Bộ lọc nước than hoạt tính là gì và hoạt động như thế nào?

Than hoạt tính – Activated carbon – là vật liệu lọc nước mạnh nhất thế giới. Tương tự như than hoạt tính mà bác sĩ sử dụng để điều trị nạn nhân bị nhiễm độc, nó là một vật liệu lọc đặc biệt.

Không tốn kém, dễ tiếp cận và thân thiện với môi trường, nó loại bỏ nhiều chất gây ô nhiễm độc hại khỏi nước uống.

Than hoạt tính – Activated carbon – có thể là giải pháp cho nước máy có hại? Hãy cùng tìm hiểu.

Nội dung

Than hoạt tính là gì?

Carbon là than củi, có nguồn gốc từ tàn dư cháy của các vật liệu có nguồn gốc thực vật như gỗ, xương, tre, than bùn, than đá, gáo dừa, v.v. Ở dạng thô, nó có diện tích bề mặt rộng với các lỗ nhỏ thu hút các chất ô nhiễm từ clo đến kim loại nặng trong một quá trình gọi là hấp phụ .

Sau khi được “kích hoạt” bằng nhiệt hoặc hóa chất, diện tích bề mặt của nó sẽ tăng theo cấp số nhân, làm tăng đáng kể khả năng giữ chất gây ô nhiễm. Một gram than hoạt tính có diện tích bề mặt hơn 9144m² vuông.

Bộ nước than hoạt tính hoạt động như thế nào?

Bộ lọc than hoạt tính là các thùng chứa hoặc hộp chứa đầy vật liệu cacbon có tác dụng giữ lại các chất gây ô nhiễm khi nước đi qua bộ lọc. Nước bẩn vào – nước sạch chảy ra.

Trong số các hệ thống lọc nước, bộ lọc than hoạt tính là loại đơn giản nhất và có ít yêu cầu vận hành nhất. Nhưng mỗi cách hoạt động hơi khác một chút.

Các bộ lọc cho toàn bộ ngôi nhà hoạt động tại điểm đầu vào đường nước chính của bạn và dựa vào áp suất đầu vào để ép nước qua lớp vật liệu carbon. Bộ lọc để bàn và bình lọc chỉ yêu cầu trọng lực. Tính linh hoạt là điểm mạnh của carbon nên luôn có bộ lọc carbon đáp ứng mọi nhu cầu và ngân sách.

Tất cả các bộ lọc than hoạt tính – Activated Carbon Filters – có giống nhau không?

Tất cả than hoạt tính đều có đặc tính giống nhau, nhưng không phải tất cả đều được tạo ra như nhau. Nó có nhiều dạng khác nhau từ dạng hạt đến dạng nén, và một số được tăng cường về mặt hóa học hoặc tích điện để mở rộng khả năng loại bỏ chất gây ô nhiễm.

Chất lượng cũng thay đổi tùy theo nguồn carbon và nồng độ vật liệu trong bộ lọc. Khi nói đến lọc carbon, bạn sẽ nhận được những gì bạn phải trả.

Than hoạt tính – Activated Carbon – loại bỏ những chất gây ô nhiễm nào?

Những chất gây ô nhiễm mà bộ lọc than hoạt tính loại bỏ phụ thuộc vào chất lượng và loại carbon. Điều quan trọng là phải đánh giá từng bộ lọc trên cơ sở cá nhân.

Theo nghiên cứu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA), các bộ lọc carbon hoặc than củi, loại bỏ hơn 80 chất gây ô nhiễm bao gồm:

Trầm tích

Không giống như các bộ lọc trầm tích loại bỏ các hạt bụi bẩn và rỉ sét lớn trong nước, bộ lọc than hoạt tính không mang tính cơ học. Nhưng chúng có lỗ chân lông giúp thu giữ trầm tích mịn có kích thước ít nhất là 5 micron, loại bỏ sương mù khỏi nước máy của bạn.

Clo

Clo được sử dụng trên toàn thế giới để khử trùng nước uống công cộng. Nó tiêu diệt vi khuẩn, vi rút và ký sinh trùng có thể khiến bạn bị bệnh.
Nhưng nó cũng liên quan đến các vấn đề sức khỏe từ da khô đến ung thư bàng quang. Bộ lọc than hoạt tính loại bỏ 90% phân tử clo trở lên – bộ lọc cao cấp có thể loại bỏ tới 99%.

Thuốc trừ sâu

Việc sử dụng thuốc trừ sâu cải thiện đáng kể sản lượng nông nghiệp của chúng tôi. Nhưng trong nước uống, chúng có liên quan đến nhiều ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe.
Bộ lọc than hoạt tính loại bỏ 12 chất hàng đầu, bao gồm chlordane, heptachlor và glyphosate.

