Cum funcționează un cartuș cu filtru de apă de acasă: Cum purifică apa?

1. Filtrare fizică (filtrare grosieră)
Filtrarea fizică este cea mai de bază metodă de filtrare din Sisteme de filtrare a apei . Îndepărtează particulele mai mari și materia suspendată în apă prin pori sau structura fibrelor elementului de filtru. Mai simplu spus, este să filtrați acei poluanți insolubili sau foarte mari prin interceptarea fizică. Acest proces nu se bazează pe reacții chimice, ci elimină pur și simplu substanțele inutile prin acțiune fizică.
Principiul de lucru:
Filtrarea fizică se bazează pe fibrele sau porii materialului elementului de filtrare pentru a bloca impuritățile în apă. De exemplu, noroiul, rugina, particulele mari de poluanți în apă vor fi filtrate, asigurând astfel calitatea mai curată a apei.
Tipuri comune de elemente de filtru:
Element de filtrare cu fibră cu mai multe straturi: Acest element de filtru este în general compus din mai multe straturi de fibre diferite, cum ar fi fibre de bumbac, fibre de polipropilenă, etc. Acestea filtrează particule de dimensiuni diferite pe fiecare strat, îndepărtând treptat impurități mai mari și poluanți. Straturile de fibre de bumbac sunt de obicei utilizate pentru a capta particule mai mari, în timp ce fibrele de polipropilenă sunt utilizate pentru a filtra materia suspendată mai fină.
Element de filtrare ceramică: elementul de filtru ceramic folosește dimensiunea sa extrem de fină a porilor (de obicei mai puțin de 0,5 microni) ca mediu de filtru, care poate filtra eficient particulele fine, bacteriile, siltul, rugina și alte impurități în apă. Structura ceramicii este foarte puternică, poate fi folosită mult timp și nu este ușor de rupt.

2. Filtrare chimică
Filtrarea chimică elimină substanțele chimice nocive din apă prin efectul de adsorbție al materialului elementului de filtru. Filtrele chimice folosesc de obicei materiale speciale, cum ar fi carbonul activ sau rășina, care pot adsorbi substanțe nocive în apă pentru a obține efectul purificării apei. Spre deosebire de filtrarea fizică, filtrarea chimică nu numai că poate elimina particulele, dar poate elimina substanțele chimice dizolvate în apă.
Principiul de lucru:
Elementul de filtru chimic elimină substanțele chimice nocive din apă prin „adsorbție”. Moleculele poluante din apă interacționează cu suprafața elementului de filtru și sunt adsorbite la suprafață sau porii materialului elementului de filtru, eliminând astfel poluanții în apă.
Tipuri comune de elemente de filtru:
Element de filtru de carbon activat: Element de filtru de carbon activat adsorbe clor, miros, compuși organici volatili (COV), reziduuri de pesticide, materie organică dizolvată etc. în apă prin structura sa microporoasă uriașă la suprafață. Aceste substanțe sunt de obicei principala sursă de apă necurată, iar carbonul activat le poate adsorbi ferm, poate îmbunătăți gustul apei și poate îndepărta substanțele nocive din apă.
Element de filtru de rășină: Elementele de filtrare din rășină sunt utilizate în general pentru a înmuia apa sau pentru a îndepărta metalele grele. Acest tip de element de filtru elimină ionii de duritate (cum ar fi ioni de calciu și magneziu) sau ioni metalici dăunători (cum ar fi plumb, cupru etc.) în apă prin principiul schimbului de ioni. Principiul său de lucru este similar cu carbonul activ, dar diferența este că schimbă ioni prin reacții chimice în loc de adsorbție.

3. Schimb de ioni
Schimbul de ioni este un proces chimic care este adesea folosit pentru a elimina duritatea (ioni de calciu și magneziu) și anumiți ioni de metal dăunători (cum ar fi fier, plumb etc.) în apă. Prin acest proces, ionii nocivi în apă sunt înlocuiți cu materiale de rășină din elementul de filtrare, de obicei prin schimbul de ioni răi pentru ioni care sunt inofensivi pentru calitatea apei prin rășina de schimb de ioni.
Principiul de lucru:
Ionii dăunători în apă sunt schimbați cu ioni pe rășină. Când apa curge prin rășina de schimb de ioni, rășina va reacționa chimic cu ionii metalici din apă (cum ar fi calciu, magneziu, plumb, fier, etc.), schimbul de ioni de sodiu (NA) sau ioni de hidrogen (h) care sunt inofensivi pentru corpul uman. Această reacție face ca apa să fie mai moale și mai sigură.
Aplicații comune:
Element de filtrare a apei moi: ioni de calciu și magneziu în apă tare pot provoca formarea scării și pot afecta durata de viață a aparatelor de uz casnic. Elementul de filtru de apă moale îndepărtează acești ioni prin principiul schimbului de ioni, înmoaie calitatea apei, face ca apa să fie mai ușoară și este mai prietenos cu apa casnică.
Element de filtru de îndepărtare a fierului: Pentru ionii de fier în apă, elementul de filtru de schimb de ioni va înlocui ionii de fier, eliminând astfel mirosul de rugină și poluanții metalici din apă.

