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健康飲水:家庭終端飲用水解決方案
發表日期:2015/12/17 18:16:18 瀏覽次數:574

家用凈水機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、異味、有機物及其它污染物等。

  其中主要凈水產品類型及產品性能對比分析如下:

  中央凈水機

  1)中央凈水機定義及原理

  通常安裝在進水管道水表后,濾除自來水中有害物質,能滿足大通量的飲用水需求。其核心技術主要有石英砂、微濾(PP纖維棉和活性炭)、KDF、超濾(中空纖維)、陶瓷濾芯等,也有一些采用反滲透膜的中央凈水設備。其過濾原理根據核心元件的不同而有差異。

  2)中央凈水機的性能

  所達到的過濾效果取決于其采用的核心元件

  石英砂:通過石英砂顆粒間的間隙起到阻隔沉淀的作用,可過濾泥沙、鐵銹、懸浮物等雜質,石英砂顆粒越小則過濾精度越高。此種過濾一般作為前置初級過濾,保護后置高精度過濾元件,使其不易堵塞。

  PP棉:可截留泥沙、鐵銹、藻類等肉眼可見物,PP棉的過濾精度高低取決于其材料品質及加工工藝水平。此種過濾一般作為前置過濾,保護后置高精度過濾元件,使其不易堵塞。

  活性炭:活性炭具有微晶結構,晶體中有微孔,使它具有很大的內表面,比表面積為500~1700㎡/g,這決定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附水中的有機污染物、余氯、異色、異味等。由于其飽和后水流速度不會受到影響,故需要定期及時更換。

  超濾:屬于膜分離技術,可去除水中顆粒、細菌、膠體等,無法去除余氯、有機物、異色異味等。

  中央凈水機的出水根據其核心元件的不同,其水質應符合國家相應的標準。

  3)中央凈水機的優缺點

  安裝在進水管道水表后的中央凈水機,使得進入家庭的所有原水都能得到初步的過濾,提供更為干凈的家庭用水。中央凈水機一般不能控制重金屬及水的硬度,出水可能有污染物殘留。因此,中央凈水機出水主要是滿足家庭用水,一般不建議直接飲用,可與專門的直飲機或純水機配合使用以滿足直飲需求。

  超濾凈水機

  1)超濾凈水機的定義及原理

  超濾凈水機是以超濾膜為核心元件,超濾凈水機一般有兩種,一種是僅使用超濾濾芯來過濾原水的產品,即單級的管道超濾;另一種是與PP棉、活性炭等組合使用的多級超濾產品。

  家用凈水產品一般采用的是中空纖維膜,其過濾原理是膜分離技術,相當于孔徑只有0.01~0.1微米的篩子,將部分雜質篩離。在正常自來水壓下即可工作,膜在使用過程中需要沖洗以防止堵塞。

2)超濾凈水機的性能

  超濾膜過濾精度可達0.01~0.1微米,能過濾掉原水中的膠體、細菌、部分病毒等雜質。

  超濾凈水機的出水應符合國家《生活飲用水水質處理器衛生安全與功能評價規范—一般水質處理器》(2001)的要求。

  3)超濾膜沖洗及更換

  超濾膜使用一段時間后,被截留下來的細菌、鐵銹、膠體、懸浮物、大分子有機物等有害物質會依附在超濾膜的內表面,使超濾膜的產水量逐漸下降,尤其是水質較差時,更易引起超濾膜的堵塞,定期對超濾膜進行沖洗可有效恢復膜的產水量。或者定期更換超濾濾芯以保證出水量及水質。

  4)超濾凈水機的優缺點

  單級管道超濾的使用壽命較長、出水量大,管道超濾的濾芯壽命一般可達3年左右,所以使用成本也低一些,較大通量的管道超濾可安裝與家庭進水管水表后,對全屋用水進行凈化。

  由于超濾膜無法過濾余氯、重金屬、一價離子、有機物、異色異味等,所以單級管道超濾的過濾精度不高,其出水的口感較差。多級超濾(即與PP棉、活性炭組合)產品可以對余氯、有機物、異色異味等進行過濾,但重金屬、水的硬度則不能得到控制。

  反滲透凈水機

1)反滲透凈水機定義及原理

  反滲透凈水機指一種以反滲透膜為核心元件,與其它過濾、控制等裝置組成,將飲用水進行凈化的器具。

  反滲透膜是一種具有半透性能的薄膜。它能夠在外加壓力作用下,使水溶液中的水分子和某些組分選擇性透過,從而達到淡化、凈化或濃縮分離的目的。膜在使用過程中需要沖洗以防止堵塞。

  其過濾原理為:在反滲透膜的原水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力,只允許溶液中水和某些組分選擇性透過,其他物質不能透過而被截留在反滲透膜表面的過程。

  2)反滲透凈水機的性能

  家用反滲透凈水機所使用的核心元件反滲透膜的過濾精度一般可達0.1~1納米,可以截留除水分子以外的幾乎一切雜質,不分解水中的溶解氧,出水相當于純凈水,飲用口感較好。

