Qual é a diferença entre um filtro de água do sistema de osmose reversa e um filtro de carbono?

Ao selecionar uma solução de purificação de água, o Filtro de água do sistema de osmose reversa (Sistema RO) e o Filtro de carvão (filtro de carvão ativado) são as duas tecnologias mais frequentemente comparadas. Embora ambos melhorem a qualidade da água potável, diferem fundamentalmente no seu princípio de funcionamento, na profundidade de purificação e na qualidade da água resultante.

Para usar uma analogia: O filtro de carbono é o “polidor” da água abordando principalmente questões sensoriais (sabor e odor); enquanto o O Sistema de Osmose Reversa é o “Cirurgião” da água capaz de remover completamente quase todas as impurezas para atingir um alto nível de pureza.

I. Mecanismo e Física: A Diferença de Profundidade de Filtração

A distinção mais fundamental reside na forma como purificam a água, o que determina o tamanho dos contaminantes que podem remover.

1. Filtros de carbono: o poder da adsorção

• Princípio de funcionamento: O carvão ativado, especialmente na forma de bloco de carbono, possui uma enorme área superficial porosa. À medida que a água flui através desses grânulos de carbono, os contaminantes (como o cloro) são atraídos quimicamente e “grudar” à superfície do carbono através de um processo chamado Adsorção .
• Remoção de alvo: Os alvos primários são substâncias químicas orgânicas , especialmente cloro e seus subprodutos (como Trihalometanos, THMs). O carvão ativado é altamente eficaz na melhoria da qualidade da água odor, sabor e cor .
• Limitações: A eficácia do carbono é limitada pelo tamanho molecular e pela carga do contaminante. Isso não pode remover a grande maioria contaminantes inorgânicos , como sólidos totais dissolvidos (TDS), metais pesados (como arsênico ou chumbo, flúor) ou microorganismos. Uma vez saturados os locais de adsorção do carbono, o efeito de filtração diminui rapidamente e o filtro pode até começar a abrigar bactérias.

2. Sistemas de Osmose Reversa: A Barreira Física de Exclusão

• Tecnologia principal: O coração do sistema RO é o fino Membrana Semipermeável . A água é forçado através desta membrana sob pressão de uma bomba.
• Remoção de alvo: Os poros nesta membrana são extremamente pequenos, normalmente apenas $0,0001$ mícrons. Este tamanho só permite a passagem de moléculas de água pura, bloqueando fisicamente praticamente todas as impurezas maiores que as moléculas de água (incluindo íons e sólidos dissolvidos). Isso inclui:
  • Total de Sólidos Dissolvidos (TDS): Incluindo sais, cálcio, magnésio e potássio.
  • Metais Pesados: Chumbo, arsênico, cádmio, mercúrio, etc.
  • Compostos Inorgânicos: Flúor, nitratos, nitritos, etc.
  • Microrganismos: Bactérias e vírus.
• Estrutura do sistema: Os sistemas RO são normalmente filtração em vários estágios configurações. A membrana RO central é protegida por pré-filtros, geralmente um Filtro PP (sedimento) e um filtro de carbono , para remover cloro e partículas grandes, evitando danos à delicada membrana RO.

II. Capacidade abrangente de remoção de contaminantes

A tabela abaixo fornece uma comparação detalhada da eficácia das duas tecnologias contra diferentes categorias de contaminantes:

III. Propriedade prática e diferenças de experiência do usuário

Além da capacidade de filtragem, os dois sistemas também diferem significativamente em termos de uso diário, custo e impacto ambiental.

1. Taxa de fluxo e armazenamento

• Carbono: O fluxo de água é rápido, permitindo a filtração instantânea sem a necessidade de tanque de armazenamento.
• Osmose Reversa: A velocidade de filtragem é muito lenta. Portanto, sistemas RO deve ser equipado com um tanque de armazenamento pressurizado para garantir que os usuários possam acessar um grande volume de água purificada imediatamente quando necessário.

2. Manutenção, Custo e Longevidade

• Carbono: A substituição do filtro é frequente (normalmente a cada $2-6$ meses), mas barata. O sistema em si é de baixo custo.
• Osmose Reversa: Os filtros são substituídos em etapas (por exemplo, algodão PP $ 6$ meses, Carbono $ 12$ meses, membrana RO $ 2-3$ anos). O custo do filtro individual é mais alto, mas a membrana RO tem uma vida útil mais longa. O preço inicial de compra do sistema é mais elevado, mas a relação custo-eficácia média a longo prazo pode ser melhor.

3. Desperdício de Água e Impacto Ambiental

• Carbono: Não produz águas residuais. Toda a água filtrada é utilizável.
• Osmose Reversa: Este é o maior ponto de discórdia para os sistemas RO. Para eliminar os contaminantes presos pela membrana, o sistema produz Água salina (águas residuais) .
  • Sistemas Tradicionais: A proporção de resíduos pode chegar a US$ 4:1$ (ou seja, gerando US$ 4 galões de águas residuais para cada US$ 1 galão de água pura produzida).
  • Sistemas modernos sem tanque de alta eficiência: A proporção de resíduos foi otimizada para US$ 1:1$ ou até melhor, reduzindo significativamente o consumo de água.

4. Impacto nos minerais para a saúde

• Carbono: Como adsorve apenas compostos químicos, retém minerais naturais como cálcio e magnésio.
• Osmose Reversa: A tecnologia RO não distingue entre “bom” e “ruim”; remove praticamente todos os minerais. Para resolver isso, os sistemas RO modernos muitas vezes integram um Pós-filtro Alcalino/Remineralização to reintroduce essential natural minerals before the purified water is dispensed, improving taste and balancing the water’s $\text{pH}$ level.

4. Como fazer sua escolha?

Sua decisão deve ser baseada nos requisitos locais de qualidade, orçamento e pureza da água: