净水器原理、滤膜、滤料基础知识简介

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先整理在这里。回头再修订净水器原理、滤膜、滤料详解（从业、培训、购买必备知识）

净水行业品牌众多，水处理方式复杂，有靠单一处理方式的，也有靠多种滤膜、滤料复合处理的。但是从技术的角度讲，总体是有一些基本的分类，原理也相对接近。

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1. 家用、商用净水器原理

按滤膜的过滤孔径的精度和对溶解离子的去除能力分类，净水滤膜包括精滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透四大类。生活直饮水的主要过滤手段为去除细菌的处理方式。其详解见下图：

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1.1 超滤膜（UF）

中空纤维超滤膜丝:0.5-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔其过滤精度为0.5-0.01微米，孔径以能截留物质的分子量达几千至几十万。原水在膜外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。能够去除细菌、胶体、有机物等大于0.01微米的杂质。

1.11内压式超滤膜及原理

1 P2 C, w% q+ X. r# T1.12外压式超滤膜及原理

1.2 纳滤膜(NF)

纳滤概念:纳滤(Nanofiltration）是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为1纳米，因此称纳滤。纳滤技术是从RO技术中分离出来的一种膜分离技术，是超低压RO技术的延续和发展分支。在过去的很长一段时间里，纳滤膜被称为超低压反渗透膜(LPRO：Low Pressure Reverse Osmosis)，现在，纳滤技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术，己经广泛应用于饮用水制备、医药用水制备、食品工业、环境保护等诸多领域，成为膜分离技术中的一个重要的分支。

原理:纳滤膜与超滤及反渗透膜分离过程一样，也是以压力差为推动力的膜分离过程，是一个不可逆过程。其分离机制可以运用电荷模型（空间电荷模型和固定电荷模型）、细孔模型以及近年来才提出的静电排斥和立体阻碍模型等来描述。

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优点:与其他膜分离过程比较，纳滤的一个优点是能截留透过超滤膜的小分子量的有机物和高价离子，又能透析反渗透膜所截留的部分无机盐、矿物质——也就是能使“浓缩”与脱盐同步进行。能最大限度的去处水中一切污染物又能保留人体适量的矿物质需求。

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1.3 反渗透膜（RO）

RO是英文Reverse Osmosis Membrane的缩写，中文意思是:反渗透/逆渗透，一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理。由于RO膜的孔径是头发丝的一百万分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子能够通过，其它任何杂质、离子、及重金属均由废水管排出，产水为纯净水。所有海水淡化的过程，以及航天废水回收处理均采用此方法。

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2. 净水器辅助滤料

水处理的主要净化手段是膜过滤技术，但是辅助再适滤料也非常关键，其作用是能够低成本定向去除水中部分杂质，还能对主要的高精度滤膜起到保护作用。

辅助滤料包括但不限于：活性炭、KDF、树脂、PP棉、金属滤网、石英砂等作为辅助净水手段达到综合处理的目的。

2.1 PP棉

PP棉滤芯以聚丙烯（PP）热熔方式制作而成，其精度为1um至 5um。是一种高效率、低压差、使用寿命长且适用性广泛的滤芯。

主要功能：通过物流拦截筛除大于滤孔直径的物理性污染物.去除水中大于5微米的颗粒状杂质, 如：悬浮物、泥沙、红虫、铁锈、胶体等大体积的物质,降低水的浊度.

使用范围：广泛运用纯水、食品饮用水前置过滤处理;配合RO反渗透膜、纳滤膜、超滤膜等作为前置过滤预处理等。

更换周期：处理水量一般为5吨，更换周期3-6个月为宜，具体根据源水水质和用水量而定。

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2.2 活性炭

制造工艺：水处理活性炭一般以优质椰子壳为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色。优点是孔隙结构发达，比表面积大，吸附性能强，1克椰壳活性炭的过滤孔隙展开面积大约为2000平米。库层阴力小，化学性能稳定，易再生。根据需要有制作成粉末状、颗粒状、烧结棒状或者纤维状。不同的水处理场合适用于不同的活性炭性状

主要功能：通过超强吸附能力去除余氯、异色、异味、除重金属等有毒有害物质，并能改善水的口感。

使用范围：广泛运用纯水、食品饮用水的处理过程中;配合纳滤膜、RO反渗透膜、超滤膜等作为前置过滤预处理等。

2.3 软化树脂

简介：软化，即降低水的硬度。软化水系统包括三部分，即离子交换部分、盐再生部分和控制部分。离子交换技术是软化系统的工作原理，它的主体是离子交换树脂，由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。因此，当软化水设备使用一段时间后，需用25%浓度NaCl再生部分对树脂进行再生处理，恢复树脂的效能，提高树脂的使用寿命。控制部分可实现整套系统的自动运行，根据系统的运行时间或通过水量来自动进行盐再生。

原理：如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+;2RNa + Mg2++ = R2Mg + 2Na+当钠离子交换树脂失效之后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。再生过程反应如下：R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2;R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2

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2.4 铜锌合金（KDF）

KDF是一种高纯度的铜锌合金，具有使用寿命长，可重复循环使用的特点.KDF处理水的原理是利用氧化还原反应，KDF与水中氧化性有害物质进行电子交换，把许多有害物质变为无害物质。把重金属离子和锌离子置换达到去除重金属离子的目的。

KDF处理重金属离子的化学反应式如下：

Zn/Cu/Zn+Pb(NO3)2 = Zn/Cu/Pb + Zn(NO3)2

Zn/Cu/Zn+HgCl2 = Zn/Cu/Hg+ ZnCl2

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2.5 硅磷晶

硅磷晶由苏打﹑磷酸﹑碳酸钙等活性成份原料在1200-1700℃高温技术烧制而成的玻璃状小球。对水系统防腐、阻垢、延长设备使用寿命起到了积极的作用。一般情况下不建议在饮用水中使用此材料。

2.6 软水机再生剂（高纯度氯化钠）

软水盐，又名离子交换树脂再生剂。其主要化学成分为氯化钠（NaCl），含量在99.5%以上，一般形状为球剂。

当软水设备的树脂吸附的杂质越来越多时，其吸附能力会逐渐降低，而要清除树脂吸附的杂质（主要为钙Ca，镁Mg离子），就需要用钠离子（Na），通过反冲洗的方法，通过离子交换而把树脂吸附的杂质离子（主要为钙Ca，镁Mg离子），置换出来，从而恢复树脂的吸附能力，这个过程也叫离子交换树脂再生。

2.7 其他辅助滤材

包括金属滤网、石英砂、矿化球、麦饭石等

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