정수 필터 카트리지란 무엇이며 수돗물을 정화하는 데 실제로 어떻게 작동합니까?

소개

수돗물은 유리잔에 도달하기 전에 수 마일의 파이프, 처리장 및 저장고를 통과합니다. 도시 수처리는 많은 유해 오염물질을 제거하지만 모든 것을 제거하지는 않습니다. 오래된 배관 파이프의 납인 염소, 살충제, 미세 플라스틱, 심지어 미량의 의약품까지 완벽하게 맑은 물에 남아 있을 수 있습니다. 이것이 바로 수백만 가구가 간단하고 저렴하며 효과적인 솔루션으로 정수 필터 카트리지를 선택하는 이유입니다.

하지만 정수 필터를 구매해 본 적이 있다면 아마도 "카본 블록", "미크론 등급", "NSF 인증", "교체 일정"과 같은 용어로 인해 혼란스러워했을 것입니다. 정수 필터 카트리지란 정확히 무엇입니까? 블랙 카본으로 채워진 겉으로는 단순해 보이는 실린더가 실제로 어떻게 물의 맛을 더 좋게 만들고 더 안전하게 마실 수 있게 만들까요? 그리고 왜 그냥 헹구는 대신 몇 달에 한 번씩 교체해야 합니까?

정수 필터 카트리지란 무엇입니까?

정의 및 기본 목적

에이 정수 필터 카트리지 정수 여과 시스템 내부에 장착되는 교체 가능한 소모성 부품입니다. 이 제품에는 수돗물에서 발견되는 오염 물질을 물리적으로 가두거나 화학적으로 결합하거나 밀어내도록 설계된 하나 이상의 여과 매체가 포함되어 있습니다. 카트리지는 모든 필터 시스템의 활성 부분입니다. 그것이 없으면 싱크대 필터, 냉장고 디스펜서 또는 조리대 피처는 단지 빈 플라스틱 껍질에 불과합니다.

청소하고 무한정 재사용할 수 있는 영구 필터(예: 일부 세라믹 또는 규조토 필터)와 달리 대부분의 정수 필터 카트리지는 수명이 한정되어 있습니다. 몇 주 또는 몇 달에 걸쳐 물이 통과하면서 여과 매체는 점차적으로 갇힌 오염 물질로 포화됩니다. 결국 카트리지는 더 이상 불순물을 담을 수 없게 되어 폐기하고 새 것으로 교체해야 합니다. 교체 일정은 일반적으로 카트리지 유형과 가정에서 사용하는 물의 양에 따라 3개월에서 2년까지입니다.

일반적인 유형의 정수 필터 카트리지

모든 정수 필터 카트리지가 동일한 것은 아닙니다. 서로 다른 물질은 서로 다른 오염 물질을 표적으로 삼습니다. 아래 표에는 여과 시스템을 구입할 때 접하게 되는 가장 일반적인 유형이 요약되어 있습니다.

정수 필터 카트리지는 어디에 사용됩니까?

당신은 아마도 깨닫지도 못한 채 정수 필터 카트리지를 여러 번 사용해 본 적이 있을 것입니다. 이 카트리지는 다음을 포함한 다양한 제품에서 찾아볼 수 있습니다.

• 냉장고 정수기 및 제빙기 – Samsung, LG, Whirlpool, GE와 같은 브랜드의 최신 냉장고에는 독점 또는 표준 크기 카트리지용 슬롯이 내장되어 있습니다.
• 언더싱크 여과 시스템 – 주방 싱크대 아래 냉수관에 설치되며 일반적으로 1개, 2개 또는 3개의 카트리지를 직렬로 사용합니다.
• 조리대 중력 공급 필터 – Berkey, Brita 및 ZeroWater와 같은 인기 브랜드는 수동으로 채우는 카트리지나 디스크를 사용합니다.
• 집 전체 여과 시스템 – 물이 집으로 들어오는 주요 급수관에 설치됩니다. 이들은 종종 큰 침전물과 탄소 카트리지를 사용합니다.
• 휴대용 정수 필터 피처 및 병 – 간단한 브리타 투수에도 작은 입상 활성탄 카트리지가 들어 있습니다.
• 역삼투 시스템 – 이러한 다단계 시스템에는 침전물, 탄소 및 특수 RO 멤브레인 카트리지가 포함됩니다.

