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【凈水器原理】凈水機原理介紹 凈水器的種類及其工作原理

發布日期:2018-07-27 作者: 點擊:

世界上大多數的水體污染嚴重,加劇了水資源緊缺的矛盾。傳統的自來水處理方法,已不能保證提供品質優良的飲用水,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運而生。

凈水器工作原理

凈水器的工作原理有多種:單機過濾、雙級過濾、三級過濾、四級過濾、五級及五級以上過濾。

單級過濾:用1μm或者5μmPP棉聚炳烯纖維濾芯+UDF椰殼顆?;钚蕴繛V芯,能去除水中大于5μm浮游物及顆料物質,澄清水源、活性炭吸附可有效吸附水中異色異味,水中的余氯,改善水的口感。只適應于優質飲用凈水水源。

雙級過濾:用1μm或者5μmPP棉聚丙烯纖維濾芯去除水中大于5μm浮游物及顆料物質,澄清水源;

三級過濾:用5μmPPF聚丙烯纖維濾芯去除水中大于5μm浮游物及顆料物質,澄清水源。

四級過濾:用0.5μmCF全硅藻微孔陶瓷濾芯能去除水中大于0.5μm鐵銹、紅蟲和浮游物及顆料物質,澄清水源;

五級及五級以上過濾:隨著科技的發展,最高出現了10級或是更高過濾級別。

凈水器按水質處理方式,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,而不能改善水質。

2、蒸餾法

是指將水煮沸,然后收集蒸汽,使之冷卻和凝結成液體。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,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,不能去除水中揮發性物質。

3、煮沸法

是指自來水煮沸后飲用,這是一種古老的方法,在國內普遍地應用。水煮沸可殺死細菌,但對一些化學物質和重金屬不能去除,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,而是屬于醫療方面的問題。

5、礦化法

是指在凈化的基礎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物質,經殺死的細菌尸體仍殘留在水中,而成為熱原。

7、整水器

整水器是日本新發明的產品,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環境之PH值相對應,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

(1)顆?;钚蕴?/p>

較為常用,多用本質、煤質、果殼(核)等含碳物質通過化學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,活性碳表面的非結晶部位形成一些含氧官能團,這些基團使活性碳具有化學吸附和催化氧化、還原性能,能有效去除水中一些金屬離子。

(2)滲銀活性碳

將活性炭和銀結合在一起,不僅對水中有機污染物有吸附作用,還具有殺菌作用,而且在活性炭內不會滋長細菌,解決了凈水器出水有時出現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,因此被應用小型凈水器中。

(3)纖維活性炭

有機炭纖維經活化處理后形成的一種新型吸附材料,具有發達的微孔結構,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;在水處理應用方面也做了大量的研究工作。

9、反滲透膜法

膜分離技術的一種,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。另外,膜上面細菌生長也是個問題。反滲透系統在耗用大量的水,一般從10-20加侖中制取一加侖處理過的水。這種系統費用很高,而且在要做日常的服務、監控和換膜等工作。

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又稱粒密過濾技術,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,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、細菌、病毒等,但通量較低。

11、復合型

當一種工藝難以去除水中有害物質時,采用二種或兩種以上的工藝即為復合型。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。在復合型凈水器中,膜技術復合凈水器凈水性能優良,特別在去除微生物(細菌、藻類等)方面有比較顯著的效果,其中一些品質優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。家用凈水器的服務對象是千家萬戶,但由于使用地區的水質,水壓條件差異很大,使用者又缺乏必要的操作知識,而目前的產品設計無法應付千變萬化的情況,因此凈水器的生產廠家應考慮到讓使用者掌握一定的專業知識,規范化的安裝和操作凈水器,使出水水質達到理想的效果,讓使用者放心。

凈水器的設計和制造是一門綜合性科學技術。凈水器的設計原則應為用戶著想。就我國各地區水質特點而言,長江沿岸和人員稠密地區有機物污染嚴重,而全國各地鄉鎮小型的供水企業和地下水使用地區存在著細菌污染的問題。因此只有部分品質優良的凈水器能適應全國各地不同的水質,所以凈水器生產廠商應根據不同地區的水質條件,精心設計出能適應不同水源,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是非常重視的,在七十年代達到高峰一直持續至今。其盛行原因,在于環境污染日益惡化,人們對飲水衛生的要求不斷提高。其間雖然某些凈水器的功效不盡如人意,遭到社會的指責,一度進入衰退期,但是隨著科學技術的不斷進步,各種凈水設備的性能也大大提高,這就保證了凈水行業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,生活飲水應參考世界衛生組織WHO的最新飲水標準,來檢驗飲水凈水器產品,并經權威機構如美國國家衛生基金會NSF(National Sanitation Foundation )檢驗合格,發給產品合格證,方準上市。

總之凈水器關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量和出水品質必須受到生產廠商的重視,并不斷吸收和采用先進技術裝備,不斷提高凈水器的質量以滿足人民群眾日益高漲的消費需要。


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