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| 凈水器的種類及工作原理 |
凈水器的種類及工作原理
世界上大多數(shù)的水體污染嚴重，加劇了水資源緊缺的矛盾。傳統(tǒng)的自來水處理方法，已不能保證提供品質(zhì)優(yōu)良的飲用水，而且在市政供水中還存在著兩次污染的問題，如高層的水箱供水，漫長的自來水輸送管線，都會造成潛在的鐵銹，水垢及微生物等污染問題，因此，各種品牌的凈水器應(yīng)運而生。
凈水器按水質(zhì)處理方式，可分為以下11大類。
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(zhì)，而不能改善水質(zhì)。
2．蒸餾法
是指將水煮沸，然后收集蒸汽，使之冷卻和凝結(jié)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。由于蒸餾水不含礦物質(zhì)，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(fā)性物質(zhì)。
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(nèi)普遍地應(yīng)用。水煮沸可殺死細菌，但對一些化學(xué)物質(zhì)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(yīng)處理水，稱為水的磁化處理。磁化處理的過程就是水在垂直于磁力線的方向通過磁鐵后，即完成磁化處理的過程。我國對水的磁化處理，到目前為止仍是處于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，因為磁化水不屬于凈水的范圍，而是屬于醫(yī)療方面的問題。
5．礦化法
是指在凈化的基礎(chǔ)上再向水中增添對人體有益的礦物元素（如鈣、鋅、鍶等元素）其目的是發(fā)揮礦泉水的保健作用。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，但人為的礦化功效現(xiàn)在還是一個有爭議的問題。
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(xué)物質(zhì)，經(jīng)殺死的細菌尸體仍殘留在水中，而成為熱原。
7．整水器
整水器是日本新發(fā)明的產(chǎn)品，它是把水先進行凈化處理，然后再進行電解活化，其堿性活化水與人體內(nèi)環(huán)境之PH值相對應(yīng)，對人體有保健作用，適于飲用；酸性活化水可用于洗臉、洗澡，有美容作用。不過，對整水器的整水原理、整水水質(zhì)以及使用后對人體的影響，均有不同的看法，需進一步探討。
8．活性碳吸附
可分為以下三種形態(tài)
8．1顆�；钚蕴�
較為常用，多用本質(zhì)、煤質(zhì)、果殼（核）等含碳物質(zhì)通過化學(xué)法或物理活化法制成。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(jié)晶部位形成一些含氧官能團，這些基團使活性碳具有化學(xué)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(jié)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(nèi)不會滋長細菌，解決了凈水器出水有時出現(xiàn)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。由于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(yīng)用小型凈水器中。
8．3纖維活性炭
有機炭纖維經(jīng)活化處理后形成的一種新型吸附材料，具有發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)，巨大的比表面積，以及眾多的官能團。國外在采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(yīng)用方面也做了大量的研究工作。
9．反滲透膜法
膜分離技術(shù)的一種，這種方法用壓力將水通過合成的膜，膜僅允許純水通過，而污染物被排除。系統(tǒng)的運行取決于若干因素，如波動的水壓、膜的壽命、膜孔的堵塞均會影響出水的品質(zhì)。另外，膜上面細菌生長也是個問題。反滲透系統(tǒng)在耗用大量的水，一般從10-20加侖中制取一加侖處理過的水。這種系統(tǒng)費用很高，而且在要做日常的服務(wù)、監(jiān)控和換膜等工作。
10．微過濾及超過濾法
微過濾法是用纖維素或高分子材料制成的微孔濾膜，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(shù)又稱粒密過濾技術(shù)，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于膜分離技術(shù)，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(zhì)、細菌、病毒等，但通量較低。
11．復(fù)合型
當一種工藝難以去除水中有害物質(zhì)時，采用二種或兩種以上的工藝即為復(fù)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。在復(fù)合型凈水器中，膜技術(shù)復(fù)合凈水器凈水性能優(yōu)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(zhì)優(yōu)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(fā)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(zhì)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(yù)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（通常采用活性炭吸附）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(zhì)。家用凈水器的服務(wù)對象是千家萬戶，但由于使用地區(qū)的水質(zhì)，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(chǎn)品設(shè)計無法應(yīng)付千變?nèi)f化的情況，因此凈水器的生產(chǎn)廠家應(yīng)考慮到讓使用者掌握一定的專業(yè)知識，規(guī)范化的安裝和操作凈水器，使出水水質(zhì)達到理想的效果，讓使用者放心。
凈水器的設(shè)計和制造是一門綜合性科學(xué)技術(shù)。凈水器的設(shè)計原則應(yīng)為用戶著想。就我國各地區(qū)水質(zhì)特點而言，長江沿岸和人員稠密地區(qū)有機物污染嚴重，而全國各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型的供水企業(yè)和地下水使用地區(qū)存在著細菌污染的問題。因此只有部分品質(zhì)優(yōu)良的凈水器能適應(yīng)全國各地不同的水質(zhì)，所以凈水器生產(chǎn)廠商應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的水質(zhì)條件，精心設(shè)計出能適應(yīng)不同水源，但處理效果良好的凈水器。
從六十年代開始，國外對飲水凈水器的研究與開發(fā)是非常重視的，在七十年代達到高峰一直持續(xù)至今。其盛行原因，在于環(huán)境污染日益惡化，人們對飲水衛(wèi)生的要求不斷提高。其間雖然某些凈水器的功效不盡如人意，遭到社會的指責(zé)，一度進入衰退期，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，各種凈水設(shè)備的性能也大大提高，這就保證了凈水行業(yè)的主攻方向一是除菌，二是有機污染物和無機污染物，另外國外凈水器在向純凈的方向發(fā)展，自然就不提倡對凈化水進行人工礦化、磁化。為了保障廣大人民群眾的身體健康，生活飲水應(yīng)參考世界衛(wèi)生組織WHO的最新飲水標準，來檢驗飲水凈水器產(chǎn)品，并經(jīng)權(quán)威機構(gòu)如美國國家衛(wèi)生基金會NSF（National Sanitation Foundation ）檢驗合格，發(fā)給產(chǎn)品合格證，方準上市。
總之凈水器關(guān)系到千百萬人的飲水安全和身體健康，為此凈水器的本身質(zhì)量和出水品質(zhì)必須受到生產(chǎn)廠商的重視，并不斷吸收和采用先進技術(shù)裝備，不斷提高凈水器的質(zhì)量以滿足人民群眾日益高漲的消費需要。
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