تستخدم المرشحات الغشائية المنزلية عمومًا أغشية الترشيح الفائق (UF، وفقًا للاختصار بالإنجليزية) أو الترشيح الدقيق (MF، وفقًا للاختصار بالإنجليزية) على هيئة ألواح مسطحة أو وحدات ألياف مجوفة. حيث يتم ترشيح المياه عن طريق الجاذبية أو الضخ اليدوي. ومن ثم تعلق الجسيمات وال غرويات والبروتوزوا والبكتيريا والفيروسات على سطح ال غشاء. ويعتمد أداء الإزالة على حجم مسام ال غشاء وجودة التصنيع.مواد مستقرة غير قابلة للذوبان، صغيرة جدًا لدرجة أن الحركة العشوائية لجزيئات المياه تكفي لمنعها من الاستقرار تحت تأثير الجاذبية.غطاء أو طبقة رقيقة ومرنة من مادة طبيعية أو اصطناعية (مرشح).

يشير الترشيح الغشائي عمومًا إلى الأنظمة القائمة على أغشية MF وUF والترشيح النانوي والتناضح العكسي T.3 ، T.10 ، T.15 . عادة ما يكون لأغشية MF مسام بحجم من 0.1 إلى 0.5 ميكرومتر، لإزالة الجسيمات والبكتيريا والبروتوزوا من المياه. لكنها أقل كفاءة في إزالة الفيروسات. تحتوي أغشية UF على مسام أصغر (تتراوح مسام الأغشية الشائعة لمعالجة مياه الشرب ما بين 0.01-0.08 ميكرومتر) وتتخلص من الجسيمات والبكتيريا والبروتوزوا والفيروسات.عادةً ما يُستخدم الترشيح النانوي والتناضح العكسي على مستوى الأسرة على هيئة وحدات مضغوطة مركبة تحت الحوض لترشيح المياه في المواسير القادمة من شبكة التوزيع. هذه المرشحات ليست شائعة في حالات الطوارئ على مستوى الأسرة ما لم تكن قيد الاستخدام بالفعل، إلا أنها تستخدم في بعض الأحيان في مرافق الرعاية الصحية للحصول على مياه عالية الجودة. لذلك ينصب التركيز هنا على المرشحات الغشائية MF وUF التي يتم تشغيلها عن طريق الجاذبية أو الضخ اليدوي باعتبارها أنظمة مستقلة للمنازل التي تضم أسرًا فردية أو عدة أسر.

يمكن أن تتلوث الأغشية عندما تتشكل طبقة من المواد المجمعة على السطح بمرور الوقت، مما يقلل من معدل التدفق.
يمكن إزالة طبقة الأوساخ هذه بناءً على تصميم المرشح عن طريق الغسيل العكسي (تدفق كمية صغيرة من المياه النظيفة في الاتجاه العكسي) أو التنظيف (من خلال إضافة مواد كيميائية إلى السطح أو هزه أو دفقه). حيث تزداد الأوساخ بسبب زيادة محتوى المواد العضوية الطبيعية في المياه الخام وال عكارة العالية. قد تتسبب بعض أنواع المواد العضوية أو نسب معينة منها في تلوث الأغشية تلوثًا لا يمكن تنظيفه، مما يؤدي إلى انخفاض معدل التدفق باستمرار وزيادة الانسداد. لكن يمكن أحيانًا القضاء على هذه ال ملوثات عن طريق التنظيف الكيميائي.

اعتبارات التصميم

عادة ما تتميز المرشحات الغشائية المنزلية بالبساطة وسهولة الاستخدام. يعتمد التدفق عبر المرشح الغشائي على خصائص ال غشاء (النفاذية) ومساحة سطح ال غشاء بالإضافة إلى الضغط المستخدم وكمية ال ملوثات الناتجة عن المياه الخام. وفي الأنظمة التي تعتمد على الجاذبية، يمكن أن توفر وحدة غشائية جديدة أكثر من 40 لترًا/ساعة من المياه المعالجة لكل متر مربع من ال غشاء، حيث يوجد فرق ضغط هيدروستاتيكي يبلغ حوالي 100 سم.

المواد والمستلزمات

يتم توفير المرشحات الغشائية باعتبارها أنظمة جاهزة للاستخدام مع حاويات تخزين، أو على هيئة وحدات يلزم وضعها في الدلاء أو الجراكن المتوفرة محليًا أو تركيبها فيها. كما أن المادة المستخدمة في المرشح خفيفة ويصعب كسرها. ويتم توفير المضخات اليدوية باعتبارها جزءًا متكاملًا من النظام لتوليد الضغط وزيادة معدل التدفق، وذلك وفقًا للشركة المصنعة. وقد تتطلب المضخات اليدوية صيانة أو استبدال في حالة تلفها. كما أنه في الغالب، لا تتوفر المرشحات بكثرة في السوق في العديد من البلدان.

القابلية للتطبيق

يمكن توزيع المرشحات الغشائية المنزلية في المراحل القصوى، عندما تكون المياه متاحة بشكل عام ولكن جودتها قليلة أو غير معلومة، أو عندما يلوح في الأفق خطر تلوث المياه عند النقل والتخزين في المنزل. تُستخدم المرشحات الغشائية بشكل خاص عند الفصل ما بين السكان، أي عندما يتعذر استخدام التركيبات واسعة النطاق لأنظمة معالجة المياه. في حين تُستخدم بعض أنظمة UF في المناطق التي بها مياه عكرة أو مياه تحتوي على نسبة عالية من محتوى الحديد، مما يعمل على انسداد الأنظمة الأخرى أو إعاقتها. ويتزايد عدد الأنظمة والمنتجات في السوق ب سرعة، لكن لا يزال التوزيع في الغالب يتم عبر المنظمات غير الحكومية والمشاريع.

