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1、1产品与技术培训第一章 净水机的发展史及产品技术、原理第一节 家用净水器的类别a) 纯水机（直饮机）：RO 反渗透膜，小于 0.0001 微米，脱盐率高达 90%以上。b) 软水机：树脂，调节水中的钙、镁离子，缓解水垢。c) 超滤机：UF 超滤膜， 0.01 微米，去除颗粒、细菌、病毒、腐殖类。d) 活性炭过滤器活性炭，吸附水中余氯、有机物等。e) 管道直饮水：过滤筒，组合膜，直饮水。第二节 家用净水器的发展史中国家用净水器产品发展大致分为 4 阶段：1. 1990 年1995 年 这个时期，基本是从国外进口来的产品，由一些高端人群使用，大部分老百姓都不甚了解，售价高达万元以上。现象：净水器价
2、格高，知道的人少，进口为主。2. 1996 年2000 年这个时期，国内家用净水器市场可谓风起云涌了，当时又结合了饮水机（净水桶，放在饮水机上的一种净化装置）的发展。现象：净水器市场蓬勃、净水器技术混乱，净水器价格战；国内厂家发展起来；竞争恶劣导致行业的整体不信任。3. 2001 年2005 年这个时期净水器技术有发展，行业影响大，国内厂家与进口品牌两翼齐飞。现象：净水器的销售办法尝试：零售、工程、会销，外销。4. 2006至今（以后 3-5 年） 。这个时期，优秀的厂家有 3 个共同点，技术、营销、服务这 3 套车做的都可圈可点，此时净水器价格战再次初见端倪，一些综合实力不济的厂家开始逐渐退
3、出市场，市场初步得到规范，江苏继浙江、广东之后，成为第三个净水器商圈，保持苏商的特点，专注技术，市场开发稳健。第三节 现阶段家用净水机的技术、类别1. 混装型：所有过滤材料装填在 1 个壳体中。属于欧美流派，较为简单，易于规模化生产；销售口径简单，易于推广。2从技术方面看，该类产品，使用前提是原水水质比较好（合格的城市供水） ，大孔径，大流量，否则，若某项自来水水质超标，会导致某种滤料使用寿命缩短或净水机本身并无解决能力，从而整个机器的过滤功效无法得到保证。2. 集成型：单一功能过滤材料，自称一体系统集成。起源于英国，大规模兴起于日韩。其优点在于可以因地制水，对原水水质要求不高，属于定制化产品
4、。从技术角度看，该类产品更适合中国水情，针对不同水情，定制处理工艺，选配滤芯，更科学。从营销角度看，由于该类产品滤芯款式多，生产成本较高（与其他两类比） ，且，由于该流派的产品一般走小巧玲珑路线，所以滤芯的使用寿命都不长，滤芯逐次抛弃（寿命到时） 。在消费者消费心理尚未成熟时，由于受到更换费用的限制（特别是更换费用和零售价格的矛盾） ，只能得到一些懂行的消费者欣赏（据半年的数据显示，20%的消费者简单阐述即能接受；30%的消费者通过详细沟通也能接受；50%的消费者无论怎么说，死活不接受） 。该类产品的影响力需要时间，营销手法更需要创新。3. 单一型：产品只有一种过滤，一个功能。属于中国本土流派
5、。其优点是，结构简单，单项功能强大，易于规模化生产，易于传播、推广。从技术角度看，由于中国的水质千差万别， “单项冠军”未必比“全能王”更适合中国水质。第四节 过滤基本原理(一) 超滤膜1. 过滤原理超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。参见下图。3超滤原液一般指需要净化、分离或浓缩的溶液，透过液指原液中透过超滤膜而被滤除大分子溶质的那部
6、分液体，浓缩液则是原液中因分离出透过液而剩余的高浓度溶液。在净化水工程中，原液是指原水进水，透过液即为净化水，浓缩液则是排放的废水。2. 内压式中空纤维超滤膜一个中空纤维超滤膜组件主要是由成百到上千根细小的中空纤维丝和膜外壳两部分组成，一般将中空纤维膜内径在 0.01-0.02 微米之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜，毛细管式超滤膜因内径较大，因此不易被大颗粒物质堵塞，更适用于过滤原液浓度较大的场合。内压式：即原液先进入中空丝内部，经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液，浓缩液则留在中空丝的内部，由另一端流出，其流向参见下图所示：其中环氧树脂端封的作用是在中空纤维膜丝的端头密封住膜丝