각 응용 분야마다 카트리지에 대한 요구 사항이 다릅니다. 냉장고 카트리지는 작은 플라스틱 하우징에 맞아야 하며 상대적으로 낮은 유량을 처리해야 합니다. 대조적으로 집 전체의 카트리지는 샤워, 세탁, 식수에 사용되는 모든 물을 동시에 처리해야 합니다.

정수 필터 카트리지는 실제로 어떻게 작동합니까?

여과의 세 가지 핵심 메커니즘

에이 water filter cartridge does not work through magic or electricity. Instead, it uses one or more of three fundamental physical and chemical processes: mechanical filtration, adsorption, and ion exchange. A fourth process, reverse osmosis, is used only in specialized systems but is worth understanding because it is so effective.

기계적 여과(스트레인)

기계적 여과가 가장 간단한 방법이다. 카트리지에는 작은 구멍이 있는 다공성 물질이 포함되어 있습니다. 물 분자는 이 구멍을 통과할 만큼 작으나 구멍 크기보다 큰 입자는 물리적으로 갇혀 있습니다. 이것이 바로 미세한 규모의 체나 여과기가 작동하는 방식입니다.

구멍의 크기는 미크론 단위로 측정됩니다. 1미크론은 100만분의 1미터, 즉 약 0.00004인치입니다. 비교하자면, 사람의 머리카락 두께는 대략 50~70 마이크론입니다. 일반적인 침전물 필터 카트리지의 기공 크기는 5~20미크론으로 모래, 녹 조각 및 먼지를 걸러냅니다. 고급 세라믹 또는 한외여과 카트리지에는 박테리아를 가둘 수 있는 0.2 마이크론만큼 작은 구멍이 있을 수 있습니다.

에이dsorption (Chemical Bonding)

에이dsorption is the primary method used by activated carbon cartridges. Despite the similar name, adsorption is not the same as absorption. Absorption is when a substance soaks into a material like a sponge soaking up water. Adsorption is when contaminants stick to the outside surface of a material.

에이ctivated carbon is specially treated to create an enormous internal surface area. Just one gram of activated carbon can have over 3,000 square meters of surface area – roughly the size of half a football field. As water flows past this surface, contaminants like chlorine, volatile organic compounds (VOCs), and pesticides are attracted to the carbon and stick via weak chemical bonds called van der Waals forces. This process is so effective that a good carbon block cartridge can remove over 95 percent of chlorine and most common chemical contaminants.

이온 교환

이온 교환 카트리지에는 무해한 이온(일반적으로 나트륨 또는 수소)이 미리 충전된 작은 플라스틱 구슬(수지)이 포함되어 있습니다. 물이 구슬을 통과할 때 칼슘(경수 물때를 유발함), 마그네슘 또는 납과 같은 물 속의 바람직하지 않은 이온은 나트륨 이온보다 더 강하게 구슬에 끌립니다. 구슬은 장소를 교환합니다. 나트륨을 물에 방출하고 칼슘이나 납을 붙잡습니다.

이것이 이온 교환을 사용하는 연수기가 물에 소량의 나트륨을 첨가하는 이유입니다. 대부분의 사람들에게 이 양은 식이 나트륨 섭취량에 비해 미미합니다.

단계별: 일반적인 활성탄 블록 카트리지 내부에서 일어나는 일

이제 물 한 방울이 표준 냉장고나 언더싱크 활성탄 블록 카트리지에 들어가는 순간부터 깨끗하게 흘러나올 때까지의 실제 여정을 살펴보겠습니다.

1단계 - 물이 카트리지 하우징으로 유입됩니다.

압력이 가해진 수돗물은 입구 포트를 통해 카트리지 하우징으로 들어갑니다. 하우징은 물이 카트리지를 우회할 수 없도록 설계되었습니다. 오래된 카트리지를 교체하는 것을 잊어버리거나 잘못 설치하면 여과되지 않은 물이 전혀 흐르지 않거나 카트리지 주위로 흘러 처리되지 않은 상태로 유지됩니다.

2단계 – 초기 퇴적물 트래핑

최고 품질의 탄소 블록 카트리지의 가장 바깥층은 부직포 폴리프로필렌 랩입니다. 이 레이어는 사전 필터 역할을 합니다. 기공 크기는 상대적으로 크며 일반적으로 20~50 마이크론입니다. 그 임무는 모래 알갱이, 오래된 철 파이프의 녹 조각, 온수기 탱크에서 떨어져 나온 침전물 조각과 같은 크고 눈에 보이는 입자를 잡는 것입니다. 이 사전 필터 층은 내부 카본 블록이 큰 잔해로 인해 너무 빨리 막히는 것을 방지합니다.

