Ett kolvattenfilter kan vara vilken typ av vattenreningssystem som helst som använder kol för att ta bort föroreningar. Vanliga exempel inkluderar stora kommunala granulära aktivt kol (GAC)-system, ”kol” akvariefilter och hushålls- eller bänkvattenfilter, ibland kallade point-of-use eller hushållsfilter för dricksvatten. Kolvattenfilter använder vanligtvis antingen granulärt aktivt kol eller kolblock för rening, som båda tar bort föroreningar genom en process som kallas adsorption.
I ett granulärt aktivt kolvattenfilter (GAC) rör sig vatten genom små bitar av aktivt kol. Konsistensen av detta kol har beskrivits som antingen fin svart sand eller extremt fin kaffesump, och har en stor yta för vatten att färdas över. Föroreningar fångas på kolet genom adsorption, vilket resulterar i renare vatten. GAC-vattenfilter kan ibland drabbas av kanalisering, där vatten färdas genom en specifik väg som ger lite motstånd och resulterar i liten rening, om det överanvänds eller förpackas felaktigt.
Vid kolblockfiltrering pressas kolet till ett enda block, vanligtvis cylindriskt till formen. Vatten tvingas sedan genom blocket, vilket resulterar i rening. Medan kolblockfilter fortfarande använder adsorption för att rengöra vatten, kan täta kolblockfilter till och med fysiskt blockera vissa mikrobiologiska ämnen från att passera genom dem – något som mindre täta filter som GAC i allmänhet inte kan åstadkomma.
Ett kolvattenfilter tar bort många föroreningar från vattnet. Klor, flyktiga organiska föreningar (VOC), bekämpningsmedel, herbicider och kvicksilver är vad dessa filter fungerar bäst på. Vissa kolblockfilter har också designats för att ta bort PCB (polyklorerade bifenyler), bly och asbest. Silver tillsätts ibland till granulära aktivt kolfilter för att ge antimikrobiella egenskaper. Kolvattenfilter är i allmänhet ineffektiva för att ta bort andra oorganiska föreningar, radionuklider och många mikrobiologiska ämnen.
För att ett kolvattenfilter ska vara effektivt måste det aktiva kolet bytas ut regelbundet. Även om det finns industriella sätt att ”återvinna” det aktiva kolet, kommer hushållsanvändare att behöva byta ut det aktiva kolet under det rekommenderade intervallet – vanligtvis efter att ett visst antal liter har renats. De flesta kolvattenfilter för detaljhandeln använder färdigförpackade patroner för att göra det lättare att byta ut kolet, men vissa granulära aktivt kolfilter kan fortfarande hittas som gör att konsumenterna direkt kan hantera kolet.
Som tidigare nämnts använder ett kolvattenfilter en process som kallas adsorption för att rena vatten. Vid adsorption avlägsnas små partiklar från vatten eller luft och fäster vid ytan av ett annat ämne. Kolets porösa natur uppvisar en stor yta som gör att denna process fungerar extremt bra.