Cómo funciona un cartucho de filtro de agua en el hogar: ¿Cómo purifica el agua?

1. Filtración física (filtración gruesa)
La filtración física es el método de filtración más básico en Sistemas de filtración de agua . Elimina partículas más grandes y materia suspendida en el agua a través de los poros o la estructura de fibra del elemento del filtro. En pocas palabras, es filtrar esos contaminantes insolubles o muy grandes por intercepción física. Este proceso no depende de las reacciones químicas, sino que simplemente elimina las sustancias innecesarias a través de la acción física.
Principio de trabajo:
La filtración física se basa en las fibras o poros del material del elemento de filtro para bloquear las impurezas en el agua. Por ejemplo, el lodo, el óxido, las grandes partículas de contaminantes en el agua se filtrarán, asegurando así la calidad más limpia del agua.
Tipos de elementos de filtro comunes:
Elemento de filtro de fibra de múltiples capas: este elemento de filtro generalmente está compuesto por múltiples capas de diferentes fibras, como fibras de algodón, fibras de polipropileno, etc. Filtran partículas de diferentes tamaños en cada capa, eliminando gradualmente las impurezas y contaminantes mayores. Las capas de fibra de algodón generalmente se usan para capturar partículas más grandes, mientras que las fibras de polipropileno se usan para filtrar materia suspendida más fina.
Elemento de filtro de cerámica: el elemento de filtro de cerámica utiliza su tamaño de poro extremadamente fino (generalmente menos de 0.5 micras) como medio de filtro, que puede filtrar de manera efectiva partículas finas, bacterias, limo, óxido y otras impurezas en el agua. La estructura de la cerámica es muy fuerte, se puede usar durante mucho tiempo y no es fácil de romper.

2. Filtración química
La filtración química elimina los productos químicos dañinos en el agua a través del efecto de adsorción del material del elemento del filtro. Los filtros químicos generalmente usan materiales especiales como carbono activado o resina, que pueden adsorbir sustancias nocivas en el agua para lograr el efecto de la purificación del agua. A diferencia de la filtración física, la filtración química no solo puede eliminar las partículas, sino también eliminar los productos químicos disueltos en el agua.
Principio de trabajo:
El elemento de filtro químico elimina los productos químicos dañinos en el agua a través de la "adsorción". Las moléculas de contaminantes en el agua interactúan con la superficie del elemento del filtro y se adsorben a la superficie o poros del material del elemento del filtro, eliminando así los contaminantes en el agua.
Tipos de elementos de filtro comunes:
Elemento de filtro de carbono activado: el elemento de filtro de carbono activado adsorbe el cloro, el olor, los compuestos orgánicos volátiles (VOC), los residuos de pesticidas, la materia orgánica disuelta, etc. en el agua a través de su enorme estructura microporosa en la superficie. Estas sustancias suelen ser la fuente principal de agua inmunda, y el carbono activado puede adsorbirlas firmemente, mejorar el sabor del agua y eliminar sustancias nocivas en el agua.
Elemento de filtro de resina: los elementos del filtro de resina generalmente se usan para suavizar el agua o eliminar los metales pesados. Este tipo de elemento de filtro elimina los iones de dureza (como iones de calcio y magnesio) o iones metálicos dañinos (como plomo, cobre, etc.) en el agua a través del principio de intercambio iónico. Su principio de trabajo es similar al carbono activado, pero la diferencia es que intercambia iones a través de reacciones químicas en lugar de adsorción.

3. Intercambio iónico
El intercambio de iones es un proceso químico que a menudo se usa para eliminar la dureza (iones de calcio y magnesio) y ciertos iones metálicos dañinos (como hierro, plomo, etc.) en el agua. A través de este proceso, los iones dañinos en el agua son reemplazados por materiales de resina en el elemento del filtro, generalmente al intercambiar iones malos por iones que son inofensivos a la calidad del agua a través de la resina de intercambio de iones.
Principio de trabajo:
Los iones dañinos en el agua se intercambian con iones en la resina. Cuando el agua fluye a través de la resina de intercambio iónico, la resina reaccionará químicamente con los iones metálicos en el agua (como calcio, magnesio, plomo, hierro, etc.), intercambiando iones de sodio (NA) o iones de hidrógeno (H) que son inofensivos para el cuerpo humano. Esta reacción hace que el agua sea más suave y segura.
Aplicaciones comunes:
Elemento de filtro de agua blanda: los iones de calcio y magnesio en agua dura pueden causar la formación de escala y afectar la vida útil de los electrodomésticos. El elemento de filtro de agua suave elimina estos iones a través del principio del intercambio de iones, suaviza la calidad del agua, hace que el agua sea más suave y es más amigable con el agua del hogar.
Elemento de filtro de extracción de hierro: para los iones de hierro en el agua, el elemento del filtro de intercambio iónico reemplazará los iones de hierro, eliminando así el óxido del óxido y los contaminantes metálicos en el agua.

