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      凈水器原理到底是什么?

      凈水器原理是什么?凈水器是如何凈水的?

      現在,凈水器已經成為很多家庭的必備電器,是家裝中非常重要的一部分,越來越家庭開始裝上凈水器了。盡管如此,對于凈水器,還是很多人都不了解它是如何工作的,對“凈水器結構與原理是什么?”一知半解,他們不清楚凈水器到底能不能達到凈化的效果,只知道凈水器很重要,到底凈水器真的能達到凈水的目的嗎?什么凈水器比較好?福能達以“讓人類不再有水危機,以讓更多的人喝上健康安全的飲用水”為關懷,福能達“凈水知識“版塊將為您答疑!

      凈水器也叫凈水機、水質凈化器,是按對水的使用要求對水質進行深度過濾、凈化處理的水處理設備。平時所講的凈水器,一般是指用作家庭使用的小型凈水設備,其中除了需要水源的凈水設備(這類凈水器主要是安裝在自來水到水龍頭上面,內部有多層過濾裝置,使用的效果就是有效的把異色異味和礦物質、有機物、農藥、重金屬、細菌都給過濾掉。)還有不需要水源的凈水設備(空氣制水機)。但是不管哪種,他們技術核心大多都離不開濾芯裝置中的過濾膜。

      凈水器能有效濾除水中的鐵銹、砂石、膠體以及吸附水中余氯、嗅味、異色、農藥等化學藥劑??捎行コ械募毦?、病菌、毒素、重金屬等雜質。凈水技術在飲用水領域的應用,使得“水土不服”的現象會很快成為歷史,有效地解決了很多地方由于地下水中有害物質超標而造成的地方性疾病。

      一般RO凈水器結構與原理
      一般RO凈水器結構與原理

      凈水機的原理是什么?真的能達到凈水的目的嗎?

      凈水器的結構

      在了解凈水器的原理之前,我們先要了解凈水器的結構,這樣更有助于我們了解凈水器具體是怎么工作的。那么凈水器的結構是什么呢?凈水器是怎么構成的呢?

      凈水器和冰箱、電視等家電一樣,內部由復雜的系統組成。凈水器的組成:1、低壓開關;2高壓開關;3、增壓泵;4、廢水比;5、進水電磁閥;6、沖洗電磁閥;7、壓力桶;8、進水小球閥;9、壓力桶小球閥;10、逆止閥、單向閥;11、變壓器;12、電腦控制板;13、濾芯。

      而在這些結構當中,影響凈水器效果的核心部件就是凈水器的濾芯,它決定著過濾后的水質是否健康潔凈。濾芯主要的種類包括活性碳濾芯、PP濾芯、陶瓷濾芯、樹脂濾芯、鈦棒濾芯、納濾膜、空纖超濾膜、RO反滲透膜等,不同的濾芯過濾效果也不一樣。要特別注意的是,濾芯是凈水器配件中的耗材,是有使用壽命時限的。

      一、凈水器原理到底是什么?

      凈水器的工作原理是什么?隨著人們對凈水器的進一步了解,同時也產生了這樣的疑問,這也表明這個行業已經被大多數的消費者所認同。

      目前市場上大部分凈水器是采用阻篩過濾原理漸進式結構方式,既采用壓力差來進行過濾。好比篩沙子的篩網,大于篩網的將被截留。小于篩網的將透過。水質好不好和網的材料沒有區別,主要區別在于網眼的大小。網眼的大小決定過濾的東西。 通俗一點說就是利用各種過濾材質把水中有害的成分攔截下來,出來干凈的水,有害的成分通過清洗濾芯排出去。

      說到這里,你應該就清楚了吧!沒錯,凈水器原理便是通過一層一層的過濾硬件設備將水中的雜質過濾掉,其任何一種凈水器無非就是外殼不一樣,其內在的過濾膜目前市場上基本就是這么多種:

      石英砂層-- 不銹鋼濾網 -- PPF棉 --普通活性炭-- 椰殼活性炭 -- 陶瓷濾芯 -- 繞線濾芯-- 鈦芯 --折疊濾芯 -- 中空纖維 -- 納濾 -- RO膜

