目前我们在市场上看到的净水器品牌各种各样,原理也不尽相同,那么各个品牌间到底有什么区别,到底哪种净水器更好呢?要客观地评价各品牌的净水器,首先我们要对各种净水技术有客观地了解认识,然后才能做自主判断,而不被其他品牌的商家的各式广告而误导。我们带您认识目前市场上净水器产品常用到的一些水质处理技术。
陶瓷滤芯
利用黏土等粉末烧制成天然陶瓷,表面具有无数微小孔洞的滤芯,将大于孔径的污染物(铁锈、红虫和各种悬浮微粒、部分细菌)予以滤除。
优势:不必时常的更换滤芯,滤芯被异物阻塞后,水流量减少时,只需要拿出清洗后即可再使用,能有效改善水的颜色、口感与气味。
不足:目前国际上过滤精度最高的陶瓷滤芯为双控制膜陶瓷滤芯,平均孔径仅为为0.1微米。对于有机、无机化合物没有效果,无法完全消灭细菌、病毒。
膜分离技术
膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。
微滤:通常孔径范围在0.1~1微米,能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。
超滤:超滤是采用中空纤维过滤新技术,微孔小于0.01微米,可以对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离。
纳滤:用于将相对分子质量较小的物质,如无机盐或葡萄糖、蔗糖等小分子有机物从溶剂中分离出来。纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。
反渗透:应用于海水淡化去除盐份,1960年美国开始研究用于太空飞船的饮水。反渗透的截留对象是所有的离子,仅让水透过膜。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,也即能截留所有的离子,在生产纯净水方面已经应用广泛。
四种技术的简单比较:
中空纤维膜,外形像纤维状,具有自支撑作用的膜。它是非对称膜的一种,其致密层可位于纤维的外表面,如反渗透膜,也可位于纤维的内表面(如微滤膜,纳滤膜和超滤膜)。
通过比较发现,只有反渗透技术可以去除水中的各种污染,然而反渗透的装置是有等级之分的,且处理后的水也有污染之虞,像是由储水桶至出水水龙头端,就是最长受微生物污染的位置,而且维护费用较高,安装不易,且把对有益人体的矿物质从水中给去除掉了,可是却无法有效消灭细菌及病毒、部份有机污染物无法去除,净水速度缓慢且没有效率,出废水,非常不符合经济效益。另外,自来水中的余氯对膜本身有伤害的,所以反渗透往往与活性炭联合使用。
活性炭技术
活性炭是由椰壳、果壳等为原料,经过炭化、活化、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得。活性炭是净水器中最主要、使用最多的吸附材料。
一、活性炭的分类
1、根据制活性炭原料的不同,活性炭可分为:
(1)木质炭:又可分为木炭、竹炭、果壳炭、椰壳炭,净水器中常用的是椰壳炭。
(2)煤质炭(由无烟煤制成)
(3)骨炭(由动物骨头制成)
(4)载银活性炭:银离子有杀菌作用,因此载银活性炭除了普通活性炭的吸附功能外,还具有抑制细菌繁殖的功能。但是开始时出水中银离子可能超标,使用不长时间,银全溶解完了,就不再有银离子溶出了,也不再有抑菌作用了。所以要慎用。
2、根据活性炭形态的不同,家用净水器中常用的活性炭可分为:
(1)颗粒活性炭。这是在净水器中最常用的活性炭。颗粒越小,吸附效果越好,但水的阻力(进出口压差)越大,也容易漏炭。当水通过粒状的活性炭,因活性炭粒彼此间并不是相当的紧密,水压的关系,会将活性炭挤压至集中,形成水道,让水流未经过滤即流出,降低过滤的效果。
(2)粉末活性炭。粉末活性炭实际上是粒度更细小的颗粒活性炭。由于颗粒细小,比表面积大,它的吸附效果优于常用的颗粒活性炭。
(3)活性炭纤维毡,活性炭纤维的微孔比颗粒活性炭更多,比表面积更大,吸附容量更大,吸附速度更快,而且具有良好的再生性能,脱附速度快,可重复使用。缺点是价格较贵,也易繁殖细菌。
(4)烧结活性炭滤芯,又称炭棒滤芯、压缩活性炭滤芯。烧结活性炭滤芯兼有吸附和过滤二种功能。
二、活性炭在净水器中的作用
1、活性炭的净水作用
活性炭在活化过程中形成大量的各种形状的细微孔,构成了巨大的具有吸附作用的表面积,去除水中嗅和味、色度、余氯、胶体、有机物、重金属(如汞、银、镉、铬、铅、镍等等)、放射性物质等,是净水器中使用最早、最广泛实用的净水材料。
2、活性炭的过滤原理
活性炭所具有的对悬浮物的截留能力来自活性炭所提供的表面积。流速低时,机组的过滤能力主要地来自活性炭的筛除作用,而流速快时,过滤能力来自活性炭颗粒表面的吸附作用,在过滤过程中活性炭所提供的颗粒表面积越大,对水中悬浮物的附着力越强。
3、活性炭吸附机理
(1)物理吸附:当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附。活性炭通过物理吸附可去除水中的有机物、胶体等。
(2)化学吸附:当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。化学反应及催化作用。活性炭通过物理吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。活性炭的表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力。
4、活性炭的负面影响
活性炭吸附了大量的有机物,这些有机物会成为细菌等微生物的营养,细菌会在活性炭的微孔中大量繁殖增生,并可能导致出水中菌落总数超标。在活性炭吸附过滤的出水加溴树脂(溴代聚苯乙烯海因)过滤或UV杀菌是解决水中微生物超标的好方法。
三、KDF
KDF用于活性炭过滤设备中具有明显的抑菌效果,KDF目前有两种主要产品:KDF55和KDF85。
KDF55处理介质为高纯铜/锌合金,KDF55通过电化学氧化还原反应能去除水中的余氯和重金属,释放出锌元素。锌对微生物有明显的控制作用,锌能阻止酶的合成,从而影响有机体的正常生长,达到抑制微生物繁殖的目的。但是可能存在超标。
活性炭和KDF都能去除水中余氯,但KDF和氯反应生成锌离子,可能会导致水中锌超标,而用活性炭除氯则没有这类担心。
紫外线杀菌法
紫外线杀菌法是目前家用净水器中对于细菌及病毒相当有效的水质处理方式,经由特定设计的波长及强度,将水中常见的一般细菌、病毒、寄生虫杀死,但却不会留下消毒副产物。
但对水中的有机、无机化合物无效,也无法减少水中的微粒杂质。
总结
对各项水处理技术有了深入了解之后,我们可以明确的认识到:没有单独一项的水质处理技术能满足您所有需要,所以需要结合使用,来听听专家的讲解:活性炭+紫外线技术的结合是比较理想的净水器的模型。