Comment fonctionne une cartouche de filtre à eau à domicile: comment purifie-t-elle l'eau?

1. Filtration physique (filtration grossière)
La filtration physique est la méthode de filtration la plus basique dans Systèmes de filtration d'eau . Il élimine les particules plus grandes et la matière en suspension dans l'eau à travers les pores ou la structure des fibres de l'élément filtrant. Autrement dit, il s'agit de filtrer ces polluants insolubles ou très grands par interception physique. Ce processus ne s'appuie pas sur des réactions chimiques, mais élimine simplement les substances inutiles par l'action physique.
Principe de travail:
La filtration physique repose sur les fibres ou les pores du matériau de l'élément filtrant pour bloquer les impuretés dans l'eau. Par exemple, la boue, la rouille, les grandes particules de polluants dans l'eau seront filtrées, garantissant ainsi une qualité plus propre de l'eau.
Types d'éléments de filtre commun:
Élément de filtre à fibres multicouches: Cet élément de filtre est généralement composé de plusieurs couches de différentes fibres, telles que les fibres de coton, les fibres de polypropylène, etc. Ils filtrent les particules de différentes tailles sur chaque couche, éliminant progressivement les impuretés et les polluants plus importants. Les couches de fibres de coton sont généralement utilisées pour capturer des particules plus grandes, tandis que les fibres de polypropylène sont utilisées pour filtrer la matière en suspension plus fine.
Élément de filtre en céramique: L'élément de filtre en céramique utilise sa taille de pores extrêmement fine (généralement moins de 0,5 microns) comme milieu de filtre, qui peut filtrer efficacement les particules fines, les bactéries, le limon, la rouille et d'autres impuretés dans l'eau. La structure de la céramique est très forte, peut être utilisée pendant longtemps et n'est pas facile à casser.

2. Filtration chimique
La filtration chimique élimine les produits chimiques nocifs dans l'eau par l'effet d'adsorption du matériau de l'élément filtrant. Les filtres chimiques utilisent généralement des matériaux spéciaux tels que le carbone ou la résine activé, qui peuvent adsorber les substances nocives dans l'eau pour obtenir l'effet de la purification de l'eau. Contrairement à la filtration physique, la filtration chimique peut non seulement éliminer les particules, mais aussi éliminer les produits chimiques dissous dans l'eau.
Principe de travail:
L'élément de filtre chimique élimine les produits chimiques nocifs dans l'eau par "adsorption". Les molécules de polluants dans l'eau interagissent avec la surface de l'élément filtrant et sont adsorbées à la surface ou aux pores du matériau de l'élément filtrant, éliminant ainsi les polluants dans l'eau.
Types d'éléments de filtre commun:
Élément de filtre en carbone activé: L'élément de filtre à carbone activé adsorbe le chlore, l'odeur, les composés organiques volatils (COV), les résidus de pesticides, la matière organique dissoute, etc. Dans l'eau par son énorme structure microporeuse à la surface. Ces substances sont généralement la principale source d'eau impure, et le carbone activé peut les adsorber fermement, améliorer le goût de l'eau et éliminer les substances nocives dans l'eau.
Élément de filtre en résine: Les éléments du filtre en résine sont généralement utilisés pour adoucir l'eau ou éliminer les métaux lourds. Ce type d'élément de filtre élimine les ions de dureté (tels que les ions calcium et magnésium) ou des ions métalliques nocifs (tels que le plomb, le cuivre, etc.) dans l'eau par le principe de l'échange d'ions. Son principe de travail est similaire au carbone activé, mais la différence est qu'il échange les ions par des réactions chimiques au lieu de l'adsorption.

3. Échange d'ions
L'échange d'ions est un processus chimique qui est souvent utilisé pour éliminer la dureté (calcium et ions magnésium) et certains ions métalliques nocifs (comme le fer, le plomb, etc.) dans l'eau. Grâce à ce processus, les ions nocifs dans l'eau sont remplacés par des matériaux de résine dans l'élément filtrant, généralement en échangeant de mauvais ions contre des ions qui sont inoffensifs à la qualité de l'eau grâce à la résine d'échange d'ions.
Principe de travail:
Les ions nocifs dans l'eau sont échangés avec des ions sur la résine. Lorsque l'eau traverse la résine d'échange d'ions, la résine réagira chimiquement avec les ions métalliques dans l'eau (comme le calcium, le magnésium, le plomb, le fer, etc.), l'échange d'ions sodium (Na) ou d'ions hydrogène (H) qui sont inoffensifs au corps humain. Cette réaction rend l'eau plus douce et plus sûre.
Applications courantes:
Élément de filtre à eau douce: les ions de calcium et de magnésium dans l'eau dure peuvent provoquer une formation d'échelle et affecter la durée de vie des appareils électroménagers. L'élément de filtre à eau douce élimine ces ions à travers le principe de l'échange d'ions, adoucit la qualité de l'eau, rend l'eau plus douce et est plus amicale pour l'eau des ménages.
Élément de filtre d'élimination du fer: Pour les ions de fer dans l'eau, l'élément de filtre d'échange d'ions remplacera les ions de fer, éliminant ainsi l'odeur de rouille et les polluants métalliques dans l'eau.

