
健康饮⽔:家庭终端饮⽤⽔解决⽅案
健康饮⽔:家庭终端饮⽤⽔解决⽅案
家⽤净⽔机实质上是给⽔深度处理的⼩型化,其主要处理对象是⾃来⽔中的浊度、⾊度、异味、有机物及其它污染物等。
其中主要净⽔产品类型及产品性能对⽐分析如下:
中央净⽔机
1)中央净⽔机定义及原理
通常安装在进⽔管道⽔表后,滤除⾃来⽔中有害物质,能满⾜⼤通量的饮⽤⽔需求。其核⼼技术主要有⽯英砂、微滤(PP纤维棉和活性炭)、KDF、超滤(中空纤维)、陶瓷滤芯等,也有⼀些采⽤反渗透膜的中央净⽔设备。其过滤原理根据核⼼元件的不同⽽有差异。
2)中央净⽔机的性能
所达到的过滤效果取决于其采⽤的核⼼元件
⽯英砂:通过⽯英砂颗粒间的间隙起到阻隔沉淀的作⽤,可过滤泥沙、铁锈、悬浮物等杂质,⽯英砂颗粒越⼩则过滤精度越⾼。此种过滤⼀般作为前置初级过滤,保护后置⾼精度过滤元件,使其不易堵塞。
PP棉:可截留泥沙、铁锈、藻类等⾁眼可见物,PP棉的过滤精度⾼低取决于其材料品质及加⼯⼯艺⽔平。此种过滤⼀般作为前置过滤,保护后置⾼精度过滤元件,使其不易堵塞。
活性炭:活性炭具有微晶结构,晶体中有微孔,使它具有很⼤的内表⾯,⽐表⾯积为500~1700㎡/g,这决定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附⽔中的有机污染物、余氯、异⾊、异味等。由于其饱和后⽔流速度不会受到影响,故需要定期及时更换。
超滤:属于膜分离技术,可去除⽔中颗粒、细菌、胶体等,⽆法去除余氯、有机物、异⾊异味等。
中央净⽔机的出⽔根据其核⼼元件的不同,其⽔质应符合国家相应的标准。
3)中央净⽔机的优缺点
安装在进⽔管道⽔表后的中央净⽔机,使得进⼊家庭的所有原⽔都能得到初步的过滤,提供更为⼲净的家庭⽤⽔。中央净⽔机⼀般不能控制重⾦属及⽔的硬度,出⽔可能有污染物残留。因此,中央净⽔机出⽔主要是满⾜家庭⽤⽔,⼀般不建议直接饮⽤,可与专门的直饮机或纯⽔机配合使⽤以满⾜直饮
需求。
超滤净⽔机
1)超滤净⽔机的定义及原理
超滤净⽔机是以超滤膜为核⼼元件,超滤净⽔机⼀般有两种,⼀种是仅使⽤超滤滤芯来过滤原⽔的产品,即单级的管道超滤;另⼀种是与PP棉、活性炭等组合使⽤的多级超滤产品。
家⽤净⽔产品⼀般采⽤的是中空纤维膜,其过滤原理是膜分离技术,相当于孔径只有0.01~0.1微⽶的筛⼦,将部分杂质筛离。在正常⾃来⽔压下即可⼯作,膜在使⽤过程中需要冲洗以防⽌堵塞。
2)超滤净⽔机的性能
超滤膜过滤精度可达0.01~0.1微⽶,能过滤掉原⽔中的胶体、细菌、部分病毒等杂质。
超滤净⽔机的出⽔应符合国家《⽣活饮⽤⽔⽔质处理器卫⽣安全与功能评价规范—⼀般⽔质处理器》(2001)的要求。
3)超滤膜冲洗及更换