7、之间的间隙，从而使原液与透过液分离，防止原液不经过膜丝过滤而直接渗入到透过液中。自来水从滤芯端面进入到超滤膜内后，在正常水压的作用下，净水从超滤膜管壁渗出，而泥沙、铁锈、胶体、细菌、悬浮物、大分子有机物等有害物质被截留在超滤膜管内，并在用户使用直通自来水或对滤芯进行冲洗和反冲洗时从直通自来水出口排出。内压式中空纤维超滤特点：1) 内压式毛细管膜结构，垂直交叉湍流过滤，冲洗方便彻底，滤芯不易4堵塞。2) 安装、操作简单，采用净水互冲法冲洗彻底，产水衰减率 低，水通量恢复迅速。3) 水的利用率高，回收率可做到 95%。4) 常温低压下实现自动分离，能耗低，运行费用低，维护简单(二) RO 反渗透膜
8、1. 过滤原理RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术。其孔径小至纳米级（1 纳米=10 -9米 ），在一定的压力下，H 2O 分子可以通过 RO膜，而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过 RO 膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。反渗膜的工作原理图如下： 反渗透原理图及常规工艺流程图:反渗透装置主要由高压泵、反渗透膜和控制部分组成。高压泵对源水加压，除水分子可以透过 RO 膜外，水中的其它物质（矿物质、有机物、微生物等）几乎都被拒于膜外，法透过 RO 膜而被高压浓水冲走。2. 反渗透技术的特点：51)
9、 反渗透的脱盐率高，单只膜的脱盐率可达 99%，单级反渗透系统脱盐率一般可稳定在 90%以上，双级反渗透系统脱盐率一般可稳定在 98%以上。2) 由于反渗透能有效去除细菌等微生物、有机物，以及金属元素等无机物，出水水质极大地优于其它方法。3) 反渗透制纯水运行成本及人工成本低廉，减少环境污染。4) 减缓了由于源水水质波动而造成的产水水质变化，从而有利于生产中水质的稳定，这对纯水产品质量的稳定有积极的作用。5) 可大大减少后续处理设备的负担，从而延长后续处理设备的使用寿命。(三) KDF 的作用及作用机理1984 年，DON HESKET 偶然发现了铜锌合成物对氯的去除效果，经不断试验，DON
10、不仅发现了从水中去除氯的新公式，还开辟了水处理的新纪元。KDF 自此开始被广泛的应用于水处理中。KDF 是高纯度的铜，锌颗粒；通过电化学氧化-还原（电子转移 -REDOX）进行水处理工作，它可以清除水中高达 99的氯和水溶铅、汞、镍、铬与其它可溶解金属。对控制细菌，真菌，污垢，水藻的滋生成效卓著。被用于预处理，主处理与废水处理设备。的应用大辐度延长了系统寿命，减少了重金属，微生物，污垢，降低了总费用，减少了维护。把氯转换成水溶性氯离子 从而除去有害的氯KDF 滤料的作用为催化剂，将可溶性的铁离子转化为 不溶性的氧化铁，从而只需常规反冲洗方法就可轻 易去除。 KDF 滤料把硫化氯转化成不 溶性的
11、硫化铜，从而可通 过反冲清洗去除61. 去除氧化剂（余氯）KDF 能去除水中的余氯。该作用是通过电化学氧化还原反应完成的。氧化还原反应的发生是因为 KDF 是由二种不同的金属组成的，与水接触时，合金中电位正的铜成为阴极，而电位负的锌是阳极。在阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。锌阳极在反应中失去了电子，锌离子成为牺牲者进入溶液，铜阴极上发生游离氯的还原反应，而不会发生金属铜的溶解，水和余氯成为最后的电子接受者，同时生成氢离子、氢氧根离子和氯离子。2. 去除重金属KDF 可以去除水中的重金属离子，如铅、汞、铜、镍、鎘、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子，它们的去除是通过电化学氧化还原反应和催化
