|
技术更新
( M" E5 o J5 g5 O) U) m- {
7 W) d8 l$ \) B, p4 W | 确保公共。。。。。。。。。。 ' I# Q/ z% U" @) @# a: N9 ?
在现代社会,带有杀菌剂的肥皂、复合型洗涤剂、厨房器具、衣物、床上用品等许多类似的家居产品已经非常普及。这些产品都含有杀灭微生物的功能性添加剂并以此来保护人们免受潜在病菌的侵袭。说到饮用水,我们必须依赖氯、氯胺或其他消毒剂来杀灭微小病菌保护人们的健康。毋庸讳言,用氯来处理水源是人类历史上最重大的保护公共健康的发明。
, i. E; \ z& |" {8 r0 v. G: {
/ h- p, c/ L2 h* t. J加氯消毒被普遍采用来减少水生病毒的传播。总体而言,无论是自来水还是瓶装水,从微生物的角度都是可以安全饮用的。然而,即便是含有消毒剂残留的水中,仍然不可避免的存在水生病毒微生物。这方面最有名的案例便是1993年在美国威斯康星州Milwaukee市发生了历史上规模最大,危害最严重和持续时间最长的介水隐孢子虫病,以及2000年在加拿大安大略省Walkerton镇的农场社区暴发的一次大肠杆菌O157:H7A(和空肠弯曲杆菌)引起的水源性疾病的流行。
$ L" S8 s8 f3 M) c" H* R ' ~6 r3 }. d' B, W/ D% O. K' X
许多类似的事件都有据可查,但更多的却不为人所知。有调查显示,许多水源性疾病的案例都未经报道,而结果导致了地方病的出现,大多数开始有胃肠炎症状的人都不曾发现是由于饮用水而导致的问题。: l: v6 N- H# Z3 ^' f0 r$ I
* f9 R+ E1 D; b, B) s
补充的防护屏障 P4 ]7 S/ q4 B9 w( U, {
全屋和终端水处理设备的出现正是基于人们对于提高水源质量的迫切要求。基于这种要求,每个人可以按照自己对于水质的要求来对市政自来水进行处理,这种处理的实质便是将补充的水处理设备与现有的市政供水管路相整合让水经过进一步的处理之后再投入使用。# M+ {) w- C; @ Z& j& }
0 R* r7 D4 y$ b
多年来,隶属于美国国家卫生基金会(NSF)的国际涉水设备联合委员会(DWTU)一直致力于制定全面的协议和相关标准来对饮用水处理设备进行认证和评估。但直到现在,这一工作仍有待进一步完善。因此,目前水处理行业还在沿用1988年美国环保署(EPA)制定的净水指导协议,该协议已经写入NSF标准第231号协议,用以对饮用水处理设备的检验和认证。其中规定对细菌的去除率要达到6log,对病毒的去除率达到4log,而对于孢子的去除率须达到3log。微生物孢子的去除认证也在NSF/ANSI标准中第53条“饮用水处理产品的健康要求”中有详细规定。 e) R1 E6 A* R, n& O. L& |
) h. E3 {9 b7 S; H) J( l& |
作为活性炭过滤技术领军企业的KX科技有限公司率先开发出用于去除水中微生物(细菌、病毒和孢子)的独特过滤技术。该技术对于细菌、病毒和孢子的去除率均高于NSF/ANSI的相关规定指标。: O( L3 Z; P: l E
; E5 m) m C3 D2 x+ x/ E' m+ I
这项技术的独特性能体现在当经过滤芯的水中的有机物含量超标时滤媒通路会被自动切断,这一失效保护机制有效的减少了当产品使用寿命终止后还在继续工作而产出不合格水的几率,从而保护使用者免受水生疾病的侵袭。
& Q! @6 x9 Z; F) i ) z: B3 ]) N, v' f
微生物拦截机制
/ V& }) H) y+ G8 M本过滤器采用新型的微孔状活性炭纤维捆扎结构,是热塑性材料经聚合挤压而成,有着1微米或更小的微孔结构。除了活性炭和捆扎结构外,过滤器滤媒中还含有对抗微生物的高分子多相卤化银(AgBr)以及pH值调节剂。
F- g% [' F" O$ j: j. C
2 g, t9 X& l4 `0 {- I* o活性碳的基本结构和它的微小孔径会形成有机微生物进出的通路,但是这已经足够阻挡和截留隐孢子虫病菌和大一些的细菌。多孔状的活性炭在经过长链阳离子聚合体的处理之后,整个结构对于微生物包括病毒的截留过滤能力会大大增强。这些阳离子聚合体会自动吸附带负电的微生物将其粘在表面。阳离子聚合体会部分地转化为溴化物的形式牢固地黏在活性炭的表面。
8 y$ n6 M7 F* v0 \1 U, z + H5 V* [. ?( y- t
5 C" j( M$ b4 Y活性炭滤媒纤维表面带有正电荷的聚合体伸出活性炭表面,与溴化银(AgBr)一起防止细菌的滋生。
: H- |8 |& r) Q* d& f4 T$ v/ h V% P: U/ v" x* K& J+ E& V