      越往后,效果越好,RO膜過濾為目前最好的一種終端過濾方式,一般也是最后一層。

      二、凈水器原理之幾種常見的凈水技術的原理:微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)

      凈水器工作原理圖解
      凈水器工作原理圖解

      凈水器原理1-2

      凈水器原理1-3

      凈水器原理圖
      凈水器原理圖

      了解凈水器原理的,都知道凈水器就是通過各種濾芯,將水一層層凈化,達到去除雜質的目的。凈水器的濾芯主要包括顆?;钚蕴繛V芯、反滲透濾芯和后置活性炭濾器。材質較好的濾芯不但可以去除水中的泥沙、鐵銹、細菌、懸浮物等雜質,去除水中的異味,還能夠去除水中的鈣、鎂等金屬離子和放射性物質,完全凈化軟化水質。材質差的濾芯凈化效果就很一般。凈水器的凈水效果還得看凈水器本身的品質。
      凈水器的用途就是凈化自來水,凈水器通過活性炭、KDF的吸附作用,過濾掉自來水中的懸浮物、細菌、鐵銹、藻類、微生物等雜質,使日常生活飲用水變得純凈;凈水器還可以過濾掉自來水中的余氯,過濾后的水飲用更健康。

      目前,常見的膜技術包括微濾、超濾、納濾和反滲透。電解析應用很少。市面上銷售的凈水器,除了應急凈水設備(例如生命吸管)和濾水壺,幾乎都采用膜處理,微濾和超濾屬于過濾技術,納濾和反滲透屬于脫鹽技術。

      各種膜技術的凈化效果分析

      微濾原理

      微濾又稱微孔過濾,是以多孔膜(微孔濾膜)為過濾介質,在0.1~0.3MPa的壓力推動下,截留溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱抱子蟲、藻類和一些細菌等,而大量溶劑、小分子及少量大分子溶質都能透過膜的分離過程。

      超濾原理

      超濾是采用中空纖維過濾新技術,配合三級預處理過濾清除自來水中雜質;超濾微孔小于0.01微米,能徹底濾除水中的細菌、鐵銹、膠體等有害物質,保留水中原有的微量元素和礦物質。

      納濾原理

      納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離過程,納濾膜的孔徑范圍在幾個納米左右;用于將相對分子質量較小的物質,如無機鹽或葡萄糖、蔗糖等小分子有機物從溶劑中分離出來。

      反滲透原理

      反滲透(Reverse Osmosis)簡稱RO,是滲透的一種反向遷移運動,是一種在壓力驅動下,借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法??梢杂行У娜コ械娜芙恹}、膠體,細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質。

      三、凈水器原理按照濾芯劃分,可分為: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。

      簡單點來說,凈水器就是通過一層一層的過濾硬件,將水中的各種雜質過濾掉,從而生產出更干凈的水。因此按照濾芯來分,凈水器可以分為以下幾級:

      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。一般自來水的水源經過濾后不能生飲。

      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;用5μmCTO壓粘棒狀活性炭濾芯可有效吸附水中異色異味,部分除掉有機,無機雜質,可有效吸附水中余氯,改善水的口感,只適應優質飲用凈水水源。比單級過濾口感好。一般自來水水源經過濾后不能生飲。

      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;用5μmCTO壓粘棒狀活性炭濾芯可有效吸附水中異色異味,部分除掉有機,無機雜質,可有效吸附水中的余氯,改善水的口感;用0.1μmCF全硅藻微孔陶瓷濾芯。

      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;用5μmCTO壓粘棒狀活性炭濾芯可有效吸附水中異色異味,部分除掉有機,無機雜質,可有效吸附水中的余氯,改善水的口感;用0.1μmCF全硅藻微孔陶瓷濾芯:能去除水中大于0.1μm的大腸桿菌、沙門氏菌、金葡萄球菌、綠膿桿菌和霉菌致病菌;用PPF聚炳烯纖維+UDF椰殼顆?;钚蕴侩p級濾芯能去除水中異色異味,使凈化水有甘醇甜美新鮮水的口感。適應一般自來水水源,配合前預處理工藝,經處理過的水達到CJ94-1999。