Thuốc diệt cỏ

Thuốc diệt cỏ được sử dụng để quản lý cỏ dại trong không gian xanh từ công viên đến sân gôn. Tuy nhiên, giống như thuốc trừ sâu, chúng di chuyển theo dòng chảy, dễ dàng thấm vào nguồn cung cấp nước mặt và nước ngầm.
Một số được biết đến là chất gây ung thư trong khi một số khác có liên quan đến bệnh Parkinson khởi phát sớm và các rối loạn thần kinh khác. Bộ lọc than hoạt tính loại bỏ chất độc hại nhất, bao gồm cả atrazine.

Phốt phát

Phốt phát xâm nhập vào nước uống thông qua dòng chảy, nước thải, sản xuất hóa chất và chất thải công nghiệp. Tốt cho cây trồng nhưng không tốt cho nước, chúng khuyến khích sự phát triển của tảo độc.
Bộ lọc carbon tốt hơn làm giảm lượng phốt phát tới 90%.

PFAS

Các chất Per- và polyfluoroalkyl (PFAS) là một loại chất được gọi là hóa chất vĩnh viễn được sử dụng trong vô số sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng, từ dụng cụ nấu ăn chống dính đến bọt chữa cháy. Khi ở trong đất, chúng phải mất hàng thập kỷ hoặc lâu hơn để phân hủy.
Các nghiên cứu liên quan đến việc tiếp xúc với bệnh ung thư, bệnh gan, rối loạn sinh sản và hơn thế nữa. Bộ lọc than hoạt tính loại bỏ tới 95% PFAS.

Xem bộ lọc nước RO tốt nhất của chúng tôi cho PFAS tại đây

Dược phẩm

Mức độ dư lượng dược phẩm đáng báo động từ thuốc kê đơn đến thuốc không kê đơn đã được tìm thấy trong nước uống của thành phố. Việc xử lý chất thải không đúng cách cũng đóng một vai trò quan trọng nhưng phần lớn đến từ chất thải của con người và động vật.
Bộ lọc carbon làm giảm tới 95% các loại thuốc phổ biến nhất được tìm thấy trong hệ thống nước công cộng.

Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC)

VOC là các hóa chất hữu cơ hòa tan trong nước dễ dàng di chuyển vào nước uống. Được tìm thấy trong hàng nghìn sản phẩm tiêu dùng từ sơn đến mỹ phẩm, chúng góp phần gây ra các vấn đề sức khỏe từ hen suyễn đến rối loạn thần kinh.

Bộ lọc carbon giảm hầu hết nhưng không phải tất cả VOC.

Bộ lọc than hoạt tính tốt hơn cũng làm giảm:

Amiăng

Amiăng được biết đến nhiều nhất là vật liệu chống cháy. Nhưng bạn có biết rằng nó còn được dùng để vá đường nước? Theo Tổ chức Y tế Thế giới, tác dụng của việc uống sợi amiăng chưa rõ ràng nhưng nó nằm trong danh sách theo dõi cần được nghiên cứu.

Chì

Các bộ lọc carbon đời đầu chỉ loại bỏ được một lượng chì hạn chế. Và các bộ lọc than cơ bản vẫn tương đối kém hiệu quả, loại bỏ 40%-60%.
Nhưng các bộ lọc carbon tốt hơn hiện được đánh giá có khả năng loại bỏ chì tới 99% – điều bắt buộc khi nói đến chất độc thần kinh có sức tàn phá này.

Radon

Radon không phổ biến trong các nguồn nước mặt, nhưng nó đủ phổ biến trong nước giếng để gây lo ngại. Được tìm thấy tự nhiên trong môi trường, nó có liên quan đến ung thư dạ dày.
Khó tránh khỏi, than hoạt tính loại bỏ tới 95% radon.

Chất gây ô nhiễm vi sinh vật

Bộ lọc carbon không thể làm cho nước có thể uống được nhưng hầu hết đều loại bỏ các vi sinh vật lớn, chẳng hạn như u nang vi sinh vật – nhiều loại trong số đó hiện có khả năng kháng clo.
Bộ lọc than hoạt tính nâng cao làm giảm tất cả các chất gây ô nhiễm trên cộng thêm:

Sản phẩm phụ clo

Sản phẩm phụ clo được tạo ra khi clo phản ứng với các hợp chất khác trong nước. Tiếp xúc lâu dài với một số chất, chẳng hạn như trihalomethanes (THM), có thể gây ung thư. Hệ thống nước công cộng kiểm tra THM, nhưng mức độ vượt quá giới hạn EPA là phổ biến.
Quá trình lọc bằng than hoạt tính có hiệu quả làm giảm hơn 30 sản phẩm phụ clo có hại nhất, bao gồm cả THM.

