Wie kann man Wasser reinigen, ohne Umkehrosmosefilter zu verwenden?
Wasser ist für die Menschheit eine lebenswichtige Ressource. Mit der zunehmenden Umweltverschmutzung nehmen jedoch auch die Arten und Konzentrationen der Schadstoffe in den Wasserquellen zu.Umkehrosmose-Technologie (RO)wird als effizientes Mittel zur Wasserreinigung häufig zur Trinkwasser- und industriellen Wasseraufbereitung eingesetzt. Die Umkehrosmose ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit zur Wasserreinigung.
In vielen Fällen kann je nach Bedarf auch die Verwendung anderer Filtertypen eine effektive Wasserreinigung erreichen. In diesem Artikel werden die möglichen Lösungen zur Wasserreinigung ohne Umkehrosmosetechnologie und die verschiedenen Filtertechnologien untersucht, auf denen sie beruht.
Welche Wasserfiltertechnologien ohne Umkehrosmose sind üblich?
1. Aktivkohlefiltration:
Die Aktivkohlefiltration ist eine der am häufigsten verwendeten Wasseraufbereitungstechnologien ohne Umkehrosmose, insbesondere in Haushaltswasserspendern und Filterkannen. Aktivkohle hat eine starke Adsorptionskapazität und kann organische Stoffe, Chlorrückstände, Gerüche und einige Schwermetalle aus dem Wasser entfernen. Der Kern des Aktivkohlefilters liegt in der mikroporösen Struktur der Aktivkohle, die eine große Oberfläche bietet, sodass gelöste Chemikalien und Partikel im Wasser effektiv aufgefangen werden können.
Der Reinigungsprozess der Aktivkohlefiltration umfasst zwei Phasen: Adsorption und katalytische Reduktion. Wenn Wasser durch den Aktivkohlefilter fließt, werden zunächst organische Stoffe, Chlorrückstände und andere Schadstoffe an der Oberfläche der Aktivkohle adsorbiert. Anschließend kann die Aktivkohle durch einen katalytischen Reduktionsprozess auch einige Schadstoffe (wie Chlor) in harmlose Stoffe umwandeln. Obwohl die Aktivkohlefiltration nicht alle gelösten Feststoffe oder Bakterien im Wasser vollständig entfernen kann, verbessert sie den Geschmack des Wassers, entfernt Gerüche und reduziert organische Schadstoffe.
2. Mechanische Filterung:
Die mechanische Filterung ist die grundlegendste Methode zur Wasseraufbereitung. Sie wird normalerweise verwendet, um große Partikel wie Schwebeteilchen, Schlamm, Rost und andere Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen. Mechanische Filter verwenden im Allgemeinen Filtersiebe oder Filterelemente unterschiedlicher Präzision, um Verunreinigungen im Wasser physisch abzufangen. Die Filtergenauigkeit dieses Filtertyps kann je nach Bedarf angepasst werden. Die übliche Filtergenauigkeit reicht von 1 Mikrometer bis zu mehreren zehn Mikrometern.
Mechanische Filter werden normalerweise in viele Typen unterteilt, darunter Sandfilter, Faserfilterelemente, Keramikfilterelemente usw. Sandfilter werden normalerweise zur Behandlung großer Wasserquellen wie Schwimmbadwasser oder großem Industriewasser verwendet. Keramikfilterelemente werden hauptsächlich zur Trinkwasserfiltration im Haushalt verwendet. Sie können nicht nur partikuläre Verunreinigungen entfernen, sondern auch einige Bakterien wirksam blockieren.
3. UV-Desinfektion:
Die UV-Desinfektionstechnologie basiert nicht auf physikalischer Filterung, sondern nutzt die hohe Energie ultravioletter Strahlen, um die DNA-Struktur von Mikroorganismen im Wasser zu zerstören und so eine Sterilisations- und Desinfektionswirkung zu erzielen. UV-Filter werden üblicherweise verwendet, um Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen im Wasser zu entfernen, ohne den Mineralgehalt im Wasser zu beeinträchtigen.
