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1、家庭水处理知识介绍随着生活水平的提高，人们对家庭使用水的质量要求也越来越高，商家根据市场及高质量生活用水的要求开发了一系列的家庭水处理设备，家庭水处理主要是包含对家庭用水的净化和软化，下面是对家庭生活用水及家用水处理设备知识的详细介绍。一：水之污染 根据1996 年中国环境状况公告对我国七大水系的水质状况调查，我国 78 条主要河流，有 54 条遭到污染，其中 14 条污染严重。污染不仅破坏水资源，而且有时候会酿成重大悲剧。据对我国 47 个城市地下水源的调查，有 43 个城市受到污染，占 91.4%，许多有害物质的含量超过了饮用水水质标准。据全国饮用水源调查，全国约 7 亿人饮用大肠杆菌超标
2、水，1.64 亿人饮用有机污染严重的水，有 7700 万人饮用高氟水，1.6亿人饮用耗氧量高的水。近年来我国伤寒、细菌性痢疾、传染性肝炎、腹泻等疾病屡有发生，都与水污染有关。我国因饮水不洁导致的疾病有 50 多种。贵州、云南等省出现了明显的公害病，如铅中毒、汞中毒、镉中毒等。淮河流域许多地区癌症发病率比正常地区高出十几倍到上百倍，一些村庄 2/3 的人肝肿大。中国各地的自来水管路年龄高达数十余年，这些管路已都腐蚀老旧，年久失修。管路更新换修，动辄数百亿，在经费有限的情况下，改善似乎遥遥无期。自来水管路在输送水的过程中，常因水压太强而造成水管破裂，或因道路工程、埋地线挖基地而使管路无端受损，致使
3、自来水向外渗透并因虹吸原理，造成反渗透，使管外污水、泥沙渗入自来水中形成污染。此外，管路错接用户以马达直接抽水，也常造成污染物混杂其中的状况。水的污染和退化是百病之源:由于受地球整体环境污染和磁场减退(地球磁场每百年减少 5%)，水在快速枯竭、在退化、活性降低 ，水的生理功能(溶解力、洗净力、渗透力、代谢力、扩散力等)都在减弱。水污染的危机在危害人类的生命，影响人的健康，缩短人的寿命。目前已发现至少有五十多种疾病病源来自不符合标准的饮用水。世界有 18 亿人饮用污染水，每年有 460 万儿童死于腹泻。因饮水的不洁而死亡的人数每天达 2.5 万人。世界卫生组织(WHO)统计表明：世界 80%的疾
4、病都来自水二、硬水来源及危害硬水定义:水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大，反之则小。GPG 为水硬度单位, 1GPG 表示 1 加仑水中硬度离子( 钙镁离子) 含量为 1 格令。 按美国 WQA（水质量协会）标准，水的硬度分为 6 级：00.5GPG 为软水，0.53.5GPG为微硬，3.57.0GPG 为中硬，710.5GPG 为硬水，10.514.0GPG 为很硬，14.0GPG 以上为极硬。以上海为例，大部分地区的生活用水为各自来水厂净化处理后的自来水，硬度范围为 8 14 GPG ，按 WQA 标准属于硬或很硬范围。（部分地区如果使用井水，则
5、硬度更高，达到极硬范围。）硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为暂时性硬度，又叫碳酸盐硬度，水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后不能去除的硬度，称为永久性硬度。以上两种硬度合称为总硬度。 硬水的由来:当水在大气中凝聚时，它溶解了空气中的二氧化碳，形成了叫做碳酸的弱酸。该酸最终随雨落到地上，然后流过土壤上部到达岩石层，碳酸溶解了石灰（碳酸钙和碳酸镁），中和，并同时变硬。硬水有暂时性及永久性之分，暂时硬水通常关系到钙和镁的碳酸盐和碳酸氢盐，这类结晶可长期存在水中，直到气压或温度出现变化，使水份变成超饱和，造成
