Hvad er involveret i vandfiltreringsprocessen?

Vandfiltreringsprocessen involverer at lade vand løbe gennem en eller anden type filtermateriale eller i nogle tilfælde bruge tryk til at tvinge vandet gennem det. Afhængig af det anvendte filtreringsmedium kan filtrering fjerne partikler, metaller og mikrobielle patogener. Filtre findes i alle størrelser, fra små modeller, der fastgøres til husholdningsbånd, helt op til dem, der bruges i kommunale vandbehandlingssystemer, men de fungerer alle under de samme grundlæggende principper.

Filtermedier, de materialer, der fanger forurenende stoffer fra vandet, er de vigtigste komponenter i enhver vandfiltreringsproces. Sand er ofte brugt i store vandbehandlingssystemer og blandes undertiden med antracitkul. Granuleret aktivt kul - kulstofmateriale, der er behandlet til at have et højere overfladeareal, så det kan absorbere flere forurenende stoffer - er et populært valg for små husholdningsfiltre. Mangan greensand er et filtermateriale, der er specielt behandlet til at fjerne jern og mangan fra vandet. Svømmebassiner bruger ofte diatoméjordfiltre.

Små filtre indeholder generelt kun et materiale, men i større filtre er filtermediet lagvis. For eksempel har sandfiltre et lag, et grus med et lag sand over sig. Hvis filteret også indeholder antracitkul eller andet finkornet filtermateriale, er det lag på toppen. Vandet strømmer langsomt gennem de små partikler i de øverste lag af filteret, bevæger sig derefter hurtigere gennem gruslaget og samles til sidst i underdrain, indtil det går videre til sin næste destination.

Den eneste synlige handling i vandfiltreringsprocessen er vandet, der strømmer igennem eller tvinges igennem, filteret, men i virkeligheden finder der flere processer sted for at fjerne forurenende stoffer fra vandet. Større forurenende stoffer sigtes ud, fordi de ikke kan bevæge sig gennem filtermaterialet. Partikler af filtermateriale adsorberer forurenende stoffer, såsom gasser og partikler som metaller og mineraler. Adsorption betyder, at forureningerne fastgøres til filtermaterialets overflader.

For en bestemt type filter kaldet et langsomt sandfilter er biologisk nedbrydning en anden del af vandfiltreringsprocessen, der fjerner forurenende stoffer. Langsomme sandfiltre har et lag mikroorganismer, kaldet schmutzdecke, der dannes oven på sandet i filteret. Mikroorganismerne i schmutzdecke nedbryder organiske forurenende stoffer og kan også indtage skadelige bakterier, der kan være til stede i vandet.