فیلتر کربن فعال در جریان حذف ذرات، طعم و بو و مزه از آب شهری عملکرد فوق العاده ای دارد. اما سوال اصلی این است که فیلتر کربن اکتیو که در مرحله دوم تصفیه آب استفاده می شود، چگونه کار می کند و آیا وجود آن در سیستم اسمز معکوس و فرآیند تصفیه آب شما نیاز است؟
در این مطلب می خواهیم بررسی کاملی روی کارایی و عملکرد فیلتر کربن فعال انجام دهیم. و به این امر بپردازیم که چه چیزهایی را حذف می کند و چه محدودیت هایی را اعمال می کند.
کارایی فیلتر مرحله دوم تصفیه آب
فیلتر کربن فعال گاهی اوقات به شکل های متفاوتی معرفی می شود، مثل فیلتر زغال چوبی حاوی دانه های کربن، در شکل های گرانول و بلاک، که به نظر می رسد بسیار متخلخل هستند. تنها ۴ گرم کربن فعال شده، مساحتی برابر با یک زمین فوتبال دارد. این ناحیه عظیم می باشد که به فیلترهای کربن فعال اجازه می دهد تا در جذب (اساسا از بین بردن) آلاینده ها و مواد دیگر بسیار موثر و کارآمد باشند.
وقتی که آب در فیلتر کربن فعال جاری می شود، مواد شیمیایی به کربن می چسبند و در نتیجه، آب خالص تری از آن خارج می شود. میزان کارآمدی به مقدار جریان و دمای آب بستگی دارد. هر چند اکثر فیلتر های کربن فعال کوچک تر بهتر است در فشار آب پایین و دمای سرد مورد استفاده قرار گیرند.
علاوه بر مساحت سطح فیلترهای کربن فعال ممکن است از نظر اندازه آلاینده هایی که از بین می برند دارای قابلیت های مختلفی باشند. یک عامل، کیفیت کربن فعال شده با پوسته های نارگیل است که اثبات شده دارای بهترین بازده می باشد. کربن فعال همچنین می تواند از چوب یا زغال ساخته شود و به عنوان گرانول کربن یا کربن بلاک به فروش رسد.
عامل دیگر، اندازه ذراتی است که فیلتر اجازه عبور آن ها را می دهد. کربن فعال شده (GAC) محدودیت خاصی ندارند چرا که مواد آن متخلخل هستند. کربن فعال به شکل کربن بلاک از طرفی دارای منافذ با اندازه بین نیم تا 5 میکرون هستند. مشکل فیلترهای کربنی دارای ریزترین منافذ این است که جریان آب کاهش می یابد و حتی ذرات آب هم برای عبور از آن تلاش زیادی می کنند و با مشکل برخورد می کنند. بنابراین، کربن بلاک های معمولی منافذی بین 1 تا 5 میکرون دارند.
آلاینده هایی که کربن فعال از آب فیلتر می کند
کربن فعال می تواند در کاهش صدها ماده از جمله آلاینده ها و مواد شیمیایی دیگر از آب شهری کارآمد باشد. دامنه حذف موثر، بسیار مهم است و به کیفیت کربن فعال استفاده شده و فرم آن (گرانول و کربن بلاک) بستگی دارد. حتما فیلتری را انتخاب کنید که آلودگی های نگران کننده را از آب شهری شما حذف کند.
طبق گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا (EPA) کربن فعال تنها فن آوری فیلتراسیونی است که برای حذف مواد شیمیایی توصیه می شود.
- همه 32 آلاینده آلی شناسایی شده از جمله THM فرآورده های جانبی کلر
- همه 14 سموم دفع آفات ذکر شده (شامل نیترات و همچنین سموم دفع آفات مانند گلیفوزات است)
- 12 تا از رایج ترین علف کش ها و سموم دفع آفات
این ها آلاینده ها و مواد شیمیایی خاصی هستند که توسط فیلتر زغالی حذف می شوند.
