净水知识原理净水器培训课件

1、净水知识原理净水器培训净水知识原理净水器培训01020304水质专业术语水质分类水中物质分类有害物质直径大小目 录 / contents0506水物理处理技术市场上常见的净水器01020304水质专业术语水质分类水中物质分类有害物质直径水质专业术语01水质专业术语011、水质专业术语1.1悬浮物：（suspended solids简称SS） 水中的悬浮物质是颗粒直径约在510mm以上的微粒，肉眼可见。这些微粒主要是由沙、粘土、藻类、细菌、病毒、以及高分子有机物等组成，常常悬浮在水流之中。水产生的浑浊现象，也都是由此类物质所造成。（水中杂质按其颗粒大小可分为三类：颗粒最大的称为悬浮物；其次称为胶

2、体物；最小的是分子和离子称为溶解物）1.2胶体：（Colloid） 水中的胶体物质是指直径在0.1-0.001um之间的微粒。胶体是许多分子和离子的集合物，包括无机胶体如铁、铝、硅的化合物，有机胶体如植物或动物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。 1.3 溶解物：（Dissolve things） 水中的溶解物质是直径0.001um的微小颗粒。主要是溶解于水的以低分子存在的溶解盐类的各种离子和气体。1.4 TDS值 （total dissolved solids的缩写） TDS中文译名为溶解性总固体，又称总含盐量，测量单位为毫克 / 升（ mg/L ） , 它表明 1 升 水中溶有多少毫克溶解性总

3、固体。 TDS 值代表了水中溶解物杂质含量， TDS 值越大，说明水中的杂质含量大，反之，杂质含量小。 1、水质专业术语1.1悬浮物：（suspended sol1.5 浑浊度:(urbidity) 浑浊度是表达水中不同大小、不同相对密度、不同形状的悬浮物、胶体物质、浮游生物和微生物等杂质对光所产生的效应。（1976年颁布的生活饮用水水质标准规定，浊度不超过5度）。1.6 硬度水中的一些金属离子的浓度，如钙、镁、铁、锰、锌等，一般铁、锰、锌等离子在水中的含量很少，可以略去不计。通常就把钙、镁离子的总浓度看作水的硬度。硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。中国建设部

4、饮用净水水质标准 300 ppm。1.7 PPM 值PPM值表示水溶液中的溶质浓度；ppm表示百万分之一；（例：1ppm表示百万分之一）； 对于溶液：即1升水溶液中有1/1000毫升的溶质，则其浓度（溶质质量分数）为1ppm。国家标准GB5749-2006生活饮用水卫生标准中对饮用自来水的溶解性总固体（TDS）有限量要求：溶解性总固体1000mg/L；换算关系：1mg/L=1ppm。1.8 PH值（hydrogen ion concentration的简称）PH值表示水溶液中的酸碱度；PH值的应用范围在0-14之间。当pH7时水呈中性；pH7时水呈酸性，pH愈小，水的酸性愈大；当pH7时水呈碱

5、性，pH愈大，水的碱性愈大；1.9 GPG值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：（1）0.00.5 GPG为软水；（2）0.53.5 GPG为微硬；（3）3.57.0 GPG为中硬；（4）710.5 GPG为硬水；（5）10.514.0 GPG为很硬；（6）14.0 GPG以上为极硬；1.5 浑浊度:(urbidity)水质分类02水质分类022、水质分类纯净水: 定义：不含任何有害物质和细菌、病毒。如有机污染物、无机盐、任何添加剂和各类杂质的水。（纯净水在生产过程中，源水只有50%-75%被

6、利用） 标准：1998年4月发布了GB1732231998瓶装饮用纯净水和GB173241998瓶装饮用纯净水卫生标准。在这两个标准中，共设有感观指标4项、理化指标4项、卫生指标11项。 金属指标：标准中规定了铅、砷、铜的含量，铅、砷要求不得超过0.1mg/L； （铅、砷为有毒有害元素，铅可由呼吸道或消化道进入人体并蓄积在人体内，当血液中含铅量为0.60.8mg/L时就会损害内脏，而砷的化合物会引起中毒，铜在标准中规定不得超过1.0mg/L）； 有机物指标：在国标中主要体现为三氯甲烷和四氯化碳含量的规定。（国标GB173241998中明确规定：饮用纯净水中三氯甲烷和四氯化碳的含量分别不得超过0

