Apakah Kartrij Penapis Air dan Bagaimana Ia Sebenarnya Berfungsi untuk Membersihkan Air Paip Anda?

pengenalan

Air paip mengalir melalui berbatu-batu paip, loji rawatan dan takungan simpanan sebelum sampai ke gelas dana. Walaupun rawatan air perbandaran menghilangkan banyak bahan cemar berbahaya, ia tidak menghapuskan segala-galanya. Klorin, plumbum daripada paip paip lama, racun perosak, mikroplastik, dan juga sejumlah kecil farmaseutikal boleh kekal dalam apa yang kelihatan seperti air jernih sempurna. Inilah sebabnya mengapa berjuta-juta isi rumah telah beralih kepada kartrij penapis air sebagai penyelesaian yang mudah, berpatutan dan berkesan.

Tetapi jika anda pernah membeli-belah untuk penapis air, anda mungkin keliru dengan istilah seperti "blok karbon", "penilaian mikron", "pensijilan NSF" dan "jadual penggantian". Apakah sebenarnya kartrij penapis air? Bagaimanakah silinder yang kelihatan ringkas diisi dengan karbon hitam sebenarnya menjadikan air anda lebih enak dan menjadi lebih selamat untuk diminum? Dan kenapa anda perlu menggantikannya setiap beberapa bulan dan bukannya membilasnya sahaja?

Apakah Kartrij Penapis Air?

Definisi dan Tujuan Asas

A kartrij penapis air ialah komponen boleh ganti, boleh guna yang sesuai di dalam sistem penapisan air. Ia mengandungi satu atau lebih media penapisan yang direka untuk memerangkap secara fizikal, terikat secara kimia dengan atau menangkis bahan cemar yang terdapat dalam air paip. Kartrij adalah bahagian aktif mana-mana sistem penapis. Tanpanya, penapis bawah sink, dispenser peti sejuk atau periuk kaunter atas hanyalah cangkang plastik kosong.

Tidak seperti penapis kekal yang boleh dibersihkan dan digunakan semula selama-lamanya (seperti beberapa penapis bumi seramik atau diatom), kebanyakan kartrij penapis air mempunyai jangka hayat yang terhad. Apabila air melaluinya selama beberapa minggu atau bulan, media penapisan secara beransur-ansur menjadi tepu dengan bahan cemar yang terperangkap. Akhirnya, kartrij tidak lagi boleh menyimpan lebih banyak kekotoran, dan ia mesti dibuang dan digantikan dengan yang baru. Jadual penggantian ini biasanya berkisar antara tiga bulan hingga dua tahun, bergantung pada jenis kartrij dan jumlah air yang digunakan oleh isi rumah anda.

Jenis Biasa Kartrij Penapis Air

Tidak semua kartrij penapis air adalah sama. Bahan yang berbeza menyasarkan bahan cemar yang berbeza. Jadual di bawah meringkaskan jenis paling biasa yang anda akan temui semasa membeli-belah untuk sistem penapisan.

Di manakah Kartrij Penapis Air Digunakan?

Anda mungkin telah menggunakan kartrij penapis air berkali-kali tanpa anda sedari. Kartrij ini terdapat dalam pelbagai produk, termasuk:

• Dispenser air peti sejuk dan pembuat ais – Kebanyakan peti sejuk moden daripada jenama seperti Samsung, LG, Whirlpool dan GE mempunyai slot terbina dalam untuk kartrij proprietari atau saiz standard.
• Sistem penapisan bawah sink – Ini dipasang pada saluran air sejuk di bawah sinki dapur anda dan biasanya menggunakan satu, dua atau tiga kartrij secara bersiri.
• Penapis graviti di atas meja – Jenama popular seperti Berkey, Brita dan ZeroWater menggunakan kartrij atau cakera yang anda isi secara manual.
• Sistem penapisan seluruh rumah – Dipasang di saluran air utama di mana air memasuki rumah anda. Ini selalunya menggunakan sedimen besar dan kartrij karbon.
• Periuk dan botol penapis air mudah alih – Malah kendi Brita yang ringkas mengandungi kartrij karbon teraktif berbutir kecil.
• Sistem osmosis songsang – Sistem berbilang peringkat ini termasuk sedimen, karbon, dan kartrij membran RO khusus.

Setiap aplikasi meletakkan permintaan yang berbeza pada kartrij. Kartrij peti sejuk mesti dimuatkan ke dalam perumah plastik kecil dan mengendalikan kadar aliran yang agak rendah. Sebaliknya, kartrij seluruh rumah mesti merawat setiap gelen air yang digunakan untuk mandi, mencuci dan minum secara serentak.

