净水器的发展历程

发表时间:2019-04-18 14:42

净水器的发展历程

净水器的发展历程

作者:1、长沙康祺环保科技有限公司总工程师刘勇

2、中南大学化学化工学院副院长关鲁雄教授

1、简易净水器

第二次世界大战时期,美国Yee Ackman(伊·阿克曼)先生弃医从戎,并参加了诺曼底登陆战役,盟军登陆成功后,由于敌我双方尸体遍野,水源受细菌污染严重,瘟疫流行,非战斗减员达成50%以上,伊·阿克曼看到战友因饮用不干净的水而生病甚至死亡,遂潜心研发了适用于户外使用的简易净水器,利用木炭和医用棉进行过滤,挽救了无数盟军战士的生命,并因此获得美国十字勋章!1945年,伊·阿克曼回到了美国,设计出适合家庭使用并便于客户自己操作和维护的净水器,随后成立“美国首家净化器公司”开始在全美国推广,并很快风靡全球,成为DIY净水器倡导者。

随着净水技术的发展,活性炭是最早被利用的正规的净水材料,取代了原始的木炭。活性炭具有矿晶分子结构的颗粒,其孔多,孔隙大,呈晶体排列,针对车内甲醛、苯系、氨、TVOC、异味、细菌螨虫等有害物质的消毒净化功能尤为显著,同时释放氧离子。

活性炭在元素组成方面,80%-90%以上由碳组成,随着活性炭行业的不断发展,越来越多的行业和企业运用到了活性炭。

活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料,如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中,在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成, 而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用,这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。水中不能被超滤膜和RO膜过滤掉的物质(如漂白粉),可以被活性炭吸附掉。

2、第一代净水器--超滤机

由超滤膜和活性炭组成了现在市场上的第一代净水器--超滤机,,这种净水器不要用电,有自来水的压力就可以了,可以过滤掉细菌和漂白粉,但重金属和超标矿物质就过滤不掉。

超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子和水中的矿物质通过,而最小细菌的体积都在0.02微米以上,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了水的净化过程。

超滤膜的发展给净水行业的发展带来了生机,在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。对人类社会的贡献也将越来越大。

各种细菌的直径与各种过滤膜的孔径对照表

序号

细菌或过滤膜

数值(微米)

说   明

1

最小的细菌直径

大于0.02

最小细菌的直径比超滤膜的孔径大

2

大肠杆菌的直径

0.1-0.15

大肠杆菌的直径比超滤膜的孔径大20倍

3

微孔膜的孔径(MF)

0.02-10

不能彻底过滤掉细菌

4

超滤膜的孔径(UF)

0.001-0.02

最小细菌的直径比超滤膜的孔径大

5

最小矿物质

大于0.0002

最小矿物质的直径比RO膜的孔径大2倍

6

逆渗透膜孔径(RO)

0.0001~0.001

最小细菌的直径比RO膜的孔径大20倍

目前市场上超滤膜技术已非常成熟,人们用培养不同种类的已知细菌的方法对超滤膜做过大量的挑战性试验,细菌无法通过超滤膜,因此,如果只要求饮用水中没有细菌,可以直饮的话,目前市面上由PP棉、活性炭和超滤膜组成的(五级超滤机)一百多元一台的超滤净水机就足以解决问题。

超滤膜净水器的缺点是不能过滤掉超标的矿物质,尤其是重金属,水质口感也难以得到改善。

3、第二代净水器--纯水机

由PP棉、活性炭和RO膜组成了现在市场上的第二代净水器--纯水机,这种净水器要用电,可以过滤掉细菌和漂白粉以及重金属和所有矿物质,过滤出来的水比蒸馏水还干净,卫生当然没问题。

RO反渗透膜,是六十年代美国政府和美国太空总署为解决宇宙飞船中宇航员的饮用水问题,花费二十多亿美元,历经多年研发的一项高科技产品, 被誉为二十世纪六大高科技产品之一,现在技术已经非常成熟,已广泛应用于军事、医疗、工业、民用等各个领域。其过滤孔径为0.1纳米,而细菌、病毒最小也有20纳米,细菌体积比孔径大20~200倍, 用RO反渗透膜组成的过滤系统,可以去除水中的一切杂质。

纯水机的缺点是过滤出来的水没有了矿物质,破坏了天然水的矿物质平衡,不利于人体健康,尤其是婴幼儿和老年人应注意。

4、第三代净水器--人工山泉水直饮机

人工山泉水直饮机(矿化水器)对市政自来水过滤并还原补充人体必需的天然矿物质和微量元素,可获得高品质的“人工山泉水”,其水质卫生程度符合GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》,矿物质含量符合《健康生活饮用水矿物质含量标准》,至少含有钙、镁、钾等3种以上的宏量元素和锂、硼、氟、硅、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌锗、硒、锶、钼、锡18种人体健康所必须的微量元素,而重金属含量极低或在检测范围之外,口感优于纯净水。同时该机具有一机多用功能,可同时提供三种不同的过滤水质(超滤水,纯净水和优质人工山泉水)。是净水器的更新换代产品。人工山泉水直饮机,在未来的五到十年,有望进入每一个家庭。

人工山泉水与天然山泉水相比具有以下无与伦比的显著特点


1、人工山泉水与天然山泉水矿物质含量不相上下,符合按照天然水矿物含量规律制定的《健康生活饮用水矿物质含量标准》,且其平均含量略高出天

然山泉水;超出天然山泉水矿物质总含量平均值4.36%。同时,有益矿物质含量(表1)和有害矿物质含量(表2)均未超出BG5749《生活饮用水卫生标准》,真正实现了人类健康饮水回归自然的目的,避免了人们喝纯净给健康带来的潜在危害。

2、天然山泉水中的矿物质含量种类不全,(如表1、(1号)湖南宁乡龙洞庙山泉水不含硼、氟、钼;(2号)湖南宁乡四眼塘山泉水、(3号)湖南浏阳株树桥山泉水,(4号)湖南浏阳大围山山泉水不含硼、钼)。不能人为控制其种类和含量,完全由水源地的地质条件决定。而人工山泉水的矿物质种类和含量都可以通过选择不同种类的矿石使其种类齐全(如表1中6-17号水样);

E1:山泉水直饮机系列产品索引2184.png

3、尤为突出的优点是人工山泉水还可根据不同人群(如婴幼儿和老年人缺钙等现象)的需要有针对性的适当调整某些微量元素的含量。以满足特殊人群的需要;

4、人工山泉水的矿物质种类和含量永不过时回归自然就是真理,即便将来医学技术的发展证明某种有害元素(正如硒一样)发现其在低剂量条件下对人类健康有益,然而人工山泉水中已有不超标的含量存在。

E1:山泉水直饮机系列产品索引2342.pngE1:山泉水直饮机系列产品索引1480.png

人工山泉水直饮机,带您回归大自然

E2:家庭用水全屋净化的作用和所需要的设备3045.png


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