Filtro de arena versus filtro multimedia versus filtro de carbón activado

Filtros de arena, los filtros multimedia y los filtros de carbón activado son tres dispositivos de filtración comúnmente utilizados en el tratamiento del agua, cada uno de los cuales ofrece características y funciones distintas. Los filtros de arena retienen principalmente sólidos suspendidos utilizando un solo tipo de medio filtrante, como arena de cuarzo, lo que los hace ideales para el pretratamiento para eliminar partículas más grandes. Los filtros multimedia utilizan múltiples capas de medios con diferentes tamaños de partículas (por ejemplo, antracita, arena de cuarzo, granate) para lograr una filtración profunda efectiva y eliminar partículas más pequeñas y medianas. Los filtros de carbón activado utilizan carbón activado granular para adsorber contaminantes orgánicos, cloro residual y olores, mejorando la calidad sensorial y la seguridad del agua tratada. Estos tres tipos de filtros difieren significativamente en términos de composición del medio, mecanismo de filtración y escenarios de aplicación. La selección debe basarse en requisitos específicos de calidad del agua.

1. Función principal y propósito del diseño

El filtro de arena elimina sólidos suspendidos, limo y otras impurezas de partículas grandes mediante retención física, con el objetivo principal de reducir la turbidez del agua. El filtro multimedia utiliza múltiples capas de medios filtrantes para la filtración colaborativa, lo que permite la eliminación profunda de sólidos suspendidos, coloides y algunas sustancias orgánicas, con el objetivo de mejorar la precisión de la filtración y proteger los equipos de precisión posteriores. El filtro de carbón activado se basa en la adsorción química para eliminar eficazmente sustancias orgánicas, cloro residual, olores y algunos metales pesados, centrándose en mejorar los indicadores sensoriales y la seguridad de la calidad del agua. Los tres tipos de filtros se complementan entre sí y abordan diferentes necesidades de purificación.

2. Diferencias en la composición y estructura de los medios filtrantes  

El filtro de arena utiliza un solo tipo de arena de cuarzo (0,5-1,2 mm) como medio filtrante, formando un lecho filtrante homogéneo. Se basa principalmente en la filtración superficial, con una altura típica del lecho filtrante de 0,8 a 1,2 m. el Filtro multimedia utiliza una combinación de múltiples capas de medios filtrantes (como antracita + arena de cuarzo + granate) para lograr una filtración profunda a través de gradientes de densidad y tamaño de partículas, con una altura total del lecho filtrante de aproximadamente 1,2-1,5 m. El filtro de carbón activado utiliza carbón activado granular (GAC) o carbón de cáscara de coco como medio filtrante, confiando en su estructura porosa para absorber los contaminantes. La altura del lecho filtrante debe estar entre 1,0 y 1,8 m para garantizar un tiempo de contacto suficiente. Los tres filtros tienen características distintas en tipos de medios filtrantes, métodos de filtración y diseños de lecho filtrante.

3. Comparación de mecanismos de filtración y rendimiento.

El filtro de arena se utiliza principalmente para eliminar sólidos suspendidos de más de 20 μm, con una precisión de filtración de 20 a 50 μm y una tasa de eliminación de turbidez del 60 al 80 %. Sin embargo, es ineficaz contra el cloro residual y tiene una caída de presión moderada. El filtro multimedia puede eliminar sólidos suspendidos y coloides de entre 5 y 50 μm, con una precisión de filtración de 5 a 10 μm y una tasa de eliminación de turbidez del 85 al 95 %. También es ineficaz contra el cloro residual pero tiene una menor caída de presión. El filtro de carbón activado elimina eficazmente sustancias orgánicas, cloro residual (más del 99%) y olores mediante adsorción. No depende de la precisión de la filtración, pero no tiene un efecto directo en la eliminación de turbidez, requiere prefiltración y tiene una mayor caída de presión.

4. Solicitud

Filtro de arena, filtro multimedia y Filtros de carbón activadoson adecuados para diferentes escenarios de tratamiento de agua. El filtro de arena se utiliza principalmente para desarenar aguas subterráneas, pretratamiento de grandes partículas suspendidas, filtración primaria de sistemas de riego y purificación del agua circulante en piscinas. Los filtros multimedia son adecuados para el tratamiento de aguas superficiales de alta turbidez, el pretratamiento de sistemas de ósmosis inversa y la eliminación profunda de sólidos suspendidos en aguas residuales industriales. Los filtros de carbón activado son buenos para tratar residuos de pesticidas, decloración y decoloración del agua potable, así como olores del agua amarga y salada. Cada uno de los tres tipos de filtros tiene sus propios puntos fuertes y se debe seleccionar el equipo adecuado en función de las características de la calidad del agua.

5. Comparación de mantenimiento y económico.

Existen diferencias significativas en los requisitos de mantenimiento entre los filtros de arena, los filtros multimedia y los filtros de carbón activado; los filtros de arena requieren un lavado a contracorriente con agua cada 8 a 12 horas, con una vida útil del material filtrante de 2 a 3 años y un bajo consumo de energía; Los filtros multimedia requieren un retrolavado combinado de agua y gas cada 24 a 48 horas, con una vida útil de 3 a 5 años y un consumo de energía moderado; El ciclo de retrolavado de los filtros de carbón activado es el más largo (72-168 horas), pero el material del filtro debe reemplazarse cada 1-2 años, lo que genera el costo total más alto. En términos de escenarios de aplicación, la filtración de arena y los multimedia son adecuados para eliminar sólidos suspendidos de aguas residuales industriales, mientras que el carbón activado es adecuado para tratar residuos de pesticidas, decloración y decoloración de agua potable (como el agua de invernadero) y adsorción de olores amargos y salados del agua.

La selección del filtro debe basarse en los tipos de contaminantes presentes. Los filtros de arena son ideales para eliminar partículas en suspensión con menores costos operativos. Los filtros multimedia manejan la alta turbiedad y la contaminación coloidal al mismo tiempo que protegen los equipos de precisión posteriores. Los filtros de carbón activado son fundamentales para eliminar compuestos orgánicos, cloro y olores desagradables. Para necesidades complejas de tratamiento de agua, se recomienda un sistema combinado (por ejemplo, arena + multimedia + carbón activado) para lograr resultados óptimos.