Bagaimanakah Kartrij Penapis Air Sebenarnya Berfungsi?

Tiga Mekanisme Teras Penapisan

Kartrij penapis air tidak berfungsi melalui sihir atau elektrik. Sebaliknya, ia menggunakan satu atau lebih daripada tiga proses fizikal dan kimia asas: penapisan mekanikal, penjerapan dan pertukaran ion. Proses keempat, osmosis terbalik, hanya digunakan dalam sistem khusus tetapi patut difahami kerana ia sangat berkesan.

Penapisan Mekanikal (Penaringan)

Penapisan mekanikal adalah kaedah paling mudah. Kartrij mengandungi bahan berliang dengan lubang kecil. Molekul air cukup kecil untuk melalui lubang ini, tetapi zarah yang lebih besar daripada saiz lubang secara fizikal terperangkap. Beginilah cara ayak atau penapis berfungsi, hanya pada skala mikroskopik.

Saiz lubang diukur dalam mikron. Satu mikron ialah sepersejuta meter, atau kira-kira 0.00004 inci. Sebagai perbandingan, rambut manusia adalah kira-kira 50 hingga 70 mikron tebal. Kartrij penapis sedimen biasa mempunyai saiz liang 5 hingga 20 mikron, yang akan menangkap pasir, kepingan karat dan kotoran. Kartrij seramik atau ultrafiltrasi mewah mungkin mempunyai liang sekecil 0.2 mikron, yang boleh memerangkap bakteria.

Penjerapan (Ikatan Kimia)

Penjerapan adalah kaedah utama yang digunakan oleh kartrij karbon diaktifkan. Walaupun nama yang sama, penjerapan tidak sama dengan penyerapan. Penyerapan adalah apabila bahan meresap ke dalam bahan seperti span menyerap air. Penjerapan ialah apabila bahan cemar melekat pada permukaan luar bahan.

Karbon teraktif dirawat khas untuk mencipta kawasan permukaan dalaman yang besar. Hanya satu gram karbon teraktif boleh mempunyai lebih daripada 3,000 meter persegi keluasan permukaan - kira-kira saiz separuh padang bola sepak. Apabila air mengalir melepasi permukaan ini, bahan cemar seperti klorin, sebatian organik meruap (VOC), dan racun perosak tertarik kepada karbon dan melekat melalui ikatan kimia lemah yang dipanggil daya van der Waals. Proses ini sangat berkesan sehingga kartrij blok karbon yang baik boleh mengeluarkan lebih 95 peratus daripada klorin dan bahan cemar kimia yang paling biasa.

Pertukaran Ion

Kartrij penukar ion mengandungi manik plastik kecil (resin) yang dipracas dengan ion tidak berbahaya, biasanya natrium atau hidrogen. Apabila air melalui manik, ion yang tidak diingini dalam air - seperti kalsium (yang menyebabkan skala air keras), magnesium, atau plumbum - tertarik kepada manik dengan lebih kuat daripada ion natrium. Manik bertukar tempat: mereka melepaskan natrium ke dalam air dan mengambil kalsium atau plumbum.

Inilah sebabnya mengapa pelembut air yang menggunakan pertukaran ion menambah sedikit natrium ke dalam air. Bagi kebanyakan orang, jumlah ini boleh diabaikan berbanding dengan pengambilan natrium diet.

Langkah demi Langkah: Perkara yang Berlaku Di Dalam Kartrij Blok Karbon Teraktif Biasa

Sekarang mari kita berjalan melalui perjalanan sebenar setitik air dari saat ia memasuki peti sejuk standard atau kartrij blok karbon teraktif bawah sink sehingga ia mengalir keluar bersih.

Langkah 1 – Air Masuk ke Perumahan Kartrij

Air paip di bawah tekanan memasuki perumahan kartrij melalui port masuk. Perumahan direka supaya air tidak boleh memintas kartrij. Jika anda terlupa untuk menggantikan kartrij lama atau memasangnya dengan tidak betul, air yang tidak ditapis sama ada tidak akan mengalir sama sekali atau akan mengalir di sekeliling kartrij dan kekal tidak dirawat.

Langkah 2 – Perangkap Sedimen Awal

Lapisan paling luar bagi kebanyakan kartrij blok karbon berkualiti ialah pembalut polipropilena bukan tenunan. Lapisan ini bertindak sebagai pra-penapis. Saiz liangnya agak besar, biasanya 20 hingga 50 mikron. Tugasnya adalah untuk menangkap zarah yang besar dan kelihatan seperti butiran pasir, kepingan karat dari paip besi lama, dan kepingan sedimen yang terlepas dari tangki pemanas air. Lapisan pra-penapis ini melindungi blok karbon dalam daripada tersumbat terlalu cepat oleh serpihan besar.