حذف کلر از آب
بیشتر آب های شهری بسیار تنظیم شده، آزمایش شده و دارای گواهی نامه برای نوشیدن هستند. با این حال، برای ایمن سازی آن، از کلر استفاده می کنند و به آن کلر اضافه می کنند که ممکن است باعث ایجاد طعم و بو در آب شود. فیلترهای کربن فعال در از بین بردن کلر و طعم و بوی نامطبوع، بسیار عالی و کارآمد هستند. فیلترهای کربن فعال با کیفیت بالا، می توانند بیش از 95% کلر آزاد در آب را از بین ببرند.
دقت کنید که کلر را نباید با کلرید که یک ماده معدنی است که توسط سدیم و کلسیم ترکیب شده است، اشتباه گرفت. در هنگام فیلتر شدن آب با کربن فعال، ممکن است میزان کلرید کمی افزایش یابد. برای آگاهی بیشتر درباره کلر می توانید مطلب خطرات کلر در آب را مطالعه کنید.
حذف فرآورده های جانبی کلر از آب
بیشترین نگرانی درباره آب شهری، مربوط به فرآورده های جانبی کلر مانند THMها می باشد که به طور بالقوه عوامل سرطانی می باشند. کربن فعال، نسبت به هر فیلتر دیگری در از بین بردن چنین مواردی، موثر و کارآمد می باشد. بر اساس آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا، 32 تا از فرآورده های جانبی کلر را از بین می برد.
حذف کلرید از آب
کلرید یک ماده معدنی طبیعی است که به حفظ حجم مناسب خون، فشار خون و PH مایعات بدن کمک می کند. با این حال، کلرید بیش از حد در آب ممکن است باعث شوری طعم آب شود. کلرید یک جزء طبیعی از آب شهری می باشد که هیچ جنبه منفی برای سلامت بدن ندارد. این بخشی از فرآیند کلرزنی آب آشامیدنی از باکتری های مضر و ویروس ها می باشد.
لازم نیست که حذف شود یا از بین برود ولی در هر حال، کربن فعال معمولا حدود 50 تا 70 درصد، میزان آن را کاهش می دهد. در برخی موارد استثنایی، ممکن است کلرید افزایش یابد.
حذف آفت کش های موجود در آب
سموم دفع آفات موادی هستند که به منظور کنترل آفات از جمله علف های هرز که در آب های زیرزمینی، دریاچه ها، رودخانه ها، اقیانوس ها و گاها در آب شهری علیرغم این که درمان می شود هم به وجود می آید، استفاده می شوند.
کربن فعال برای از بین بردن 14 نوع سموم دفع آفات از جمله کلردان، کلردکان، گلیفوزات، هپتاکلر و لیندان آزمایش شده است. این امر همچنین شامل نیترات می باشد.
حذف علف کش های موجود در آب
این ها که معمولا به عنوان علف (هرز) کش ها شناخته می شوند، موادی هستند که برای کنترل گیاهان ناخواسته به کار می روند. کربن فعال برای حذف 12 تا از رایج ترین علف کش ها از جمله آترازین آزمایش شده است.
حذف نیترات از آب
نیترات یکی از مهم ترین ترکیبات برای گیاهان می باشد. منبع پرباری از نیتروژن که برای رشد گیاه حیاتی است. نیترات هیچ گونه تاثیر مضر شناخته شده ای بر بزرگسالان ندارد مگر این که مقادیر آن بسیار بالا باشد. با این حال، نیترات بیش از اندازه در آب، می تواند باعث متاموگلوبینمی یا کمبود اکسیژن شود.
نیترات موجود در آب شهری در درجه اول از کودها، سیستم های سپتیک و عملیات نگهداری و پخش کودها ناشی می شود. کربن فعال به طور معمول بسته به کیفیت فیلتر، نیترات را حدود 50 تا 70 درصد کاهش می دهد.
حذف آلاینده PFOS
آلاینده PFOS یک آلاینده شیمیایی مصنوعی است که به عنوان مثال در فوم آتشنشانی، آبکاری فلزی و مواد دفع کننده لکه استفاده می شود. با گذشت سال ها، این آلاینده در محیط زیست و آب آشامیدنی به چند واقعه مهم در آمریکای شمالی و اروپا ختم شد. بر اساس تحقیقی در سال 2002 این نتیجه حاصل شد که PFOS به شکل مداوم و پایدار، تجمع زیستی و بیولوژیکی و سمی، برای گونه های پستانداران می باشد. کربن فعال به شکل موثری PFOS را حذف می کند.
