Como funciona um cartucho de filtro de água em casa: como purifica a água?

1. Filtração física (filtração grossa)
A filtração física é o método de filtração mais básico em Sistemas de filtração de água . Ele remove partículas maiores e suspensa a matéria na água através dos poros ou estrutura de fibra do elemento de filtro. Simplificando, é para filtrar aqueles poluentes insolúveis ou muito grandes por interceptação física. Esse processo não depende de reações químicas, mas simplesmente remove substâncias desnecessárias através da ação física.
Princípio de trabalho:
A filtração física depende das fibras ou dos poros do material do elemento do filtro para bloquear as impurezas na água. Por exemplo, lama, ferrugem, grandes partículas de poluentes na água serão filtradas, garantindo assim a qualidade da água mais limpa.
Tipos de elementos de filtro comuns:
Elemento de filtro de fibra de várias camadas: esse elemento de filtro é geralmente composto de múltiplas camadas de diferentes fibras, como fibras de algodão, fibras de polipropileno, etc. Eles filtram partículas de tamanhos diferentes em cada camada, removendo gradualmente impurezas e poluentes maiores. As camadas de fibra de algodão são geralmente usadas para capturar partículas maiores, enquanto as fibras de polipropileno são usadas para filtrar a matéria suspensa mais fina.
Elemento do filtro de cerâmica: o elemento de filtro cerâmico usa seu tamanho de poro extremamente fino (geralmente menor que 0,5 mícrons) como meio de filtro, que pode efetivamente filtrar partículas finas, bactérias, lodo, ferrugem e outras impurezas na água. A estrutura da cerâmica é muito forte, pode ser usada por um longo tempo e não é fácil de quebrar.

2. Filtração química
A filtração química remove produtos químicos nocivos na água através do efeito de adsorção do material do elemento do filtro. Os filtros químicos geralmente usam materiais especiais, como carbono ativado ou resina, que podem adsorver substâncias nocivas na água para alcançar o efeito da purificação da água. Ao contrário da filtração física, a filtração química pode não apenas remover matéria de partículas, mas também remover produtos químicos dissolvidos em água.
Princípio de trabalho:
O elemento de filtro químico remove os produtos químicos nocivos na água através da "adsorção". Moléculas de poluentes na água interagem com a superfície do elemento do filtro e são adsorvidas na superfície ou poros do material do elemento do filtro, removendo assim poluentes na água.
Tipos de elementos de filtro comuns:
Elemento do filtro de carbono ativado: elemento de filtro de carbono ativado adsorve cloro, odor, compostos orgânicos voláteis (VOC), resíduos de pesticidas, matéria orgânica dissolvida, etc. Na água através de sua enorme estrutura microporosa na superfície. Essas substâncias são geralmente a principal fonte de água impura, e o carbono ativado pode adsorvê -las firmemente, melhorar o sabor da água e remover substâncias nocivas na água.
Elemento do filtro de resina: os elementos do filtro de resina são geralmente usados para suavizar água ou remover metais pesados. Esse tipo de elemento de filtro remove íons de dureza (como íons de cálcio e magnésio) ou íons metálicos nocivos (como chumbo, cobre etc.) na água através do princípio da troca iônica. Seu princípio de trabalho é semelhante ao carbono ativado, mas a diferença é que ele troca íons através de reações químicas em vez de adsorção.

3. Troca de íons
A troca iônica é um processo químico que é frequentemente usado para remover a dureza (íons de cálcio e magnésio) e certos íons metálicos nocivos (como ferro, chumbo etc.) na água. Através desse processo, os íons nocivos na água são substituídos por materiais de resina no elemento de filtro, geralmente trocando íons ruins por íons que são inofensivos à qualidade da água através da resina de troca de íons.
Princípio de trabalho:
Os íons nocivos na água são trocados com íons na resina. Quando a água flui através da resina de troca iônica, a resina reage quimicamente com os íons metálicos na água (como cálcio, magnésio, chumbo, ferro, etc.), trocando íons de sódio (Na) ou íons de hidrogênio (H) que são inofensivos ao corpo humano. Essa reação torna a água mais macia e segura.
Aplicações comuns:
Elemento do filtro de água macia: os íons de cálcio e magnésio na água dura podem causar formação de escala e afetar a vida útil dos aparelhos domésticos. O elemento do filtro de água macia remove esses íons através do princípio da troca iônica, suaviza a qualidade da água, torna a água mais branda e é mais amigável com a água da família.
Elemento do filtro de remoção de ferro: para íons de ferro na água, o elemento de filtro de troca iônica substituirá os íons de ferro, removendo assim o cheiro da ferrugem e os poluentes de metal na água.

