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家用净水器核心技术知识解读

友绿• 04月14日　来源：网络整理　

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家用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以软化、电解为主的水质调节法（如软水机、功能水杯），约占5%。

1 活性炭为主的介质过滤法

净水器中活性炭具有去除余氯和消毒副产物（如二卤甲烷等）、有机污染物、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。原水中有机污染物的分子量分布从几十到几千，其中分子量在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，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。活性炭净水器的应用，人们发现出水中的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）。

2 微滤、纳滤、超滤、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0.1μm～30μm，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，它能有效地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（0.001μm）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，是美国斯坦福大学新近研发成功的新技术，这项技术可以有效地替代目前所使用的反渗透技术，体积小且具有低成本特点，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，但在某些方面还存在一定的局限性。超滤过滤精度在0.01μm～0.1μm，属于21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。超滤工艺水的回收率高达95%以上，并且可方便地实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。其过滤精度为0.01μm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。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，符合世界环保主题。

（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0.0001μm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0.0001μm，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0.02μm，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，浪费水资源是一大问题。

3 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，因此某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数量，就可以对一切病菌、病毒等有害物质进行杀灭，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孢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。紫外线消毒技术对家用净水器中的水质影响较小，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±0.5左右，温度一般要保持在17.5℃～22.5℃；浊度要小于1NTU，总溶解性固体量保持在每升200mg～500mg之间，而且水质的透光率要大于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，但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）臭氧氧化技术

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，氧化过程中，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，以及增强其生物可降解性，促进生化效果。

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