3단계 – 카본 블록으로의 진입

에이fter passing through the sediment wrap, water encounters the solid carbon block itself. A carbon block is made by grinding activated carbon into a fine powder, mixing it with a food-grade binder, and compressing it under high pressure into a rigid, porous cylinder. The result is a material that is both highly adsorbent and mechanically strong enough to withstand water pressure.

에이s water enters the thousands of microscopic channels within the carbon block, several things happen simultaneously:

• 염소와 클로라민 화학반응을 통해 환원됩니다. 염소는 무해한 염화물 이온으로 변환됩니다. 이것이 바로 정수된 물에 "수영장" 같은 맛과 냄새가 부족한 이유입니다.
• 휘발성 유기 화합물(VOC) 벤젠, 톨루엔, 산업용 용제 등이 탄소 표면에 흡착됩니다. 이러한 화합물은 산업 현장이나 주유소 근처 지역에서 흔히 발견됩니다.
• 살충제 및 제초제 농장이나 잔디밭에서 흘러나온 것들도 흡착됩니다.
• 일부 중금속 탄소 블록이 전용 바인더로 특수 처리되거나 카트리지에 KDF와 같은 추가 매체가 포함되어 있으면 납과 수은을 포함한 가 포집됩니다.

4단계 – 연마 및 최종 여과

고급 카트리지에서는 물이 탄소 블록을 빠져 나온 후 최종 "연마" 층을 통과합니다. 이는 추가적인 느슨한 입상 활성탄 또는 미세한 메쉬 스크린일 수 있습니다. 그 목적은 미세한 탄소 미세분(제조 중에 떨어져 나온 작은 탄소 입자)을 포착하고 남아 있는 맛이나 냄새 화합물을 흡착할 수 있는 마지막 기회를 제공하는 것입니다.

5단계 - 깨끗한 물이 카트리지에서 배출됩니다.

에이fter completing its journey through the cartridge, treated water exits through the outlet port and travels to your faucet, refrigerator dispenser, or ice maker. The entire process takes only a few seconds, but in that short time, the majority of chemical contaminants, bad tastes, and unpleasant odors have been removed.

에이 Helpful Analogy: The Parking Garage

다층 주차장과 같은 활성탄 카트리지를 생각해 보십시오. 고속도로를 달리는 자동차처럼 물이 차고를 통해 흐릅니다. 차고의 벽, 바닥, 천장은 탄소의 광대한 표면적을 나타냅니다. 오염 물질은 주차 공간을 찾는 운전자와 같습니다. 운전하면서 벽에 열린 부분을 보고 끌어당깁니다(흡착). 모든 주차 공간이 채워지고 나면 모든 표면적이 꽉 차서 더 이상 차량을 주차할 수 없습니다. 차고가 포화 상태입니다. 이것이 카트리지를 교체해야 하는 이유입니다. 포화된 탄소 카트리지는 더 이상 오염 물질을 흡수할 수 없으며, 오래된 갇힌 오염 물질은 다시 물 속으로 침출되기 시작할 수도 있습니다.

정수 필터 카트리지는 어떤 오염물질을 제거할 수 있나요?

대답은 전적으로 구입하는 카트리지 유형에 따라 다릅니다. 기본 10달러짜리 침전물 카트리지는 큰 입자만 제거합니다. NSF/ANSI 인증을 받은 고급 활성탄 블록은 훨씬 더 넓은 범위의 오염물질을 제거할 수 있습니다. 아래는 오염물질 카테고리별 분류입니다.

고품질 카본 블록 카트리지로 일반적으로 제거되는 오염물질

• 염소와 클로라민 – 거의 완전히 제거되었습니다. 이것은 화학적 맛과 냄새를 제거합니다.
• 휘발성 유기 화합물(VOC) – 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 산업용 용제 등이 포함됩니다.
• 리드 – 카트리지가 NSF/ANSI 53 납 감소 인증을 받은 경우. 모든 탄소 카트리지가 납을 제거하는 것은 아닙니다.
• 수성 – 납과 유사하며 특정 인증이 필요합니다.
• 살충제 및 제초제 – 아트라진, 글리포세이트, 린데인 등.
• 제약 – 미량의 항생제, 호르몬, 진통제(NSF/ANSI 401 인증 필요).
• 미세플라스틱 – 약 1미크론 이하로 감소합니다.
• 낭종 – 예를 들어 지아르디아 람블리아 그리고 크립토스포리디움 파붐 (1 마이크론 이하의 인증된 기공 크기가 필요함)
• 나쁜 맛과 냄새 – 유황(썩은 계란 냄새), 금속 맛, 곰팡이 냄새.

