Ein Kohlewasserfilter kann jede Art von Wasserreinigungssystem sein, das Kohle verwendet, um Verunreinigungen zu entfernen. Gängige Beispiele sind große kommunale granulierte Aktivkohle (GAC)-Systeme, „Holzkohle“-Aquarienfilter und Wasserfilter für den Hausgebrauch oder Aufsatz, manchmal auch als Point-of-Use- oder Haushalts-Trinkwasserfilter bezeichnet. Kohlewasserfilter verwenden im Allgemeinen entweder körnige Aktivkohle oder Kohleblöcke zur Reinigung, die beide Verunreinigungen durch einen Prozess namens Adsorption entfernen.
In einem körnigen Aktivkohlewasserfilter (GAC) bewegt sich Wasser durch kleine Aktivkohlestücke. Die Konsistenz dieser Kohle wurde entweder als feiner schwarzer Sand oder als extrem feiner Kaffeesatz beschrieben und bietet eine große Oberfläche für das Wasser. Verunreinigungen werden durch Adsorption auf der Kohle abgefangen, was zu saubererem Wasser führt. GAC-Wasserfilter können manchmal unter Kanalbildung leiden, bei der das Wasser einen bestimmten Weg durchläuft, der wenig Widerstand leistet und zu einer geringen Reinigung führt, wenn er überbeansprucht oder unsachgemäß verpackt wird.
Bei der Kohleblockfiltration wird die Kohle zu einem einzigen Block gepresst, der normalerweise eine zylindrische Form hat. Dann wird Wasser durch den Block gepresst, was zu einer Reinigung führt. Während Kohleblockfilter immer noch Adsorption verwenden, um Wasser zu reinigen, können dichte Kohleblockfilter sogar physikalisch einige mikrobiologische Stoffe daran hindern, sie zu passieren – etwas, das weniger dichte Filter wie GACs im Allgemeinen nicht erreichen können.
Ein Kohle-Wasserfilter entfernt zahlreiche Verunreinigungen aus dem Wasser. Chlor, flüchtige organische Verbindungen (VOCs), Pestizide, Herbizide und Quecksilber sind die besten Eigenschaften dieser Filter. Einige Kohleblockfilter wurden auch entwickelt, um PCBs (polychlorierte Biphenyle), Blei und Asbest zu entfernen. Silber wird manchmal zu körnigen Aktivkohlefiltern hinzugefügt, um antimikrobielle Eigenschaften bereitzustellen. Kohlewasserfilter sind im Allgemeinen unwirksam bei der Entfernung anderer anorganischer Verbindungen, Radionuklide und vieler mikrobiologischer Stoffe.
Damit ein Kohlewasserfilter seine Wirkung entfalten kann, muss die Aktivkohle regelmäßig gewechselt werden. Während es industrielle Möglichkeiten gibt, die Aktivkohle „zurückzugewinnen“, müssen Privatanwender die Aktivkohle während des empfohlenen Intervalls ersetzen – normalerweise nachdem eine bestimmte Anzahl von Gallonen gereinigt wurde. Die meisten Kohlewasserfilter im Einzelhandel verwenden vorverpackte Kartuschen, um das Ersetzen der Kohle zu erleichtern, aber es gibt immer noch einige körnige Aktivkohlefilter, die es den Verbrauchern ermöglichen, die Kohle direkt zu handhaben.
Wie bereits erwähnt, verwendet ein Kohlewasserfilter einen Prozess namens Adsorption, um Wasser zu reinigen. Bei der Adsorption werden kleine Partikel aus Wasser oder Luft entfernt und haften an der Oberfläche eines anderen Stoffes. Die poröse Natur von Kohlenstoff bietet eine große Oberfläche, die es ermöglicht, dass dieser Prozess extrem gut funktioniert.