Langkah 3 – Masuk ke dalam Blok Karbon

Selepas melalui pembungkus sedimen, air menemui blok karbon pepejal itu sendiri. Blok karbon dibuat dengan mengisar karbon teraktif menjadi serbuk halus, mencampurkannya dengan pengikat gred makanan, dan memampatkannya di bawah tekanan tinggi ke dalam silinder yang tegar dan berliang. Hasilnya ialah bahan yang sangat penjerap dan cukup kuat secara mekanikal untuk menahan tekanan air.

Apabila air memasuki beribu-ribu saluran mikroskopik dalam blok karbon, beberapa perkara berlaku serentak:

• Klorin dan kloramin dikurangkan melalui tindak balas kimia. Klorin ditukar kepada ion klorida yang tidak berbahaya. Inilah sebabnya mengapa air yang ditapis tidak mempunyai rasa dan bau "kolam renang".
• Sebatian organik meruap (VOC) seperti benzena, toluena, dan pelarut industri diserap ke permukaan karbon. Sebatian ini biasa berlaku di kawasan berhampiran tapak perindustrian atau stesen minyak.
• Racun perosak dan racun herba yang lari dari ladang atau rumput juga terserap.
• Beberapa logam berat , termasuk plumbum dan merkuri, terperangkap jika blok karbon telah dirawat khas dengan pengikat proprietari atau jika kartrij termasuk media tambahan seperti KDF.

Langkah 4 – Menggilap dan Penapisan Akhir

Dalam kartrij yang lebih tinggi, selepas air keluar dari blok karbon, ia melalui lapisan "penggilap" akhir. Ini mungkin karbon aktif berbutir longgar tambahan atau skrin jaringan halus. Tujuannya adalah untuk menangkap sebarang denda karbon mikroskopik (zarah-zarah kecil karbon yang pecah semasa pembuatan) dan untuk menyediakan satu peluang terakhir untuk penjerapan sebarang sebatian rasa atau bau yang tinggal.

Langkah 5 – Air Bersih Keluar dari Kartrij

Selepas melengkapkan perjalanannya melalui kartrij, air yang dirawat keluar melalui port alur keluar dan pergi ke keran anda, dispenser peti sejuk atau pembuat ais. Keseluruhan proses mengambil masa hanya beberapa saat, tetapi dalam masa yang singkat itu, majoriti bahan cemar kimia, rasa tidak enak dan bau yang tidak menyenangkan telah disingkirkan.

Analogi Berguna: Garaj Tempat Letak Kereta

Fikirkan kartrij karbon diaktifkan seperti garaj tempat letak kereta bertingkat. Air mengalir melalui garaj seperti kereta yang memandu di lebuh raya. Dinding, lantai dan siling garaj mewakili kawasan permukaan karbon yang luas. Bahan cemar seperti pemandu mencari tempat letak kereta. Semasa mereka memandu melalui, mereka melihat bintik-bintik terbuka di dinding dan menarik masuk (menyerap). Sebaik sahaja setiap tempat letak kereta dipenuhi - setiap tapak kawasan permukaan telah diduduki - tiada lagi kereta boleh meletak. Garaj sudah tepu. Itulah sebabnya anda mesti menggantikan kartrij. Kartrij karbon tepu tidak dapat menyerap lebih banyak bahan cemar, dan bahan cemar lama yang terperangkap mungkin mula meresap kembali ke dalam air.

Apakah bahan cemar yang boleh dikeluarkan oleh katrij penapis air?

Jawapannya bergantung sepenuhnya pada jenis kartrij yang anda beli. Kartrij sedimen asas $10 hanya mengeluarkan zarah besar. Blok karbon teraktif mewah dengan pensijilan NSF/ANSI boleh membuang julat bahan cemar yang lebih luas. Di bawah ialah pecahan mengikut kategori bahan cemar.