6、沉淀物，附在热表面或粗糙表面上，例如管道和热交换器内，即形成硬水垢；永久性硬水主要关系到硫酸钙及硫酸镁，是不会受到热和气压变化影响，但如水份被蒸发，依然会留下并形成硬水垢。硬水危害我国生活用水卫生标准中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，则会造成肠胃功能紊乱，即所谓水土不服，就是这个意思。如用硬水烹调鱼肉、蔬菜，常因不易煮熟而破坏或降低营养价值。而硬水泡茶会改变茶的色香味而降低饮用价值。用硬水做豆腐不仅使产量降低、而且会影响豆腐的营养成分。硬水问题也使工业上因设备和管线的维修和更换每年耗资数千万元。 三：软水好处1健康
7、美感-使用软水，能使您的肌肤更加白嫩，更加舒服，不再粗糙，青春永驻。让您的头发更加乌黑光亮，飘逸潇洒，不再枯黄。让您的碗、碟更亮洁，让您的水杯、茶壶、浴缸、水斗不再滋生水垢，更容易清洗。使您家中的自来水管不再结水垢，热水器的使用寿命更加长，不会因为使用时间长，而热水的流量越来越小。2省时省力-美国 Ohio State University 的一项研究表明，软水可使您每天的家务劳动时间从 4 小时减少到 2-2.5 小时。减少劳动强度近 37.5%-50%，把您从繁重的家务劳动中解脱出来。3环保节约-软水可使洗涤剂及肥皂等洗涤用品的使用量减少 55%，可使加热费用减少 20%，可使水管维修费用
8、大大减少，可使您的衣服的寿命比在硬水中洗涤增加 32%，而且洗涤后衣服不易泛黄，让您的白衬衫更白，蓝衬衫更蓝，颜色更鲜艳。4时尚享受-使用软水可为您带来全新生活体验，用软水沐浴是一种奇妙的享受，唯有一试，方知其味。四 、净水器的种类及工作原理世界上大多数的水体污染严重，加剧了水资源紧缺的矛盾。传统的自来水厂处理方法，已不能保证提供品质优良的饮用水，而且在市政供水中还存在着两次污染的问题，如高层的水箱供水，漫长的自来水输送管线，都会造成潜在的铁锈，水垢及微生物等污染问题，因此，各种品牌的净水器应运而生。净水器按水质处理方法，可分为以下 11 大类。1. 软化法是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子
9、）去除或降低至一定程度的水。水在软化过程中，只是软化水质，而不能改善水质。2. 蒸馏法是指将水煮沸，然后收集蒸汽，使之冷却和凝结成液体。蒸馏水是极安全的饮用水，但有一些问题要进一步探讨。由于蒸馏水不含矿物质，这成为反对者提出人的寿命容易老化的理由。另外利用蒸馏法成本较高，耗费能源，不能去除水中挥发性物质。3. 煮沸法是指自来水煮沸后饮用，这是一种古老的方法，在国内普遍地应用。水煮沸可杀死细菌，但对一些化学物质和重金属不能去除，即使其含量极低，但饮用仍是不安全的。4. 磁化法是指利用磁场效应处理水，称为水的磁化处理。磁化处理的过程就是水在垂直于磁力线的方向通过磁铁后，即完成磁化处理的过程。我国对
10、水的磁化处理，到目前为止仍处于实践和研究的初级阶段，国外的净水器没有磁化功能的要求，因为磁化水不属于净水的范围，而是属于医疗方面的问题。5. 矿化法是指在净化的基础上再向水中增添对人体有益有矿物元素（如钙、锌、锶等元素）其目的是发挥矿泉水的保健作用。市售净水器一般通过在净水器中添加麦饭石来达到矿化的目的，但人为的矿化功效现在还是一个有争议的问题。6. 臭氧、紫外线杀菌这些方式都只是杀菌，去除不掉水中的重金属和化学物质，经杀死的细菌尸体仍残留在水中，而成为热原。7. 整水器整水器是日本新发明的产品,它是把水先进行净化处理，然后再进行电解活化，其碱性活化水与人体内环境之 PH 值相对应，对人体有保
11、健作用，适于饮用；酸性活化水可用于洗脸、洗澡，有美容作用。不过，对整水器的整水原理、整水水质以及使用后对人体的影响，均有不同的看法，需进一步的探讨。8. 活性炭吸附可分为以下三种形态8.1 颗粒活性炭较为常用，多用木质、煤质、果壳（核）等含碳物质通过化学法或物理活化法制成。它有非常多的微孔和表面积，因而具有很强的吸附能力，能有效地吸附水中的有机污染物。此外在活化过程中，活性炭表面的非结晶部位上形成一些含氧官能团，这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原性能，能有效去除水中一些金属离子。8.2 渗银活性炭将活性炭和银结合在一起，不仅对水中有机污染物有吸附作用，还具有杀菌作用，而且在活性炭内不
