家用净水器技术特点与发展（二）

家用净水器净水技术

净水器采用主要技术有: ①活性炭为主的介质过滤法，约占 55% ; ②微滤、超滤、纳滤、反渗透为主的膜法，约占 36% ; ③除菌功能为主的物化消毒法，约占 4% ; ④软化、电解为主的水质调节法，约占 5%［2］。软化、电解为主的水质调节法以软化、电解的水质调节法 ( 如软水机、功能水杯) 。

活性炭为主的介质过滤法 净水器中活性炭具有可去除余氯和消毒副产物如二卤甲烷等，去除各种有机污染物，去除色度、异味、异嗅，改善口感等多种特性，所以大部分净水器均使用了活性炭作为净水介质。水及其原水中，有机污染物的分子量分布从几十到几千，分子量在 500以上的有机污染物占了很大的百分比 。利用活性炭吸附水中的有机物，而实际上在使用 1 － 2 星期后，由于吸附有机物的活性炭，有利于细菌的繁殖，在活性炭上会同时发生生物氧化作用， ( 在水中有溶解氧存在的条件下) ，使出水细菌总数增加，水中的氨氮转化成亚硝酸盐氮，使亚硝酸盐氮在水中的浓度增加。性炭净水器的应用，人们发现活性炭净水器出水中的 NO2 含量往往高于进水。为解决亚硝酸盐氮增高的问题活性炭净水器的筒体应附加 30% 左右，以便于适时冲洗炭层，给炭层有膨胀的空间，排出炭粒上的生物 ( 细菌和其他分泌的胶体膜) ［3 － 5］。

微滤、超滤、纳滤、反渗透为主的膜法

( 1) 微滤 ( MF)

微滤技术应用最普及、但精度不高，一般作为净水器的前置处理。微滤过滤精度一般在 0. 1 ～ 30 微米，像常见的各种 PP 滤芯，活性炭滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，能去除水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌、病毒、有机物、重金属离子等有害物质。净水器微滤膜通常安装在超滤膜和反渗透膜前面，作为超滤净水机和 ＲO 纯水机的前置处理器，它能有效保护好超滤膜和反渗透膜，延长整机使用寿命。

( 2) 纳滤 ( NF)

纳滤 是净化水技术的首选，但因其不成熟性而无法得到推广。纳滤过滤精度介于超滤和反渗透之间，能截留纳米级 ( 0. 001 微米) 的物质，脱盐率比反渗透低，是一种需要加电、加压的膜分离技术，纳滤膜能够截留分子量为几百的物质，对某些低分子有机物的截留率可达 90% 。由于纳滤对清除水中天然有机物效率较高，又能适当保留低分子量的无机成分，因此纳滤是净水处理的首选技术。但是，现在该技术尚处于实验室试验阶段，尚未能投入使用。碳纳米管技术是一种新型的去离子技术，是美国斯坦倡大学新近研发成功的新技术，这项技术可以有效的林代目前所使用的反渗透技术，小仅具有低成本特点，同时在去离子的同时也能够保持水中对人体有益的微量元素，有可能在家用净水领域得到大范围应用。

( 3) 超滤 ( UF)

超滤技术应用广，出水量大，过滤精度较高，但某些方面还存在一定的局限性。超滤过滤精度在 0. 01 ～ 0. 1 微米，属于二十一世纪六大高新技术之一。是一种利用压差的膜分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、病毒、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。超滤工艺中水的回收率高达 95% 以上。并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。其中过滤精度为 0. 01 微米的超滤膜因产水量与过滤效果的功效好而被大量采用。超滤净水器可直接串联在家庭供水的管道上，洁净的水质给用水器具带来了保护。因其所产废水少，出水量大，可以全面满足人们煲汤、做饭、洗菜、洗浴、洗衣等大水量要求。由于超滤技术操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，而且产水量大，能充分利用水资源，且符合世界环保的主题。

( 4) 反渗透 ( ＲO)

反渗透技术过滤精度高，出水水质优，但废水比过高，不环保。反渗透过滤精度可达 0. 0001 微米左右，是 60 年代初由美国耗资数十亿美元，经过多年研制而成的一种超高精度利用压差的膜分离技术。反渗透是目前世界上制造纯净水的核心技术，它的核心元件是反渗透膜，其孔径细达 0. 0001 微米，在一定的压力下，只有水分子才可以通过反渗透膜，而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质由于其直径大于 0. 02 微米，无法通过反渗透膜，所以经过反渗透膜过滤的水更纯净。随着生活水平的提高，人们对饮水安全越来越关注，反渗透纯水机正逐渐成为直饮水净水机的主流，全面满足了人们对 “纯水”的需求，它不仅能全面去除水中的六大有害物质，还能有效去除水垢，过滤后的水是真正的 “纯水”。纯水机能满足家庭及办公场所直饮水需求，常用于泡茶、煲汤、冲牛奶、煮咖啡和直接饮用。但反渗透纯水机的水利用率低，浪费水源是一大问题。