      飲用凈水水質標準的凈水,可直接生飲,比三級過濾口感好。

      五級及五級以上過濾

      隨著科技的發展,甚至出現了10級或是更高過濾級別,以福能達空氣制水機為例,福能達空氣制水機共有七級過濾,三級空氣過濾,四級水過濾。

      空氣制水機

      1、三級空氣過濾

      三級空氣過濾

      1.1、粗效過濾層:攔截大型雜質,如毛發纖維等;

      1.2、HEPA高效過濾層:攔截大于5微米雜質,如花粉、濃煙、顆粒等;

      1.3、活性炭+改性分子篩:吸附異色異味,氨、苯酚、甲醛等有害氣體。

      2、四級水過濾

      四級水過濾

      2.1、PP+碳棒可有效過濾水中膠體、異色異味;

      2.2、RO膜過濾精度可達到0.001~0.0001μm,有效攔截水中的細菌、重金屬等;

      2.3、UF+C進一步過濾水中大腸桿菌,降低菌落總數,吸附水中殘余有機物等;

      2.4、離子交換樹脂可去除水中鈣鎂離子、軟化水質。

      四、常見家用凈水器原理圖解

      凈水器市場種類繁多,根據凈水器原理進行區分可以分為前置過濾器、軟水機、超濾凈水器、反滲透凈水器這幾種。由于不同凈水器其凈水原理不同,安裝方法也不一樣,今天就從家用凈水器原理圖解方面具體分析一下。

      前置過濾器的標準接法

      前置過濾器也叫水路保護器,裝在水表后面,過濾自來水中的泥沙、鐵銹、大顆粒物質,防止水網中的大量沉淀雜質對人體造成傷害,并且對用水的家電起到預保護作用。

      前置過濾器的標準接法圖解

      前置濾水器接在自來水主管路后,定期觀察下部的污垢沉積情況,污垢較多時,打開下部的閥門,自動把污垢沖出。

      它的優點是無需專人售后服務、無需更換濾芯、過濾效果直觀透明(可清楚觀察過濾效果和使用狀態)、使用壽命長(可達幾十年)。但是前置過濾器也只能粗過濾。

      超濾家用凈水器原理圖解

      超濾凈水器主要通過濾膜使得體積大于濾孔的物質無法通過,從而有效濾除水中的泥沙、鐵銹、細菌、膠體、大分子有機物等有害物質,保留對人體有益的礦物質和微量元素。

      超濾家用凈水器安裝圖解

      超濾凈水器可以完全去掉細菌和藻類包括部分病毒,在金屬離子含量較低的地方完全可以放心飲用(不過不建議直接飲用)。但是無法濾掉鈣鎂離子和重金屬,該有水垢的還會有,定期更換濾芯,不同濾芯的更換周期略有不同。

      超濾家用凈水器原理圖解

      反滲透家用凈水器原理圖解

      反滲透凈水器是主要利用反滲透原理進行水處理,核心部件就是其中的反滲透膜。反滲透膜的孔徑僅0.0001微米(人頭發的直徑大概是50微米),一個細菌要縮小4000倍,普通病毒也要縮小200倍以上才能通過。

      反滲透家用凈水器原理圖解

      反滲透凈水器可以清除水中的雜質、水堿、重金屬、鐵銹、細菌、病毒等,還可以將對人體有害的放射性粒子、有機物、熒光物、農藥驅除,可以說是目前凈水效果比較好的凈水器,出水可以達到直飲標準。

      反滲透家用凈水器原理圖解

      但是反滲透凈水器會產生廢水,凈化一杯水也會伴隨著一杯或者更多“廢水”,作為一家有20年凈水歷史的福能達,在不斷技術升級的基礎上,將無廢水純水機技術應用于空氣制水機,實現零廢水率。這不僅減少了水資源的浪費,并且空氣制水機只需插電,就能將流動的空氣變成源源不斷的水源,通過3級空氣過濾,4級水過濾,鮮榨出航天員級飲用水。