حذف فسفات از آب
فسفات هم همانند نیترات برای رشد گیاهان لازم است. فسفات یک بازدارنده قوی در برابر خوردگی می باشد و یک مهار کننده خوردگی فوق العاده است. غلظت بالای فسفات، هیچ خطری تا به حال برای سلامت انسان بروز نداده است. سیستم های آب عمومی معمولا فسفات را به آب آشامیدنی اضافه می کنند تا از شستشوی سرب و مس از لوله ها و وسایل جلوگیری شود.
فیلترهای زغالی دارای کیفیت بالا، معمولا حدود 70 تا 90 درصد فسفات موجود در آب را حذف می کنند.
حذف لیتیوم از آب
لیتیوم به طور طبیعی در آب وجود دارد. اگر چه دارای نرخ بسیار کمی است. لیتیوم در واقع یک ماده ضد افسردگی است. هیچ اثر مضری بر بدن انسان تا کنون از خود بروز نداده است. فیلترهای زغالی، حدود 70 تا 90 درصد، این عنصر را کاهش می دهند.
فارماسیتیکالز (دارویی)
استفاده فراگیر از فارماسیتیکالز منجر به ترشح نسبتا مداوم داروها و متابولیت های آن ها به فاضلاب شده است. مشاهدات فعلی حاکی از آن است که بعید می باشد که قرار گرفتن در معرض مقادیر بسیار کم فارماسیتیکالز در آب آشامیدنی منجر به خطرات جانبی قابل ملاحظه ای برای سلامتی انسان شود. زیرا غلظت فارماسیتیکالزهای تشخیص داده شده در آب آشامیدنی چندین مرتبه از حداقل دُز دارویی کمتر است.
فارماسیتیکالز ها ممکن است به منابع آب اضافه شوند و باید بدانید که فیلترهای کربن بلاک با کیفیت قادر به حذف 95 درصدی آن ها می باشند.
میکروپلاستیک در آب
میکروپلاستیک ها نتیجه ضایعات پلاستیکی در منابع مختلف می باشند. تعیین کردن تاثیر دقیق میکروپلاستیک ها بر سلامتی انسان به دلایل مختلفی دشوار است. انواع مختلفی پلاستیک وجود دارد که همینطور ممکن است مواد شیمیایی متفاوتی در آن ها استفاده شده باشد یا استفاده نشده باشد. وقتی زباله های پلاستیکی وارد آبراه می شوند، همانند مواد طبیعی از بین نمی روند.
درعوض، قرار گرفتن در معرض پرتوهای خورشید، واکنش در برابر اکسیژن و تخریب عناصر فیزیکی مانند امواج و شن و ماسه باعث می شود مواد زاید پلاستیک به قطعات ریز خرد شود. کوچکترین میکروپلاستیک های مشخص شده در گزارش های عمومی حدود 2.6 میکرون، مقیاس دارند. یک کربن بلاک 2 میکرونی می تواند تمامی میکروپلاستیک های بزرگتر از 2 میکرون را از بین ببرد.
فیلترهای ویژه کربن فعال
علاوه بر کربن فعال طبیعی، برخی از فیلتر ها از کربن فعال شده کاتالیزوری یا موادی دیگر برای بهبود فیلتراسیون استفاده می کنند.
فیلتر کربن سیلور معمولا با توجه به کیفیت فوق العاده ای که دارد باعث حذف یا کاهش موارد زیر می شود:
- بیش از 95% کلرامین
- حدود 95% سرب و روی
- حدود 95% مس
- 100% میکروپلاستیک ها
- 70% فلزات سنگین مانند جیوه
- 70% نیترات ها
- بین 30 تا 70 درصد آرسنیک و آزبست
- کلسیم
- 70% فلوراید
- کیست میکروبی از جمله ژیاردیا و کریپتوسپوریدیم
کربن فعال چه چیزهایی را فیلتر نمی کند؟
علیرغم این که درصد بالایی از مواد موجود در آب، توسط کربن فعال فیلتر می شوند ولی همچنان موادی نیز وجود دارند که کربن فعال قادر به فیلتر کردن آن ها نیست.