표준 카본 카트리지로 제거되지 않는 오염물질

표준 카본 카트리지의 기능을 아는 것도 마찬가지로 중요합니다. 아니 제거합니다. 물에 다음과 같은 문제가 있는 경우 역삼투 또는 증류와 같은 다른 유형의 카트리지가 필요합니다.

• 용해된 미네랄 – 칼슘 및 마그네슘(경수 스케일을 유발하지만 건강에 위험하지는 않습니다).
• 불화물 – 많은 도시 상수도에 추가되었습니다. 역삼투, 활성 알루미나 또는 증류를 통해서만 불소가 제거됩니다.
• 질산염과 아질산염 – 농업 지역에서는 비료 유출로 인해 흔히 발생합니다. 역삼투 또는 이온 교환만이 이러한 물질을 제거합니다.
• 박테리아와 바이러스 – 카본은 살아있는 미생물을 제거하지 않습니다. 박테리아의 경우 0.2미크론 한외여과, 세라믹 또는 UV 필터가 필요합니다.
• 용해된 염 – 물을 짜게 만드는 나트륨, 염화물 및 기타 이온.

정수 필터 카트리지는 얼마나 오래 지속되나요?

수명은 카트리지 유형, 유입되는 물의 질, 가정용 물 사용량 등 세 가지 요소에 따라 크게 달라집니다.

일반 수명 지침

카트리지 교체가 필요하다는 신호

제조업체가 권장하는 시간 제한에 도달하지 않았더라도 다음 경고 표시를 주의 깊게 살펴보세요.

1. 느린 물 흐름 – 막힌 카트리지로 인해 물 흐름이 제한됩니다. 디스펜서나 수도꼭지에서 유리잔을 채우는 데 시간이 훨씬 더 오래 걸린다면 카트리지가 포화되었을 가능성이 높습니다.
2. 나쁜 맛이나 냄새가 다시 나타남 – 물에서 염소 맛이 나거나 곰팡내 나는 냄새가 다시 나기 시작하면 탄소가 더 이상 효과적으로 흡착되지 않는 것입니다.
3. 물의 색이나 투명도의 변화 – 물 속의 침전물 누출이나 탄소 미세분말은 카트리지 고장을 나타냅니다.
4. 에이utomatic indicator light – 많은 냉장고와 고급 언더싱크 시스템에는 교체 시기를 알리는 전자 타이머나 유량계가 있습니다.
5. 경과 시간 – 물을 아주 적게 사용하더라도 적어도 12개월마다 카본 카트리지를 교체하십시오. 시간이 지남에 따라 갇혀 있는 유기물은 박테리아의 온상이 될 수 있습니다.

카트리지를 교체하지 않으면 어떻게 됩니까?

포화된 정수 필터 카트리지를 교체하지 못하는 것은 필터가 전혀 없는 것보다 더 나쁩니다. 이유는 다음과 같습니다.

• 오염 물질 돌파 – 탄소가 완전히 포화되면 추가적인 오염물질은 그대로 통과됩니다. 당신은 여과되지 않은 물을 마시고 있지만 그것이 깨끗하다고 ​​믿습니다.
• 박테리아 성장 – 오래된 카트리지 내부의 따뜻하고 습하며 유기물이 풍부한 환경은 박테리아가 증식하기에 이상적입니다. 일부 연구에 따르면 오래된 냉장고 필터는 수돗물보다 박테리아 수가 더 많을 수 있습니다.
• 압력 강하 – 카트리지가 완전히 막히면 물의 흐름이 조금씩 줄어들거나 완전히 멈출 수 있습니다.
• 탄소 미세분 방출 – 악화된 탄소 블록은 부서져 검은 탄소 얼룩을 물에 보내고 잠재적으로 제빙기로 보낼 수 있습니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 새 필터 카트리지를 구입하는 대신 정수 필터 카트리지를 세척하여 재사용할 수 있나요?

표준 활성탄, 침전물, KDF 카트리지의 경우 대답은 '아니요'입니다. 이러한 카트리지를 세척하거나 담가도 다공성 구조 내부 깊숙이 갇혀 있는 오염 물질은 제거되지 않습니다. 그러나 일부 세라믹 카트리지(예: Doulton 또는 Berkey 제품)는 흐르는 물에 부드러운 솔로 문질러 표면의 먼지를 제거한 다음 교체가 필요할 때까지 여러 번 재사용할 수 있습니다. 항상 제조업체의 지침을 확인하세요.