      超濾和反滲透凈水器原理有什么區別

      看了超濾凈水器和反滲透凈水器的原理圖解后,我想大家心里多多少少應該有點底了吧!反滲透凈水器過濾后的水水質安全,可以去除水中各種有害物質,而且能降低水的硬度,不會產生水垢。但是耗電量相對高一些,并且接頭比較多,結構復雜,價格偏高。

      對比之下,超濾凈水器耗電量小,接頭也比較少,結構簡單,價格便宜。但是不能有效去除水中的化學污染物,而且不能降低水的硬度,會產生水垢。

      五、凈水器并不能直接出“礦泉水”

      了解凈水器原理的人都知道,凈水器只能凈化我們的飲用水的水質,凈水器根本不可能直接出“礦泉水”,頂多也就是“礦物質水”。礦泉水是從地下深處自然涌出或鉆井采集,經底層常年的過濾、凈化和活化作用,富含礦物質,人體吸收率高。

      市面上有兩種主流凈水機,一種采用超濾技術,號稱可以保留水中的有益礦物質。但是這種過濾技術的精度,只能去除水中的懸浮顆粒和部分微生物。溶解在水中的物質是沒法去掉的。所以保留有益礦物質的同時,所有無益的或者是有害的可溶性物質,也會一并保留。

      另一種采用反滲透技術,這種技術的過濾精度比較高,可以去除水中的幾乎所有物質,包括細菌甚至病毒,以及水中的所有可溶性物質。缺點就是水中的所有有益物質也一并過濾掉了。

      我的選擇是反滲透技術的凈水機。凈水器的主要功能是保證我們的飲水安全,我們需因地制宜,實在不了解水質情況,反滲透凈水器是一個不錯的選擇。我們為什么要依靠水里那一點點礦物質呢?不能從蔬菜水果、魚奶肉蛋、大米白面中好好獲得嗎?喝水,只是為了滿足身體對于水的需要,我們吃的一日三餐,才是獲取營養素的主要途徑。因此我們要多了解凈水器原理及結構等相關知識,我們才能選擇到比較好的凈水器。

      六、凈水器的功效與作用

      既然凈水器并不能直接出“礦泉水”,那么它的功效是什么呢?凈水器的功效與作用就是凈化自來水,通過濾芯過濾、吸附,過濾掉自來水中的懸浮物、細菌、鐵銹、藻類、微生物等雜質,使日常生活飲用水變得純凈;好的凈水器還可以過濾掉自來水中的余氯,過濾后的水飲用更健康。居民生活用水大部分是自來水,自來水在出廠過程中會遇到各種污染,導致水中會殘留大量的重金屬、余氯、大腸桿菌、有機污染物等眾多有害物質,凈水器能夠有效去除這些有害物質,呵護人體健康。

      總而言之,凈水器的功效與作用只是為了讓我們喝上干凈安全的飲用水,并不是為了給我們補充營養,身體所需的礦物質并不是依靠水來補充的。以鈣元素為例,一般每100毫升礦泉水含鈣元素為400ug,這樣的水即便喝上2L,喝進去的鈣也只有8mg,還不如一口牛奶含量多。

      人體需求的營養主要來自食物

      七、為什么凈水器會排放廢水?

      了解了凈水器原理,你就知道凈水器的關鍵問題是,如何才能將水中的雜質過濾掉?

      凈水器使用的過濾方式有很多,比如PPF棉、活性炭、繞線濾芯、中空纖維、納濾、RO膜等,其中RO膜過濾是一種終端過濾方式,一般在最后一層。在凈水過程中,初級過濾一般可以過濾掉較大的顆粒物,濾芯可以進一步過濾部分重金屬,而RO膜可以過濾水中的任何物質。不同的凈水器,由于使用的濾芯不同,凈水效果也有很大的差異。

      于是說起凈水器原理,這里就不得不重點介紹下RO膜的工作原理了。

      空氣制水機的RO膜

      作為凈水的最后一環,RO膜又是如何工作的?RO膜即反滲透膜,它的孔徑只有0.1納米,通過增加水壓,將直徑0.324納米的水分子擠到膜的另一側,成為飲用水。而細菌、病毒的孔徑是它的1000-5000倍,只能和其他重金屬等雜質一起經廢水管排出。