Cloramin

Chloramine là một chất khử trùng thay thế. Là sự pha trộn giữa clo và amoniac, nó mang lại những nguy cơ sức khỏe tương tự như clo và nồng độ cao có thể khiến nước của bạn có mùi và vị khó chịu như nhau .
Carbon xúc tác loại bỏ tới 98% cloramin.

Than hoạt tính không lọc được những gì?

Bộ lọc than hoạt tính không loại bỏ:

Muối, như florua.
Các khoáng chất như canxi và magie.
Chất gây ô nhiễm phóng xạ.
Amoniac.
Các hợp chất vô cơ, bao gồm nitrat và asen.
Sản phẩm dầu mỏ.
Các vi sinh vật nhỏ như vi khuẩn, vi rút và bào tử.

Bộ lọc GAC loại bỏ hàm lượng hydro sunfua thấp – loại khí có thể làm cho nước máy có mùi trứng thối . Nhưng nó làm cạn kiệt vật liệu một cách nhanh chóng, vì vậy bạn có thể phá sản khi mua bộ lọc thay thế cho bộ lọc carbon dựa trên hộp mực.

Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng hệ thống lọc tổng carbon cho toàn bộ ngôi nhà, tự làm sạch để giải quyết các vấn đề về lưu huỳnh. Giống như thiết bị làm mềm nước, chúng được rửa ngược định kỳ để làm mới vật liệu.

Tìm hiểu thêm thiết bị làm mềm nước hoạt động như thế nào tại đây

Các loại bộ lọc than hoạt tính

Bộ lọc than hoạt tính là sản phẩm bán chạy nhất vì giá cả phải chăng và hiệu quả. Nhưng mỗi cái đều phù hợp riêng cho các ứng dụng cụ thể.

Bộ lọc than hoạt tính dạng hạt (GAC) – Granular Activated Carbon (GAC) Filters

Bộ lọc than hoạt tính dạng hạt (GAC) dựa vào cacbon lỏng giống như cát để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khi nước chảy qua nó. Lợi thế? Nước đi qua bộ lọc mà không có lực cản nên không làm giảm áp lực nước. Bạn có thể tin tưởng vào nó để giảm tạp chất mùi vị mà không làm chậm dòng nước đến mức nhỏ giọt.

Tuy nhiên, đây là dạng carbon kém hiệu quả nhất. Hiệu suất thay đổi tùy theo lượng carbon trong hộp lọc và chất lượng của nó. Nếu không cải tiến, GAC có tỷ lệ loại bỏ chất gây ô nhiễm thấp hơn so với các bộ lọc carbon tốt hơn – lên tới 90% clo so với 90% trở lên. Nó cũng kém hiệu quả hơn đối với các kim loại nặng, hydro sunfua và các sản phẩm phụ của clo.

Bộ lọc than hoạt tính dạng hạt GAC là vật liệu lọc được lựa chọn cho các ứng dụng dòng chảy cao như bộ lọc tủ lạnh và vòi. Nó cũng lý tưởng cho các bộ lọc sơ bộ trong hệ thống thẩm thấu ngược vì nó xử lý trước nước mà không làm giảm lưu lượng đến màng RO — quá trình lọc thẩm thấu ngược đòi hỏi áp suất thích hợp để hoạt động.

Phổ biến trong các bộ lọc trên mặt bàn và bình lọc, than hoạt tính dạng hạt là vật liệu lọc rẻ tiền cho các nhiệm vụ nhẹ. Tuy nhiên, khi bạn xem xét các mẫu khác nhau, bạn sẽ bị ấn tượng bởi sự khác biệt về hiệu suất.

Ví dụ: mặc dù một số bộ lọc GAC không được xếp hạng về chì, nhưng một số bộ lọc khác lại như vậy. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp này, bộ lọc không phải là GAC thuần túy. Ví dụ, Brita sử dụng kết hợp than hoạt tính và nhựa trao đổi ion trong các bộ lọc của mình để loại bỏ nhiều chất gây ô nhiễm hơn. Than hoạt tính có tính đồng đội.

Bộ lọc khối carbon

Bất cứ điều gì mà bộ lọc than hoạt tính dạng hạt có thể làm được; bộ lọc khối carbon có thể làm tốt hơn. Được làm bằng cùng một vật liệu nhưng ở dạng nén, đó là một khối carbon chất lượng cao được thiết kế để có khả năng lọc lớn hơn đáng kể so với carbon dạng hạt.

Bộ lọc khối than hoạt tính loại bỏ nhiều chất gây ô nhiễm hơn vì chúng dày đặc. Chúng không chỉ có diện tích bề mặt lớn hơn — lớn hơn tới 10 lần so với GAC — mà vật liệu nén còn ngăn cản sự truyền dẫn, một hiện tượng trong đó nước đi theo con đường ít trở ngại nhất qua bộ lọc, hạn chế sự tiếp xúc của nó với vật liệu mới.