Bahan cemar Lazimnya Dibuang oleh Kartrij Blok Karbon Berkualiti

• Klorin dan kloramin – Hampir dikeluarkan sepenuhnya. Ini menghilangkan rasa dan bau kimia.
• Sebatian organik meruap (VOC) – Termasuk benzena, toluena, xilena, dan pelarut industri.
• memimpin – Jika kartrij diperakui NSF/ANSI 53 untuk pengurangan plumbum. Tidak semua kartrij karbon mengeluarkan plumbum.
• Merkuri – Sama seperti plumbum, memerlukan pensijilan khusus.
• Racun perosak dan racun herba – Seperti atrazine, glifosat, dan lindane.
• Farmaseutikal – Surih jumlah antibiotik, hormon dan ubat penahan sakit (memerlukan pensijilan NSF/ANSI 401).
• Mikroplastik – Turun kepada kira-kira 1 mikron atau lebih kecil.
• Sista – Seperti Giardia lamblia and Cryptosporidium parvum (memerlukan saiz liang yang diperakui 1 mikron atau kurang).
• Rasa dan bau yang tidak menyenangkan – Sulfur (bau telur busuk), rasa logam, dan bau hapak.

Bahan cemar TIDAK Dikeluarkan oleh Kartrij Karbon Standard

Sama pentingnya untuk mengetahui apa yang dilakukan oleh kartrij karbon standard bukan keluarkan. Jika air anda mempunyai mana-mana isu berikut, anda memerlukan jenis kartrij yang berbeza, seperti osmosis terbalik atau penyulingan.

• Mineral terlarut – Kalsium dan magnesium (ini menyebabkan skala air keras tetapi bukan bahaya kesihatan).
• Fluorida – Ditambah kepada banyak bekalan air perbandaran. Hanya osmosis terbalik, alumina teraktif, atau penyulingan yang menghilangkan fluorida.
• Nitrat dan nitrit – Biasa di kawasan pertanian daripada air larian baja. Hanya osmosis terbalik atau pertukaran ion yang menghilangkannya.
• Bakteria dan virus – Karbon tidak menyingkirkan mikroorganisma hidup. Untuk bakteria, anda memerlukan penapis ultraturasan, seramik atau UV 0.2 mikron.
• Garam terlarut – Natrium, klorida, dan ion lain yang menjadikan air masin.

Berapa Lama Katrij Penapis Air Tahan?

Jangka hayat berbeza secara dramatik berdasarkan tiga faktor: jenis kartrij, kualiti air masuk anda dan volum penggunaan air isi rumah anda.

Garis Panduan Jangka Hayat Am

Tanda-tanda bahawa Kartrij Anda Perlu Penggantian

Walaupun anda belum mencapai had masa yang disyorkan pengeluar, perhatikan tanda amaran ini:

1. Aliran air lebih perlahan – Kartrij tersumbat menyekat aliran air. Jika dispenser atau faucet anda mengambil masa lebih lama untuk mengisi gelas, kartrij berkemungkinan tepu.
2. Pulangan rasa atau bau yang tidak menyenangkan – Jika air anda mula rasa seperti klorin atau berbau hapak lagi, karbon tidak lagi menyerap dengan berkesan.
3. Perubahan warna air atau kejernihan – Penembusan sedimen atau denda karbon di dalam air menunjukkan kartrij yang gagal.
4. Lampu penunjuk automatik – Banyak peti sejuk dan sistem bawah sinki mewah mempunyai pemasa elektronik atau meter aliran yang memberi isyarat apabila penggantian perlu dibuat.
5. Masa berlalu – Walaupun anda menggunakan sedikit air, gantikan kartrij karbon sekurang-kurangnya setiap 12 bulan. Lama kelamaan, bahan organik yang terperangkap boleh menjadi tempat pembiakan bakteria.

Apa yang Berlaku Jika Anda Tidak Menggantikan Kartrij?

Gagal menggantikan kartrij penapis air tepu adalah lebih teruk daripada tidak mempunyai penapis langsung. Inilah sebabnya:

• Penembusan bahan cemar – Setelah karbon tepu sepenuhnya, bahan cemar tambahan melaluinya tidak berubah. Anda minum air yang tidak ditapis tetapi percaya ia bersih.
• Pertumbuhan bakteria – Persekitaran yang hangat, lembap, kaya organik di dalam kartrij lama adalah sesuai untuk bakteria membiak. Beberapa kajian mendapati penapis peti sejuk lama boleh mempunyai bilangan bakteria yang lebih tinggi daripada air paip.
• Penurunan tekanan – Kartrij yang tersumbat sepenuhnya boleh mengurangkan aliran air menjadi titisan atau menghentikannya sepenuhnya.
• Pelepasan denda karbon – Blok karbon yang merosot boleh pecah, menghantar bintik hitam karbon ke dalam air anda dan berpotensi ke dalam pembuat ais anda.

Soalan Lazim (FAQ)

S1: Bolehkah saya membersihkan dan menggunakan semula kartrij penapis air dan bukannya membeli yang baharu?

