Tìm hiểu than hoạt tính lọc nước như thế nào? Than hoạt tính nghệ an được tạo từ gỗ và than đá thường có giá thành thấp, từ xơ dừa, vỏ trái cây thì giá thành cao và chất lượng hơn. Chất thải của quá trình chế tạo than hoạt tính dễ dàng được tiêu hủy bằng phương pháp đốt. Nếu như các chất đã được lọc là những kim loại nặng thì việc thu hồi lại, từ tro đốt, cũng rất dễ. Phần lớn than hoạt tính có mặt trong đời sống được làm từ gỗ bằng cách đốt cháy thân cây rồi phun nước lên thân cây đang cháy(loại này còn có tên là than hoa) hoặc nung thân gỗ trong môi trường yếm khí

Tìm hiểu than hoạt tính lọc nước như thế nào?

Từ lâu nay, than hoạt tính đã trở thành một khái niệm quen thuộc với tất cả mọi người. Dù vậy, rất nhiều người vẫn cảm thấy bối rối về tính năng, cách thức hoạt động và hạn chế của chúng. Các thiết bị lọc nước đều chứa một tầng lọc có chứa than hoạt tính. Vậy, tầng lọc chứa than hoạt tính có thể loại bỏ những gì? Để hiểu rõ hơn về than hoạt tính lọc nước, bạn hãy đọc những thông tin dưới đây nhé!

1. Than hoạt tính là gì?

Than hoạt tính còn được biết đến với tên gọi carbon hoạt tính. Chúng là một dạng carbon với độ tinh khiết cao và diện tích bề mặt rất lớn. Bề mặt này chứa rất nhiều các lỗ với kích thước siêu nhỏ.

Than hoạt tính thường được sản xuất từ các vật liệu thô có chứa carbon như:

• Than chất lượng cao
• Vỏ dừa
• Gỗ

Đến nay, con người vẫn đang tiếp tục nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu thô khác để tạo ra than hoạt tính.

Than hoạt tính thường được sản xuất dưới dạng hạt, bột hoặc viên. Ngoài ra, còn một số dạng than hoạt tính khác tồn tại ít phổ biến hơn, như dạng vải và dạng rắn nguyên khối. Việc lựa chọn các dạng này để cho vào vật dụng phụ thuộc vào quy trình kỹ thuật và đối tượng cần được làm sạch của các thiết bị đó.

2. Than hoạt tính lọc nước hoạt động như thế nào?

Than hoạt tính lọc nước được cho vào các lõi lọc hay tầng lọc của thiết bị lọc nước. Thông thường, chúng tồn tại dưới dạng hạt hoặc dạng khối. Điều đặc biệt là lớp than này đã được xử lý để trở nên rất xốp và chứa vô vàn lỗ nhỏ. Diện tích bề mặt của 4 gam than hoạt tính lọc nước tương đương với bề rộng của cả một sân bóng đá (6400 m2). Nhờ diện tích bề mặt quá lớn, chúng có hiệu quả cao trong việc hấp phụ các chất gây ô nhiễm và các thành phần khác trong nước.

Khi nước chảy qua tầng lọc chứa than hoạt tính, các chất gây ô nhiễm trong nước dính vào carbon.  Điều này dẫn đến kết quả là nước sau khi đi qua tầng lọc này trở nên sạch hơn. Hiệu quả lọc sạch của than hoạt tính lọc nước phụ thuộc vào 4 yếu tố:

• Lưu lượng nước đi qua bộ lọc
• Nhiệt độ của nước đầu vào
• Kích thước của các chất gây ô nhiễm trong nước. Điều này phụ thuộc vào chất lượng nguồn nước đầu vào.
• Chất lượng của than hoạt tính. Hiện nay, than hoạt tính gáo dừa (được làm từ vỏ trái dừa) được coi là có khả năng lọc mạnh mẽ nhất.

Vì 2 lý do đầu tiên, để nước được lọc với hiệu quả cao, nước đi qua các bộ lọc nhỏ nên có áp suất và nhiệt độ thấp.