질문 2: 냉장고에 어떤 교체 카트리지를 구입해야 하는지 어떻게 알 수 있나요?

가장 쉬운 방법은 냉장고의 모델 번호(보통 냉장고 문 안쪽이나 냉장고 뒷면에 ​​있는 스티커에서 찾을 수 있음)를 찾는 것입니다. 그런 다음 "[모델 번호] 정수 필터 교체"를 검색하세요. OEM(Original Equipment Manufacturer) 카트리지와 호환되는 타사 옵션을 모두 찾을 수 있습니다. 또는 기존 카트리지를 제거하고 측면에 인쇄된 부품 번호를 찾으세요.

질문 3: 일반 또는 타사 정수 필터 카트리지가 브랜드 제품만큼 좋습니까?

일부는 훌륭합니다. 많은 사람들은 그렇지 않습니다. 가장 안전한 접근 방식은 독립적인 인증을 받은 타사 카트리지를 찾는 것입니다. NSF 인터내셔널 (무연 재료에 대한 NSF/ANSI 표준 42, 53, 401 또는 372). 인증되지 않은 일반 카트리지는 "호환 가능"하다고 주장할 수 있지만 품질이 낮은 탄소를 사용하거나, 누출되는 밀봉 상태가 좋지 않거나, 광고하는 오염 물질을 실제로 제거하지 못하는 경우가 많습니다. 거래가 너무 저렴해 보인다면 아마도 그럴 것입니다.

질문 4: 끓는 물을 사용하면 필터 카트리지가 필요 없나요?

아니요. 끓이면 박테리아와 바이러스가 죽지만 염소, 납, 살충제, 미세 플라스틱 또는 기타 화학적 오염 물질은 제거되지 않습니다. 실제로 끓이면 오염 물질이 남아 있는 동안 물이 증발하기 때문에 일부 오염 물질이 농축될 수 있습니다. 끓이는 것과 여과하는 것은 대체가 아닌 보완적인 방법이다.

질문 5: 정수 필터 카트리지로 수돗물에서 불소를 제거할 수 있나요?

표준 활성탄 카트리지는 불소를 제거할 수 없습니다. 불소를 제거하려면 역삼투 시스템(가장 효과적), 활성 알루미나 카트리지 또는 증류 장치 중 하나가 필요합니다. 일부 특수 중력 필터(예: PF-2 불소 필터가 있는 Berkey)도 불소를 감소시키지만 덜 일반적입니다.

Q6: 사용하기 전에 예비 정수 필터 카트리지를 올바르게 보관하려면 어떻게 해야 합니까?

개봉하지 않은 카트리지는 직사광선 및 극한 온도를 피해 서늘하고 건조한 곳에 보관하십시오. 얼거나 과열될 수 있는 차고나 창고에 보관하지 마십시오. 대부분의 카트리지는 적절하게 보관할 경우 2~3년의 유효 기간을 갖습니다. 카트리지를 개봉한 후에는 즉시 설치하고 권장 교체 기간 내에 사용해야 합니다.

질문 7: 새 정수 필터 카트리지를 사용하기 전에 꼭 플러싱해야 합니까?

예, 거의 항상 그렇습니다. 새 카트리지에는 제조 과정에서 발생하는 느슨한 탄소 미세분(작은 검은 먼지)이 포함되어 있습니다. 제조업체의 지침에 따라 카트리지를 세척하지 않으면 이러한 미세 물질이 수도꼭지나 냉장고 디스펜서에서 나오며 물이나 얼음에 있는 검은 얼룩처럼 보입니다. 세척에는 일반적으로 정상적으로 사용하기 전에 시스템을 통해 1~5갤런의 물을 흐르는 작업이 포함됩니다.

질문 8: 생수는 카트리지를 통해 정수된 물보다 안전한가요?

반드시 그런 것은 아닙니다. 많은 연구에 따르면 일부 국가에서는 생수가 수돗물보다 덜 엄격하게 규제되는 것으로 나타났습니다. 생수도 병 자체에서 미세 플라스틱을 침출할 수 있습니다. 제대로 관리된 정수 필터 카트리지는 플라스틱 폐기물 없이 적은 비용으로 생수보다 더 순수한 물을 생산합니다.