Nhưng hiệu quả cao hơn phải trả giá. Nước di chuyển qua các bộ lọc khối carbon với tốc độ của ốc sên. Không có gì lạ khi thấy tốc độ dòng chảy giảm vài vài lít mỗi phút.

Và không giống như carbon dạng hạt, carbon khối không thể được làm sạch và tái sử dụng. Nhưng nếu nước máy của bạn bị ô nhiễm nặng, bạn có thể phải hy sinh tính kinh tế và áp lực nước để có được khả năng lọc. Sức khỏe của bạn quan trọng hơn.

Tuy nhiên, bộ lọc khối carbon rẻ hơn và ít lãng phí hơn các loại bộ lọc nước khác đạt được kết quả tương tự, chẳng hạn như thẩm thấu ngược. Vì vậy, bất chấp những hạn chế của chúng, bộ lọc khối carbon rất đáng để khám phá.

Bộ lọc carbon xúc tác

Carbon xúc tác là carbon dạng hạt được kích hoạt hóa học bằng hydroxit sắt để mang lại cho nó cả đặc tính hấp phụ và phản ứng. Hiệu quả hơn các vật liệu cacbon thông thường, nó hoạt động nhanh hơn với ít chất nền hơn, do đó các bộ lọc có thể nhỏ hơn và kín đáo hơn. Đó là vua của vật liệu lọc carbon.

Được thiết kế để loại bỏ amoniac, đây là loại carbon duy nhất có khả năng loại bỏ cloramin một cách đáng tin cậy. Và nó cũng có đặc tính hấp phụ mạnh hơn GAC, vì vậy nó loại bỏ tỷ lệ chất gây ô nhiễm cứng đầu cao hơn, như chì.

Bạn sẽ trả nhiều tiền hơn cho các bộ lọc có carbon xúc tác, nhưng đó là một giá trị tuyệt vời.

Bộ lọc than hoạt tính có an toàn không?

Than hoạt tính được làm từ vật liệu tự nhiên, gốc cacbon được nung để giảm tạp chất. Không có hóa chất nào bị bỏ lại trong quá trình kích hoạt. Một số than hoạt tính được làm từ xương động vật – vì vậy, những người ăn chay hãy cẩn thận – nhưng hầu hết được sản xuất từ các chất có nguồn gốc thực vật, bền vững với môi trường như vỏ dừa.

Than hoạt tính trong bộ lọc nước đạt đến cấp độ y tế, do đó, bất kỳ hạt carbon lỏng lẻo hoặc bụi carbon nào thoát ra từ hộp lọc khi kích hoạt đều vô hại. Hầu hết các bộ lọc nước đều có hướng dẫn xả cặn bẩn ra khỏi bộ lọc trước khi sử dụng.

Tuy nhiên, một số bộ lọc carbon có chứa các vật liệu khác như KDF để tăng cường lọc hoặc ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và tảo trong bộ lọc. Hầu hết đều lành tính như nhau và góp phần cải thiện chất lượng nước tổng thể.

Chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra các thông số kỹ thuật nếu bạn có lo ngại về sức khỏe. Hầu hết các nhà sản xuất đều minh bạch, ngay cả với hỗn hợp phương tiện truyền thông độc quyền .

Chọn bộ lọc than hoạt tính tốt nhất

Đánh giá chất lượng của bộ lọc carbon có thể là một thách thức. Các nhà sản xuất không ngại đưa ra những tuyên bố về hiệu suất, nhưng nhiều sản phẩm đi kèm với bản in đẹp.

Ví dụ, carbon gáo dừa là loại carbon tốt nhất có thể mua được bằng tiền. Tuy nhiên, có nhiều thứ liên quan đến hiệu suất của hệ thống lọc hơn là vật liệu lọc. Các yếu tố thiết kế và chất lượng bộ phận đóng một vai trò quan trọng.

Bằng chứng, như người ta nói, nằm ở chiếc bánh pudding. Vì vậy, chúng tôi khuyên bạn nên mua các bộ lọc được chứng nhận bởi Tổ chức Vệ sinh Quốc gia (NSF). Được thử nghiệm độc lập và đảm bảo có cấu trúc vững chắc cũng như không chứa các vật liệu độc hại có thể ngấm vào nước uống, các sản phẩm được chứng nhận NSF là những sản phẩm có hiệu suất cao nhất.

Kêt luận

Bất chấp nhiều thập kỷ đổi mới trong công nghệ lọc nước, bộ lọc than hoạt tính vẫn là một trong những bộ lọc hiệu quả nhất. Đó là bằng chứng cho thấy các giải pháp toàn diện có thể được cung cấp dưới dạng gói đơn giản và giá cả phải chăng.