4. Osmose inverse (RO)
L'osmose inverse (RO) est une technologie de purification de l'eau très efficace qui peut éliminer presque toutes les substances dissous dans l'eau, y compris les métaux lourds, les bactéries, les virus, les produits chimiques organiques, etc. La membrane RO a une taille de pores extrêmement petite (environ 0,0001 microns) et peut filtrer efficacement les substances les plus nocives.
Principe de travail:
Le principe de travail de l'osmose inverse est basé sur les caractéristiques des membranes semi-perméables. Les membranes d'osmose inverse ont de très petits pores, les molécules d'eau peuvent passer par la membrane, tandis que d'autres substances plus grandes (telles que le sel, les bactéries, les métaux lourds, etc.) ne peuvent pas passer. En appliquant une certaine pression, les molécules d'eau sont obligées de traverser la membrane pour obtenir l'effet de purification.
La technologie RO peut supprimer les substances suivantes:
Solides dissous (TDS): y compris les sels, les minéraux, les métaux, etc. dans l'eau.
Bactéries et virus: les membranes RO peuvent filtrer efficacement les micro-organismes pathogènes dans l'eau pour assurer la sécurité de la qualité de l'eau.
Polluants organiques: y compris certaines substances organiques dissoutes dans l'eau.
Étant donné que la taille des pores de la membrane RO est très petite, elle peut éliminer 99,9% des substances nocives dans l'eau, il est donc considéré comme l'une des technologies de purification de l'eau les plus avancées actuellement.

5. Désinfection ultraviolette (UV)
La désinfection ultraviolette (UV) est une méthode de désinfection physique qui tue les bactéries, les virus et autres micro-organismes dans l'eau par un rayonnement ultraviolet. Les rayons ultraviolets ne modifient pas la composition chimique de l'eau, donc cela n'affecte pas le goût ou la composition de l'eau.
Principe de travail:
La lampe UV émet une lumière ultraviolette d'une certaine longueur d'onde pour irradier les bactéries et les virus dans l'eau. La lumière ultraviolette détruit la structure de l'ADN de ces micro-organismes, ce qui leur fait perdre leur capacité à reproduire et à réaliser l'effet de désinfection. Une fois l'eau désinfectée par la lumière UV, le nombre de bactéries et de virus est considérablement réduit, réduisant ainsi la contamination microbienne de l'eau.
Caractéristiques de l'élément de filtre UV:
Pas d'ajout chimique: la désinfection UV ne reposait pas sur des produits chimiques, il ne change donc pas le goût, la teneur en minéraux ou d'autres composants de l'eau.
Désinfection instantanée: la lumière UV peut rapidement tuer les agents pathogènes dans l'eau en peu de temps, donc son effet de désinfection est rapide et efficace.
La lumière UV est souvent utilisée en conjonction avec d'autres types de filtres (tels que la filtration physique, le carbone activé, etc.) pour fournir une purification complète de l'eau.

6. post-traitement du carbone activé
Le carbone activé est le dernier processus du système de filtration d'eau et est généralement utilisé pour éliminer les polluants tels que l'odeur, le chlore et les composés organiques volatils (COV) dans l'eau. L'effet d'adsorption du carbone activé peut encore améliorer le goût et la fraîcheur de l'eau, garantissant que la qualité de l'eau est plus pure.
Principe de travail:
Après que l'eau passe par d'autres types de filtration, une petite quantité d'odeur ou de substances nocives peut toujours rester. Les filtres en carbone activés sont capables d'absorber ces substances à travers leur surface poreuse, ce qui fait que la qualité de l'eau atteigne le meilleur état. La surface élevée du carbone activé (environ 300-2000 mètres carrés par gramme de carbone activé) lui permet d'absorber efficacement divers produits chimiques nocifs dans l'eau.
Le carbone activé est couramment utilisé pour:
Élimination du chlore de l'eau: le chlore est un désinfectant de traitement de l'eau commun, mais il affecte le goût de l'eau. Le carbone activé peut éliminer le goût du chlore de l'eau.
Élimination des odeurs: le carbone activé est également efficace pour absorber les odeurs et les mauvaises odeurs dans l'eau, comme les ornes ou les odeurs de poisson.