净水器主要常见的技术分析

Bupa 2020-08-06 10:29:22

Richard是号里朋友推荐的净水器方面的大咖,年纪很轻,脚步却已遍及51个国家的300多个城市。受邀后,二话没说,就帮忙整理了这篇专题,用他的原话讲就是“能借助你们的平台让大众明白如何选择适合他们的净水设备也是我蛮愿意做的事儿”。


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最近看到好些关于水污染的话题,突然间也有好些朋友问到我如何选择家用净水技术和净水设备。那咱们今天就来818净水技术的发展与现状,希望能够从客观的角度让各位看官选择到符合你的净水技术与设备。


说到净水技术的出现就不得不提提使之面市的诱因——水污染。

迄今为止,人类历史上为了对抗水污染经历了三次水革命(这里笔者就不一一道来水污染给人类历史造成的灾难了,反正坑爹到死)。

第一次水革命:早在罗马帝国时期,就曾出现了自来水系统的雏形,古罗马人甚至于建立了铅管用于城市供水管网。但是这里讲的第一次水革命指的是19世纪近代给水管网建立,通过加氯消毒实现对江河湖泊水的净化,从而消除了大规模传染性疾病。


第二次水革命:20世纪中期,饮水机以及桶装水的出现,开始逐步改变人们过去饮用自来水的饮水习惯。从20世纪九十年代开始,中国人的饮水习惯已经逐步从饮用自来水转变为饮用桶装水或瓶装矿泉水、纯净水。


第三次水革命:到了20世纪末期至今,开始使用净水机、自动售水机,从而带来的直饮水健康水系统,从本质上解决了公共饮水安全问题。


根据世卫组织发布的报告:在发展中国家,各类疾病有8%是因为饮用了不卫生的水而传播的,每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡。


而根据相关资料显示:美国家用净水机的销售额每年高达30多亿美元,而日本则年产家用净水机240万台,两国的净水机的普及率都已达70%以上。据中投顾问发布的《2009-2012年中国水务[2.12 -1.40%]行业投资分析及前景预测报告》显示,在我国北京、上海、广州等城市家庭,净水器拥有率不足15%,其他城市拥有率却还不到4%。

可见国外民众对于水质的关注度远远高于中国。

说到这里让我先吐槽一下我们国家的水质检测机制:我们国家从2012年7月开始,国家强制要求水质标准检测指标多达106项,这样严格的标准堪比欧盟等发达国家,但是执行情况却并不乐观。原因在于,根据住建部此前的统计,在43个国家城市供水水质监测站中,仅有12个具备水质标准要求的106项指标检测能力;在190个地方城市供水水质监测站中,约94% 监测站尚不完全具备42项常规指标的检测能力;在全国城市4500多座水厂中,约78%的水厂不完全具备每日必检的10项指标检测能力,其中2000多座水厂无任何检测手段。

所以,限于水质的检测能力,事实上我国大部分地区的水质状况不容乐观。

而更不幸的是,城市里绝大多数生活区域是使用的二次供水机制,由于水箱的管理不善以及供水管网老化等原因,使得我们的生活用水被二次污染的几率大大增加。


讲了这么多现状,接下来让我们来来涨涨姿势,看看现有的常见水质处理技术有哪些。




反渗透

反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。(以上来自百度百科)

这样看各位看官可能不太能理解,用一副图向大家说明就比较清晰了。



反渗透的作用:

减少水中微粒

减少许多无机化合物

减少寄生物


问题:

需要高水压(一般需大于2.8kg/cm2,而城市自来水供水水压一般为0.7kg/cm2)

效率低且浪费水(普遍废水率在1:3到1:4之间,即净水1升水会产生3到4升废水)

会去除矿物质(包括对人体有益矿物质)

无法有效阻隔细菌、病毒(易在膜表面形成二次污染)

滤芯更换较频繁(地区水质差异使得滤芯寿命不固定,水质较差反渗透膜表面易结垢,减少使用寿命)


目前来看,反渗透技术被广泛运用于工业用水的生产,例如半导体,电镀厂用水,实验室以及医疗用水,染料用水,光学制造用水,饮料,食品,电子,五金,医药,化工等需要纯水及超纯水企业。


中空丝膜

中空丝膜是一种过滤滤材,它的形状就像吸管般的管状细线,在壁面上均有无数个直径只有0.1~0.01微米的超微细滤孔。中空丝膜净化原理为以膜两侧压差为动力的膜分离技术。

作用:

可滤除较大颗粒污染物(如水管生锈所造成的红锈污浊物质)

短期内可减少细菌、病毒(如大肠菌、痢疾菌、沙门式菌、霍乱菌)


问题:

一旦堵塞,造水速度慢

无法有效滤除有机、无机污染物

无法有效对抗细菌病毒(本身无灭杀机制)


陶瓷滤芯

陶瓷滤芯具有外壁孔径大内壁孔径小的特点,当水中的体积较大的杂质在水压的作用下,流向陶瓷滤芯表面被陶瓷滤芯表面的大孔径拦截下来细小的颗粒进入陶瓷芯内经被截留,外表面的体积较大的杂质可以用清洗的方式处理掉。

作用:

可滤除较大颗粒污染物(体积大于0.1微米)

短期内可去除细菌(隔离)

清洗后可重复使用(一般来说能够重复使用20次左右,寿命在半年到3年不等)


问题:

净水速度过慢

对大多数无机化合物无效

无法杀灭细菌、病毒、寄生虫



颗粒活性炭

颗粒活性炭生产原料又分为木质颗粒活性炭、煤质颗粒活性炭、果壳颗粒活性炭。颗粒活性炭对各种水中的有机质、游离氯以及空气中有害气体有极强的吸附能力,是城市饮用水深度净化的优良吸附剂,并应用于脱除空气中细菌及毒害气体。


作用:

有效减少余氯及部分有机化合物(吸附原理)

能够保留对人体有益的矿物质(钙镁氟化物)


问题:

会形成水道(如图)

对许多无机化合物无效

抑制细菌病毒,而非杀灭。


煮沸

煮沸家庭常见水处理方式,即煮沸消毒法,利用煮沸100℃经5min可杀死细菌的繁殖体。一般消毒以煮沸10min为宜。用于一般外科器械、胶管和注射器、饮水和食具的消毒。


作用:

能使病毒细菌失去活性

可去除水中的寄生虫

问题:

耗时、不方便

无法去除水中的无机污染物

无法减少水中的微粒杂质


紫外线

紫外线杀菌:紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上,利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水,将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。

紫外线消毒是一种物理方法,它不向水中增加任何物质,没有副作用,这是它优于氯化消毒的地方。(百度百科)


作用:

能杀灭细菌及病毒

不会产生消毒副产物

问题:

对有机、无机化合物无效

无法减少水中的微粒杂质


以上六种是目前家用净水技术中常见手段。讲到这里,想必各位看官都能发现一件事情——没有哪一种单一的净水手段可以完全解决我们对于获得安全可靠饮水的需求。

事实上也是这样,目前上市面上大多数商家所生产的净水设备都是集合两种以上的净化手段。

这里我们只谈对于技术这一个因素的选择,对于各位看官来讲,真正合适的净水技术一定是多个技术的组合,其实很简单,就是看能不能同时解决余氯问题,微粒杂质问题,有机、无机化合物问题,灭杀细菌、病毒、寄生虫问题。

很多时候有些商家的宣传让我们感觉乱花渐欲迷人眼,而在如今日益严峻的城市饮水问题面前,我们自己还是能够找到清晰地解决方案,愿各位看官身体健康。


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