查湘義

摘要：當(dāng)今水污染問(wèn)題日益突出，作為水源水的江河、湖泊也受到不同程度的污染。人們?cè)趯で蠼】怠踩娘嬘盟?dāng)中，家用凈水器作為一種新興的產(chǎn)品被廣大家庭所接受。本文探討了目前家用凈水器的技術(shù)方法和應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：水污染；家庭凈水器；處理技術(shù)；展望

隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，人們開(kāi)始逐漸關(guān)注安全、健康的生活飲用水方式。當(dāng)前我國(guó)地表水源污染嚴(yán)重，城市地下管網(wǎng)老化，供應(yīng)到居民家中的自來(lái)水往往不能滿足人們的需求，家用凈水器的市場(chǎng)在這種環(huán)境下不斷得到了發(fā)展，各種各樣的凈水器進(jìn)入到廣大消費(fèi)者家中。家用凈水器是以城市自來(lái)水作為處理對(duì)象，是家庭自來(lái)水處理最后一個(gè)環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)凈水器處理后的自來(lái)水可直接飲用或用于廚房炊事用水。目前城市自來(lái)水供水當(dāng)中存在的問(wèn)題主要有色度、鐵、錳、氟等離子超標(biāo)，還包括氯消毒產(chǎn)生的副產(chǎn)物、有機(jī)污染物等，特別是城市管網(wǎng)老化導(dǎo)致鐵、錳離子超標(biāo)而造成自來(lái)水渾濁、色度增加，輸送自來(lái)水的管道管壁微生物滋生而導(dǎo)致自來(lái)水細(xì)菌數(shù)量超標(biāo)等，對(duì)人類身體帶來(lái)一定的危害。家用凈水器的處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自來(lái)水當(dāng)中金屬離子、細(xì)菌等超標(biāo)物質(zhì)的去除，使處理后的水潔凈、無(wú)菌，可以改善飲用口感。

1 家用凈水器的凈水技術(shù)

家用凈水器的凈化技術(shù)主要有：活性炭為主的吸附法處理技術(shù)、微濾、超濾、反滲透為主的膜法處理技術(shù)、物化消毒為主的除菌處理技術(shù)等。

（1）活性炭吸附處理技術(shù)。

用于家用凈水器吸附技術(shù)所采用的吸附劑主要有活性炭、活性氧化鋁、活性沸石等，通過(guò)吸附劑的吸附可以有效去除自來(lái)水中的消毒副產(chǎn)物、有機(jī)污染物，可以去除色度、異味而改善口感。目前大部分凈水器使用活性炭作為吸附介質(zhì)，由于活性炭具有巨大的孔隙結(jié)構(gòu)和大量的表面積，能夠與水中的污染物質(zhì)充分接觸，使其進(jìn)入到活性炭孔隙中去從而達(dá)到去除雜質(zhì)的目的。活性炭的吸附效果好、速度快，但是在使用一段時(shí)間后，活性炭的孔隙被雜質(zhì)所堵塞，吸附效果會(huì)逐漸降低，而且活性炭所吸附的有機(jī)物會(huì)發(fā)生生物氧化作用，會(huì)造成出水亞硝酸鹽的含量增加，因此活性炭濾芯應(yīng)定期更換。

（2）膜法凈水技術(shù)。

以微濾、超濾、反滲透為主的膜法凈水技術(shù)是目前家用凈水器的主要方法之一，微濾精度不高、孔隙較大，主要用在凈水器的前置處理階段，能夠去除水中的泥砂、鐵銹等大顆粒雜質(zhì)，不能去除細(xì)菌等小分子物質(zhì)，通常安裝在超濾膜和反滲透膜前面，以保護(hù)后續(xù)超濾膜等不被堵塞，延長(zhǎng)使用壽命。超濾作為凈水器的后續(xù)處理階段，其過(guò)濾精度較高，不僅可以過(guò)濾泥砂、懸浮物等大顆粒雜質(zhì)，還可以過(guò)濾細(xì)菌病毒、有機(jī)物等小分子物質(zhì)，而對(duì)人身體有益的礦物質(zhì)元素則被保留。超濾用于凈水器的凈水處理，具有成本低廉、產(chǎn)水量大、操作簡(jiǎn)便、不需任何化學(xué)藥劑等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足人們煲湯、做飯、洗菜等用水需求。反滲透凈水技術(shù)是一種利用壓差的膜分離技術(shù)，其精度高、出水水質(zhì)好，可以去除水中的無(wú)機(jī)鹽、各種金屬離子、小分子的有機(jī)物、細(xì)菌病毒等物質(zhì)，處理后的水成為真正的“純水”，因此逐漸成為直飲水凈化的技術(shù)主流，但是也存在著廢水產(chǎn)生量大、自來(lái)水中有益無(wú)機(jī)礦物元素一起去除的缺點(diǎn)。