مواد معدنی سالم
مواد معدنی سالم مانند منیزیم، پتاسیم، سدیم و کلسیم (که این بدین معنا است که میزان سختی آب توسط کربن فعال کاهش نمی یابد).
مواد جامد محلول در آب
مواد جامد محلول شامل مواد معدنی، نمک و فلزاتی مانند آهن که به عنوان آلاینده در نظر گرفته نشده.
آلاینده های میکروبیولوژیکی
بیشتر آلاینده های میکروبیولوژیکی شامل کیست، کلی فرم و باکتری
آلاینده های غیرمعدنی
آلاینده های غیرمعدنی شامل آرسنیک و آزبست
رادیونوکلوئیدها
اگرچه رادیونوکلوئیدها کاهش می یابند ولی حذف نمی شوند.
آلاینده های میکروبیولوژیکی
این یکی از رایج ترین مشکلات آب آشامیدنی است که کشورهای دارای زیرساخت ضعیف با آن مواجه هستند. آب طبیعی یک محیط کافی و مناسب برای رشد باکتری ها و ویروس ها می باشد. ویروس ها کوچک ترین نوع میکروارگانیسم ها هستند که می توانند باعث ایجاد بیماری شوند، به خصوص آن هایی که منشاء مدفوعی دارند و از طریق آب، آلودگی را به بدن انسان منتقل می کنند.
باکتری ها به طور معمول میکروارگانیسم های تک سلولی هستند که می توانند باعث ایجاد مشکلات سلامتی در انسان، حیوانات و گیاهان شوند. عموما، کلری که به آب شهری اضافه می شود می تواند این ویروس ها و باکتری ها را بکشد و به همین دلیل است که فیلتر کردن این مواد برای آب های عمومی در اروپا و آمریکای شمالی ضروری نیست. لازم است بدانید که فیلتر کربن فعال به تنهایی قادر به از بین بردن این دست از آلاینده ها نمی باشد و به خودی خود برای انجام این کار کافی نیست.
آرسنیک موجود در آب
در بعضی مکان هایی که آب های زیرزمینی آلوده شده اند رایج است. کربن فعال حدود 30 تا 70 درصد آرسنیک را از بین می برد اما در جاهایی که وجود آرسنیک به عنوان یک مشکل جدی مطرح می شود، کربن فعال به تنهایی کافی و جوابگو نیست.
اگر آب منطقه شما دارای یک یا تعداد بیشتری از این آلاینده ها می باشد باید مطمئن شوید فیلتری که استفاده می کنید می تواند آن ها را به مقدار زیادی کاهش می دهد. بهتر است از فیلتر کربن فعال در کنار سایر فیلترها استفاده کرد تا همکاری ترکیبی آن ها باعث شود بهترین آب ممکن در اختیار شما قرار گیرد.
نتیجه گیری کارایی و عملکرد فیلتر کربن فعال
کربن فعال یک ماده و فناوری استثنایی برای تصفیه آب می باشد و بسیاری از مسائل و مشکلات را حل می کند اما نه همه آن ها را.
- اطمینان حاصل کنید که به طور کامل از محدودیت های کربن فعال آگاه شده اید و فیلتری را بر اساس نیاز خاصی که دارید انتخاب کنید.
- فیلترهای کربن فعال با کیفیت مانند کربن فشرده سیلور از مواد تقویت کننده استفاده می کنند تا به طور موثری به امر فیلتر کردن آلاینده ها از جمله سرب، فلزات سنگین، میکروپلاستیک ها و برخی از باکتری ها بپردازند.
- فیلتر کربن فعال مواد معدنی موجود در آب را حذف نمی کند و معمولا میزان سختی آب را کاهش نمی دهد و برای این کار لازم است تا از فیلتر کربن فعال در کنار سایر فیلترها استفاده کرد.
- فیلترهای کربن فعال معمولا در سیستم های اسمز معکوس خانگی، فیلتراسیون کل خانه، تصفیه کننده های UV و سایر سیستم های تصفیه کننده استفاده می شود.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد حساب کاربری خود شوید.