถูกสูบผ่านท่อซิลิโคนแบบยืดหยุ่นที่มีตะแกรงกรอง ผ่านตัวกรองพิเศษ และไปสิ้นสุดที่ภาชนะ ตัวกรองเหล่านี้ทำงานเพื่อกำจัดแบคทีเรียโปรโตซัวและซีสต์ของจุลินทรีย์ที่อาจก่อให้เกิดโรค ตัวกรองอาจมีตาข่ายละเอียดที่ต้องเปลี่ยนหรือทำความสะอาด และเครื่องกรองน้ำเซรามิกต้องขัดด้านนอกออกเมื่ออุดตันด้วยสิ่งสกปรก

เครื่องกรองน้ำเหล่านี้ไม่ควรสับสนกับอุปกรณ์หรือยาเม็ดที่ใช้ฆ่าเชื้อโรคในน้ำ ซึ่งสามารถกำจัดหรือฆ่าไวรัสเช่นไวรัสตับอักเสบเอและไวรัสโรตาได้

ตัวกรองเซรามิกเป็นวิธีการกรองน้ำราคาประหยัดและมีการใช้งานอย่างแพร่หลายแม้จะเป็นหนึ่งในวิธีการกรองที่เก่าแก่ที่สุด^{[ 7 ]}ตัวกรองเหล่านี้ไม่เพียงแต่พบได้ในบ้านเรือนเท่านั้น แต่ยังใช้ในวิศวกรรมอุตสาหกรรม (เช่น ตัวกรองอุณหภูมิสูง) สำหรับกระบวนการต่างๆ อีกด้วย^{[ 8 ]}

ไส้กรองเซรามิกแบบดั้งเดิมที่ใช้สำหรับน้ำดื่มในชีวิตประจำวัน ซึ่งรู้จักกันในชื่อไส้กรองแบบแท่ง ทำงานโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงและแท่งกรองตรงกลาง ทำให้กระบวนการกรองใช้เวลานานมาก

คำว่า การขัดเงาน้ำ สามารถหมายถึงกระบวนการใดๆ ที่กำจัดอนุภาคขนาดเล็ก (โดยปกติคืออนุภาคขนาดไมโครสโคป) หรือกำจัดสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำมากออกจากน้ำ กระบวนการและความหมายจะแตกต่างกันไปตามบริบท ผู้ผลิต ตัวกรอง ตู้ปลาอาจอ้างว่าตัวกรองของตนทำการขัดเงาน้ำโดยการดักจับ "อนุภาคขนาดเล็ก" ภายใน แผ่น ไนลอนหรือโพลีเอสเตอร์เช่นเดียวกับที่วิศวกรเคมีสามารถใช้คำนี้เพื่ออ้างถึงการกำจัดเรซินแม่เหล็กออกจากสารละลายโดยการผ่านสารละลายไปบนชั้นของอนุภาคแม่เหล็ก^{[ 9 ]}ในแง่นี้ การขัดเงาน้ำจึงเป็นเพียงอีกคำหนึ่งสำหรับระบบกรองน้ำทั้งบ้าน การขัดเงายังทำในระดับใหญ่ในโรงงานบำบัดน้ำเสียอีกด้วย^{[ 10 ]}

หลักฐานชี้ให้เห็นว่าอียิปต์เป็นหนึ่งในอารยธรรมแรกๆ ที่ใช้สารส้มในการกำจัดของแข็งแขวนลอย^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}ก่อนปี 1100 ก่อนคริสต์ศักราช ชาวมิโนอันใช้ตัวกรองทราย บ่อเก็บน้ำในชุมชน และตัวกรองเซรามิกเพื่อกำจัดตะกอนออกจากแหล่งน้ำ^{[ 13 ]}ตำราสันสกฤตโบราณ เช่นสุศรุตสัมหิตาอธิบายถึงเทคนิคต่างๆ รวมถึงการต้ม การตากแดด และการกรองผ่านทรายและกรวด^{[ 14 ] [ 15 ]}ในกรีกโบราณฮิปโปเครติสสนับสนุนการใช้น้ำสะอาดและคิดค้นตัวกรองผ้าที่รู้จักกันในชื่อปลอกฮิปโปเครติส^{[ 16 ] [ 17 ]}ในประเทศจีน การต้มน้ำกลายเป็นเรื่องปกติเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของน้ำ^{[ 18 ] [ 19 ]} เมื่อประมาณ 2,000 ปีที่แล้วอารยธรรมมายาใช้ระบบกรองที่มีแร่ควอตซ์และซีโอไลต์^{[ 20 ] [ 21 ]}ต่อมา วิศวกรชาวเปอร์เซียอัล-คาราจีได้อธิบายวิธีการกรองน้ำในงานของเขาเรื่อง การสกัดน้ำที่ซ่อนเร้น^{[ 22 ]}

