Jaka jest różnica między filtrem wody w systemie odwróconej osmozy a filtrem węglowym?

Wybierając rozwiązanie do oczyszczania wody, należy wziąć pod uwagę Filtr wody z systemem odwróconej osmozy (system RO) i Filtr węglowy (filtr z węglem aktywnym) to dwie najczęściej porównywane technologie. Chociaż oba poprawiają jakość wody pitnej, różnią się zasadniczo zasadą działania, głębokością oczyszczania i wynikającą z tego jakością wody.

Aby użyć analogii: Filtr węglowy to „polerka” wody zajmując się przede wszystkim kwestiami sensorycznymi (smak i zapach); podczas gdy System odwróconej osmozy to „chirurg” wody jest w stanie dokładnie usunąć prawie wszystkie zanieczyszczenia, aby osiągnąć wysoki poziom czystości.

I. Mechanizm i fizyka: głębokość różnicy filtracji

Najbardziej podstawowa różnica polega na sposobie oczyszczania wody, który określa wielkość zanieczyszczeń, które mogą usunąć.

1. Filtry węglowe: siła adsorpcji

• Zasada działania: Węgiel aktywowany, szczególnie w postaci bloku węglowego, ma ogromną porowatą powierzchnię. Gdy woda przepływa przez te granulki węgla, zanieczyszczenia (takie jak chlor) są przyciągane chemicznie i „kij” na powierzchnię węgla w procesie zwanym Adsorpcja .
• Usuwanie celu: Głównymi celami są organiczne substancje chemiczne , szczególnie chlor i jego produkty uboczne (takie jak trihalometany, THM). Węgiel aktywowany jest bardzo skuteczny w poprawianiu jakości wody zapach, smak i kolor .
• Ograniczenia: Skuteczność węgla jest ograniczona wielkością molekularną i ładunkiem zanieczyszczenia. To nie mogę usunąć zdecydowaną większość zanieczyszczenia nieorganiczne , takie jak całkowita zawartość rozpuszczonych substancji stałych (TDS), metale ciężkie (takie jak arsen lub ołów, fluor) lub mikroorganizmy. Gdy miejsca adsorpcji węgla zostaną nasycone, efekt filtracji szybko maleje, a na filtrze mogą nawet zacząć gromadzić się bakterie.

2. Systemy odwróconej osmozy: fizyczna bariera wykluczenia

• Technologia podstawowa: Sercem systemu RO jest cienka konstrukcja Membrana półprzepuszczalna . Woda jest wymuszony przez tę membranę pod ciśnieniem pompy.
• Usuwanie celu: Pory w tej membranie są niezwykle małe, zazwyczaj wynoszą zaledwie 0,0001 mikrona. Rozmiar ten pozwala na przejście jedynie cząsteczek czystej wody, fizycznie blokuje praktycznie wszystkie zanieczyszczenia większe niż cząsteczki wody (w tym jony i rozpuszczone ciała stałe). Obejmuje to:
  • Całkowita zawartość rozpuszczonych substancji stałych (TDS): Zawiera sole, wapń, magnez i potas.
  • Metale ciężkie: Ołów, arsen, kadm, rtęć itp.
  • Związki nieorganiczne: Fluor, azotany, azotyny itp.
  • Mikroorganizmy: Bakterie i wirusy.
• Struktura systemu: Systemy RO są zazwyczaj filtracja wielostopniowa konfiguracje. Rdzeń membrany RO jest chroniony przez filtry wstępne, zwykle: Filtr PP (osadowy). i a filtr węglowy , aby usunąć chlor i duże cząstki, zapobiegając uszkodzeniu delikatnej membrany RO.

II. Kompleksowe możliwości usuwania zanieczyszczeń

Poniższa tabela przedstawia szczegółowe porównanie skuteczności obu technologii w stosunku do różnych kategorii zanieczyszczeń:

III. Praktyczne różnice w zakresie własności i doświadczenia użytkownika

Oprócz możliwości filtrowania oba systemy różnią się także znacznie pod względem codziennego użytku, kosztów i wpływu na środowisko.

1. Natężenie przepływu i przechowywanie

• Węgiel: Przepływ wody jest szybki, co pozwala na natychmiastową filtrację bez konieczności stosowania zbiornika magazynującego.
• Odwrócona osmoza: Szybkość filtracji jest bardzo mała. Dlatego systemy RO musi być wyposażone w ciśnieniowy zbiornik magazynujący, aby zapewnić użytkownikom natychmiastowy dostęp do dużej ilości oczyszczonej wody w razie potrzeby.

2. Konserwacja, koszt i trwałość

• Węgiel: Wymiana filtra jest częsta (zazwyczaj co 2-6 dolarów miesięcznie), ale niedroga. Sam system jest niedrogi.
• Odwrócona osmoza: Filtry wymienia się etapami (np. bawełna PP 6 USD za miesiące, węglowa 12 USD za miesiące, membrana RO 2–3 USD lata). Koszt pojedynczego filtra jest wyższy, ale membrana RO ma dłuższą żywotność. Początkowa cena zakupu systemu jest wyższa, ale długoterminowa średnia opłacalność może być lepsza.

3. Marnotrawstwo wody i wpływ na środowisko

• Węgiel: Nie wytwarza ścieków. Cała przefiltrowana woda nadaje się do użytku.
• Odwrócona osmoza: Jest to największy punkt sporny w przypadku systemów RO. Aby wypłukać zanieczyszczenia uwięzione przez membranę, system wytwarza Woda solankowa (ścieki) .
  • Tradycyjne systemy: Stosunek odpadów może wynosić nawet 4:1 USD (tj. wytwarzanie galonów ścieków o wartości 4 USD na każdy galon wyprodukowanej czystej wody o wartości 4 USD).
  • Nowoczesne, wysokowydajne systemy bezzbiornikowe: Stosunek odpadów został zoptymalizowany do poziomu 1:1 $ lub nawet lepszego, co znacznie zmniejsza zużycie wody.

4. Wpływ na zdrowie Minerały

• Węgiel: Ponieważ adsorbuje tylko związki chemiczne, to zachowuje naturalne minerały, takie jak wapń i magnez.
• Odwrócona osmoza: Technologia RO nie rozróżnia „dobrego” i „złego”; usuwa praktycznie wszystkie minerały. Aby rozwiązać ten problem, nowoczesne systemy RO często integrują: Filtr końcowy alkaliczny/remineralizacyjny to reintroduce essential natural minerals before the purified water is dispensed, improving taste and balancing the water’s $\text{pH}$ level.

IV. Jak dokonać wyboru?

Twoja decyzja powinna opierać się na lokalnych wymaganiach dotyczących jakości wody, budżetu i czystości: