凈水器也稱(chēng)凈水機，凈水器的功能就是過(guò)濾水中的漂浮物，重金屬、細菌、病毒等都去除掉，從而保證出水是安全的。早期的凈水機是英國所發(fā)明，只是政府使用的大型公共衛生凈水系統，隨著(zhù)科技的進(jìn)步，凈水器越來(lái)越小型化，開(kāi)始進(jìn)入家庭使用。
家用凈水器作為新時(shí)代符合人們飲水要求的一種凈水機器，其凈水技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到家用凈水器的使用性能以及安全，提高飲水器的凈水技術(shù)，可以有效地推動(dòng)飲水器企業(yè)的發(fā)展，同時(shí)，能夠為人們的飲用水健康提供一定的安全保障，鑒于目前我國人民對飲用水質(zhì)量安全的高要求，我們可以發(fā)現，家用飲水器的未來(lái)發(fā)展還是有一個(gè)相當好的前景的。
一、凈水器技術(shù)原理分類(lèi)
凈水器產(chǎn)品種類(lèi)泛多，主要有直飲水機、純水機、軟水機、廚房?jì)羲?、R0機、電解凈水器、管線(xiàn)直飲水機、龍頭凈水器、DIY凈水器、雙筒雙凈超濾機、廚飲凈水器。按水質(zhì)處理方式分為10類(lèi)。
1、軟化法，是指將水中硬度(主要指水中鈣、鎂離子)去除或降低一定的程度。水在軟化過(guò)程中，只是軟化水質(zhì)，而不能改善水質(zhì)。
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(wèn)題要進(jìn)一步探討。由于蒸餾水不含礦物質(zhì)，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(fā)性物質(zhì)。
3、煮沸法，是指自來(lái)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，但一些化學(xué)物質(zhì)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(chǎng)效應處理水，稱(chēng)為水的磁化處理。磁化處理的過(guò)程就是水在垂直于磁力線(xiàn)的方向通過(guò)磁鐵后，即完成磁化處理的過(guò)程。中國對水的磁化處理仍是處于實(shí)踐和研究的初級階段。
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)。市售凈水器一般通過(guò)在凈水器中添加麥飯石來(lái)達到礦化的目的。
6、臭氧、紫外線(xiàn)殺菌法，這些方面都只能殺菌，去除不掉水中的重金屬和化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)殺死的細菌尸體仍殘留在水中，而成為熱原。
7、活性碳吸附法?？煞譃橐韵氯N形態(tài)：一、顆?；钚蕴枯^為常用，多用本質(zhì)、煤質(zhì)、果殼(核)等含碳物質(zhì)通過(guò)化學(xué)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(guò)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(xué)吸附和催化氧化、還原性能，能有效去除水中一些金屬離子。二、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?jì)炔粫?huì )滋長(cháng)細菌，解決了凈水器出水有時(shí)出現亞硝酸鹽含凈水器量高的問(wèn)題。當水通過(guò)滲銀活性碳時(shí)，銀離子就會(huì )慢慢釋放出來(lái)，起到消毒殺菌作用。由于活性炭對除去水中色、溴、氯、鐵、砷、汞，、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。三、纖維活性炭有機炭纖維經(jīng)活化處理后形成的一種新型吸附材料，具有發(fā)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(jìn)行溶劑回收，氣體凈化等方面已取得了顯著(zhù)的成就；在水處理應用方面也做了大量的研究工作。