3. Than hoạt tính lọc nước có thể loại bỏ được thành phần gì trong nước?

Than hoạt tính lọc nước được tin là có thể loại bỏ lên tới hàng trăm thành phần có mặt trong nước. Theo các nghiên cứu chính thức từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) và Trung tâm Hợp tác về An toàn Thực phẩm và Nước uống của WHO (NSF), than hoạt tính có thể:

• Loại bỏ hiệu quả 60-80 hóa chất trong nước
• Giảm thiểu hiệu quả 30 hóa chất khác trong nước
• Giảm thiểu vừa phải 20 hóa chất khác trong nước

Khả năng loại bỏ và giảm thiểu các thành phần hóa học trong nước phụ thuộc vào chất lượng và dạng than hoạt tính trong lõi lọc.

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), sử dụng than hoạt tính là kỹ thuật lọc duy nhất được đề xuất để loại bỏ:

• Toàn bộ 32 chất gây ô nhiễm hữu cơ đã được xác định, bao gồm cả các sản phẩm phụ từ clo
• Tất cả 14 loại thuốc trừ sâu đã được liệt kê
• 12 loại thuốc diệt cỏ phổ biến nhất

4. Chi tiết về các thành phần hóa học phổ biến bị loại bỏ bởi than hoạt tính lọc nước

Dưới đây là thông tin về các thành phần hóa học phổ biến mà than hoạt tính có thể loại bỏ và làm giảm thiểu.

Clo (Cl)

Clo là chất hóa học phổ biến được thêm vào nước để đảm bảo độ an toàn cho người dân sử dụng. Điều này được thực hiện không chỉ ở nước ta mà ở cả các nước phát triển tại châu Âu và Bắc Mỹ. Tuy nhiên, điều bất tiện là nước chứa clo có mùi và vị gây khó chịu.

Than hoạt tính có khả năng tuyệt vời trong việc loại bỏ clo cũng như mùi và vị khó chịu của nước. Bộ lọc than hoạt tính chất lượng cao có thể loại bỏ 95% clo tự do trở lên. Nhờ đó, nước của bạn sẽ có mùi vị thơm ngon, thanh khiết hơn.

Sản phẩm phụ của clo

Nước máy có chứa nhiều sản phẩm phụ của clo. Trong đó, trihalomethanes (THM) là chất có khả năng gây ung thư. Than hoạt tính có khả năng vượt trội hơn tất cả các công nghệ khác trong khả năng loại bỏ các thành phần này.

Clorua (chloride) trong nước (Cl-)

Clorua được coi là thành phần khoáng chất tự nhiên trong nước. Chúng giúp duy trì thể tích máu, huyết áp và độ pH của chất lỏng trong cơ thể ở mức độ thích hợp. Tuy nhiên, quá nhiều clorua khiến cho nước có vị mặn.

Than hoạt tính thường làm giảm 50 – 70% clorua trong nước. Nhờ đó, bạn có thể uống nước có vị thanh ngọt mà vẫn chứa clorua để giúp ích cho sức khỏe.

Thuốc trừ sâu

Thuốc trừ sâu thường được sử dụng để kiểm soát sâu bệnh và cỏ dại. Tuy nhiên, sự gia tăng các hoạt động nông nghiệp khiến thuốc trừ sâu có mặt trong:

• Nước ngầm
• Sông suối
• Ao hồ
• Đại dương
• Nước máy dù đã qua xử lý (trong một số tình huống)

Than hoạt tính có khả năng loại bỏ 14 loại thuốc trừ sâu phổ biến nhất.

Thuốc diệt cỏ

Thuốc diệt cỏ được sử dụng để kiểm soát các loại thực vật không mong muốn. Tương tự thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ cũng có thể có mặt trong nước. Than hoạt tính đã được thử nghiệm và chứng minh về khả năng loại bỏ 12 loại thuốc diệt cỏ phổ biến nhất hiện nay.

Nitrat (NO3 2-)

Nitrat là một trong những hợp chất quan trọng nhất đối với thực vật. Nitrat không gây hại cho người lớn, trừ khi nó tồn tại với lượng cực lớn trong nước. Tuy nhiên, quá nhiều nitrat có thể gây ra chứng methemoglobinemia huyết ở trẻ nhỏ. Đây là một rối loạn huyết xảy ra khi có quá ít oxy được chuyển đến tế bào.