      簡單來說,會產生廢水的多為反滲透凈水器,反滲透凈水器的核心部件反滲透膜在工作的過程實際上是一個液體濃縮的過程,水中的含鹽量隨著水流過反滲透膜表面不斷的增加,水的滲透壓也不斷的增加。當滲透壓增加到增壓泵的壓力時,水就不能通過反滲透膜流入凈水一端。另外由于水中礦物質濃度的不斷增加,一些礦物質就會在反滲透膜表面沉積下來,并堵塞反滲透膜的孔隙,導致反滲透膜產水量下降和脫鹽率下降。反滲透凈水器工作的過程中要避免以上現象的發生,所以所有的在應用的反滲透膜都有一個能將進水制成產品水的比例,稱之為“回收率”。(自來水被壓縮通過反滲透膜后,變成了清水和濃水兩部分,清水和濃水的比例就是廢水率。)

      但是也有不排放廢水的凈水設備——空氣制水機

      與其他的凈水器相比,空氣制水機所使用的反滲透技術是自主研發的技術,處理過的水更加潔凈、健康,且不排放廢水。起初,這種技術應用于航天技術,解決宇航員用水問題。后來廣泛應用于海水淡化、醫藥、污水處理等領域。

      目前市場上凈水器類型很多,是否有RO反滲透膜,是挑選凈水器的一個重要標準。福能達空氣制水機,是反滲透凈水器家族中的一個好的代表。值得一提的是,它的水份來源于空氣中的水,本身比自來水更加潔凈,這也是它優于與其他凈水設備的核心特點,因此不止適用于城市,也是一款適合農村用的凈水器。

      八、凈水器濾芯原理常見問答

      1.濾芯數量是不是越多越好

      有些人簡單認為家用凈水器哪種好用,就看濾芯數量越多凈化效果越好。其實這是非常錯誤的,有些凈水器動輒配裝五六個濾芯甚至更多,但如果采用的是簡單過濾材料,其過濾效果可能還抵不上一個高性能的濾芯。因此在選擇凈水器中,對于濾芯數量多少大可不必盲信,而應多關注凈水器濾芯自身的性能如何。

      2.有沒有不需要換濾芯的

      凈水器濾芯是一定要更換的,不用換濾芯的凈水器是不存在的。只是不同的濾芯,更換時間長短而已。凈水器濾芯把水中的雜質隔離出來,產出干凈的水,而這些濾芯阻隔的雜質,經過沖洗并不能徹底沖洗干凈,時間一長,雜質越積越多就會堵塞凈水器。

      3.濾芯家用凈水器哪種好用

      濾芯之所以能夠過濾水中的雜質,關鍵在于每個濾芯所采用的技術和材料,這些濾芯會針對常見的水污染問題,對癥下藥逐層過濾,達到凈化效果。所以家用凈水器哪種好用,需要看清凈水器的每一款濾芯采用怎樣的過濾技術,以及這些過濾技術都針對哪些水質污染問題。

      比如,北方和石灰巖地區,水中的鈣、鎂離子含量較高,應該選擇帶有離子交換樹脂濾芯的凈水器,因為離子交換樹脂濾芯可以起到軟化水質的作用。而對于水質嚴重污染地區,應選用帶反滲透濾芯的凈水器,能夠有效去除各種有害物質,保障飲水健康。

      當然現在用戶也可以直接選擇一臺空氣制水機,它無需水源空氣制水,不用考慮地區差異,徹底遠離陸地水源污染,經過3層空氣過濾、4級水過濾和水活化處理,層層把關,鮮榨出航天員級空氣水。

      九、結語

      兒時飲用泉水已變成遙遠的記憶,身處在現代社會,我們不得不依靠現代高科技產品保障健康飲水。了解凈水器原理,通過多種改善水質方式的對比,飲用從終端過濾的水才是改善水質的方法,所以無論什么家庭都有必要裝凈水器,健康的生活離不開凈水設備。目前,凈水器作為一種有效的家庭水處理設備,已被絕大多數消費者所接受和認可??梢灶A見的是,家用凈水器必將引領新一輪的時尚家裝潮流,并成為未來家庭飲用水的主流趨勢。

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