8、R0逆滲透膜法。R0逆滲透是一種通過(guò)國際流行的反滲透等辦法，對原水進(jìn)行過(guò)濾處理(物理法)后不添加任何化合物而生產(chǎn)出可供人類(lèi)直接飲用的純凈水機器(也稱(chēng)為終端凈水設備)。施加壓力令其通過(guò)孔徑大小為萬(wàn)分之一微米的RO(反滲透，英文Revers e Osmosi s)膜，最后通過(guò)材質(zhì)為果殼(椰殼)的載銀活性碳(又名小T33)調節水的酸堿度(使制出的純凈水口感變得甘甜醇美)而生產(chǎn)出純凈水。逆滲透技術(shù)：逆滲透原文是REVERSE OSMO—SIS，它是美國太空總署集合多國科學(xué)家，在政府支持下，花費數十億美元，經(jīng)過(guò)多年研究而成。逆滲透的原理是在原水一方施加比自然滲透壓力更大的壓力，使水分子由濃度高的一方逆滲透到濃度低的一方。由于的孔徑遠遠小于病例毒和細菌的幾百倍乃至上千倍以上，故各種病毒、細菌、重金屬、固體可溶物、污染有機物、鈣鎂離子等根本無(wú)法通過(guò)逆滲透膜，從而達到水質(zhì)軟化凈化的目的。
9、微過(guò)濾及超過(guò)濾法。微過(guò)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(lái)截留水中的微粒、細菌、膠體等，使其不通過(guò)濾膜而被去除。這種微孔膜過(guò)濾技術(shù)又稱(chēng)粒密過(guò)濾技術(shù)，能夠過(guò)濾微米或納米級的微粒和細菌。超過(guò)濾和微過(guò)濾都屬于膜分離技術(shù)，兩者之間不存在明顯的界限，超過(guò)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(zhì)、細菌、病毒等，但通量較低。
10、復合法。當一種工藝難以去除水中有害物質(zhì)時(shí)，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(xiàn)殺菌、活性炭吸附反滲透、活性炭吸附微過(guò)濾(超過(guò)濾)、聚丙烯超細纖維、活性炭、微過(guò)濾(超過(guò)濾)等在復合型凈水器中，膜技術(shù)復合凈水器凈水性能優(yōu)良，特別在去除微生物(細菌、藻類(lèi)等)方面有比較顯著(zhù)的效果，其中一些品質(zhì)優(yōu)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(fā)展的熱點(diǎn)。
二、家用凈水器方案的關(guān)鍵技術(shù)
凈水器的技術(shù)核心為濾芯裝置中的過(guò)濾膜，目前主要技術(shù)來(lái)源于超濾膜、RO反滲透膜、納濾膜三種。對家用凈水器的研究與開(kāi)發(fā)始于六十年代?，F在對家用飲水凈水器的研究主要是除有機物與無(wú)機污染物和除菌。家用凈水器按照其設計規范主要是以城市自來(lái)水為處理水源的，但在國內部分地區，特別是北方城市也有以城市地下水為處理水源。但從技術(shù)角度而言，目前家用凈水企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品基本是以城市自來(lái)水為處理水源，并以此來(lái)確定產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)方向。其凈水關(guān)鍵技術(shù)主要圍繞以下幾方面來(lái)展開(kāi)：
按照國家適用標準的要求，生產(chǎn)企業(yè)主要遵照兩個(gè)文件標準，分別為GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》和《生活飲用水水質(zhì)處理器衛生安全與功能評價(jià)規范》。家用凈水器的另外一些技術(shù)標準正在制定當中，目前真正對行業(yè)起到監督規范作用的為衛生部的安全規范文件，所有凈水企業(yè)均按照此標準進(jìn)行生產(chǎn)制造，符合安全規范標準并取得衛生許可批件的產(chǎn)品即為合格產(chǎn)品，允許上市流通。
在適用水源和衛生規范允許范圍內生產(chǎn)的凈水產(chǎn)品，其關(guān)鍵技術(shù)主要圍繞三方面展開(kāi)，分別為：
1、一般水處理技術(shù)。
包括機械過(guò)濾、吸附、消毒、軟化、電解、超濾、納濾、反滲透精濾等。
2、凈水組合技術(shù)。
以不同水質(zhì)處理目的而形成的組合凈水技術(shù)，包括：水質(zhì)調節、純凈處理、凈化處理、分質(zhì)凈化、水質(zhì)軟化等，并將多項技術(shù)根據目的的不同進(jìn)行整合。
3、多重凈水功能配置技術(shù)。
以水質(zhì)凈化為核心的多功能配置技術(shù)，包含：冷熱直飲機、無(wú)管線(xiàn)凈飲機、飲水臺、開(kāi)水器等。其中，直飲機的發(fā)展較快，但從使用的便捷性上來(lái)講，直飲機需要安裝管線(xiàn)，成為制約其發(fā)展的一個(gè)瓶頸，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品改良，企業(yè)新研制推出了無(wú)管線(xiàn)凈飲機，實(shí)現了直飲機的功能但免卻了安裝環(huán)節，推向市場(chǎng)后取得了明顯的銷(xiāo)售業(yè)績(jì)。