Nitrat trong nước máy chủ yếu có nguồn gốc từ phân bón và hệ thống tự hoại. Nhà máy xử lý nước không thể đảm bảo 100% chất lượng của nước, do đó điều này không hề khó hiểu. Nhờ có than hoạt tính, 50 – 70% nitrat trong nước có thể loại bỏ. Khả năng loại bỏ này tùy thuộc vào chất lượng của bộ lọc.

PFOS

PFOS là một hóa chất tổng hợp thường được tìm thấy trong:

• Dung dịch bọt chữa cháy
• Mạ kim loại
• Chất tẩy vết bẩn

Trong những năm qua, các hóa chất này đã được tìm thấy trong nguồn nước uống tại Bắc Mỹ và châu Âu. Nghiên cứu cho thấy PFOS có khả năng tồn tại dai dẳng, tích lũy sinh học và có độc với động vật có vú. Các kết quả thử nghiệm đã cho thấy than hoạt tính có thể loại bỏ PFOS hiệu quả.

Phốt phát (PO4 3-)

Phốt phát, giống như nitrat, là hợp chất quan trọng cho sự phát triển của thực vật. Phốt phát là một chất ức chế ăn mòn mạnh. Do đó, phốt phát có thể được cho vào nước để ngăn chặn sự rò rỉ đường ống.

Phốt phát không được coi là một chất có hại cho sức khỏe. Các bộ lọc than hoạt tính có thể loại bỏ 70 – 90% phốt phát trong nước.

Hóa chất từ dược phẩm

Việc sử dụng thuốc y học gia tăng khiến cho các thành phần từ chúng có mặt trong nước thải. Thông thường, sự tồn tại của các thành phần này trong nước không gây hại cho sức khỏe, do chúng có nồng độ quá thấp. Mặc dù vậy, nếu một biến cố nào đó xảy ra khiến chúng tăng cao trong nước, con người có thể gặp phải vấn đề sức khỏe. Than hoạt tính lọc nước có khả năng lọc mạnh mẽ, loại bỏ lên tới 95% hóa chất dược phẩm trong nước.

Hạt vi nhựa

Hạt vi nhựa có mặt trong nước từ rất nhiều nguồn khác nhau, như:

• Quá trình giặt sản phẩm dệt tổng hợp hay sợi ni lông
• Hóa phẩm chứa hạt vi nhựa được rửa trôi cùng với nước sinh hoạt và thải ra môi trường

Đến nay, chưa có kết luận cuối cùng về tác hại của hạt vi nhựa lên sức khỏe. Tuy vậy, các nghiên cứu trên động vật cho thấy chúng sẽ có hành vi bất thường và suy giảm khả năng khám phá môi trường sống nếu tiếp xúc với quá nhiều vi nhựa. Do nguy cơ này còn bỏ ngỏ và đang được nghiên cứu thêm, con người nên tránh uống nước có vi nhựa.

Các bộ lọc than hoạt tính tốt có thể lọc được các hạt vi nhựa kích thước lớn hơn 2 micron.

5. Than hoạt tính không loại bỏ được những thành phần gì trong nước

Dù có khả năng lọc mạnh mẽ, có một số thành phần mà than hoạt tính không thể loại bỏ. Chúng bao gồm:

• Các khoáng chất có lọi cho sức khỏe như ion của magie, kali, natri và canxi
• Các chất rắn hòa tan như khoáng chất, muối, hoặc kim loại như Sắt. Do đó, TDS của nước thường không giảm sau khi đi qua than hoạt tính lọc nước. (Xem thêm: TDS là gì?)
• Các chất gây ô nhiễm sinh học như coliform và vi khuẩn
• Các chất gây ô nhiễm vô cơ như asen và amiăng

Vì những lý do ở trên, máy lọc nước cần có thêm các tầng và lõi lọc với tính năng khác. Nhờ đó, các thành phần không được hấp phụ bởi than hoạt tính sẽ được loại bỏ.