超滤膜使⽤⼀段时间后,被截留下来的细菌、铁锈、胶体、悬浮物、⼤分⼦有机物等有害物质会依附在超滤膜的内表⾯,使超滤膜的产⽔量逐渐下降,尤其是⽔质较差时,更易引起超滤膜的堵塞,定期对超滤膜进⾏冲洗可有效恢复膜的产⽔量。或者定期更换超滤滤芯以保证出⽔量及⽔质。
4)超滤净⽔机的优缺点
单级管道超滤的使⽤寿命较长、出⽔量⼤,管道超滤的滤芯寿命⼀般可达3年左右,所以使⽤成本也低⼀些,较⼤通量的管道超滤可安装与家庭进⽔管⽔表后,对全屋⽤⽔进⾏净化。
由于超滤膜⽆法过滤余氯、重⾦属、⼀价离⼦、有机物、异⾊异味等,所以单级管道超滤的过滤精度不⾼,其出⽔的⼝感较差。多级超滤(即与PP棉、活性炭组合)产品可以对余氯、有机物、异⾊异味等进⾏过滤,但重⾦属、⽔的硬度则不能得到控制。
反渗透净⽔机
1)反渗透净⽔机定义及原理
反渗透净⽔机指⼀种以反渗透膜为核⼼元件,与其它过滤、控制等装置组成,将饮⽤⽔进⾏净化的器具。
反渗透膜是⼀种具有半透性能的薄膜。它能够在外加压⼒作⽤下,使⽔溶液中的⽔分⼦和某些组分选择性透过,从⽽达到淡化、净化或浓缩分离的⽬的。膜在使⽤过程中需要冲洗以防⽌堵塞。
其过滤原理为:在反渗透膜的原⽔⼀侧施加⽐溶液渗透压⾼的外界压⼒,只允许溶液中⽔和某些组分选择性透过,其他物质不能透过⽽被截留在反渗透膜表⾯的过程。
2)反渗透净⽔机的性能
家⽤反渗透净⽔机所使⽤的核⼼元件反渗透膜的过滤精度⼀般可达0.1~1纳⽶,可以截留除⽔分⼦以外的⼏乎⼀切杂质,不分解⽔中的溶解氧,出⽔相当于纯净⽔,饮⽤⼝感较好。
反渗透净⽔机与⽔接触材料的卫⽣要求、整机的卫⽣安全要求及净化处理效率应符合中华⼈民共和国卫⽣部《⽣活饮⽤⽔⽔质处理器卫⽣安全与功能评价规范——反渗透处理装置》的要求。
同时符合国标GB4706.1、GB4706.13、GB4706.19、GB9684的要求。
3)反渗透膜后PH值减⼩呈酸性的原因
在密闭的体系内,CO2、HCO3-和CO32-的含量存在如下化学平衡:
CO2 + H2O = = = HCO3- + H+
由于R.O膜可以脱除离⼦(如HCO3-),⽽不能脱除⽔中的CO2⽓体,因为⾃来⽔中含有CO2和HCO3-,经过RO膜
后,HCO3-被RO去除,⽽CO2⽓体没有被去除,平衡被打破,化学反应向右进⾏,形成⽐之前更多的H+,所以RO膜出⽔的PH值会⽐膜前的PH值降低。
4)反渗透膜的冲洗
反渗透净⽔机将含有溶质的原⽔进⾏浓缩,产⽣低浓度的纯净⽔,这就要不断排出浓度较⾼的浓缩⽔,同时由于反渗透膜的孔径是超滤的1%,其膜表⾯截留的杂质更多,所以反渗透净⽔器需要进⾏冲洗以及排出浓缩⽔。
5)反渗透净⽔机的优缺点
由于我国各地的⽔源情况不尽相同,⽔中的污染物有⼀定差异,⽔源污染也并⾮单纯的现象,⽔危机事件还伴随着鱼类死亡、⽔质恶化等连锁反应,其污染物⽐较复杂。由于反渗透膜能够过滤⽔中⼏乎⼀切杂质,对于⽔质较差的地区,家庭直饮⽔采⽤反渗透净⽔机是较好的选择。
