淨水原理

淨水器的設計和製造是一門綜合性科學技術。淨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淨水器能適應全國各地不同的水質，所以淨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，但處理效果良好的淨水器。

基本介紹

• 中文名：淨水原理
• 方法：1．煮沸法2．礦化法3．整水器
• 優點：處理效果好，處理費用低
• 設計原則：為用戶著想

淨水原理

各種品牌的淨水器應運而生，如今市場上淨水器按水質處理方式，可分為以下幾種類型：

1．煮沸法

是指自來水煮沸後飲用，這是一種古老的方法，在國內普遍地套用。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。

2．礦化法

是指在淨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。市售淨水器一般通過在淨水器中添加麥飯石來達到礦化的目的，但人為的礦化功效如今還是一個有爭議的問題。

3．整水器

是日本新發明的產品，它是把水先進行淨化處理，然後再進行電解活化，其鹼性活化水與人體內環境之PH值相對應，對人體有保健作用，適於飲用；酸性活化水可用於洗臉、洗澡，有美容作用。不過，對整水器的整水原理、整水水質以及使用後對人體的影響，均有不同的看法，需進一步探討。

4．活性碳吸附(可分為以下三種形態)

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製成。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。

5．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。採用的R/O反滲透技術，是美國政府和太空總署花費數億美元,為解決太空人上月球的飲水問題，經過多年努力精心研製出的高科技成果。成本較高，適合水質較差的地區。

6．微過濾及超過濾法

微過濾法是用纖維素或高分子材料製成的微孔濾膜，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於膜分離技術，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。

7．複合型

當一種工藝難以去除水中有害物質時，採用二種或兩種以上的工藝即為複合型。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。在複合型淨水器中，膜技術複合淨水器淨水性能優良，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淨水器出水可以直接生飲，得到了廣大消費者的歡迎，已成為淨水器當前發展的熱點。

從以上淨水器的分類方法中不難看出，家用淨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（通常採用活性炭吸附）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淨水器的出水水質。家用淨水器的服務對象是千家萬戶，但由於使用地區的水質，水壓條件差異很大，使用者又缺乏必要的操作知識，而如今的產品設計無法應付千變萬化的情況，因此淨水器的生產廠家應考慮到讓使用者掌握一定的專業知識，規範化的安裝和操作淨水器，使出水水質達到理想的效果，讓使用者放心。

按管路結構及對截留污物的處理方式又可分為以下兩種類型：

1、漸緊式，又稱漸進式。

漸緊式淨水器採用阻篩式過濾原理漸緊式結構設計，濾芯首尾相連，精密度由低到高排列且級數較多，結構複雜。採用漸緊式多級設計的目的在於增加截攔面積、分攤負荷，此設計的弊端在於污物進入了機器內部（中間級）容易造成二次污染，因此對漸緊式淨水器的使用者或售後服務來說必須頻繁更換濾芯，才能確保系統的安全和正常運行。

漸進式淨水器原理示意圖

2、自潔式

自潔式淨水器採用分質流通原理自潔式結構設計，機內設計兩條通路，在相對流動的水中分質（分流）出一部分潔淨水，濾芯級數少，結構簡單。由於首級濾芯不再是結構疏鬆的PP濾芯，絕大部分污物特別是細菌等微生物進不了機器內部（中間級），從而避免了二次污染，也大大減輕了使用者的麻煩和後期費用支出。此技術獲得國家發明專利，專利權人是今美電器（福州）有限公司。

自潔式淨水器原理示意圖

	垃圾清; 理方式	垃圾清; 理周期	結構; 原理	機內; 通路	裝機淨; 水龍頭	淨水; 口感	耗材; 費用	濾芯精; 度首級	常見品牌
漸進式; 淨水器	人工拆; 洗更換	1.5~6; 個月	阻篩; 過濾	只有; 一條	流黑水	不持久	高	5微米	美的、沁園; 安吉爾
自潔式; 淨水器	機器自; 行清潔	日幾十; 次以上	分質; 流通	兩條	不流黑水	更好; 且持久	低2/3	0.01微米	Zingy 今美

自潔式淨水器與普通漸進式淨水器的主要區別列表如上

污水淨水原理

污水淨水原理闡述

污水中通常含有較多的懸浮物和膠體物質，通常採用混凝，沉降和過濾技術。這些技術比較成熟，具有工藝簡單，處理效果好，處理費用低，操作和管理方便的優點，通常污水中的懸浮物和膠體物質較多，水中懸浮顆粒物的粒徑大小是影響沉降速度的主要原因。在一般條件下，硫化鈉粒徑大沉降速度快，沉降去除需要的時間短。反之，硫化鈉粒徑小沉降速度慢，沉降去除需要的時間長。因此硫化鈉需要採取混凝，沉降和過濾等技術來加快沉降速度，縮短沉降時間和提高去除率。混凝的過程是破壞溶膠的穩定性，使細小的膠粒凝聚成粒徑較大的顆粒而容易沉降。

淨水原理運用的影響

1、沉澱物卷掃作用機理 當在水溶膠體系中投加絮凝劑的濃度較高時，絮凝劑在水中形成高聚合度的物質，可以吸附卷帶水中膠粒而沉澱，這種現象稱為沉澱物卷掃作用根據常用處理廢水的化學方法混凝，向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開，混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等，含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等，中和酸鹼中和,pH達中性，石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水，硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等，氧化還原，投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質，氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等，含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等電解 ，在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子，電源,電極板等，含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水，萃取，將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來 ，

2、當在溶液中加入少量高分子電解質時，不僅使膠體的穩定性破壞而凝聚，同時又進一步形成絮凝體，形成一個高分子鏈狀物，此時，高分子長鏈像各膠粒之間的橋樑，將膠粒連線在一起，這種作用稱為粘結架橋作用，它使膠粒之間形成絮凝體，使沉降速度加快而容易沉降，從而使膠體容易從水中除去。 萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈衝篩板塔,離心萃取機等，含酚廢水等，吸附(包含離子交換)，將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理，吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等，吸附塔,再生裝置，染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理。

3、電解質對雙電層的作用機理 電解質的種類和濃度對膠團的雙電層影響很大。一旦在水溶膠體系中加入高價電解質，使膠團擴散層壓縮，電動電位降低，膠團間的排斥作用減弱，這時膠體之間通常會發生凝聚。當電動電位降為零時，溶膠最不穩定，凝聚作用最強烈，引起膠粒凝聚的物質稱為凝聚劑。

4、水溶膠和雙電層機理 水溶膠是由幾十到數千個分子組合而成的微粒，這些微粒不溶於周圍的水中而構成水溶膠粒子的核心，稱為膠核。膠核外表面擁有的一層離子，稱為電位離子。這樣，在膠核與周圍溶液的相界面區域形成雙電層，內層是膠核固相的電位離子層，外層是溶液相中的反離子層。膠核與電位離子層，反離子層三者構成一體成為膠粒，如把反粒子擴散層包括在內，則稱為膠團。