التشغيل والصيانة

تتطلب معظم أنظمة الترشيح الغشائي الغسيل العكسي والتنظيف، فقد ينسد المرشح ما لم يتم ذلك بانتظام. وتعتمد إمكانية انسداد المرشحات بالمياه المتعكرة عند التشغيل على نوع ال غشاء وتكوينه بالإضافة إلى آلية الغسيل العكسي ومعدل تكراره. وتحتوي بعض المنتجات على أنظمة الغسيل العكسي التلقائية. في بعض الأحيان، يمكن تقليل الانسداد قبل عملية الترشيح باستخدام مصافٍ بسيطة، يجب تنظيفها بانتظام. وتستدعي الحاجة إلى التدريب على تشغيل بعض المنتجات المتاحة في السوق. عند انسداد المرشحات الغشائية انسدادًا لا يمكن تنظيفه، فهذا يدل ببساطة على تعطلها، ولذلك يجب استبدال المرشح. وعادةً ما تضمن الشركة المصنعة تشغيل بدون تعطل لمدة من سنة إلى سنتين في حالة ال مياه السطحية (ذات المستوى المرتفع من ال عكارة والنسبة العالية من المواد العضوية)، بينما يمكن تشغيل المرشحات لفترة أطول في حالة المياه الصافية والنسبة المنخفضة من محتوى المواد العضوية. حيث تحدد الشركات المصنعة في الغالب كمية المياه المرشحة المتوقعة قبل حدوث الانسداد عند مستوى محدد من ال عكارة ونسبة معينة من محتوى المواد العضوية. عند اقتناء المرشحات الغشائية، قد تحتوي الأغشية على الجلسرين في المسام وعلى السطح، والذي يُغسل بالمياه خلال الاستخدام الأول. وقد ينتج عن ذلك بعض الرغوة التي يمكن التخلص منها، ولكنها في العادة ليست ضارة إذا اختلطت بمياه الشرب. بعد التخلص من الجلسرين، قد تنسد الأغشية انسدادًا لا يمكن تنظيفه، إذا جفت وهي مسدودة (على سبيل المثال خلال التخزين)، لذلك يجب أن تظل رطبة أو في بيئات رطبة عندما لا تكون قيد الاستخدام. 

الصحة والسلامة

أظهرت المرشحات الغشائية أداءً موثوقًا به، إلا أن جودتها قد تختلف بشكل كبير بناءً على الإنتاج. عندما يتم ضمان جودة الإنتاج والتحقق منها، تعد مرشحات UF واحدة من أكثر التقنيات موثوقية لإزالة البروتوزوا والبكتيريا، مما يحقق معدلات لوغارتمية للإزالة تصل إلى 6. تتميز المرشحات الغشائية ذات المسام الصغيرة (الأقل من 20 نانومتر) والتوزيع بحجم المسام الضيقة بقدرتها على القضاء على الفيروسات بشكل جيد. بينما قد يكون أداء الأغشية ذات المسام الكبيرة (الأكبر من 40-60 نانومتر، مثل جميع أغشية MF وبعض أغشية UF) أداءً محدودًا. تنتج معظم الأنظمة تدفقات سائلة خارجة مركزة خلال الغسيل العكسي، فيها تركيز الكائنات الحية الدقيقة أعلى من تركيز المياه الخام، لذلك يلزم التخلص منها بشكل صحيح. قد تصبح المياه المستخدمة في الغسيل العكسي خطرًا صحيًا عند استعمالها لأغراض أخرى في المنازل.

التكاليف

تكلف المرشحات الغشائية ما بين 15-100 دولار أمريكي لكل نظام. حيث تتفاوت التكلفة بناءً على تصميم الأغشية ومساحتها وجودة إنتاجها. وعادةً ما تعمل هذه الأنظمة بدون مواد استهلاكية، وتتميز بمتانتها. لذلك لا توجد تكاليف تشغيلية. ويتراوح العمر الافتراضي لها ما بين 6 أشهر إلى 5 سنوات، بناءً على جودة المنتج ومعدل تكرار الغسيل/التنظيف وجودة المياه المرشحة. ولا تتوفر هذه المرشحات عادةً على المستوى المحلي، مما يزيد من التكاليف ويؤخر وقت الاستلام وفقًا لتكاليف النقل وتشريعات الاستيراد.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

تتمتع المرشحات الغشائية بمستوى جيد من القبول. عادةً ما تعتبر المياه المعالجة بهذه الطريقة صالحة للشرب ونظيفة، نظرًا لإزالة الجسيمات العالقة إزالة تامة دون تغيير مذاق المياه ورائحتها. كما تتمتع معظم الأنظمة الغشائية بمعدلات تدفق أولية عالية نسبيًا مقارنة بمنتجات HWTS الأخرى. إلا أن بعض الأنظمة ليست سهلة التركيب والتشغيل. لذلك يلزم توفير تدريب مناسب وتوضيح مبدأ الترشيح وتشغيله وصيانته، للحصول على الاستفادة القصوى من التقنية. يتطور مجال الأغشية ب سرعة، وتظهر منتجات وتقنيات جديدة تعتمد على ترشيح UF في السوق الدولية كل عام.