UV-Desinfektionssysteme werden normalerweise in der letzten Phase der Wasseraufbereitung installiert, da sie hohe Anforderungen an Trübung und Transparenz der Wasserqualität stellen. Partikel im Wasser können ultraviolette Strahlen abschirmen und so die Desinfektionswirkung beeinträchtigen. Daher muss Wasser vor der UV-Desinfektion normalerweise einer mechanischen Filterung und anderen Vorbehandlungsschritten unterzogen werden.
4. Ionenaustausch:
Die Ionenaustauschtechnologie wird häufig verwendet, um hartes Wasser zu enthärten. Sie reduziert die Wasserhärte durch den Austausch von Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser und verhindert so die Verkalkung von Rohren und Geräten. Ionenaustauscherharz ist ein Material, das Ionenaustauschreaktionen durchlaufen kann. Es adsorbiert Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser und gibt eine gleiche Menge Natriumionen frei.
Obwohl die Ionenaustauschtechnologie die Wasserhärte sehr effektiv reduziert, kann sie organische Schadstoffe, Bakterien oder gelöste Feststoffe nicht aus dem Wasser entfernen. Daher wird der Ionenaustausch normalerweise als Bindeglied im Wasseraufbereitungssystem in Kombination mit anderen Filtertechnologien verwendet.
5. Ultrafiltrationstechnologie:
Ultrafiltration ist eine druckbetriebene Membrantrenntechnologie, die zwischen Umkehrosmose und Mikrofiltration liegt. Die Porengröße der Ultrafiltrationsmembran beträgt normalerweise 0,01 bis 0,1 Mikrometer, wodurch Schwebeteilchen, Bakterien, Viren und einige organische Stoffe aus dem Wasser entfernt werden können. Im Gegensatz zur Umkehrosmose entfernt die Ultrafiltration keine gelösten Mineralien aus dem Wasser, sodass das behandelte Wasser normalerweise einen besseren Geschmack hat.
Ultrafiltrationssystemewerden häufig zur Aufbereitung von Trinkwasser im Haushalt, zur Getränkeherstellung und für pharmazeutische Zwecke eingesetzt. Ihre Vorteile sind niedriger Energieverbrauch, hohe Aufbereitungseffizienz und lange Membranlebensdauer. Obwohl Ultrafiltration nicht alle Schadstoffe wie Umkehrosmose entfernen kann, reicht sie in den meisten Fällen aus, um den täglichen Wasserbedarf zu decken.
6. Destillation:
Destillation ist eine alte und effektive Methode zur Wasserreinigung, bei der der Verdampfungs- und Kondensationsprozess von Wasser genutzt wird, um Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen. Während des Destillationsprozesses wird Wasser zum Kochen gebracht, der Wasserdampf steigt auf und kondensiert zu reinem Wasser, und die Salze, Mineralien und die meisten organischen Stoffe im Rohwasser verbleiben im Erhitzer.
Durch Destillation können die meisten Schadstoffe im Wasser, darunter Bakterien, Viren, Schwermetalle und gelöste Feststoffe, wirksam entfernt werden. Aufgrund des zeitaufwändigen und hohen Energieverbrauchs des Destillationsprozesses eignet er sich jedoch eher für den Einsatz in Laboren, medizinischen Einrichtungen oder Notfallsituationen als für die tägliche Wasseraufbereitung im großen Maßstab.
Wie wählt man einen Nicht-Umkehrosmosefilter aus?
Obwohl Umkehrosmosesysteme für ihre hocheffizienten Filterfunktionen hoch geschätzt werden, müssen nicht alle Wasseraufbereitungsanforderungen auf Umkehrosmosetechnologie beruhen. Je nach Wasserqualitätseigenschaften der Wasserquelle, Aufbereitungsanforderungen und wirtschaftlichen Überlegungen ist auch die Wahl eines geeigneten Nicht-Umkehrosmosefilters eine wirksame Wasseraufbereitungslösung.