7、.02mg/L、0.001mg/L）；2、水质分类纯净水:矿物质水: 定义：天然矿泉水，是指从地下深处自然涌出的或经人工发掘的、未受污染的地下矿水，它含有一定量的矿物质、微量元素。长期饮用矿泉水，对人体确有较明显的营养保健作用。 矿物质元素：矿泉水含有多种矿物质，如钙、镁、钠、二氧化碳等成分，能健脾胃，增食欲，使皮肤细润。2.2矿物质水:2.22.3弱碱性水: 定义：弱碱水可饮用PH值在7.39.0 。天然弱碱水除了PH值成碱性，调节人体酸碱度外，还富含硼、锌、硒、铬等离子矿物和微量元素，是上好的饮品。 特点： 渗透力强、改善人体微循环； 高含氧量，活化细胞； 溶解力强，易于吸收； 最接近人体

8、细胞水。 水的酸碱度是由水中所含的离子决定的，纯净水去掉了所有矿物质离子，所以本来呈现中性, 但接触了空气中的二氧化碳后, 会渐渐偏向pH弱酸性。 PH7.0 碱性水； 水的化学结构为H2O, 纯水一般PH性为酸性（PH7），但有时因为水中其他的溶解性物质, 例如天然矿泉水中溶解的矿物质种类, 会使得其酸碱值产生不同。2.3弱碱性水:2.4软水: 定义：指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.050 毫克升后得到的软化水。 功能： 洗脸、沐浴具有美肤作用皮肤更细腻而光洁； 预防结石病发病率； 软水减少洁具污垢的

9、产生； 洗衣物更容易去污，可节省各种洗涤剂50%80%； 软水减小热水器维修维护，提高热效率。2.4软水:2.5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硬水多少。 硬水的的分类：硬水又分为暂时硬水和永久硬水。 暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，经煮沸后可被去掉，这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的，经煮沸后不能去除。 通常我们所说的“硬水”与“软水”，主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量，用ppm来表示，一般将水的硬度分为4个等级： 软水:0-60ppm； 稍硬水：60-120ppm； 硬水：120-180ppm； 极硬水：

10、181ppm以上；2.5硬水:2.6小小知识点： A. 人体是由80多种元素所组成。 根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类。凡是占人体总重量的万分之一以上的元素， 如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等，称为宏量元素；凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素（铁又称半微量元素）。 B. 正常成人每天饮水量应在1.53.0 L为最佳。2.6小小知识点：水中物质分类03水中物质分类033、水中物质分类水中物质分类： 水中的杂质种类极多。按其性质可分为无机物、有机物和微生物。按分散体系分类，即按杂质粒子的大小及同水之间的相互关系来分

11、类，可分为以下三类： 3.1分子-离子分散系：即溶解性物质，小于0.001微米，包括各种无机的、有机的低分子物及其离子，在水中成为溶 液。 3.2 胶态分散系：即胶体物质，大小由0.001-0.1微米，其中有的高分子物以溶液存在，溶胶微粒以溶胶存在。 3.3 粗分散系：即悬浮物质，大于0.1微米，其中有悬浊液和乳浊液。3、水中物质分类水中物质分类：有害物质直径大小04有害物质直径大小044.有害物质直径大小有害物质直径大小 物质名称 粒径大小：微米（m） 细菌 0.02-40 过滤性病毒 0.02-0.1 碳黑 0.015-0.09 石棉微粒 0.06-0.8 铁锈泥沙 100以上。小小知识点

12、：单位换算：长度：1毫米（mm）=1000微米（m） ； 1微米（m）=1000纳米（nm）体积：1加仑（G）=3.785升（L） ； 压力：1兆帕（MPa）=10公斤（KG） ；水的重量与体积：1吨水=1000升水=1立方水4.有害物质直径大小有害物质直径大小 水物理处理技术05水物理处理技术055、水物理处理技术净水器分类净水器按过滤精度分为：微滤(MF)、超滤(UF) 、钠滤(NF) 、反渗透(RO)微滤(MF)：过滤精度一般在0.1-1微米。 用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌，病毒等有害物质。滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。超滤

13、(UF)：过滤精度在0.01-0.1微米。 可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。滤芯可实现自动冲洗与反冲洗，滤芯一般三年更换一次。纳滤(NF)：过滤精度在0.001-0.0001微米。 可去除水中有害杂质，但水的回收率比较低。制水过程中会有约50%的自来水浪费掉。不适合家庭使用，一般用于工业纯水制造。反渗透(RO)：过滤精度在0.0001微米。 可去除无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质，以获得高质量的纯净水。一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造、家庭使用。5、水物理处理技术净水器分类5.2 PP棉滤芯 PP滤芯(

