净水原理

净水器的设计和制造是综合性科学技术

净水原理是净水器的设计和制造是综合性科学技术。

处理方式

各种品牌的净水器应运而生，如今市场上净水器按水质处理方式，可分为以下几种类型：

1．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，所以饮用仍是不安全的。

2．矿化法

是指在净化的基础上再向水中增添对人体有益的矿物元素（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，但人为的矿化功效如今还是一个有争议的问题。

3．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，需进一步探讨。

4．活性碳吸附(可分为以下三种形态)

较为常用，多用本质、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比表面积，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，活性碳表面的非结晶部位形成一些含氧官能团，这些基团使活性碳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。

5．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。采用的R/O反渗透技术，是美国政府和太空总署花费数亿美元,为解决太空人上月球的饮水问题，经过多年努力精心研制出的高科技成果。成本较高，适合水质较差的地区。

6．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粒和细菌。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，可去除水中大分子物质、细菌、病毒等，但通量较低。

7．复合型

当一种工艺难以去除水中有害物质时，采用二种或两种以上的工艺即为复合型。如活性炭吸附，紫外线杀菌、活性炭吸附，反渗透、活性炭吸附，微过滤（超过滤）、聚丙烯超细纤维，活恬炭、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。

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，客观存在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，而如今的产品设计无法应付千变万化的情况，因此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。

按管路结构及对截留污物的处理方式又可分为以下两种类型：

1、渐紧式，又称渐进式。

渐紧式净水器采用阻筛式过滤原理渐紧式结构设计，滤芯首尾相连，精密度由低到高排列且级数较多，结构复杂。采用渐紧式多级设计的目的在于增加截拦面积、分摊负荷，此设计的弊端在于污物进入了机器内部（中间级）容易造成二次污染，因此对渐紧式净水器的使用者或售后服务来说必须频繁更换滤芯，才能确保系统的安全和正常运行。

2、自洁式

自洁式净水器采用分质流通原理自洁式结构设计，机内设计两条通路，在相对流动的水中分质（分流）出一部分洁净水，滤芯级数少，结构简单。由于首级滤芯不再是结构疏松的PP滤芯，绝大部分污物特别是细菌等微生物进不了机器内部（中间级），从而避免了二次污染，也大大减轻了使用者的麻烦和后期费用支出。此技术获得国家发明专利，专利权人是今美电器（福州）有限公司。

自洁式净水器与普通渐进式净水器的主要区别列表如上

污水净水原理

污水净水原理阐述

污水中通常含有较多的悬浮物和胶体物质，通常采用混凝，沉降和过滤技术。这些技术比较成熟，具有工艺简单，处理效果好，处理费用低，操作和管理方便的优点，通常污水中的悬浮物和胶体物质较多，水中悬浮颗粒物的粒径大小是影响沉降速度的主要原因。在一般条件下，硫化钠粒径大沉降速度快，沉降去除需要的时间短。反之，硫化钠粒径小沉降速度慢，沉降去除需要的时间长。因此硫化钠需要采取混凝，沉降和过滤等技术来加快沉降速度，缩短沉降时间和提高去除率。混凝的过程是破坏溶胶的稳定性，使细小的胶粒凝聚成粒径较大的颗粒而容易沉降。

净水原理运用的影响

1、沉淀物卷扫作用机理当在水溶胶体系中投加絮凝剂的浓度较高时，絮凝剂在水中形成高聚合度的物质，可以吸附卷带水中胶粒而沉淀，这种现象称为沉淀物卷扫作用根据常用处理废水的化学方法混凝，向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开，混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等，含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等，中和酸碱中和,pH达中性，石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水，硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等，氧化还原，投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质，氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等，含酚,氰化物,硫铬,汞废水,印染,医院废水等电解，在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子，电源,电极板等，含铬含氰(电镀)废水,毛纺废水，萃取，将不溶于水的溶剂投入废水中,使废水中的溶质溶于此溶剂中,然后利用溶剂与水的相对密度差,将溶剂分离出来，

2、当在溶液中加入少量高分子电解质时，不仅使胶体的稳定性破坏而凝聚，同时又进一步形成絮凝体，形成一个高分子链状物，此时，高分子长链像各胶粒之间的桥梁，将胶粒连接在一起，这种作用称为粘结架桥作用，它使胶粒之间形成絮凝体，使沉降速度加快而容易沉降，从而使胶体容易从水中除去。萃取剂:醋酸丁酯,苯,N—503等设备有脉冲筛板塔,离心萃取机等，含酚废水等，吸附(包含离子交换)，将废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理，吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等，吸附塔,再生装置，染色,颜料废水,还可吸附酚,汞,铬,氰以及除色,臭,味等用于深度处理。

3、电解质对双电层的作用机理电解质的种类和浓度对胶团的双电层影响很大。一旦在水溶胶体系中加入高价电解质，使胶团扩散层压缩，电动电位降低，胶团间的排斥作用减弱，这时胶体之间通常会发生凝聚。当电动电位降为零时，溶胶最不稳定，凝聚作用最强烈，引起胶粒凝聚的物质称为凝聚剂。

4、水溶胶和双电层机理水溶胶是由几十到数千个分子组合而成的微粒，这些微粒不溶于周围的水中而构成水溶胶粒子的核心，称为胶核。胶核外表面拥有的一层离子，称为电位离子。这样，在胶核与周围溶液的相界面区域形成双电层，内层是胶核固相的电位离子层，外层是溶液相中的反离子层。胶核与电位离子层，反离子层三者构成一体成为胶粒，如把反粒子扩散层包括在内，则称为胶团。

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