ก่อนการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ การมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กยังไม่ถูกค้นพบ กว่า 200 ปีผ่านไปก่อนที่กล้องจุลทรรศน์จะถูกประดิษฐ์ขึ้น และความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์กับโรคก็ชัดเจนขึ้น ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 มีการพิสูจน์ได้ว่า โรคอหิวาต์ติดต่อผ่านทางน้ำที่ปนเปื้อน ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ทฤษฎีของ หลุยส์ ปาสเตอร์เกี่ยวกับเชื้อโรคที่เป็นอนุภาคได้สร้างความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างจุลินทรีย์กับโรคขึ้นมา การกรองเป็นวิธีการทำน้ำให้บริสุทธิ์ที่ได้รับการยอมรับในศตวรรษที่ 18 และโรงบำบัดน้ำประปาแห่งแรกของเทศบาลถูกสร้างขึ้นในสกอตแลนด์ในปี 1832 อย่างไรก็ตาม คุณค่าทางสุนทรียภาพของน้ำมีความสำคัญในขณะนั้น และมาตรฐานคุณภาพน้ำที่มีประสิทธิภาพก็ยังไม่มีอยู่จนกระทั่งปลายศตวรรษที่ 19 ^{[ 23 ]}

ในช่วงศตวรรษที่ 19 และ 20 เครื่องกรองน้ำสำหรับใช้ในครัวเรือนโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นเครื่องกรองทรายแบบช้าและเครื่องกรองทรายแบบเร็ว (เรียกอีกอย่างว่าเครื่องกรองเชิงกลและเครื่องกรองแบบอเมริกัน) แม้ว่าจะมีระบบกรองน้ำขนาดเล็กจำนวนมากก่อนปี 1800 แต่เมืองเพสลีย์ ประเทศสกอตแลนด์ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าเป็นเมืองแรกที่ได้รับน้ำกรองสำหรับทั้งเมือง เครื่องกรองเพสลีย์เริ่มใช้งานในปี 1804 และเป็นเครื่องกรองทรายแบบช้าชนิดแรกๆ ตลอดช่วงปี 1800 มีการสร้างเครื่องกรองทรายแบบช้าหลายร้อยเครื่องในสหราชอาณาจักรและในทวีปยุโรป มีการสร้างและใช้งานเครื่องกรองทรายแบบช้าแบบไม่ต่อเนื่องที่เมืองลอว์เรนซ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ในปี 1893 เนื่องจาก มีการระบาดของ ไข้ไทฟอยด์ อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดจากการปนเปื้อนของสิ่งปฏิกูลในแหล่งน้ำ^{[ 24 ]}เครื่องกรองทรายแบบช้าที่ทำงานต่อเนื่องเครื่องแรกได้รับการออกแบบโดยAllen HazenสำหรับเมืองAlbany รัฐนิวยอร์กในปี 1897 ^{[ 25 ]}ประวัติศาสตร์ที่ครอบคลุมที่สุดเกี่ยวกับการกรองน้ำได้รับการตีพิมพ์โดยMoses N. Bakerในปี 1948 และพิมพ์ซ้ำในปี 1981 ^{[ 24 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1800 การกรองเชิงกลเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ต้องอาศัยการเติมอะลูมิเนียมซัลเฟตก่อนกระบวนการกรอง อัตราการกรองสำหรับการกรองเชิงกลโดยทั่วไปจะเร็วกว่าตัวกรองทรายแบบช้าถึงกว่า 60 เท่า จึงต้องการพื้นที่ดินน้อยลงอย่างมาก โรงงานกรองเชิงกลสมัยใหม่แห่งแรกในสหรัฐอเมริกาถูกสร้างขึ้นที่ลิตเติลฟอลส์ รัฐนิวเจอร์ซีย์สำหรับบริษัทอีสต์เจอร์ซีย์วอเตอร์ จอร์จ ดับเบิลยู ฟูลเลอร์ออกแบบและควบคุมดูแลการก่อสร้างโรงงาน ซึ่งเริ่มดำเนินการในปี 1902 ^{[ 26 ]}ในปี 1924 จอห์น อาร์ เบย์ลิสได้พัฒนาระบบช่วยล้างย้อนกลับแบบตะแกรงคงที่ ซึ่งประกอบด้วยท่อที่มีหัวฉีดที่ฉีดน้ำเข้าไปในวัสดุกรองในระหว่างการขยายตัว^{[ 27 ]}

• การล้างย้อน (การบำบัดน้ำ)
• การกรองด้วยคาร์บอน
• การกลั่น
• สื่อฟลักซ์การเสื่อมสภาพจลน์
• เครื่องกรองน้ำแบบใช้ ณ จุดใช้งาน
• การบำบัดน้ำ ณ จุดใช้งาน
• ระบบรีเวิร์สออสโมซิส
• โรงงานระบบรีเวิร์สออสโมซิส
• เครื่องแยกทราย
• อ่างตกตะกอน
• สุขอนามัยของสระว่ายน้ำ
• การทำให้น้ำอ่อนลง

Wikisourceมีเนื้อหาของบทความ " Filter " จากหนังสือ The New Student's Reference Work

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องกรองน้ำในวิกิมีเดียคอมมอนส์