家用净水器的应用现状及展望

查湘义

摘要：当今水污染问题日益突出，作为水源水的江河、湖泊也受到不同程度的污染。人们在寻求健康、安全的饮用水当中，家用净水器作为一种新兴的产品被广大家庭所接受。本文探讨了目前家用净水器的技术方法和应用现状，并对其未来发展进行了展望。

关键词：水污染；家庭净水器；处理技术；展望

随着我国人民生活水平的不断提高，人们开始逐渐关注安全、健康的生活饮用水方式。当前我国地表水源污染严重，城市地下管网老化，供应到居民家中的自来水往往不能满足人们的需求，家用净水器的市场在这种环境下不断得到了发展，各种各样的净水器进入到广大消费者家中。家用净水器是以城市自来水作为处理对象，是家庭自来水处理最后一个环节，经过净水器处理后的自来水可直接饮用或用于厨房炊事用水。目前城市自来水供水当中存在的问题主要有色度、铁、锰、氟等离子超标，还包括氯消毒产生的副产物、有机污染物等，特别是城市管网老化导致铁、锰离子超标而造成自来水浑浊、色度增加，输送自来水的管道管壁微生物滋生而导致自来水细菌数量超标等，对人类身体带来一定的危害。家用净水器的处理技术可以实现自来水当中金属离子、细菌等超标物质的去除，使处理后的水洁净、无菌，可以改善饮用口感。

1 家用净水器的净水技术

家用净水器的净化技术主要有：活性炭为主的吸附法处理技术、微滤、超滤、反渗透为主的膜法处理技术、物化消毒为主的除菌处理技术等。

（1）活性炭吸附处理技术。

用于家用净水器吸附技术所采用的吸附剂主要有活性炭、活性氧化铝、活性沸石等，通过吸附剂的吸附可以有效去除自来水中的消毒副产物、有机污染物，可以去除色度、异味而改善口感。目前大部分净水器使用活性炭作为吸附介质，由于活性炭具有巨大的孔隙结构和大量的表面积，能够与水中的污染物质充分接触，使其进入到活性炭孔隙中去从而达到去除杂质的目的。活性炭的吸附效果好、速度快，但是在使用一段時间后，活性炭的孔隙被杂质所堵塞，吸附效果会逐渐降低，而且活性炭所吸附的有机物会发生生物氧化作用，会造成出水亚硝酸盐的含量增加，因此活性炭滤芯应定期更换。

（2）膜法净水技术。

以微滤、超滤、反渗透为主的膜法净水技术是目前家用净水器的主要方法之一，微滤精度不高、孔隙较大，主要用在净水器的前置处理阶段，能够去除水中的泥砂、铁锈等大颗粒杂质，不能去除细菌等小分子物质，通常安装在超滤膜和反渗透膜前面，以保护后续超滤膜等不被堵塞，延长使用寿命。超滤作为净水器的后续处理阶段，其过滤精度较高，不仅可以过滤泥砂、悬浮物等大颗粒杂质，还可以过滤细菌病毒、有机物等小分子物质，而对人身体有益的矿物质元素则被保留。超滤用于净水器的净水处理，具有成本低廉、产水量大、操作简便、不需任何化学药剂等优点，可以满足人们煲汤、做饭、洗菜等用水需求。反渗透净水技术是一种利用压差的膜分离技术，其精度高、出水水质好，可以去除水中的无机盐、各种金属离子、小分子的有机物、细菌病毒等物质，处理后的水成为真正的“纯水”，因此逐渐成为直饮水净化的技术主流，但是也存在着废水产生量大、自来水中有益无机矿物元素一起去除的缺点。

（3）物化消毒净水技术。

以紫外线为主的除菌消毒技术是净水器主要净水技术之一，该处理方法不需要添加任何化学药剂即可杀死各种病菌，而且杀菌速度快、杀菌效果好，基本上可以实现所有水中细菌病毒的杀除。由于自来水水质较好，可以提高紫外线的透光率，增加消毒效果，消毒过程中也不会产生副产物，具有广泛的应用前景。

2 净水器的应用现状

（1）反渗透净水技术的应用。

东莞某品牌反渗透家用净水器，通过其净化后，测定自来水中各种有机污染物、各种重金属离子和各项阴离子指标的变化情况。实验结果表明：通过反渗透净化处理，对三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷的去除率分别为91.3 %、100 %、92.8 %，可见反渗透对有机污染物的去除效果非常好。经过反渗透净化处理，对锰和镍的净化率分别为49.1 %和59.8 %， 对其它检出的6种重金属去除率均在80 %以上，对四种检出的阴离子的去除率均大于80%，由此表明其反渗透对大部分重金属、阴离子具有较好的净化效果[1]。

（2）紫外线消毒净水技术的应用。

紫外线消毒主要是去除自来水中由于细菌滋生而导致的细菌超标问题，在进入紫外线消毒之前原水应先经过预处理、超滤、 活性炭吸附等去除水中的颗粒物和有机物，然后在进行紫外线杀菌处理。 目前家用净水器紫外线消毒技术主要由外套筒、紫外灯、石英套管和电路组成。在外套筒内，水和紫外线相接触进行杀菌消毒，外套筒应对紫外线具有较高的反射率，一般采用不锈钢材料。紫外线由紫外灯发射，紫外灯必须具备较高的效能和使用寿命，并对水温具有较强的适应性，通常为4～40℃。紫外灯装在石英套管内与水隔开，石英套管材料要求具有较高的透射率。紫外线消毒技术十分成熟，但是在家用净水器方面应用并不广泛，这是受到家庭使用特点及稳定性、安全性等因素的影响[2]。

（3）活性炭净水技术的应用。

李竹等对上海居民家庭所使用的活性炭净水器的净水效果进行了调查分析，共调查了248户，分别采集进出水水样进行检测，并调查活性炭滤芯的出水量和更换情况。调查结果表明：活性炭净水器出水耗氧量出现不合格的问题，夏季出现水中有机物浓度超标问题，表明活性炭吸附达到饱和，丧失净化功能，不仅不能起到净化效果，还容易导致有机物析出而发生二次污染问题，因此必须开发活性炭滤芯的失效预警功能，使滤芯能够得到及时更换[3]。

3 展望

人们对水质要求的逐渐提升促进了家用净水器市场的逐步发展，目前我国生产净水器的厂家非常众多，各种品牌所采用的净水技术也不尽相同，但是为了满足人们日益增长的生活需求，必须加大研发家用进水器的技术含量。一方面，要加大新型净水技术的进一步研发，通过新技术、新工艺、新材料的应用，进一步降低净水成本，能够节水、节能并保证净水安全性、可靠性和稳定性。另一方面，加大家用净水器智能化的研发，解决用户在使用过程中的便利和安全性问题，使使用者能够及时掌握净水器的工作状态，如滤芯更换报警、缺水提示、自动清洗等功能。最后，应该提高净水器的售后服务水平和信息化水平，推动净化器市场逐步走向规范化。

参考文献：

[1]张彦鲁，王新魁.反渗透净水器的净化效果分析[J].广东化工，2016，43（17）：170171.

[2]周有福.紫外线消毒技术在家用净水器中的应用[J].中国高新技术企业，2015，13（16）：4142.

[3]李竹，凌霄，崔文广，等.上海市家用活性炭净水器出水有机物含量及影响因素[J].环境与健康杂志，2015，32（5）：415419.