4. Osmoză inversă (RO)
Osmoza inversă (RO) este o tehnologie de purificare a apei extrem de eficientă, care poate îndepărta aproape toate substanțele dizolvate în apă, inclusiv metale grele, bacterii, viruși, substanțe chimice organice, etc. Membrana RO are o dimensiune extrem de mică a porilor (aproximativ 0.0001 microni) și poate filtra efectiv cele mai nocive substanțe.
Principiul de lucru:
Principiul de lucru al osmozei inverse se bazează pe caracteristicile membranelor semi-permeabile. Membranele de osmoză inversă au pori foarte mici, moleculele de apă pot trece prin membrană, în timp ce alte substanțe mai mari (cum ar fi sare, bacterii, metale grele etc.) nu pot trece. Prin aplicarea unei anumite presiuni, moleculele de apă sunt obligate să treacă prin membrană pentru a obține efectul de purificare.
Tehnologia RO poate elimina următoarele substanțe:
Solidele dizolvate (TD): inclusiv săruri, minerale, metale etc. în apă.
Bacterii și viruși: Membranele RO pot filtra eficient microorganismele patogene în apă pentru a asigura siguranța calității apei.
Poluanți organici: inclusiv unele substanțe organice dizolvate în apă.
Deoarece dimensiunea porilor membranei RO este foarte mică, poate elimina 99,9% din substanțele dăunătoare din apă, deci este considerată a fi una dintre cele mai avansate tehnologii de purificare a apei în prezent.

5. Ultraviolet (UV) dezinfectare
Dezinfecția ultravioletă (UV) este o metodă de dezinfectare fizică care ucide bacteriile, virusurile și alte microorganisme în apă prin radiații ultraviolete. Razele ultraviolete nu schimbă compoziția chimică a apei, deci nu afectează gustul sau compoziția apei.
Principiul de lucru:
Lampa UV emite o lumină ultravioletă a unei anumite lungimi de undă pentru a iradia bacteriile și virusurile din apă. Lumina ultravioletă distruge structura ADN -ului acestor microorganisme, ceea ce îi face să -și piardă capacitatea de a reproduce și de a obține efectul de dezinfectare. După ce apa este dezinfectată de lumina UV, numărul de bacterii și virusuri este mult redus, reducând astfel contaminarea microbiană a apei.
Caracteristici ale elementului de filtru UV:
Fără adăugare chimică: dezinfectarea UV nu se bazează pe substanțe chimice, deci nu schimbă gustul, conținutul de minerale sau alte componente ale apei.
Dezinfectarea instantanee: lumina UV poate ucide rapid agenții patogeni în apă într -o perioadă scurtă de timp, astfel încât efectul său de dezinfectare este rapid și eficient.
Lumina UV este adesea utilizată împreună cu alte tipuri de filtre (cum ar fi filtrarea fizică, carbonul activ, etc.) pentru a asigura o purificare cuprinzătoare a apei.

6. Activat post-tratament de carbon
Carbonul activat este ultimul proces din sistemul de filtrare a apei și este de obicei utilizat pentru a îndepărta poluanții, cum ar fi mirosul, clorul și compușii organici volatili (COV) din apă. Efectul de adsorbție a carbonului activat poate îmbunătăți în continuare gustul și prospețimea apei, asigurându -se că calitatea apei este mai pură.
Principiul de lucru:
După ce apa trece prin alte tipuri de filtrare, mai rămân o cantitate mică de miros sau substanțe nocive. Filtrele de carbon activate sunt capabile să absoarbă aceste substanțe prin suprafața lor poroasă, ceea ce face ca calitatea apei să ajungă la cea mai bună stare. Suprafața ridicată a carbonului activat (aproximativ 300-2000 de metri pătrați pe gram de carbon activ) îi permite să absoarbă eficient diverse substanțe chimice dăunătoare în apă.
Carbonul activat este frecvent utilizat pentru:
Îndepărtarea clorului din apă: clorul este un dezinfectant de tratare a apei obișnuite, dar afectează gustul apei. Carbonul activat poate îndepărta gustul clorului din apă.
Înlăturarea mirosurilor: carbonul activ este eficient și în absorbția mirosurilor și a mirosurilor proaste în apă, cum ar fi înălbitorul sau mirosurile de pește.