三、凈水器關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢
1、反滲透技術(shù)將成為主流凈水技術(shù)，其技術(shù)發(fā)展趨勢如下。
1）超低壓技術(shù)將是安全、高效的技術(shù)發(fā)展方向。目前傳統反滲透產(chǎn)品在使用時(shí)需配備壓力罐，在使用過(guò)程中容易成為細菌滋生點(diǎn)。如果超低壓技術(shù)的廣泛實(shí)現，將取消壓力罐，實(shí)現RO膜出水的直接飲用，去除中間存在的可能二次污染的環(huán)節。但是目前超低壓技術(shù)在整個(gè)世界范圍內來(lái)講也是在不斷發(fā)展中，國內膜企業(yè)的一些超低壓技術(shù)依然存在不穩定狀態(tài)，技術(shù)不成熟。而國外一些大型膜企業(yè)對于超低壓膜技術(shù)也在開(kāi)發(fā)進(jìn)程中。所以說(shuō)，這是反滲透技術(shù)的一個(gè)空間的發(fā)展方向。
2）抗污染膜是技術(shù)提升、降低用戶(hù)使用成本的關(guān)鍵所在?，F在市場(chǎng)上反滲透膜的抗污染能力依然欠缺，特別是北方地區水質(zhì)硬度高，對膜的損傷程度更大?，F在企業(yè)設計的RO膜使用壽命為3～5年，但是在實(shí)際應用上的期限則為1～2年。這樣也無(wú)形當中增加了用戶(hù)的使用成本，所以抗污染的RO膜是企業(yè)未來(lái)研發(fā)的方向之一。
3）碳納米管技術(shù)是一種新型的去離子技術(shù)，是美國斯坦福大學(xué)新近研發(fā)成功的新技術(shù)，這項技術(shù)可以有效的替代目前所使用的反滲透技術(shù)，不僅具有低成本特點(diǎn)，同時(shí)在去離子的同時(shí)也能夠保持水中對人體有益的微量元素，有可能在家用凈水領(lǐng)域得到大范圍應用。
2、時(shí)尚精致的水質(zhì)調節技術(shù)產(chǎn)品將逐步普及。
目前國內家用水處理行業(yè)還處于初步階段，隨著(zhù)飲用水新國標頒布后，目前全國各地特別是大中型城市的自來(lái)水工廠(chǎng)都在進(jìn)行改造，這意味著(zhù)在不遠的將來(lái)，城市供水基本上要嚴格按照國家標準實(shí)施。那么對凈水產(chǎn)品來(lái)講，則在去除細菌、重金屬污染等研發(fā)和推廣方面多有調整，其技術(shù)發(fā)展趨勢有：
1）功能簡(jiǎn)單、分類(lèi)使用（龍頭、水壺、桌上型）；國外凈水產(chǎn)品和國內有著(zhù)明顯的區別，例如歐洲地區，特別是德國，基本使用凈水壺，飛利浦的水龍頭凈水器、日本松下、三菱生產(chǎn)的桌上小型凈水器等也非常流行，之所以這些產(chǎn)品高度普及，是因為其自來(lái)水水質(zhì)基本可以達到生飲標準，所以用戶(hù)對凈水產(chǎn)品的功能需求與國內不同。歐美凈水市場(chǎng)的今天就是我國凈水行業(yè)的明天。
2）和冷熱功能結合的桌上飲用裝置；這類(lèi)產(chǎn)品目前在韓國及中國臺灣地區非常流行，該類(lèi)產(chǎn)品具有凈化和冷熱雙重功能。而在歐洲地區該類(lèi)產(chǎn)品制作的更為精良、迷你，能夠放在桌上直接飲用。
3）便攜式的旅行凈水裝備?？旖莘奖愕谋銛y式小型凈水器將擁有越來(lái)越寬廣的市場(chǎng)。
4）濾料品質(zhì)技術(shù)不斷提升。新型凈水器將采用更為優(yōu)質(zhì)的活性炭、多功能離子交換樹(shù)脂和超低壓精密超濾膜等。
3、家庭分質(zhì)凈水將擁有更多的市場(chǎng)機遇，主要針對兩大類(lèi)產(chǎn)品。
1）以超濾技術(shù)為核心的大通量家庭分質(zhì)凈水技術(shù)。這類(lèi)技術(shù)適用于南方地區，正如現在使用的家用空調一樣。該類(lèi)產(chǎn)品雖然目前不大，但是也是今后的一個(gè)發(fā)展趨勢。
2）離子交換配合超濾技術(shù)為核心的軟化分質(zhì)凈水技術(shù)。這類(lèi)技術(shù)目前在美國或者水質(zhì)硬度較高的國家及地區應用較多，在我國北方及石灰巖地區也非常適用。
4、廚電化整合或許是下一步的凈水器技術(shù)升級。