14、又称熔喷滤芯)是一种采用无毒无味聚丙烯为原料。pp滤芯具有孔径均匀，外疏内密的深层过滤结构，并具有过滤效率高，耐酸碱的优良特性。能有效地除去液体中的悬浮物、微粒、铁锈等杂质。（一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质）；特点： (1)、滤芯孔径致密、均匀，过滤效率高。由于颗粒会在滤芯孔道中发生架桥现象，使小于孔道的颗粒也能被阻拦住，过滤效率在98以上。 (2)、自身洁净度高，对水质无污染。 (3)、耐酸、碱等化学试剂及有机溶剂的腐蚀。 (4)、强度大，当过滤进出口压差为0.4mpa时，滤芯不变形。压力高时可以在内衬聚丙乙烯支架(或不锈钢骨架) (5)、 价格便宜, 多用于第一级

15、过滤 ,一次性使用。5.2 PP棉滤芯 5.3陶瓷滤芯 陶瓷膜也称CT膜，最小过滤精度0.1um。 具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高等优点。（一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质）；5.3陶瓷滤芯 5.4活性炭滤芯 活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。物理性状：黑色无定形粒状物或细微粉末。无臭。无味。无砂性。不溶于任何溶剂。作用：脱色和过滤，去除水中异色、异味。5.4活性炭滤芯5.5离子交换树脂离子交换树脂可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树

16、脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类通过离子交换技术。作用：去除适量钙、镁离子，防止盛水容器表面结垢。同时，使流经该滤芯的水体变软，从而有效防止人体因长期饮用硬水而患上结石病。5.5离子交换树脂5.6活性炭材质分类：椰壳活性炭：采用优质进口椰子壳为原料精制而成，外形为不定形颗粒，具有机械强度高，孔隙结构发达，比表面积大，吸附速度快，吸附容量高，易于再生，经久耐用等特点。果壳活性炭：果壳活性炭主要以果壳和木屑为原料，经炭化、活

17、化、精制加工而成。具有比表面积大、强 果壳活性炭度高、粒度均匀、孔隙节构发达、吸附性能强等特点。并能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染以及有机溶剂的回收等。木质活性炭：以优质木材为原料，外形为粉末状，经高温炭化、活化及多种工序精制而成木质活性炭，具有比表面积大，活性高，微孔发达，脱色力强，孔隙结构较大等特点，孔隙结构大，能有较吸附液体中的颜色等较大的各种物质、杂质。 木质柱状活性炭：采用优质木屑、椰壳等为原料，经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、炭化、活化而制成。柱状活性炭比传统的煤质柱状炭灰份低、杂质少、气相吸附值、CTC占绝对优势。产品孔径分布合理，达到最大吸附与

18、脱附，从而大大提高产品的使用寿命（平均2-3年），是普通煤质炭的1.4倍。 有柱状和球形颗粒等规格。煤质活性炭：用优质无烟煤作为原料精制而成，外形分别为柱状、颗粒、粉末、蜂窝状、球形等形状，具有强度高，吸附速度快，吸附容量高，比表面积较大，孔隙结构发达，孔隙大小在于椰壳活性炭和木质活性炭之间。煤质颗粒活性炭：选用优质无烟煤为原料，采用先进的工艺精制而成，外观为黑色不定型颗粒。具有空隙结构发达，比面积大，吸附能力强，机械强度高，床层阻力小，化学稳定性能好，易再生，经久耐用等优点。5.6活性炭材质分类：5.7常见的活性炭滤芯： 1.颗粒活性炭滤芯（UDF） 2.烧结活性炭滤芯 3.块状活性炭滤芯

19、4.后置活性炭滤芯科为颗粒活性炭滤芯科为块状活性炭滤芯烧结活性炭5.7常见的活性炭滤芯：科为颗粒活性炭滤芯科为块状活性炭滤芯5.8超滤膜起源及原理：超滤起源于是1748年，Schmidt用棉花胶膜或璐膜分滤溶液，当施加一定压力时，溶液（水）透过膜，而蛋白质、胶体等物质则被截留下来，其过滤精度远远超过滤纸，于是他提出超滤一语，1896年，Martin制出了第一张人工超滤膜，其20世纪60年代，分子量级概念的提出，是现代超滤的开始，70年代和80年代是高速发展期，90年代以后开始趋于成熟。超滤膜筛分过程是以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔

20、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，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而达到净化过程。5.8超滤膜起源及原理：5.9超滤膜的分类： 超滤膜根据膜材料的不同，可分为无机膜和有机膜、无机膜（主要是陶瓷膜和金属膜）。有机膜 有机膜主要是由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚

21、偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同，可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等。目前，市面上家用净水器用的膜基本上都是中空纤维膜无机膜 无机膜中，陶瓷超滤膜在家用净水器中应用比较多。陶瓷膜寿命长，耐腐蚀，但出水有土味，影响口感。同时陶瓷膜易堵塞，清洗不易。中空纤维超滤膜由于其填充密度大，有效膜面积大，纯水通量高，操作简单易清洗等优势，被广泛应用于家用净水行业。陶瓷膜金属膜5.9超滤膜的分类：陶瓷膜金属膜5.10PVC（聚氯乙烯）合金超滤膜： PVC合金超滤膜，采用0.01微米0.1微米极细孔径的膜作为过滤介质。当自来水通过超滤膜时，其中的对人体有害的悬浮颗粒、细菌、病毒、胶体以及大分子有机物会被

22、截留清除。PVC合金超滤膜的发明人陈良刚告诉记者，经过该工艺处理的直饮水，细菌残留量少于百万分之一，完全满足饮用要求。 特性：精度高、能耗低、抗污染、通量大。PES（聚醚砜）超滤膜： 聚醚砜树脂（PES）是英国ICI公司在1972年开发的一 种综合性能优异 PES颗粒的热塑性高分子材料。它具有优良的耐热性能、耐水解性能、物理机械性能、绝缘性能等，特别是具有可以在高温下连 续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点。PES（聚醚砜）超滤膜5.10PVC（聚氯乙烯）合金超滤膜：PES（聚醚砜）超滤膜PAN（聚丙烯腈）超滤膜: 特性： A、具有优良的化学稳定性，有耐酸、耐碱以及耐水解的

23、性能，能广泛应用于各种领域； B、膜丝具有很好的强度和柔韧性； C、经过亲水改性，产水量大，并具备很强的抗污染性； D、膜丝配方材料少，工艺容易控制，不会出现象PVC原料配方材料多而导致膜本身的异味问题。PP（聚丙烯）超滤膜: 聚丙烯（PP）超滤膜是超滤膜的一种。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩排除，抗污性中等，可长期连续运行。聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。 聚丙稀中空纤维超滤技术是一种广泛用于水的净化，溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单，不需加热，能

24、源节约，低压运行，装置占地面积小。 PAN（聚丙烯腈）超滤膜:5.11 RO膜（反渗透膜）的发展背景:1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后，吐出一小口的海水，而产生疑问，因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的。经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜，该薄膜非常精密，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外，此即往后反渗透法的基本理论架构，并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备，在1960年经美国

25、联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜，一年约投入四亿美元经费研究，以运用于太空人使用，使太空船不用运载大量的饮用水升空，直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多，使之质与量更加精进，从而解决了人类饮用水中的难题。5.11 RO膜（反渗透膜）的发展背景:RO膜（反渗透膜）的用途： RO膜，是Reverse Osmosis membrane 的缩写，中文意思是:逆渗透或者反渗透，渗透是水的一种物理现象。由于水存在浓度的差异，而水的渗透方式是由低浓度流向高浓度，反渗透，顾名思义即水一旦加压之后，将

26、由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理。 逆渗透净水机就是在高浓度水的一边加压，使水份从高浓度穿过RO膜迫往低浓度的一边，从而达到把水净化的目的。由于RO膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出，所有海水淡化的过程，以及太空人废水回收处理均采用此方法，因此 RO 膜又称体外的高科技人工肾脏。 反渗透纯净水机是一种高科技的产品。它是经由美国许多的科学家付出无数的心血、时间及金钱研究出来的，并不是一般的滤水器所能类比的。据介绍，六十年代，美国为解决太空人上月球的饮水问题，花费了约5亿美元才研究出来的。所以，纯净水在美国又称为“太空水”。它的功能经过证实是能将农药、细菌、色素、重金属及杂质有效地清除，并将清纯的水分子保留下来。此外，海水淡化以及血液医学透析也已成功运用反渗透的原理实现了普惠社会。 RO膜民用方面最多是用于纯水机方面，作为纯水机净化的过滤装置之一，在自来水到净水的过滤中起了最核心的作用。RO膜能够有效的去除水中钙、镁、细菌、有机物、无机物、金属离子和放射性物质等，经过该装