Was die Trinkwasseraufbereitung im Haushalt betrifft, so reichen Aktivkohlefilter und Ultrafiltrationsanlagen aus, um den täglichen Bedarf zu decken, wenn das Leitungswasser eine mäßige Härte aufweist und keine übermäßigen gelösten Feststoffe oder Schwermetalle enthält. Solche Filter können nicht nur den Geschmack des Wassers verbessern, sondern auch Chlorrückstände, Gerüche und die meisten Schadstoffe entfernen. Wenn das Wasser im Haushalt eine hohe Härte aufweist, können Sie auch die Verwendung eines Ionenaustauschers in Betracht ziehen, um die Bildung von Kalkablagerungen zu verringern.
Für Brauchwasser, insbesondere Wasser, das enthärtet werden muss, sind Ionenaustauscher unverzichtbare Geräte. Wenn das Wasser viele Verunreinigungen enthält, sind auch mechanische Filter- und Ultrafiltrationsgeräte unverzichtbar. Um den Einfluss von Mikroorganismen auf Produkte oder Produktionsanlagen zu verhindern, werden bei der industriellen Wasseraufbereitung außerdem häufig UV-Desinfektionssysteme eingesetzt.
Tragbare Aktivkohlefilter und Ultraviolettsterilisatoren sind bei Outdoor-Expeditionen oder in Notfällen häufig verwendete Ausrüstung. Tragbare Aktivkohlefilter sind klein und leicht und für den Einsatz im Freien geeignet, während Ultraviolettsterilisatoren Mikroorganismen im Wasser schnell und effizient behandeln können, um das Wasser auf Trinkwasserqualität zu bringen.
Was sind die Vorteile und Einschränkungen von Nicht-Umkehrosmosefiltern?
Obwohl Umkehrosmosefilter bei der Wasseraufbereitung gute Ergebnisse erzielen, sind sie Umkehrosmosesystemen nicht in allen Fällen überlegen. Daher ist es für die richtige Auswahl und Verwendung von Wasseraufbereitungsanlagen entscheidend, die Vorteile und Grenzen dieser Filtertechnologien zu kennen.
1. Vorteile:
● Geringer Energieverbrauch: Die meisten Filter ohne Umkehrosmose (wie Aktivkohlefilter und mechanische Filter) haben einen geringen Energieverbrauch und relativ geringe Betriebskosten, sodass sie für den Langzeitgebrauch geeignet sind.
● Schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit: Nicht-Umkehrosmosefilter haben normalerweise eine schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit, insbesondere wenn keine hochpräzise Filtration erforderlich ist, und können großen Wasserbedarf schnell decken.
● Einfache Wartung: Die meisten Nichtumkehrosmosefilter haben eine einfache Struktur und sind relativ leicht zu warten. Benutzer müssen nur das Filterelement austauschen oder das Gerät regelmäßig reinigen.
2. Einschränkungen:
● Können gelöste Feststoffe nicht entfernen: Nicht umkehrbare Osmosefilter haben Schwierigkeiten, gelöste Salze, Schwermetalle und bestimmte organische Schadstoffe aus dem Wasser zu entfernen, und die Aufbereitungswirkung ist begrenzt.
● Hohe Anforderungen an die Wasserqualität: Einige Technologien (wie UV-Desinfektion und Ultrafiltration) stellen hohe Anforderungen an die Qualität des Zulaufwassers. Wenn die Wasserqualität zu schlecht ist, kann die Filterwirkung beeinträchtigt werden.
● Anforderungen an die mehrstufige Behandlung: Um die idealen Wasserqualitätsstandards zu erreichen, erfordern Nicht-Umkehrosmosefilter normalerweise eine mehrstufige kombinierte Aktion, was die Komplexität und die Kosten des Systems erhöht.