1）隨著(zhù)廚電產(chǎn)品向集成化的發(fā)展，家用凈水產(chǎn)品將來(lái)和廚電產(chǎn)品的結合度會(huì )越來(lái)越高，特別表現為櫥柜嵌入式凈水裝置。2012年上海家電博覽會(huì )上已經(jīng)出現了相關(guān)配套銷(xiāo)售的產(chǎn)品樣品。
2）具有冷熱飲用功能的凈化直飲機將開(kāi)始采取櫥柜嵌入式設計，包括水路及控制電路、出水龍頭將集成化設計，這也是一種新的發(fā)展模式。
5、電解凈水將擁有較好的市場(chǎng)前景。
電解凈水器是目前在國內存在爭議的一種產(chǎn)品，但該產(chǎn)品在日本、韓國、美國的應用已經(jīng)十分普遍，這也是國內凈水企業(yè)在下一步發(fā)展中可以借鑒和參考的發(fā)展趨勢之一。
1）和超濾技術(shù)有效結合的設計精巧、智能化程度高的家庭電解水裝置將成為健康養生的選擇。
2）電解凈水器產(chǎn)品在國內生產(chǎn)所采用的電解槽、離子交換膜等均采用進(jìn)口元件進(jìn)行組裝，優(yōu)質(zhì)電解槽、離子交換膜將成為整機品質(zhì)的重要保障。
四、凈水器濾芯更換周期建議
不同濾芯的更換頻次和時(shí)間是不同的，因此首先要弄清楚自家購買(mǎi)的凈水器屬于什么濾芯，另外還可以參考說(shuō)明書(shū)里面的廠(chǎng)家建議更換濾芯的時(shí)間。
1、PPC復合濾芯
PPC復合濾芯一般建議更換時(shí)間是3-6個(gè)月左右，具體還需要根據用戶(hù)家里的水質(zhì)情況來(lái)決定，最長(cháng)不超過(guò)1年時(shí)間，一般是根據凈水器機器上面的提示來(lái)進(jìn)行更換，如果凈水器上面的PPC復合濾芯有紅色滴滴提示，說(shuō)明需要更換凈水器的PPC濾芯了，一般分為1級和2級這兩個(gè)濾芯，需要在半年左右更換一次。
2、CPP復合濾芯
CPP復合濾芯一般使用時(shí)間是6個(gè)月左右，就需要更換一次，一般使用時(shí)間會(huì )比PPC復合濾芯時(shí)間略微長(cháng)一點(diǎn)，但是也不會(huì )長(cháng)太久，建議根據凈水器機器上面的提示來(lái)進(jìn)行更換，如果提示需要更換，那就及時(shí)更換吧！
3、RO膜濾芯
RO膜濾芯是個(gè)三級濾芯，這個(gè)濾芯可以過(guò)濾細小的物質(zhì)，一般使用時(shí)間較長(cháng)，大概時(shí)間在2-3年左右，具體更換時(shí)間還需要根據使用頻次以及水質(zhì)來(lái)決定，當凈水器機器上面的RO濾芯燈已經(jīng)亮紅色了提示更換了，再進(jìn)行更換即可。，
4、以下是網(wǎng)友根據自各自使用經(jīng)驗分享的更換濾芯周期。
觀(guān)點(diǎn)一：正常3-6個(gè)月?lián)Q，如果是陶瓷濾芯，換下來(lái)及時(shí)用刨刀刨一層，還可以繼續使用。
觀(guān)點(diǎn)二：這種東西自己擰開(kāi)來(lái)?yè)Q一下就行了，我都是自己換的。3M搞的是復合濾芯，使用成本高。不如多級濾芯。我家的前二級都裝了pp棉，這樣可以1年同時(shí)換二根。后幾級用個(gè)3-5年都不用換。實(shí)在水量變小再換好了。
觀(guān)點(diǎn)三：需要6個(gè)月更換的是PP棉，這個(gè)其實(shí)是的一種，10多塊錢(qián)而已。后面貴的濾芯可以用很多年。但一些品牌把他們都整合在一起，逼著(zhù)你們同時(shí)更換。只要廚房有容納的空間，使用多級濾芯是，成本的方法。
五、家用凈水器方案的總結
經(jīng)過(guò)國內家用凈水行業(yè)近2 0年的發(fā)展，家用凈水技術(shù)得到了較大的發(fā)展，尤其是各類(lèi)零部件的配套已在國內逐步建立起來(lái)，但核心技術(shù)的發(fā)展仍存在較大的發(fā)展空間。如國產(chǎn)活性炭的綜合性能不穩定；超濾技術(shù)良莠不齊，在親水性和一致性方面較落后；RO膜核心技術(shù)欠缺，超低壓技術(shù)的研發(fā)能力薄弱；其他諸如碳納米管、電解還原等方面的研究尚未起步，這一切還將有賴(lài)于廣大的家用凈水產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家的不斷努力。
國家已將飲水安全保障技術(shù)納入十二五的發(fā)展規劃，期待著(zhù)國家相關(guān)科研院所及有實(shí)力的凈水企業(yè)加大對凈水核心技術(shù)的研究及對產(chǎn)業(yè)化的重視和投入，為凈水行業(yè)的健康發(fā)展提供有力保障。
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