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家用凈水器是小型的水處理設備。家用凈水器的結構大致有粗濾、活性炭吸附、離子交換樹脂、中空纖維和反滲透膜等幾種。可以有效清除水中的氯.重金屬細菌、病毒、藻類以及固體懸浮物,後置活性碳理將進一步除去中的各種有機物,使處理后的水清澈潔凈、無菌。

1 家用凈水機 -簡介

凈水機,按濾芯組成結構分為RO反滲透凈水機和超濾膜凈水機、能量凈水機等。RO反滲透凈水機標配的是5級過濾,即:PP棉、顆粒炭、壓縮炭、 RO反滲透膜、後置活性炭(也稱小T33)5級;超濾凈水器是以超濾膜為主、其它濾芯如活性炭(不包括能量濾芯)為輔,超濾凈水器按照安裝方式分為立式與卧式兩種,立式超濾凈水器由PP棉、顆粒活性碳、壓縮活性炭、外壓超濾膜、T33組成;卧式超濾凈水器由不鏽鋼外殼及內壓超濾膜、KDF組成。

 

2 家用凈水機 -工作原理

單級過濾
  用1μm或者5μmPPF聚炳烯纖維濾芯+UDF椰殼顆粒活性炭濾芯,能去除水中大於5μm浮遊物及顆料物質,澄清水源、活性炭吸附可有效吸附水中異色異味,水中的余氯,改善水的口感。只適應優質飲用凈水水源。一般自來水水源經過濾后不能生飲。
雙級過濾
  用1μm或者5μmPPF聚丙烯纖維濾芯去除水中大於5μm浮遊物及顆料物質,澄清水源;用5μ mCTO壓粘棒狀活性炭濾芯可有效吸附水中異色異味,部分除掉有機,無機雜質,可有效吸附水中的余氯,改善水的口感,只適應優質飲用凈水水源。比單級過濾口感好。一般自來水水源經過濾后不能生飲。
三級過濾
  用5μmPPF聚丙烯纖維濾芯去除水中大於5μm浮遊物及顆料物質,澄清水源;用5μmCTO壓粘棒狀活性炭濾芯可有效吸附水中異色異味,部分除掉有機,無機雜質,可有效吸附水中的余氯,改善水的口感;用0.1μmCF全硅藻微孔陶瓷濾芯:能去除水中大於0.1μm的大腸桿菌、沙門氏菌、金葡萄球菌、綠膿桿菌和黴菌致病菌。適應水質好的自來水源,配合前預處理工藝,經處理過的水達到 CJ94-1999飲用凈水水質標準的凈水,可直接生飲。
四級過濾
  用0.5μmCF全硅藻微孔陶瓷濾芯能去除水中大於0.5μm鐵鏽、紅蟲和浮遊物及顆料物質,澄清水源;用5μmCTO壓粘棒狀活性炭濾芯可有效吸附水中異色異味,部分除掉有機,無機雜質,可有效吸附水中的余氯,改善水的口感;用0.1μmCF全硅藻微孔陶瓷濾芯:能去除水中大於0.1μm的大腸桿菌、沙門氏菌、金葡萄球菌、綠膿桿菌和黴菌致病菌;用PPF聚炳烯纖維+UDF椰殼顆粒活性炭雙級濾芯能去除水中異色異味,使凈化水有甘醇甜美新鮮水的口感。適應一般自來水水源,配合前預處理工藝,經處理過的水達到CJ94-1999飲用凈水水質標準的凈水,可直接生飲,比三級過濾口感好。
五級過濾 及更高過濾級別
  現在隨著科技的發展,最高出現了10級或是更高過濾級別   附現在能量水機最常見的10級濾芯及功能  

  (1)PP棉: 5微米孔徑濾芯,去除水中的殘留之泥沙、鐵鏽等各種微小雜質 

     (2)KDF(銅鋅合金體 精密活性碳)去除水中的水溶性鉛.汞.砷等重金屬,並補充對人體有益之鋅元素,集吸附過濾為一體,對水中的遊離氯、三氯甲烷的去除率高達96%並進一步清除水中殘留之農藥。化肥及放射性物質,並有脫色、除異味功效。深層次吸附水中鹵代烴及有機物等對人體有害的物質,增加水的甘甜口感。濾芯使用壽命長,去除金屬率高達99%。

  (3)樹脂:針對水質硬度大的地區,將鈣鎂元素含量較高的硬水,交替轉化為軟水,避免人體因長期食用硬水而罹患結石病。   

    (4)BIO托碼琳:集具活化、礦化、弱鹼化、凈化、離子化、抗氧化、負電位、解毒、抗菌、殺菌等功能於一體,是能量水機的主軸濾芯,生成的水小分子團,離子化、負電位對抗自由基。富含多種微量元素的礦物質水,礦物質吸收率達70%---90%左右,因其活性強,始終存在。所以溶解力,滲透力、擴散力、乳化力及洗凈力極強。口感甜、電解質充沛、比市售礦泉水存放更長久,水質之優無於倫比。  