4. Osmose reversa (RO)
Osmose reversa (RO) é uma tecnologia de purificação de água altamente eficiente que pode remover quase todas as substâncias dissolvidas na água, incluindo metais pesados, bactérias, vírus, produtos químicos orgânicos, etc. A membrana RO tem um tamanho de poro extremamente pequeno (cerca de 0,0001 mícrons) e pode filtrar efetivamente a maioria das substâncias prejudiciais.
Princípio de trabalho:
O princípio de trabalho da osmose reversa é baseada nas características das membranas semi-permeáveis. As membranas de osmose reversa têm poros muito pequenos, as moléculas de água podem passar através da membrana, enquanto outras substâncias maiores (como sal, bactérias, metais pesados etc.) não podem passar. Ao aplicar uma certa pressão, as moléculas de água são forçadas a passar pela membrana para alcançar o efeito de purificação.
A tecnologia RO pode remover as seguintes substâncias:
Sólidos dissolvidos (TDS): incluindo sais, minerais, metais, etc. em água.
Bactérias e vírus: as membranas RO podem efetivamente filtrar microorganismos patogênicos na água para garantir a segurança da qualidade da água.
Poluentes orgânicos: incluindo algumas substâncias orgânicas dissolvidas em água.
Como o tamanho dos poros da membrana RO é muito pequeno, ela pode remover 99,9% das substâncias nocivas na água, por isso é considerado uma das tecnologias de purificação de água mais avançadas atualmente.

5. Desinfecção por ultravioleta (UV)
A desinfecção ultravioleta (UV) é um método de desinfecção física que mata bactérias, vírus e outros microorganismos na água através da radiação ultravioleta. Os raios ultravioleta não alteram a composição química da água; portanto, não afeta o sabor ou a composição da água.
Princípio de trabalho:
A lâmpada UV emite luz ultravioleta de um certo comprimento de onda para irradiar bactérias e vírus na água. A luz ultravioleta destrói a estrutura do DNA desses microorganismos, fazendo com que eles percam sua capacidade de reproduzir e alcançar o efeito de desinfecção. Depois que a água é desinfetada pela luz UV, o número de bactérias e vírus é bastante reduzido, reduzindo assim a contaminação microbiana da água.
Recursos do elemento de filtro UV:
Nenhuma adição química: a desinfecção por UV não depende de produtos químicos, por isso não altera o sabor, o conteúdo mineral ou outros componentes da água.
Desinfecção instantânea: A luz UV pode matar rapidamente patógenos na água em um curto período de tempo, de modo que seu efeito de desinfecção é rápido e eficiente.
A luz UV é frequentemente usada em conjunto com outros tipos de filtros (como filtração física, carbono ativado etc.) para fornecer purificação abrangente de água.

6. pós-tratamento de carbono ativado
O carbono ativado é o último processo no sistema de filtração de água e geralmente é usado para remover poluentes como odor, cloro e compostos orgânicos voláteis (VOC) na água. O efeito de adsorção do carbono ativado pode melhorar ainda mais o sabor e a frescura da água, garantindo que a qualidade da água seja mais pura.
Princípio de trabalho:
Depois que a água passa por outros tipos de filtração, uma pequena quantidade de odor ou substâncias nocivas ainda pode permanecer. Os filtros de carbono ativados são capazes de absorver essas substâncias através de sua superfície porosa, fazendo com que a qualidade da água atinja o melhor estado. A alta área superficial de carbono ativado (aproximadamente 300-2000 metros quadrados por grama de carbono ativado) permite absorver efetivamente vários produtos químicos nocivos na água.
O carbono ativado é comumente usado para:
Remover cloro da água: o cloro é um desinfetante comum do tratamento de água, mas afeta o sabor da água. O carbono ativado pode remover o sabor do cloro da água.
Removendo odores: o carbono ativado também é eficaz na absorção de odores e cheiros ruins na água, como alvejante ou cheiros de peixe.