（3）物化消毒凈水技術(shù)。

以紫外線為主的除菌消毒技術(shù)是凈水器主要凈水技術(shù)之一，該處理方法不需要添加任何化學(xué)藥劑即可殺死各種病菌，而且殺菌速度快、殺菌效果好，基本上可以實(shí)現(xiàn)所有水中細(xì)菌病毒的殺除。由于自來(lái)水水質(zhì)較好，可以提高紫外線的透光率，增加消毒效果，消毒過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物，具有廣泛的應(yīng)用前景。

2 凈水器的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）反滲透凈水技術(shù)的應(yīng)用。

東莞某品牌反滲透家用凈水器，通過(guò)其凈化后，測(cè)定自來(lái)水中各種有機(jī)污染物、各種重金屬離子和各項(xiàng)陰離子指標(biāo)的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)反滲透凈化處理，對(duì)三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷的去除率分別為91.3 %、100 %、92.8 %，可見(jiàn)反滲透對(duì)有機(jī)污染物的去除效果非常好。經(jīng)過(guò)反滲透凈化處理，對(duì)錳和鎳的凈化率分別為49.1 %和59.8 %， 對(duì)其它檢出的6種重金屬去除率均在80 %以上，對(duì)四種檢出的陰離子的去除率均大于80%，由此表明其反滲透對(duì)大部分重金屬、陰離子具有較好的凈化效果[1]。

（2）紫外線消毒凈水技術(shù)的應(yīng)用。

紫外線消毒主要是去除自來(lái)水中由于細(xì)菌滋生而導(dǎo)致的細(xì)菌超標(biāo)問(wèn)題，在進(jìn)入紫外線消毒之前原水應(yīng)先經(jīng)過(guò)預(yù)處理、超濾、 活性炭吸附等去除水中的顆粒物和有機(jī)物，然后在進(jìn)行紫外線殺菌處理。 目前家用凈水器紫外線消毒技術(shù)主要由外套筒、紫外燈、石英套管和電路組成。在外套筒內(nèi)，水和紫外線相接觸進(jìn)行殺菌消毒，外套筒應(yīng)對(duì)紫外線具有較高的反射率，一般采用不銹鋼材料。紫外線由紫外燈發(fā)射，紫外燈必須具備較高的效能和使用壽命，并對(duì)水溫具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，通常為4～40℃。紫外燈裝在石英套管內(nèi)與水隔開(kāi)，石英套管材料要求具有較高的透射率。紫外線消毒技術(shù)十分成熟，但是在家用凈水器方面應(yīng)用并不廣泛，這是受到家庭使用特點(diǎn)及穩(wěn)定性、安全性等因素的影響[2]。

（3）活性炭?jī)羲夹g(shù)的應(yīng)用。

李竹等對(duì)上海居民家庭所使用的活性炭?jī)羲鞯膬羲ЧM(jìn)行了調(diào)查分析，共調(diào)查了248戶，分別采集進(jìn)出水水樣進(jìn)行檢測(cè)，并調(diào)查活性炭濾芯的出水量和更換情況。調(diào)查結(jié)果表明：活性炭?jī)羲鞒鏊难趿砍霈F(xiàn)不合格的問(wèn)題，夏季出現(xiàn)水中有機(jī)物濃度超標(biāo)問(wèn)題，表明活性炭吸附達(dá)到飽和，喪失凈化功能，不僅不能起到凈化效果，還容易導(dǎo)致有機(jī)物析出而發(fā)生二次污染問(wèn)題，因此必須開(kāi)發(fā)活性炭濾芯的失效預(yù)警功能，使濾芯能夠得到及時(shí)更換[3]。

3 展望

人們對(duì)水質(zhì)要求的逐漸提升促進(jìn)了家用凈水器市場(chǎng)的逐步發(fā)展，目前我國(guó)生產(chǎn)凈水器的廠家非常眾多，各種品牌所采用的凈水技術(shù)也不盡相同，但是為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活需求，必須加大研發(fā)家用進(jìn)水器的技術(shù)含量。一方面，要加大新型凈水技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)，通過(guò)新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用，進(jìn)一步降低凈水成本，能夠節(jié)水、節(jié)能并保證凈水安全性、可靠性和穩(wěn)定性。另一方面，加大家用凈水器智能化的研發(fā)，解決用戶在使用過(guò)程中的便利和安全性問(wèn)題，使使用者能夠及時(shí)掌握凈水器的工作狀態(tài)，如濾芯更換報(bào)警、缺水提示、自動(dòng)清洗等功能。最后，應(yīng)該提高凈水器的售后服務(wù)水平和信息化水平，推動(dòng)凈化器市場(chǎng)逐步走向規(guī)范化。

參考文獻(xiàn)：

[1]張彥魯，王新魁.反滲透凈水器的凈化效果分析[J].廣東化工，2016，43（17）：170171.

[2]周有福.紫外線消毒技術(shù)在家用凈水器中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，13（16）：4142.

[3]李竹，凌霄，崔文廣，等.上海市家用活性炭?jī)羲鞒鏊袡C(jī)物含量及影響因素[J].環(huán)境與健康雜志，2015，32（5）：415419.