 (5)微量元素礦化濾芯:採用富含人體必須的多種無機鹽及38種以上微量礦化元素,良好的遇水溶出性、離子交換性。  

 (6)抗氧化濾芯:體內自由基是一種氧化的產物,因而通過氧化還原可以將其清除,氧化還原電位最低,效果越好,高能量活化水,具有超低的氧化還原電位,是現有飲用水中最低的,能夠很好清除自由基。  

 (7)抑菌載銀後置濾芯T33:使用熱帶雨林椰殼製成,內部孔徑多,可有效抑菌,吸附異味、色素對有機、無機化合物進行深度處理,利用銀所釋放的離子,消除感冒病毒及其它致病體。   

   (8)UF超濾膜:使用超微孔徑高分子材料製成不對稱半透膜,呈中空毛細管狀,管壁彌補微孔,以自來水壓為動力,利用精細分子膜的孔徑對液體進行分離的物理篩選過程,孔徑為100個   納米,高效去除細菌、病毒及熱源體。  

 (9)AT光波能量轉換濾芯 :根據人體紅外光波吸收理論,採用能量為2-20um的紅外光波材料,作用水體產生的光波熱效應,激勵水分子的振動能級,從而激活核酸蛋白質生物大分子活性   ,恢復機體機能與平衡。 

 (10)高能高磁雙迴路長流程磁化濾芯:使用雙極雙面高磁復化磁鋼技術,對閉路循環流動的液體進行多次多位的磁力線切割,高磁通量可達到3000高斯。使水的小分子團化,具有磁記憶   ,更長時間維持水的活性,是不還原的小分子水。 

