家用净水器的工作原理-净水器的原理是什么

由于水源污染问题的加剧,以及在市政供水过程中潜存的二次污染问题,比如,高层水箱长期供水的细菌滋生,自来水输水管道输送过程中发生的潜在的铁锈、水垢及微生物等污染问题,人们对自来水龙头流出的水是否能安全饮用产生了怀疑。由此,各种品牌的家用净水器便诞生了。净水器的原理是什么?你知道吗?

1・煮沸法

煮沸法是指将自来水经过加热煮沸处理后再饮用。煮沸法是一种历史悠久的净水方法,在我国国内仍然使用这一方法来做饮用水的末端净水处理。用煮沸法得到的水俗称“白开水”。在水煮沸的过程中,细菌可以被杀死、沸点较低的有机物质能够被蒸发出去,但是水中沸点较高的化学物质和重金属离子等污染物质是不能通过煮沸法来去除的。而且,这些污染物质即使在含量较低的情况下对人体仍然是有害的,长期饮用也是不安全的。

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  1. 蒸憎法

蒸馆法是指将水先煮沸,然后再收集沸腾出来的蒸汽,蒸汽再经过冷却和凝结过程,当蒸汽冷却至液态时被收集起来,被称为“蒸馆水”,它不含各种矿物质和微量元素(这是不利于身体健康的),与此同时,蒸憾过程中也会将沸点较低的挥发性有机物质携带岀来留在蒸谓水中(这对身体健康是有害的)。而且,从蒸憾法本身而言,蒸馅消耗电能花费的成本较高。

  1. 软化法

软化法的目的是指将水的硬度(主要指水中钙、镁离子的浓度)降低至一定程度。在软化过程中,水质只是得到软化,而不能得到改善。常用的软化法有药剂软化法、离子交换法、膜分离法、电磁法等。工业中的锅炉生产运行中较常使用离子交换法,而像中央空调这样的冷却水循环多采用电磁法。

(1)药剂软化法。向水中加入石灰等药剂或专用的阻垢剂。使用专用的阻垢剂虽然一次性投入少,但是运行成本高,而且应用领域受限,不能从本质上降低水的硬度。使用石灰等药剂时可以将水的硬度降低至一定的范围,但是水的pH受到较大影响。

(2)离子交换法。使用阳离子交换树脂通过树脂上的钠离子将水中的金属离子(钙镁)置换上去,从本质上降低水的硬度。此方法效果较好,使用范围广,但是存在离子交换树脂再生的问题。

(3)膜分离法。膜法中的纳滤和反渗透的孑L径足够小,可以拦截水中的钙镁离子。此方法效果较好,使用范围广,但投资和运行成本高。

(4)电磁法。使水通过电场或磁场来改变水中离子的特性,从而达到抑制水垢形成的目的。本方法费用低,但效果不稳定,而且不是从本质上降低水的硬度。

  1. 矿化法

矿化法是指在已经净化的基础上再向净化水中增添对人体有益的矿物元素(如钙、锌、總等元素),目的是使水中的营养成分更接近天然矿泉水。目前,市场上销售的家用净水器主要通过在净水器中添加麦饭石来达到矿化的目的,但人为添加的矿化功效现在还存在争议。

  1. 磁化法

磁化法是指水在垂直于磁力线的方向通过磁铁后,完成磁化处理的过程。经过磁化后的水,一系列物理和化学性质发生了变化,氢键角由105。变成103。,水分子团由原来的13-18个大分子团变成5—6个小分子团。水的渗透力、溶解度、表面张力增强。在医学上,磁化水不仅可以杀死多种细菌和病毒,还能治疗多种疾病。

  1. 电解法

电解法是日本新发明的一种净水产品——整水器所使用的原理,它先把水进行净化处理,在此基础上再进行电解活化。经过电解活化的水,分为碱性活化水和酸性活化水,碱性活化水与人体内环境的pH值相对应,被认为对人体有保健作用,适于饮用,而酸性活化水可用于洗脸、洗澡,被认为具有美容作用。

  1. 消毒法

目前都使用臭氧或紫外线消毒法来达到杀菌消毒的目的。消毒主要起到杀菌的作用,但维持的时间较短,同时消毒不能去除水中的重金属离子和胶体粒子等物质,消毒后产生的细菌、病毒的尸体也会继续留在水中无法被去除。所以,消毒的方法一般用于家用净水器的末端处理。

  1. 吸附法

吸附法是净水器中较为常用的一种方法。吸附剂一般多使用木质、煤质、果壳(核)

等含碳物质,经过二次加工,如化学法或物理活化法而制成。吸附剂的微孔和比表面积大,吸附能力强,能有效地吸附水中的各种有机污染物。而且,在活化过程中,活性炭表面的非结晶部位形成一些含氧官能团,这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原性能,能有效去除水中的一些金属离子。根据水质的需要,活性炭可以活化成各种类型,比如,掺银活性炭(将活性炭和银结合在一起,对水中有机污染物有吸附作用。在此种活性炭使用过程中,银离子就会慢慢被释放出来,起到消毒杀菌作用,在活性炭内不会滋生细菌)、纤维活性炭(将有机炭纤维经活化处理后形成的一种新型吸附材料,具有发达的微孔结构,巨大的比表面积,以及众多的官能团)。

  1. 膜处理法

膜处理法是指使用膜分离技术的一种方法。其中包括反渗透膜法、微过滤法及超过滤法等。反渗透膜法用压力将水通过合成的反渗透膜,这种膜只允许纯水通过,从而把污染物质截留排除掉。反渗透膜系统的运行取决于多个因素,包括动水压强、膜的寿命、膜孔的堵塞等都会影响到出水的水质;反渗透膜系统存在着膜上面滋生细菌的问题。此外,反渗透膜系统运行和清洗时消耗大量的水、费用很高,日常的服务、监控和换膜等工作要细致。微滤法是用纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜,禾I]用其均一孔径来截留水中的微粒、细菌、胶体等,使其不通过滤膜而被去除,这种滤膜过滤微米或纳米级的微粒和细菌。超滤可去除水中大分子物质、细菌、病毒等,但水通量较低。

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