除菌功能为主的物化消毒法

( 1) 紫外线技术

紫外线对微生物的灭活效果很好，在没有任何化学药剂的情况下可以杀灭各种病菌，因此这个波段范围内的紫外线的应用最广泛，而且紫外线消毒本身不会产生任何副作用，从理论上来讲，如果有足够的紫外线的数量，就可以对一切病菌、病毒等进行杀灭，而且杀菌消毒的速度十分快，一般在一秒之内就可以将微生物杀死，尤其是对抗贾第鞭毛虫和隐抱子虫具有明显的优势。紫外线的穿透能力比较低，因此作用于水质净化的过程中，对水质有一定的要求。水的透光率、水层厚度以及进水流量都会对紫外线的杀菌效果产生较大的影响，家用净水器中的水质一般对紫外线消毒技术的影响较小，可以实现良好的杀菌效果。一般说来，紫外线杀毒技术针对的水质，一般要保持其 PH 值在 7. 5 士 0. 5 左右，温度一般要保持在 17. 5 ℃到 22. 5 ℃ ; 浊度要小于 1NTU，总溶解性固体量保持在每升 200 － 500mg 之间，而且水质的透光率应该要大于 96% 。这种消毒技术是一种比较环保的技术，也是一种应用比较成熟的技术，不会产生各种副产物，也不会释放其他物质，具有很多其他消毒技术都不具备的优势，紫外线消毒技术是一项很成熟的技术，在家用净水器中的应用还不是很广泛，出现这种现象主要是由于家用净水器本身具有一定的限制。

( 2) 臭氧氧化

臭氧是一种强氧化剂，能够氧化多种有机物，又能去除水中的色度和臭味。但是臭氧氧化过程在投加量小的氧化，水中的原初物质虽然被破坏，但没有最后形成 CO 和 H而被去除，而是形成某些中间产物。因此臭氧通常与活性碳结合使用利用臭氧小分子氧化用水中的有机污染物，改变有机物的结构和形态，减少其毒性，增强在活性炭上的吸附性能，以及增强其可生物降解性，促进生化效果。

家用净水器的功能

如今市场上销售的家用净水器以超滤和 ＲO 反渗透为主。通俗讲，超滤技术过滤出来的是净水，ＲO 反渗透技术过滤出来的是纯水。两种技术都对悬浮物、重金属、可溶性固体、病毒、细菌、余氯等起到过滤作用，但是 ＲO 反渗透技术过滤得更彻底。但其过于 “纯净”的品质也引发专业人士对健康问题的忧虑。世界卫生组织在 2006 年的世界水大会上指出，含天然矿物质和微量元素的水才是好水。

家用净水器过滤功能

( 1) 净化: 能有效滤除水中泥沙、铁锈、重金属及余氯等，同时去除水中异色、异味、细菌、病毒等，可以达到直接饮用。

( 2) 矿化: 使水中含有多种人体所需的矿物质和微量元量，保持体内营养平衡。

( 3) 磁化: 使小分子团水更加稳定、排列有序并具有信息记忆功能 ，增加大量可被人体吸收的氧气。

( 4) 活化: 能改变水分子结构，使大分子团水变成六角小分子团水，也叫细胞水，可以迅速与细胞内部及其周围的分子团相互作用，将营养物质输入细胞内部，并把有毒物质带出。提高氧气含量 2. 7 倍，可抑制微生物的繁殖，具有很好的抑菌效果。具有超低的氧化/还原电位 (150mv— 350mv) ，有效地消除体内的自由基，延缓人体衰老。

( 5) 弱碱化: 调节水的 PH 值，使其呈弱碱性，平衡人体细胞液体的酸碱度，改善人体健康。

家用净水器滤芯功能

( 1) 永电性: 作为纳米活力子具有两个重要的物理性质，即热电性和压电性，它对于外界温度和压力的微小变化十分敏感，活力子都会将这些细微变化的热能和动能转化为电 能，所以纳米活力子具有永电性。纳米活力子的 “永电性”能调节水的 PH 值和电导率，使水向弱碱性偏，能打断水分子链而形成小分子团水。

( 2) 远红外线效应: 纳米活力子可以发射 8—15 微米的远红外线，而这段波长的远红外线被称为生命之光，万物的复苏和凋零都和这段波长的远红外线有关。它能和皮肤、血液产生共振，从而达到促进血液循环，调整人体微循环，使皮肤的毛孔扩张，进而使皮肤更好的吸进营养，排出毒素，增加新陈代谢。

( 3) 高品质纤维滤芯: 直接将悬浮物、铁锈及各种细微污染物、毛发等微小杂质去除。

( 4) 微晶碳复合快速流体递降分解: 进一步清除水体中的残余的重金属、有机物、亚硝酸盐、硫化氢、余氯及氯仿物。

( 5) 高科技高能纳米生化陶瓷: 当水流经高能生化陶瓷时，在磁共振 ( NMＲ) 的作用下，原本紊乱庞大的水分子键产生断裂，形成充满活力的小分子团水，水的极性重新排列组合，同时高能生化陶瓷还赋予小分子团水以高能电荷。这种状态的水，分子间排列整齐、内聚力强，分子间吸附力小，蕴含高效能量，最接近人体细胞水。