  反滲透凈水機與水接觸材料的衛生要求、整機的衛生安全要求及凈化處理效率應符合中華人民共和國衛生部《生活飲用水水質處理器衛生安全與功能評價規范——反滲透處理裝置》的要求。

  同時符合國標GB4706.1、GB4706.13、GB4706.19、GB9684的要求。

  3)反滲透膜后PH值減小呈酸性的原因

  在密閉的體系內,CO2、HCO3-和CO32-的含量存在如下化學平衡:

  CO2 + H2O = = = HCO3- + H+

由于R.O膜可以脫除離子(如HCO3-),而不能脫除水中的CO2氣體,因為自來水中含有CO2和HCO3-,經過RO膜后,HCO3-被RO去除,而CO2氣體沒有被去除,平衡被打破,化學反應向右進行,形成比之前更多的H+,所以RO膜出水的PH值會比膜前的PH值降低。

  4)反滲透膜的沖洗

  反滲透凈水機將含有溶質的原水進行濃縮,產生低濃度的純凈水,這就要不斷排出濃度較高的濃縮水,同時由于反滲透膜的孔徑是超濾的1%,其膜表面截留的雜質更多,所以反滲透凈水器需要進行沖洗以及排出濃縮水。

  5)反滲透凈水機的優缺點

  由于我國各地的水源情況不盡相同,水中的污染物有一定差異,水源污染也并非單純的現象,水危機事件還伴隨著魚類死亡、水質惡化等連鎖反應,其污染物比較復雜。由于反滲透膜能夠過濾水中幾乎一切雜質,對于水質較差的地區,家庭直飲水采用反滲透凈水機是較好的選擇。

  反滲透凈水機工作過程是對水進行濃縮過程,只有連續地排放濃縮水,才能產出高品質的凈水,濃縮水是含鹽量高的水,其水質仍高于原水的水質。而濃縮水排量偏高或不加以利用則會造成水資源的浪費,目前較好的反滲透產品已采取相應的節水措施,主要是通過改進壓力控制、沖洗程序等減少濃縮水的排放,未來在濃縮水的控制及利用方面還需要進一步研究。

  軟水機

軟水機主要解決硬水所帶來的水垢問題,在水質較硬的美國,家用軟水機已相當普及。家用軟水機進入中國,以水質較硬的華北、西北地區為主要市場,正處于發展初期。

  所謂硬水,就是含礦物質的水,主要是鈣鎂離子。鈣離子和鎂離子含量越多,水的硬度越大。

  當用硬水洗浴或洗滌時,鈣鎂離子與香皂/洗滌劑相互作用,形成不溶于水的鈣鎂皂,它像膠質的、有黏性的物質不易去掉。這些新的污垢堵塞了皮膚的排泄通道、形成栓塞、刺激皮膚,還會影響皮膚的正常代謝,使皮膚過早地萎縮、老化。同時洗衣需要更多的洗滌用品,損傷棉織品,造成浪費。因此,在洗浴/洗滌時我們要注意選擇硬度小的軟水。

  水的軟硬與口感有關系,硬水爽口,多數礦泉水硬度較高,使人感到清爽可口,軟水顯得淡而無味。但用硬水泡茶、沖咖啡,口感則不好,而飲料用水又用軟水較好。熱水壺和淋浴器上的水堿,浴室中的瓷磚及衛生潔具上難以擦洗的污漬,玻璃器皿上的斑點等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐漸堵塞、浪費能源、縮短熱水器使用壽命。

  軟水機內裝有由人造食品級的樹脂材料制成的濾料。樹脂看上去有點像粗糙的沙子,但樹脂粒更為圓潤光滑。軟水機在工作狀態中,樹脂中所含的可交換Na+與水中的陽離子(Ca2+、Mg2+、Fe2+等)進行離子交換,使容器出水中Ca2+、Mg2+離子含量大大降低,流出的水就是硬度極低的軟化水,當離子樹脂吸附一定量的鈣鎂離子后飽和就必須進行再生——用飽和的濃鹽水浸泡樹脂層,把樹脂所吸附的鈣鎂離子再生置換出來,恢復樹脂的交換能力,并將廢液污水排出。再生后還需要對樹脂進行反向沖洗,反洗的目的有兩個,一是通過反洗使運行中壓緊的樹脂松動,有利于樹脂顆粒與反洗液充分接觸;二是運行時在樹脂表層積累的懸浮物也隨著反洗水液排出,這樣交換器水流阻力不會越來越大,最先進的自動控制系統使軟化、反洗、吸鹽、慢洗、快洗、鹽箱注水等全過程實現自動化。

  管線機

  管線機就好比我們家庭中央空調里的分機,它是不能獨立使用的,它必須通過食品級PE管,連接樓宇管道直飲水,或連接水質處理器(凈水主機),它起到儲存直飲水的作用,并提供加熱或制冷功能。所以,它不是凈水主機,它是配套凈水主機的分機,或叫管線式飲水機。

  管線機常用于類似工廠的公共場所直飲水的分流,也可搭配家庭廚房凈水器使用,對凈水進行制冷/加熱,滿足用戶的冷/熱水需求。


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