Adsorptiosuodattimet: aktiivihiili (rakeinen, kuitu ja bituminen puriste)

Adsorptiosuodatin on kuin pesusieni, joka imee epäpuhtauksia itseensä ja päästää veden läpi. Suodattimena käytetään aktiivihiiltä. Aktiivihiili on erittäin huokoista hiiltä, jossa on valtava määrä pieniä reikiä ja koloja. Näiden huokosten ansiosta aktiivihiili pystyy imemään itseensä erilaisia aineita, kuten myrkkyjä ja epäpuhtauksia. Aktiivihiili ei ole "tavallista hiiltä", vaan sitä on jatkokäsitelty huokoisuuden saamiseksi.

Aktiivihiilien imupinta-aloissa ja muodoissa on eroja. Eri muotoja ovat rakeinen aktiivihiili, kuituaktiivihiili ja aktiivihiilipuriste. Rakeinen aktiivihiili soveltuu hyvin esimerkiksi suurien käyttövesimäärien suodattamiseen kaivoissa. Kuituinen aktiivihiili puolestaan soveltuu mainiosti kannu- ja hanasuodattimeen, jossa vaaditaan tehokasta suodatusta pienessä koossa. Kuituaktiivihiilessä on pienessä tilassa valtavasti tehoa. Aktiivihiilipuristeiden etuna on niiden tiiviys, mikä mahdollistaa kiintoaineiden ja sakkojen suodattamisen samassa yhteydessä. 

Mihin tarkoitukseen? Aktiivihiiltä käytetään lähes aina yhtenä komponenttina suodattimissa. Se saatetaan yhdistää muihin tekniikoihin, kuten ioninvaihtoon. Aktiivihiilen avulla vedestä voidaan suodattaa hajua, makua, väriä, antibiootti-, lääke- ja hormonijäämiä, orgaanisia yhdisteitä, radonia ja useita metalleja.

Ioninvaihtomassat

Ioninvaihtosuodatin toimii siten, että se vaihtaa vedessä olevien haitallisten epäpuhtauksien ionit pois. Ioninvaihtomassojen pieniin rakeisiin on ladattu sähköinen varaus. Käytössä voi olla satoja erilaisia ioninvaihtomassoja, ja niitä voidaan sekoittaa erilaisiin käyttötarkoituksiin. Niillä voi erottaa vedestä esimerkiksi kultaa tai rautaa. 

Mihin tarkoitukseen? Ioninvaihtosuodattimet sopivat kaikentyyppisien veden epäpuhtauksien suodattamiseen, silloin kun ioninvaihtosuodattimien laatu ja käyttötarkoitus on oikea. Yleisin käyttötarkoitus vedensuodatuksessa on mm. mangaanin, metallien ja raskasmetallien suodattaminen tai kovuuden, eli kalkin, vähentäminen vedessä.

Hapetus-pelkistysreaktio

Hapetus-pelkistysreaktio on kemiallinen reaktio, jossa yksi tai useampi elektroni siirtyy kokonaan tai osittain atomilta toiselle. Yksinkertaisesti sanottuna, yksi aine luovuttaa elektroneja (hapettuu) ja toinen ottaa niitä vastaan (pelkistyy). Reaktion avulla haitalliset epäpuhtaudet muutetaan harmittomiksi ainesosiksi.

Mihin tarkoitukseen? Menetelmä puhdistaa tehokkaasti vedestä mikro-organismeja, leviä, klooria ja raskasmetalleja. Sopii myös kaasumaisten epäpuhtauksien, kuten esimerkiksi rikkivedyn neutraloimiseen.

Ultrasuodatus

Ultrasuodatus on yksinkertainen, mutta tehokas tapa puhdistaa vettä mekaanisesti. Menetelmässä vesi johdetaan tiukan suodattimen läpi, joka pysäyttää epäpuhtaudet. Ultrasuodatus on usein osana suodatuskokonaisuutta.

Mihin tarkoitukseen? Ultrasuodatusta käytetään bakteereiden ja homeiden suodattamiseen.  Se suodattaa kaikki kiintoaineet ja sakat aina 0,1 mikrometriin eli 1/10 000-millimetriin asti, joka on pienempi kuin mikään tunnettu bakteeri. Näin kaikki hiivat, homeet, alkueläimet ja muut mikrobiologiset epäpuhtaudet pysähtyvät suodattimeen. Erityisesti tänä päivänä ultrasuodatuksella varmistetaan mikromuovien suodattaminen.

Käänteisosmoosi

Käänteisosmoosi on kaikista tehokkain puhdistustekniikka. Ainoastaan puhdas vesimolekyyli pääsee suodattimen läpi, ja kaikki veden epäpuhtaudet huuhdellaan pois. Menetelmä takaa veden hygieenisen laadun. Koska käänteisosmoosimenetelmä poistaa vedestä myös lähes kaikki mineraalit, suolat, orgaaniset aineet, metallit ja raskasmetallit sekä kaikki mikrobit, on sen jälkeen vesi puhtaudeltaan lähestulkoon tislatun veden tasoista. Seulakoko on 0,0001μm (0,0000001 millimetriä).

Mihin tarkoitukseen?  Käänteisosmoosilla voidaan puhdistaa mistä tahansa vedestä kirkasta ja juomakelpoista - jopa merivedestä. Käänteisosmoosia ei käytetä ainoana suodatustekniikkana, vaan sen suodatusteho varmistetaan tehokkaalla esisuodatuksella. Koska käänteisosmoosi poistaa vedestä kaiken, myös "hyvät" mineraalit, on sen perässä tavallisesti jälkimineralisointi. 

Suodattamisen lisänä käytetyt menetelmät

Toisinaan veteen kannattaa liuottaa jotain kemiallisen reaktion aikaansaamiseksi. Tästä esimerkkinä voidaan mainita askorbiinihappo, joka neutraloi muun muassa klooria tai kalsiumsulfaatti, joka neutraloi raudan, kalkin ja kloorin haittavaikutuksia. Tässä ilmiössä epäpuhtauksia ei varsinaisesti suodateta pois, vaan niiden haittavaikutukset vähenevät tai poistuvat.

Jälkimineralisointia käytetään esimerkiksi käänteisosmoosilla puhdistetun veden ominaisuuksien palauttamiseen. Tässä täysin puhtaaseen veteen lisätään mineraaleja, kuten kalsiumia. Mikäli juomavesi halutaan alkalisoida, voidaan käyttää magnesiumia tai kalsiumia. Esimerkiksi suodattavissa vesikannuissa voidaan käyttää tätä.