适应不同水质的家用净水器以及性价比较

适应不同水质的家用净水器

( 1) 不同地区的水质硬度不同，我国北方高硬度水质和南方石灰岩地区，水中钙、镁离子含量较高，容易结垢，应选购带离子交换树脂滤芯的高级过滤净水器。

( 2) 水中含氯、异色异味较重，有机物含量较多的城市自来水，可选购活性炭载量较多的家用净水器。因为活性炭对水中余氯、异色异味有强力吸附作用，对有机物有明显的去除效果。

( 3) 用于城乡水质较浑浊的自来水净化的，应选购有粗滤、精滤双重功能的家用净水器。对于水中污染严重，要求彻底滤除水中任何杂质，不需加热直接饮用的，应选购反渗透纯水机。

家用净水器的性价比较

1、净水器结构不同，净水效果也不同。一般说，一级过滤净水器结构简单，以活性炭为主，其过滤能力有限，只能用作粗过滤使用，过滤的水最好加热烧开饮用一级过滤的净水器多数属于低档净水产品，每台售价在十几元至 150 元之间。

2、多级过滤净水器。这种净水器有两级粗滤和一组精滤，且精滤多采用中空纤维滤芯，过滤的水可以直接饮用。多级过滤净水器属于中档净水产品，每台售价在 300 元至 500 元之间，能为工薪阶层接受，家庭使用较多。

3、超滤纳滤膜净水器，有多级前置过滤和超滤膜组成，能截留绝大部分有细菌、有害物质，是目前世界上分离、过滤效果最为理想的直饮水净水装置，同时保留对人体有益的矿物质微量元素，再利用 KDF 和活性炭的优点有效抑制水中的细菌、真菌的滋生及去除异色、异味，确保过滤后的水能更安全健康的使用。而且产水量比较大，废水排放量小，这样在家庭厨房使用的时候就更快捷、方便，不用等较长的时间。属于大众化消费品，根据不同的要求每台售价在 1000 元至 5000 元不等。

4、反渗透纯水机是处理农村用水和地下水的净水效果最理想的净水产品。它有三级前置过滤，一级反渗透膜精密过滤和一级后置过滤。过滤的水无细菌、病毒、重金属、农药、有机物、矿物质和异色异味，是一种纯水，无需加热即可饮用。这类反渗透纯水机属于高档净水产品，每台售价在 3000 元至 5000 元之间。

典型家用净水器的介绍

厨饮净水器

水器即厨饮两用，完美平衡的净水器。全面满足家庭、单位饮用水需求。是净水器市场细分、发展趋势的最常用的品种之一。厨房净水器多级过滤，流量大、过滤精度高、矿化水质、弱碱性，净水是饮用水优质水源。全面满足家庭厨房煮饭、洗菜、煲汤、洗漱和饮水的需求。厨饮净水器的工作原理: 自来水进入净水器后，共经过六级过滤:第一级: 毛细管超滤膜，过滤精度达 0. 01 微米，有效去除水中的泥砂、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、病毒、有机物等有害物质。第二级: 美国进口 KDF 过滤材料，去除水中余氯和重金属元素最为有效，获美国十四项专利，在其它国家也获多项专利，是目前国际市场上综合性能最优的水处理材料。第三级: 顶级精洗椰壳活性碳，有效去除水中的余氯、异色、异味等，是普通活性碳 8 － 10 倍的吸附率，极大延长了活性碳的使用寿命。第四级: 纳米抗菌远红外线活化球，具有远红外线放射及抗菌功能，不溶于水，安全无毒，经研究表明，当水经过活化球时，纳米抗菌远红外线活化球在水中可释放出远红外线，改变水分子团结构，起到活化水作用，大大提高水中的溶氧量，能加速人体吸收，改善人体内循环，同时远红外线还有抑菌、抗菌的作用。第五级: 高效负离子矿化球，是一种经过科学配方和传统工艺相结合，经高温焙烧而成的硅酸岩矿物质，它富含人体所需的各种微量元素，在水中可释放出对人体有益的矿物质和负离子，可改善人体血液循环，有效预防高血压、冠心病等疾病发生。第六级: 纤维滤层，阻挡活性碳、红线外线活化球和高效负离子矿化球流出清山泉共享净水器QSQ75-133。

总结与展望

健康已成为这个时代的主题，但水资源的匮乏与污染已严重威胁到人们的健康生活，普通净化技术即人们日常生活中的自来水不适合饮用，深度污染的水也不适合作为洗菜、洗浴等日常用水，人们需要一种产品可以过滤、净化受污染的水，满足人们的正常饮、用水。家用净水器就是一种微型化的水质深度处理装置。在自来水末端设置效率高，经济的净化饮用水装置，作为补充和完善现在自来水系统的不足和问题的给水装置。它可以改善饮用水水质，并且有效的保证饮用水的安全。清山泉家用净水器是社会发展环保和人们健康所必需的，其发展及社会需求速度很快。根据经济、技术性能及需求分析认为净水器在当前及今后相当长时期内，都将发挥重要作用，很有发展前景。