净水器滤材的选择和应用试验.docVIP

净水器滤材的选择和应用试验 一．水质恶化带来家庭净水器的发展空间 随着人类的文明的进步，人口的激增，工业化程度的提高，天然水体受到不同程度的污染，水环境中的污染物的种类和含量的增加已经威胁到了人类自身的健康。从2002面中国环境状况公报，我国七大水系检测的752个重点断面中，Ⅰ-Ⅲ类水质占29.5%，Ⅳ类水质占17.7%，Ⅴ类和劣Ⅴ类水质占52.8%。全国湖泊达到富营养化水体已经达到66%。根据2003年我国地下水资源评价与战略问题研究表明，我国地下水可以供直接饮用的占63%，17%可以经过处理后再饮用，2%不能饮用但是可以作为工业和农业使用，8%的不能直接利用，需要经过特殊处理才能利用。 自然水体的污染主要有以下几种 l 生物性污染 主要是指生活污水、垃圾、工厂、医院等排出的废水含有大量的细菌、病毒、支原体、寄生虫等，未经过无害化处理后直接排到环境中，引起水源的污染。 2 化学性污染 各种化学物质进入水体，有些对人类的健康具有一定的危害性，在美国饮水标准和健康建议书中列出了170多种有机物，其中有些具有致癌性。从研究中发现有些化学物质不仅具有致癌性还会严重干扰人类和动物的生殖功能，这些物质被称为“内分泌干扰物质”。在2004年美国EPA水质标准列出了60多种确定的内分泌干扰物质。我国这些污染现状也不容忽视。 水处理技术的应用已有几前年的历史，例如公元2000年前，古印度人就将脏水直接煮沸，经过太阳暴晒，用烧热的铜片向水中浸七次，经过过滤和冷却后贮存在陶罐里头……。氯制剂作为消毒剂应用在饮用水中被认为是20世纪最伟大的公共卫生的进步，特别是在近二十年间水处理的工艺有了突飞猛进的进展，例如膜过滤技术、新型絮凝剂等产品和技术的使用，自来水的加工工艺不断的改进。虽然自来水的加工工艺和技术取得了如此大的进展，但是面对如此严重的水源污染，特别是氯气在使用了百年之后，氯气等卤素与水中有机物作用产生的消毒副产物，已经超过了百种，其对人的危害性也逐渐被人们所发现，有些物质具有很强的致癌和致突变性。从世界卫生组织和环保署等机构都要求将消毒的副产物尽量除去。 另一方面，由于城市化的进程的加快，高层建筑不断的增加，有些采用二次供水设施由于种种原因出现了二次污染的问题。城市的输配管道的老化也是造成了水质的二次污染的原因，例如美国2004年华盛顿州管道的铅的污染问题，引起了EPA的高度重视，铅影响儿童的智力和身体大发育，长期饮用铅含量高的水，会引起肾病和高血压病，虽然现在安装了无铅的水管但依然存在着铅污染的威胁。另外有些居民的水龙头里出现铁锈、红虫、浑浊、水垢、异味和异嗅等现象，污染严重时，还影响了居民的健康。 正因为自来水存在种种问题，从二十一世纪以来，自来水的深度处理，其中包括净水器、管道分质供水悄然地进入了家庭。管道分质供水是以楼盘或社区为单位，共用一个水处理设备，将深度处理后的水由饮水专用管道送入家庭。有些居民则选择净水器，从2003年美国的市场调查来看，家庭净水器的市场占有率约为20%。 二．家用净水器常见滤材的类型 目前我国的家用净水器品种繁多，功能各异。按进水方式分，可以分为间接式和直接式。所谓间接式净水器，其进水的方式要依赖于人工将水倒到净水器中；而直接式净水器则是将净水器与自来水管道直接相连，饮用多少水，生产多少水。在各种净水器中所采用的滤材按照功能分，常见有以下几种： 1．以过滤为主 ⑴微孔过滤膜，主要截留微粒等污染物，达到净化的目的。这种类型的膜大部分由具有一定刚性和均匀性的纤维素、高分子聚合材料、无机材料等制成。例如陶瓷滤芯类、聚丙烯类、聚偏二氟乙烯类等。 ⑵超滤膜??大部分是多孔膜，可以将水中细菌和一些大分子的物质从水中分离出来。近年来膜材料有了长足的进步，用于制造膜的材料很多。根据膜的外型可以将其分为卷式、管式、中空等类型。 ⑶反渗透膜 2．以交换为主 ⑴软化为主的 在家用净水器中最常见的是软化除盐用的离子交换树脂，属于Na型强酸性阳离子交换树脂，一般树脂母体为苯乙烯系。主要是用钠离子交换水中的钙和镁离子，降低水中的硬度，当饱和后用食盐水再生，但是水中的含盐量并没有降低。 ⑵KDF 美国ＫＤＦ液体处理公司生产的ＫＤＦ过滤介质是一种高纯度的铜锌合金，其中ＫＤＦ55是50%为铜和50%为锌的合金，当这种材料与水接触后会与水和水中的杂质产生氧化还原反应。该材料在1980年发明之初，就发现了这种材料也具有很好的去除游离余氯效果。水中游离氯的去除是通过电化学(氧化和还原)反应完成的，氧化还原反应的发生是因为ＫＤＦ55是由两种不同的金属组成的，与水发生直接的电接触，合金中电位正的铜成为阴极，而电位负的锌为阳极，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电子，锌离子成为牺牲者进入溶液，由于游离氯的还原反应铜阴极被钝化，而不