反渗透净⽔机⼯作过程是对⽔进⾏浓缩过程,只有连续地排放浓缩⽔,才能产出⾼品质的净⽔,浓缩⽔是含盐量⾼的⽔,其⽔质仍⾼于原⽔的⽔质。⽽浓缩⽔排量偏⾼或不加以利⽤则会造成⽔资源的浪
费,⽬前较好的反渗透产品已采取相应的节⽔措施,主要是通过改进压⼒控制、冲洗程序等减少浓缩⽔的排放,未来在浓缩⽔的控制及利⽤⽅⾯还需要进⼀步研究。
软⽔机
软⽔机主要解决硬⽔所带来的⽔垢问题,在⽔质较硬的美国,家⽤软⽔机已相当普及。家⽤软⽔机进⼊中国,以⽔质较硬的华北、西北地区为主要市场,正处于发展初期。
所谓硬⽔,就是含矿物质的⽔,主要是钙镁离⼦。钙离⼦和镁离⼦含量越多,⽔的硬度越⼤。
当⽤硬⽔洗浴或洗涤时,钙镁离⼦与⾹皂/洗涤剂相互作⽤,形成不溶于⽔的钙镁皂,它像胶质的、有黏性的物质不易去掉。这些新的污垢堵塞了⽪肤的排泄通道、形成栓塞、刺激⽪肤,还会影响⽪肤的正常代谢,使⽪肤过早地萎缩、⽼化。同时洗⾐需要更多的洗涤⽤品,损伤棉织品,造成浪费。因此,在洗浴/洗涤时我们要注意选择硬度⼩的软⽔。
⽔的软硬与⼝感有关系,硬⽔爽⼝,多数矿泉⽔硬度较⾼,使⼈感到清爽可⼝,软⽔显得淡⽽⽆味。但⽤硬⽔泡茶、冲咖啡,⼝感则不好,⽽饮料⽤⽔⼜⽤软⽔较好。热⽔壶和淋浴器上的⽔碱,浴室中的瓷砖及卫⽣洁具上难以擦洗的污渍,玻璃器⽫上的斑点等都是硬⽔造成的。硬⽔使家庭⽔管逐渐堵塞、浪费能源、缩短热⽔器使⽤寿命。
软⽔机内装有由⼈造⾷品级的树脂材料制成的滤料。树脂看上去有点像粗糙的沙⼦,但树脂粒更为圆润光滑。软⽔机在⼯作状态中,树脂中所含的可交换Na+与⽔中的阳离⼦(Ca2+、Mg2+、Fe2+等)进⾏离⼦交换,使容器出⽔中Ca2+、Mg2+离⼦含量⼤⼤降低,流出的⽔就是硬度极低的软化⽔,当离⼦树脂吸附⼀定量的钙镁离⼦后饱和就必须进⾏再⽣——⽤饱和的浓盐⽔浸泡树脂层,把树脂所吸附的钙镁离⼦再⽣置换出来,恢复树脂的交换能⼒,并将废液污⽔排出。再⽣后还需要对树脂进⾏反
向冲洗,反洗的⽬的有两个,⼀是通过反洗使运⾏中压紧的树脂松动,有利于树脂颗粒与反洗液充分接触;⼆是运⾏时在树脂表层积累的悬浮物也随着反洗⽔液排出,这样交换器⽔流阻⼒不会越来越⼤,最先进的⾃动控制系统使软化、反洗、吸盐、慢洗、快洗、盐箱注⽔等全过程实现⾃动化。
管线机
管线机就好⽐我们家庭中央空调⾥的分机,它是不能独⽴使⽤的,它必须通过⾷品级PE管,连接楼宇管道直饮⽔,或连接⽔质处理器(净⽔主机),它起到储存直饮⽔的作⽤,并提供加热或制冷功能。所以,它不是净⽔主机,它是配套净⽔主机的分机,或叫管线式饮⽔机。
管线机常⽤于类似⼯⼚的公共场所直饮⽔的分流,也可搭配家庭厨房净⽔器使⽤,对净⽔进⾏制冷/加热,满⾜⽤户的冷/热⽔需求。
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