4. Osmosis inversa (RO)
La ósmosis inversa (RO) es una tecnología de purificación de agua altamente eficiente que puede eliminar casi todas las sustancias disueltas en el agua, incluidos metales pesados, bacterias, virus, productos químicos orgánicos, etc. La membrana Ro tiene un tamaño de poro extremadamente pequeño (aproximadamente 0.0001 micras) y puede filtrar efectivamente la mayoría de las sustancias dañinas.
Principio de trabajo:
El principio de funcionamiento de la ósmosis inversa se basa en las características de las membranas semipermeables. Las membranas de ósmosis inversa tienen poros muy pequeños, las moléculas de agua pueden pasar a través de la membrana, mientras que otras sustancias más grandes (como sal, bacterias, metales pesados, etc.) no pueden pasar. Al aplicar una cierta presión, las moléculas de agua se ven obligadas a pasar a través de la membrana para lograr el efecto de purificación.
La tecnología RO puede eliminar las siguientes sustancias:
Sólidos disueltos (TDS): incluyendo sales, minerales, metales, etc. en agua.
Bacterias y virus: las membranas de Ro pueden filtrar efectivamente microorganismos patógenos en el agua para garantizar la seguridad de la calidad del agua.
Contaminantes orgánicos: incluyendo algunas sustancias orgánicas disueltas en agua.
Debido a que el tamaño de poro de la membrana RO es muy pequeño, puede eliminar el 99.9% de las sustancias dañinas en el agua, por lo que se considera una de las tecnologías de purificación de agua más avanzadas actualmente.

5. Desinfección ultravioleta (UV)
La desinfección ultravioleta (UV) es un método de desinfección física que mata bacterias, virus y otros microorganismos en el agua a través de la radiación ultravioleta. Los rayos ultravioleta no cambian la composición química del agua, por lo que no afecta el sabor o la composición del agua.
Principio de trabajo:
La lámpara UV emite una luz ultravioleta de una cierta longitud de onda para irradiar bacterias y virus en el agua. La luz ultravioleta destruye la estructura del ADN de estos microorganismos, haciéndolos perder su capacidad de reproducir y lograr el efecto de desinfección. Después de que el agua es desinfectada por la luz UV, el número de bacterias y virus se reduce considerablemente, reduciendo así la contaminación microbiana del agua.
Características del elemento de filtro UV:
Sin adición química: la desinfección UV no depende de ningún químico, por lo que no cambia el sabor, el contenido mineral u otros componentes del agua.
Desinfección instantánea: la luz UV puede matar rápidamente los patógenos en el agua en un corto período de tiempo, por lo que su efecto de desinfección es rápido y eficiente.
La luz UV a menudo se usa junto con otros tipos de filtros (como filtración física, carbono activado, etc.) para proporcionar purificación integral del agua.

6. Carbono activado después del tratamiento
El carbono activado es el último proceso en el sistema de filtración de agua, y generalmente se usa para eliminar contaminantes como olor, cloro y compuestos orgánicos volátiles (VOC) en el agua. El efecto de adsorción del carbono activado puede mejorar aún más el sabor y la frescura del agua, asegurando que la calidad del agua sea más pura.
Principio de trabajo:
Después de que el agua pasa a través de otros tipos de filtración, aún puede quedarse una pequeña cantidad de olor o sustancias dañinas. Los filtros de carbono activados pueden absorber estas sustancias a través de su superficie porosa, lo que hace que la calidad del agua alcance el mejor estado. La alta superficie del carbono activado (aproximadamente 300-2000 metros cuadrados por gramo de carbono activado) le permite absorber efectivamente varios productos químicos nocivos en el agua.
El carbono activado se usa comúnmente para:
Eliminar el cloro del agua: el cloro es un desinfectante de tratamiento de agua común, pero afecta el sabor del agua. El carbono activado puede eliminar el sabor de cloro del agua.
Eliminar los olores: el carbono activado también es efectivo para absorber los olores y los malos olores en el agua, como blanqueador o olores a pescado.