3 家用凈水機 -水質處理方式

1.軟化法
  是指將水中硬度(主要指水中鈣、鎂離子)去除或降低一定程度的水。水在軟化過程中,只是軟化水質,而不能改善水質。
2.蒸餾法
  是指將水煮沸,然後收集蒸汽,使之冷卻和凝結成液體。蒸餾水是極安全的飲用水,但有一些問題要進一步探討。由於蒸餾水不含礦物質,這成為反對者提出人的壽命容易老化的理由。另外利用蒸餾法成本較高,耗費能源,不能去除水中揮發性物質。
3.煮沸法
  是指自來水煮沸后飲用,這是一種古老的方法,在國內普遍地應用。水煮沸可殺死細菌,但對一些化學物質和重金屬不能去除,即使其含量極低,所以飲用仍是不安全的。
4.磁化法
  是指利用磁場效應處理水,稱為水的磁化處理。磁化處理的過程就是水在垂直於磁力線的方向通過磁鐵后,即完成磁化處理的過程。中國對水的磁化處理,到目前為止仍是處於實踐和研究的初級階段,國外的凈水器沒有磁化功能的要求,因為磁化水不屬於凈水的範圍,而是屬於醫療方面的問題。
5.礦化法
  是指在凈化的基礎上再向水中增添對人體有益的礦物元素(如鈣、鋅、鍶等元素)。市售凈水器一般通過在凈水器中添加麥飯石來達到礦化的目的,但國家衛生部已經明令指出:「涉水產品不得宣傳任何保健功能」。
6.臭氧、紫外線殺菌
  這些方面都只能殺菌,去除不掉水中的重金屬和化學物質,經殺死的細菌屍體仍殘留在水中,而成為熱原。
7.電解法
  把凈化后的水進行電解,始於日本,這種設備稱為電解水機。它是把水先進行凈化處理,然後再進行電解活化,其鹼性活化水與人體內環境之PH值相對應,對人體有保健作用,適於飲用;酸性活化水可用於洗臉、洗澡,有美容作用。不過,電解水對人體到底有多大的好處,尚需進一步探討。
8.活性碳吸附
  可分為以下三種形態   8.1顆粒活性炭 較為常用,多用本質、煤質、果殼(核)等含碳物質通過化學法或物理活化法製成。它有非常多的微孔和比表面積,因而具有很強的吸附能力,能有效地吸附水中的有機污染物。此外在活化過程中,活性碳表面的非結晶部位形成一些含氧官能團,這些基團使活性碳具有化學吸附和催化氧化、還原性能,能有效去除水中一些金屬離子。   8.2滲銀活性碳 將活性炭和銀結合在一起,不僅對水中有機污染物有吸附作用,還具有殺菌作用,而且在活性炭內不會滋長細菌,解決了凈水器出水有時出現亞硝酸鹽含量高的問題。當水通過滲銀活性碳時,銀離子就會慢慢釋放出來,起到消毒殺菌作用。由於活性炭對除去水中色、嗅、氯、鐵、砷、汞,氰化物、酚等具有較好效果,除菌效果90%以上,因此被應用小型凈水器中。   8.3纖維活性炭 有機炭纖維經活化處理后形成的一種新型吸附材料,具有發達的微孔結構,巨大的比表面積,以及眾多的官能團。國外在採用纖維活性炭進行溶劑回收,氣體凈化等方面已取得了顯著的成就;在水處理應用方面也做了大量的研究工作。
9.RO逆滲透膜
  RO逆滲透是一種通過目前國際流行的反滲透等辦法,對原水進行過濾處理(物理法)后不添加任何化合物而生產出可供人類直接飲用的純凈水機器(也稱為終端凈水設備)。採用水質符合中國衛生部《生活飲用水水質衛生規範》(2001)規定的市政自來水為原水,通過2個活性炭濾芯(1個顆粒活性炭、1個燒結活性炭)1個PPF溶噴濾芯對原水進行預過濾,再對預過濾水施加壓力令其通過孔徑大小為萬分之一微米的RO(反滲透,英文Reverse Osmosis)膜,最後通過材質為果殼(椰殼)的載銀活性碳(又名小T33)調節水的酸鹼度(使制出的純凈水口感變得甘甜醇美)而生產出純凈水。反滲透膜構造示意圖
RO逆滲透凈水機,引進美國先進的超低壓逆滲透技術和配件,生產出國內最為先進的家用和團體用純凈水裝置,該裝置產水優質、安全運行、穩定可靠、操作簡單,佔地面積小,最有效的去除水中鈣、鎂、細菌、有機物、無機物、金屬離子和放射性物質等,經過該裝置凈化出的水晶瑩清澈、甜美甘醇。該裝置適用於家庭和賓館、酒店、醫院等企事業單位飲用凈水使用。   RO逆滲透凈水機制出的純凈水相對於桶裝水更新鮮、更衛生、更安全,它的用途非常廣泛:可以生飲,也可以燒開喝,在這方面最突出的特點是水壺或電暖瓶再也不會結水垢了;純水用於烹飪,更加衛生,更加可口;用純水洗浴,可以清除皮膚上的雜質,滋潤皮膚,起到自然美容的效果;可以提供給加濕器、蒸汽熨斗、美容儀等小家電所需用水,決不會出現讓人討厭的水垢;與製冰機配套使用,製成的冰塊晶瑩剔透,無任何異味。   逆滲透技術:逆滲透原文是REVERSE OSMOSIS,它是美國太空總署集合多國科學家, 在政府支持下,花費數十億美元,經過多年研究而成。 逆滲透的原理是在原水一方施加比自然滲透壓力更大的壓力,使水分子由濃度高的一方逆滲透到濃度低的一方 。由於的孔徑遠遠小於病例毒和細菌的幾百倍乃至上千倍以上,故各種病毒,細菌, 重金屬,固體可溶物,污染有機物,鈣鎂離子等根本無法通過逆滲透膜,從而達到水質軟化凈化的目的。   利用RO滲透技術製造出的反滲透凈水機產品:
10.微過濾及超過濾法
  微過濾法是用纖維素或高分子材料製成的微孔濾膜,利用其均一孔徑來截留水中的微粒、細菌、膠體等,使其不通過濾膜而被去除。這種微孔膜過濾技術又稱粒密過濾技術,能夠過濾微米或納米級的微粒和細菌。超過濾和微過濾都屬於膜分離技術,兩者之間不存在明顯的界限,超過濾的工作壓力一般以0.3兆帕左右,可去除水中大分子物質、細菌、病毒等,但通量較低。
11.複合型
  當一種工藝難以去除水中有害物質時,採用二種或兩種以上的工藝即為複合型。如活性炭吸附?紫外線殺菌、活性炭吸附?反滲透、活性炭吸附?微過濾(超過濾)、聚丙烯超細纖維?活恬炭?微過濾(超過濾)等。在複合型凈水器中,膜技術複合凈水器凈水性能優良,特別在去除微生物(細菌、藻類等)方面有比較顯著的效果,其中一些品質優良的凈水器出水可以直接生飲,得到了廣大消費者的歡迎,已成為凈水器當前發展的熱點。   從以上凈水器的分類方法中不難看出,家用凈水器實質上是給水深度處理的小型化,其主要處理對象是自來水中的濁度、色度、異嗅和有機物等。它一般由預過濾(粗濾)、吸附、精濾(微過濾、超過濾、反滲透)等三部分組成。其中吸附(通常採用活性炭吸附)和精濾是去除水中有機物、異嗅和色度的主要手段,客觀存在的運行情況直接影響凈水器的出水水質。家用凈水器的服務對象是千家萬戶,但由於使用地區的水質,水壓條件差異很大,使用者又缺乏必要的操作知識,而目前的產品設計無法應付千變萬化的情況,因此凈水器的生產廠家應考慮到讓使用者掌握一定的專業知識,規範化的安裝和操作凈水器,使出水水質達到理想的效果,讓使用者放心。   凈水器的設計和製造是一門綜合性科學技術。凈水器的設計原則應為用戶著想。就中國各地區水質特點而言,長江沿岸和人員稠密地區有機物污染嚴重,而全國各地鄉鎮小型的供水企業和地下水使用地區存在著細菌污染的問題。因此只有部分品質優良的凈水器能適應全國各地不同的水質,所以凈水器生產廠商應根據不同地區的水質條件,精心設計出能適應不同水源,但處理效果良好的凈水器。   總之凈水器關係到千百萬人的飲水安全和身體健康,為此凈水器的本身質量和出水品質必須受到生產廠商的重視,並不斷吸收和採用先進技術裝備,不斷提高凈水器的質量以滿足人民群眾日益高漲的消費需要。

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