家用凈水器的應用現狀及展望

查湘義

摘要：當今水污染問題日益突出，作為水源水的江河、湖泊也受到不同程度的污染。人們在尋求健康、安全的飲用水當中，家用凈水器作為一種新興的產品被廣大家庭所接受。本文探討了目前家用凈水器的技術方法和應用現狀，并對其未來發展進行了展望。

關鍵詞：水污染；家庭凈水器；處理技術；展望

隨著我國人民生活水平的不斷提高，人們開始逐漸關注安全、健康的生活飲用水方式。當前我國地表水源污染嚴重，城市地下管網老化，供應到居民家中的自來水往往不能滿足人們的需求，家用凈水器的市場在這種環境下不斷得到了發展，各種各樣的凈水器進入到廣大消費者家中。家用凈水器是以城市自來水作為處理對象，是家庭自來水處理最后一個環節，經過凈水器處理后的自來水可直接飲用或用于廚房炊事用水。目前城市自來水供水當中存在的問題主要有色度、鐵、錳、氟等離子超標，還包括氯消毒產生的副產物、有機污染物等，特別是城市管網老化導致鐵、錳離子超標而造成自來水渾濁、色度增加，輸送自來水的管道管壁微生物滋生而導致自來水細菌數量超標等，對人類身體帶來一定的危害。家用凈水器的處理技術可以實現自來水當中金屬離子、細菌等超標物質的去除，使處理后的水潔凈、無菌，可以改善飲用口感。

1 家用凈水器的凈水技術

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

（1）活性炭吸附處理技術。

用于家用凈水器吸附技術所采用的吸附劑主要有活性炭、活性氧化鋁、活性沸石等，通過吸附劑的吸附可以有效去除自來水中的消毒副產物、有機污染物，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，由于活性炭具有巨大的孔隙結構和大量的表面積，能夠與水中的污染物質充分接觸，使其進入到活性炭孔隙中去從而達到去除雜質的目的?；钚蕴康奈叫Ч谩⑺俣瓤?，但是在使用一段時間后，活性炭的孔隙被雜質所堵塞，吸附效果會逐漸降低，而且活性炭所吸附的有機物會發生生物氧化作用，會造成出水亞硝酸鹽的含量增加，因此活性炭濾芯應定期更換。

（2）膜法凈水技術。

以微濾、超濾、反滲透為主的膜法凈水技術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，不能去除細菌等小分子物質，通常安裝在超濾膜和反滲透膜前面，以保護后續超濾膜等不被堵塞，延長使用壽命。超濾作為凈水器的后續處理階段，其過濾精度較高，不僅可以過濾泥砂、懸浮物等大顆粒雜質，還可以過濾細菌病毒、有機物等小分子物質，而對人身體有益的礦物質元素則被保留。超濾用于凈水器的凈水處理，具有成本低廉、產水量大、操作簡便、不需任何化學藥劑等優點，可以滿足人們煲湯、做飯、洗菜等用水需求。反滲透凈水技術是一種利用壓差的膜分離技術，其精度高、出水水質好，可以去除水中的無機鹽、各種金屬離子、小分子的有機物、細菌病毒等物質，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主流，但是也存在著廢水產生量大、自來水中有益無機礦物元素一起去除的缺點。

（3）物化消毒凈水技術。

以紫外線為主的除菌消毒技術是凈水器主要凈水技術之一，該處理方法不需要添加任何化學藥劑即可殺死各種病菌，而且殺菌速度快、殺菌效果好，基本上可以實現所有水中細菌病毒的殺除。由于自來水水質較好，可以提高紫外線的透光率，增加消毒效果，消毒過程中也不會產生副產物，具有廣泛的應用前景。

2 凈水器的應用現狀

（1）反滲透凈水技術的應用。

東莞某品牌反滲透家用凈水器，通過其凈化后，測定自來水中各種有機污染物、各種重金屬離子和各項陰離子指標的變化情況。實驗結果表明：通過反滲透凈化處理，對三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷的去除率分別為91.3 %、100 %、92.8 %，可見反滲透對有機污染物的去除效果非常好。經過反滲透凈化處理，對錳和鎳的凈化率分別為49.1 %和59.8 %， 對其它檢出的6種重金屬去除率均在80 %以上，對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的應用。

紫外線消毒主要是去除自來水中由于細菌滋生而導致的細菌超標問題，在進入紫外線消毒之前原水應先經過預處理、超濾、 活性炭吸附等去除水中的顆粒物和有機物，然后在進行紫外線殺菌處理。 目前家用凈水器紫外線消毒技術主要由外套筒、紫外燈、石英套管和電路組成。在外套筒內，水和紫外線相接觸進行殺菌消毒，外套筒應對紫外線具有較高的反射率，一般采用不銹鋼材料。紫外線由紫外燈發射，紫外燈必須具備較高的效能和使用壽命，并對水溫具有較強的適應性，通常為4～40℃。紫外燈裝在石英套管內與水隔開，石英套管材料要求具有較高的透射率。紫外線消毒技術十分成熟，但是在家用凈水器方面應用并不廣泛，這是受到家庭使用特點及穩定性、安全性等因素的影響[2]。

（3）活性炭凈水技術的應用。

李竹等對上海居民家庭所使用的活性炭凈水器的凈水效果進行了調查分析，共調查了248戶，分別采集進出水水樣進行檢測，并調查活性炭濾芯的出水量和更換情況。調查結果表明：活性炭凈水器出水耗氧量出現不合格的問題，夏季出現水中有機物濃度超標問題，表明活性炭吸附達到飽和，喪失凈化功能，不僅不能起到凈化效果，還容易導致有機物析出而發生二次污染問題，因此必須開發活性炭濾芯的失效預警功能，使濾芯能夠得到及時更換[3]。

3 展望

人們對水質要求的逐漸提升促進了家用凈水器市場的逐步發展，目前我國生產凈水器的廠家非常眾多，各種品牌所采用的凈水技術也不盡相同，但是為了滿足人們日益增長的生活需求，必須加大研發家用進水器的技術含量。一方面，要加大新型凈水技術的進一步研發，通過新技術、新工藝、新材料的應用，進一步降低凈水成本，能夠節水、節能并保證凈水安全性、可靠性和穩定性。另一方面，加大家用凈水器智能化的研發，解決用戶在使用過程中的便利和安全性問題，使使用者能夠及時掌握凈水器的工作狀態，如濾芯更換報警、缺水提示、自動清洗等功能。最后，應該提高凈水器的售后服務水平和信息化水平，推動凈化器市場逐步走向規范化。

參考文獻：

[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.紫外線消毒技術在家用凈水器中的應用[J].中國高新技術企業，2015，13（16）：4142.

[3]李竹，凌霄，崔文廣，等.上海市家用活性炭凈水器出水有機物含量及影響因素[J].環境與健康雜志，2015，32（5）：415419.