Untuk kartrij karbon teraktif standard, sedimen dan KDF, jawapannya ialah tidak. Mencuci atau merendam kartrij ini tidak mengeluarkan bahan cemar yang terperangkap jauh di dalam struktur berliang. Walau bagaimanapun, sesetengah kartrij seramik (seperti dari Doulton atau Berkey) boleh digosok dengan berus lembut di bawah air mengalir untuk mengeluarkan kotoran permukaan, kemudian digunakan semula beberapa kali sebelum penggantian diperlukan. Sentiasa semak arahan pengilang anda.

S2: Bagaimanakah saya tahu kartrij gantian yang hendak dibeli untuk peti sejuk saya?

Kaedah paling mudah ialah mencari nombor model peti sejuk anda (biasanya terdapat pada pelekat di dalam pintu peti sejuk atau di belakang unit). Kemudian cari "penggantian penapis air untuk [nombor model]." Anda akan menemui kedua-dua kartrij OEM (pengilang peralatan asal) dan pilihan pihak ketiga yang serasi. Sebagai alternatif, keluarkan kartrij lama anda dan cari nombor bahagian yang dicetak di sisinya.

S3: Adakah kartrij penapis air generik atau pihak ketiga sama baiknya dengan yang berjenama?

Ada yang sangat baik; ramai yang tidak. Pendekatan paling selamat ialah mencari kartrij pihak ketiga yang membawa pensijilan bebas daripada NSF Antarabangsa (Piawaian NSF/ANSI 42, 53, 401 atau 372 untuk bahan tanpa plumbum). Kartrij generik yang tidak diperakui mungkin mendakwa sebagai "serasi" tetapi selalunya menggunakan karbon berkualiti rendah, mempunyai pengedap yang lemah yang bocor, atau sebenarnya tidak mengeluarkan bahan cemar yang mereka iklankan. Jika perjanjian kelihatan terlalu murah, ia mungkin begitu.

S4: Adakah air mendidih menggantikan keperluan untuk kartrij penapis?

Tidak. Mendidih membunuh bakteria dan virus, tetapi ia tidak menghilangkan klorin, plumbum, racun perosak, mikroplastik atau sebarang bahan cemar kimia lain. Malah, mendidih boleh menumpukan beberapa bahan cemar kerana air menyejat sementara bahan cemar kekal. Pendidihan dan penapisan adalah kaedah pelengkap, bukan pengganti.

S5: Bolehkah kartrij penapis air mengeluarkan fluorida daripada air paip?

Kartrij karbon teraktif standard tidak boleh mengeluarkan fluorida. Untuk mengeluarkan fluorida, anda memerlukan salah satu daripada yang berikut: sistem osmosis songsang (paling berkesan), kartrij alumina yang diaktifkan atau unit penyulingan. Beberapa penapis graviti khusus (seperti Berkey dengan penapis fluorida PF-2) juga mengurangkan fluorida tetapi kurang biasa.

S6: Bagaimanakah cara saya menyimpan kartrij penapis air ganti dengan betul sebelum menggunakannya?

Simpan kartrij yang belum dibuka di tempat yang sejuk dan kering jauh dari cahaya matahari langsung dan suhu yang melampau. Jangan simpannya di dalam garaj atau bangsal di mana ia mungkin membeku atau terlalu panas. Kebanyakan kartrij mempunyai jangka hayat 2-3 tahun jika disimpan dengan betul. Sebaik sahaja anda membuka kartrij, anda harus memasangnya dengan segera dan menggunakannya dalam tempoh penggantian yang disyorkan.

S7: Adakah saya benar-benar perlu menyiram kartrij penapis air baharu sebelum menggunakannya?

Ya, hampir selalu. Kartrij baharu mengandungi denda karbon yang longgar (habuk hitam kecil) daripada proses pembuatan. Jika anda tidak menyiram kartrij mengikut arahan pengilang, denda ini akan keluar dari keran atau dispenser peti sejuk anda, kelihatan seperti bintik hitam di dalam air atau ais anda. Pembilasan biasanya melibatkan mengalirkan 1 hingga 5 gelen air melalui sistem sebelum penggunaan biasa.

S8: Adakah air botol lebih selamat daripada air yang ditapis melalui kartrij?

Tak semestinya. Banyak kajian mendapati bahawa air botol kurang dikawal dengan ketat berbanding air paip di sesetengah negara. Air botol juga boleh melarutkan mikroplastik daripada botol itu sendiri. Kartrij penapis air yang diselenggara dengan baik menghasilkan air yang selalunya lebih tulen daripada air botol pada sebahagian kecil daripada kos dan tanpa sisa plastik.