| 2 z* q8 S+ e, t# p+ t/ y
8 |4 X) i) b& M- U; l e+ k- H
4 L+ ]# u; {7 J; Q1 m" f
. ]4 e; ?1 l ^* Q
* Y3 q6 _4 C5 d6 Q# ?8 a8 }化合后的溴化物阳离子聚合物分子质量大概在40万道尔顿,包括2500个单体。这些单个的聚合物阳离子会跟临近的单体分子由于带有同种电荷而相互排斥从而分散在一个较大的范围内,其间的分布距离会在与水接触的情况下扩大。
/ H0 G. y6 {9 t) l5 u O + y4 c: N3 _: l/ P6 O9 `3 M, v
因为每个单体的长度大概有20埃,化合而成的溴化物阳离子聚合体的分子链理论上可以达到好几个微米从而脱离活性炭的表面。因而活性炭表面的被覆盖了一层正电荷,如此对微生物的吸附截留就会比较全面彻底。: |) Y% n3 q/ J, G; I
6 x# ]. _3 o4 o$ {1 j1 N. k9 w( P病毒微粒在理论上会比细菌更加有效地被电极所捕获,因为它拥有更高的质荷比。虽然病毒的表面总电荷较细菌少,然而它的质量却比细菌小得多。
. L8 P d3 Z1 ^- A; X
- |6 L/ }/ g9 W" V0 X- ~: c. d在滤媒中添加了卤化银化合物来防止截留的细菌在滤芯中生长,因为通道式的结构在湿润的条件下会产生一个有利于细菌生长的温床,长此以往,滤芯对于细菌的过滤就会失效。* d, ?2 C5 S* f0 D' p8 `
( K3 m7 U, d% `7 o为了防止细菌的滋生,阳离子聚合体会经过溴化银化合物的处理。银离子能够有效阻止细菌的生长。之所以选用溴化银是因为它极不溶于水,这一点优于氯化银。如此就可以保证在滤芯的使用寿命内银离子不会被水冲走而一直保留在滤芯里有效抑菌。
8 A' e( @+ \# E0 }/ p
* u3 p$ |* t0 q3 a7 A) k5 U9 ?3 A同时,滤芯中加入了PH调节剂,这有利于保证所有通过滤芯的微生物体都带有负电荷以便于被吸附。. W9 o2 O' S% l
2 X" H+ ?) P2 V/ X+ [; f6 {病原体表面一般会含有磷或者羰基功能团,在高PH值水平条件下,这些功能团会超过其等电点。等电点是指在一定的pH条件下,微生物所带的正负电荷数相等时,整体便失去了所有电荷,这时的pH值称为等电点。
# ~9 i" f1 J0 M3 d7 Z/ T - g( R5 _( w& ^8 e
在通常环境下,病菌会带有一定的负电荷,这样它就会被阳离子聚合体所吸附并不可逆的停留在其表面上。
Y* q2 c! B+ m* B- r: u . v% |9 b/ j m2 x. b( `, n' y! }. i
当滤芯中有过多的聚阴离子酸通过时,通过滤芯的水流会减小直到完全堵塞。这种自然和人为造成的聚阴离子酸会在水中含有腐殖质和有机微生物的情况下出现。如此,当滤芯暴露在被污染的水中时,系统会自动切断以保证用水的安全。: d0 r1 Y; ~. `& G# \. Y9 x" r8 V
0 h2 B8 J" D) `/ x0 j产品资质和认证, E$ K* T2 J* h, ^0 @+ s s, D
; @$ s( W4 `% `) m
凡是用来处理微生物的水处理产品都要经过严格的测试和认证。首先,产品必须符合NSF/ANSI标准中的第42和53条中关于产品功能和材料安全的有关要求。对于孢子的去除率也要达到NSF/ANSI的第53条中规定的标准。
4 t0 v. X0 n. {* R: G : k+ c" j5 P6 ?0 C9 `/ u' X
微生物截留过滤产品对于细菌、病毒和孢子的去除能力须符合EPA的指导性议定书。其中对于产品在使用寿命内的微生物过滤性能的检测结果是最重要的。& |& v% N7 I* B
" G8 N7 g i2 V2 Y6 _( I0 |2 l; N
滤芯被要求用来应对在特定的用水量和流速以及使用频率下,过滤掉相当数量的细菌、病毒和微生物。测试用水根据EPA的规定含有一定量腐殖质生出的有机物。在测试的整个过程中会伴随有对细菌和病毒的抽样测试,对于微生物的去除率必须在整个测试过程中均符合有关的规定指标。
3 m/ D: w1 G; W5 t$ k
% p1 } E7 D6 Y8 J, }9 a) x未来展望( _6 N) M6 u2 V5 L1 f2 O! e
; M2 N2 x" H% x3 s- o为了让人们免于水中可能含有的各类微生物病菌的侵袭,水处理领域已经在这方面有了长足的发展和进步。当然,从过滤孢子囊肿的终端水处理系统到去除细菌和病毒的尖端产品之间必然会经过一个漫长而曲折的过程。 |
|