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亦山亦水亦云

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如何选用家用净水器  

2016-04-13 19:38:10|  分类: 科学论坛 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       按理说,选用一款适合自己的家用净水器(以下简称净水器)其实很简单,关键是不要想的太复杂,需求太苛刻,否则一定会被商家给忽悠晕了。本文所涉及净水器仅仅是指对公共自来水提供进一步净化的处理装置,不涉及那些能够为自来水增加营养、活性等的养生器物。

一、     为什么要选用净水器

购买净水器,主要起因于我们对自来水安全的担心和对品质的不如意。

先说安全问题。影响自来水安全的因素,主要是指水中含有的重金属、有机物、病菌等风险较大的污染物(以下简称风险物质),当摄入过多这些物质时,身体就会受到伤害。理论上讲,只要政府监管到位,自来水本身就该是安全的,甚至是可以直接饮用的。本人现住北京,全家都有喝生水的习惯,至今未见不适。但是,如果你居住的城市管理水平太低,难以保证自来水的安全,或者你本人活得非常仔细谁也不相信,那就需要一款净水器。如果您家自来水里竟然会有胶体、悬浮物、沙土、甚至小虫子等“大家伙”,说明公共供水系统(包括供水管道)太脆弱了,很可能也已经混入尺寸更小的风险物质,那就更需要一款净水器了。

再说品质问题。硬度是目前影响自来水品质的主要因素,达到国家标准的自来水,其硬度是不会对人体造成伤害的,但加热后会生成水垢而影响口感(如沏茶时),特别是依靠地下水为主要自来水源的北方地区。代表硬度或导致水垢的物质主要是钙镁离子(以钙为主),生成水垢的过程是这样的:碳酸氢钙易溶于水,当水被加热时,本来溶解于水中的碳酸氢钙会分解成二氧化碳和碳酸钙,二氧化碳溢入空气,基本不溶于水的碳酸钙则从水中析出形成沉淀即水垢。

二、     主要净化技术分析

理解本部分内容需要一定的基础知识,但是如果您对技术方面的问题不感兴趣,可以直接看“三、小结”里的有关内容。

目前,净水器所采用的主要技术分为三类:

   1)活性炭吸附:活性碳吸附主要用来去除水中的有机物,主要机理是借助范德华力对有关物质进行吸附。对于其他风险物质和钙镁离子,去除效果很低或根本没有效果。活性炭工作一段时间后就会饱和而失去效果(自己再生不了,只能更换),甚至滋生细菌。目前,依靠活性炭吸附去除有机物的净水器,基本被淘汰出市场。

 2)物理截留。广义地讲,物理截留就是过滤,是当前解决自来水安全乃至硬度的关键技术,主要机理是通过压力将水从某种多孔物质(过滤介质)的一侧送到另一侧,同时将有关物质截留下来。该类净水器需要对家庭自来水管线进行改造且定期更换滤膜组件,多数还需要电源。过滤介质的空隙越小,所能够截留物质的尺寸越小,按照被截留物质尺寸从大到小排序,净水器所采用的技术主要有:微滤、超滤、纳滤、反渗透。请注意,只有纳滤和反渗透可以有效截留风险物质和钙镁离子,为了解决自来水的安全问题,建议优先选用具有这两种技术的净水器。这两款装置中经常会额外装有微滤、超滤、活性炭等单元,那是为了保护纳滤膜和反渗透膜,请不要混淆它们各自的作用。在上述单元技术中,反渗透膜的孔径最小,净化效果最佳,堪称“超级武器”,生产出来的水几乎就是纯水,而且技术成熟、运行可靠。但是在去除风险物质和硬度的同时,反渗透会把水中的一些有益矿物质一并截留,因此被认为是不健康的(请注意,安全和健康是两个概念)。对于那些“大家伙”污染物,依然建议选用反渗透或纳滤净水器,尽管采用超滤乃至微滤可以将其去除,但却不能保证水质的安全。有关纳滤技术,放在(4)专门讨论。

   3)离子交换。离子交换主要用来降低水的硬度,其机理是借助于固体交换剂(树脂)中的离子与水溶液中的离子进行交换,达到去除某些离子的作用,离子交换树脂也会饱和,需要定期更换或再生。水质硬度降低后,洗衣、洗发、洗澡效果超好,喝水沏茶则口感更佳。目前,净水器常用的离子交换树脂主要为钠树脂和氢树脂。钠树脂饱和后容易再生,运行成本低。但是,经钠树脂软化后,水中的钠离子浓度会明显增加,对于本来摄盐就偏多的国人特别是高血压病人来讲,饮用后有一定的健康风险,建议此类技术仅仅用以洗涤。氢树脂用氢离子交换水中的钙离子,使水中碳酸氢钙变成碳酸,水加热后碳酸溢入空气,原则上没有健康风险。但是,氢树脂饱和后必须更换(家庭不易再生),因此运行成本较高,特别是水的硬度超标时,更换周期太短,有点得不偿失。建议,当自来水硬度不是太高时(国家标准内),选用氢离子交换树脂;硬度太高时,选用反渗透或纳滤净水器,乃至直接买瓶装水。

4)纳滤技术。钠滤膜孔径介于超滤和反渗透之间,即能去除水中的风险物质和钙镁离子,又可保留较多有益的矿物质,是一种替代反渗透的“中庸”技术。但是,纳滤技术的成熟度和可靠性不如反渗透,对水体的净化程度也低于反渗透;纳滤同反渗透一样需要对家里的水管进行改造,如果仅仅为了降低硬度则代价较高;为了保证水质,商家可能会用反渗透膜替代纳滤膜(用户难以辨别)。如果您难以接受反渗透截流矿物质的现象,可考虑选用该款产品,但期望值不宜过高。

三、     小结

1)反渗透净水器:建议用于去除风险物质(如一些小城镇);②降低硬度特别是高硬度改善口感(如北方一些城镇);③上两项需求同时存在(如北方一些小城镇)等。

2)氢离子交换树脂净水器(实际就是个简单容器):建议自来水安全性好,中等硬度但仍需要改善口感时优先选用(如北京等一些北方大中城市)。

3)纳滤净水器:建议用于“接近”反渗透的净化效果,且“特别希望”保留一些矿物质的人群,适用情况同(1)。

4)钠离子交换树脂净水器:建议仅仅用于洗涤。

5)南方一些管理水平较高的城市(如上海、广东等南方大中城市),不建议购买净水器。

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