12、会滋长细菌，解决了净水器出水有时出现亚硝酸盐含量增高的问题。当水通过渗银活性炭时，银离子就会慢慢释放出来，起到消毒杀菌作用。由于活性炭对除去水中色、嗅、氯、铁、砷、汞、氰化物、酚等具有较好效果，除菌效果 90%以上，因此被应用于小型净水器中。8.3 纤维活性炭有机炭纤维经活化处理后形成的一种新型吸附材料，具有发达的微孔结构，巨大的比表面积，以及众多的官能团。国外在采用纤维活性炭进行溶剂回收，气体净化等方面已取得了显著的成就；在水处理应用方面也做了大量的研究工作。9. 反渗透膜法膜分离技术的一种，这种方法用压力将水通过合成的膜，膜仅允许纯水通过，而污染物被排除。系统的运行取决于若干因素，如波动的
13、水压、膜的寿命、膜孔的堵塞均会影响出水的品质。另外，膜上面细菌生长也是个问题。反渗透系统要耗用大量的水，一般从 1020 加仑中制取一加仑处理过的水。这种系统费用很高，而且要做日常的服务、监控和换膜等工作。10. 微过滤及超过滤法微过滤法是用纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径来截留水中的微粒、细菌、胶体等，使其不能通过滤膜而被去除。这种微孔膜过滤技术又称粒密过滤技术，能够过滤微米或纳米级的微料和细菌。超过滤和微过滤都属于膜分离技术，两者之间不存在明显的界限，超过滤的工作压力一般以 0.3 兆帕左右，可除去水中大分子物质、细菌、病毒等，但通量较低。11. 复合型当一种工艺难以去除水
14、中有害物质时，采用二种或两种以上的工艺即为复合型。如活性炭吸附-紫外线吸附-反渗透、活性炭吸附-微过滤（超过滤）等。在复合型净水器中，膜技术复合净水器净水性能优良，特别在去除微生物（细菌、藻类等）方面有比较显著的效果，其中一些品质优良的净水器出水可以直接生饮，得到了广大消费者的欢迎，已成为净水器当前发展的热点。五、渗透与反渗透原理渗透是水的一种自然现象，低浓度（含有溶解物）溶液中的水会自然地向高浓度溶液渗透，而高浓度溶液中的溶解物会向低浓度溶液扩散，并最终达到一种平衡状态。如图（a）所示，中间是以一般的滤膜隔开。如果中间滤膜是以只能通过水分子而不能通过溶解物的“半透膜”代替，如图（b）所示。淡
15、水侧的液位会逐渐降低，而浓水侧的液位会逐渐上升，左右两侧是同步进行的。但当液位差达到一定程度后会进入另一种平衡状态，这个液位差所产生的压力就称之为渗透压。如果在右侧上部外加一个压力，由于溶解物不能通过半透膜，而只有水分子能通过，如图（c ）所示。这时我们就得到了这样一个结果，浓水侧的浓度上升，淡水侧的淡水增加了，这种现象我们称之为反渗透，也就是活水设备制取纯水最基本的原理。综上所述，实现反渗透过程的必要条件包括两点：反渗透膜和渗透压。通常，我们将只通透过水分子的半透膜称为反渗透膜。通常我们能够得到的水源中基本上均含有钙、镁等阳离子，一般称之为“硬度”的物质。当浓水中浓度上升到一定程度时，钙、镁
16、离子会产生结晶体从水中沉淀出来，变成固体物质，这时这种固体物质会堆积于半透膜表面，堵塞膜孔而影响水分子的通过，所以加压是有一定范围限制的。我们从原水中能够得到的淡水也是有限的，而浓水侧的水需在排放掉，不能使用。从以上净水器的分类方法中不难看出，家用净水器实质上是给水深度处理的小型化，其主要处理对象是自来水中的浊度、色度、异嗅和有机物等。它一般由预过滤（粗滤） 、吸附、精滤（微过滤、超过滤、反渗透）等三部分组成。其中吸附（通常采用活性炭吸附）和精滤是去除水中有机物、异嗅和色度的主要手段，它的运行情况直接影响净水器的出水水质。家用净水器的服务对象是千家万户，但由于使用地区的水质，水压条件差异很大使用者又缺乏必要的操作知识，而目前的产品设计无法应付千变万化的情况，因些净水器的生产厂家应考虑到让使用者掌握一定的专业知识，规范化的安装和操作净水器，使出水水质达到理想的效果，让使用者放心。