12、作用完成的。KDF 去除重金属离子的机理如下：金属离子镀覆于 KDF 的表面或进入 KDF 晶格中，从而使有毒重金属污染物结合在 KDF 上。金属离子在水的pH 升高时水解形成金属氢氧化物沉淀，也能去除金属离子。i. 椰壳活性炭的作用及机理1. 活性炭的来源活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的。而由椰壳烧结而成的碳具有最好的稳定性、孔的分布及其表面积都较其他种类的碳效果好，这些特性使得它在水处理
13、上有更良好的表现。72. 活性炭的作用 活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。 物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是，这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，这样才可保证杂质被吸收到孔径中。除了物理吸附之外，化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类
14、、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。取一个典型的例子：水处理过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐的目的，使水不再有令人反感的味道和气味。ii. 负离子活化球的作用及机理1. 负离子活化球原理负离子活化球采用高纯度负离子远红外多功能添加剂，经科学配方、独特工艺烧制而成。该多功能保健球不仅为空心，而且球体表面结构为微孔状。它对水质的净化、活化、矿化过程和性能功效进一步提高， 各方面性能都优先于目前各种实心功能陶球。该空心球不仅对水质起到吸附、过滤、净化作用，而且通过释放
15、负离子、发射远红外的压电作用和活化作用，降低水的酸性，将水分子活化分解变小，成为能平衡人体酸碱度，口感好的弱碱性水。同时该球还含有多种对人体健康有益的矿物质和微量元素。特别是含有对活化人体细胞，抑制和杀灭人体癌细胞，降低血压，改善睡眠，助长牙齿骨骼，增强免疫力，延缓皮肤衰老的微量8元素“锗”和“锶” 。通过这些有益人体健康的矿物质和微量元素，对改变水质起到了很好的矿化作用。2. 用途范围主要对水质起到净化、活化、矿化、医疗保健作用，可通过消毒反复使用。1) 用于水处理行业：如饮水机滤芯、过滤器、水处理设备、室内空气净化器等。2) 用于日常饮用水：可用来泡水、泡茶、煮饭、煲汤等，能平衡人体酸碱度
16、，增强人体免疫力。3) 用于禽畜饮用水和渔牧养殖业：可提高动物免疫力，加快增长，减少生病死亡。4) 用于美容、洗浴、汗蒸房、桑拿、足疗行业：可活化人体细胞，延缓皮肤衰老，提高人体免疫力，防治皮肤病和脚气等。5) 用于医疗保健用品行业：可用来做保健枕芯，保健颈枕，褥垫，座垫等。可达到降低血压，改善睡眠，活化细胞，预防颈椎、腰椎、关节炎、痔疮等疾病。iii. 负离子矿化球a) 负离子矿化球的原理负离子矿化球由镭粉、电气石粉结合其它一些天然保健矿石粉烧结而成，该系列产品的特点是天然、无味、无毒、安全性能好，并且，它可以不间断的产生负离子，具体发生量可根据客户的要求来定加工，产品具有净化空气、消除人体疲劳、促进人体健康的作用。此外，该系列产品还具有抑菌、除菌作用，并具有明显的除臭功能。目前，被广泛应用于饭用水处理、洗浴、美容、保健等各行业。负离子矿化球，利用高活性负离子陶瓷复合粉与其它硅酸盐材料经科学的配制，并经高温烧制而成的负离子陶瓷球。每一陶瓷球内，由于高活性负离子9
