大慶凈水設(shè)備的凈化原理主要有以下幾種:
物理過濾
微濾:通過微濾膜過濾,孔徑一般在0.1微米至1微米之間,能有效去除水中的泥沙、鐵銹、懸浮物、膠體等較大顆粒的雜質(zhì),使水變得清澈透明。常見的微濾設(shè)備有濾網(wǎng)式過濾器、陶瓷過濾器等,一般作為凈水設(shè)備的前置過濾,保護后續(xù)更精細(xì)的過濾元件。
超濾:采用超濾膜過濾,孔徑通常在0.01微米至0.1微米之間,可以過濾掉水中的大分子有機物、細(xì)菌、病毒等,但對一些小分子物質(zhì)和溶解性離子的去除效果有限。超濾膜一般由高分子材料制成,具有較高的通量和較好的機械強度,常見的超濾設(shè)備有家用超濾凈水器等。
納濾:納濾膜的孔徑在1納米至10納米之間,介于超濾和反滲透之間,能夠去除水中的部分硬度離子、有機物和重金屬離子等,同時保留一些對人體有益的礦物質(zhì),出水口感較好。納濾技術(shù)在飲用水處理和工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
反滲透:利用半透膜的原理,在壓力作用下,使水通過半透膜而鹽分等雜質(zhì)被截留,從而達到除鹽和去除其他小分子雜質(zhì)的目的。反滲透膜的孔徑極小,一般在0.1納米至1納米之間,能有效去除水中的幾乎所有溶解性固體、有機物、細(xì)菌、病毒等,產(chǎn)出的水幾乎為純水。常見的反滲透設(shè)備有家用反滲透凈水器、工業(yè)反滲透純水設(shè)備等。
化學(xué)吸附
活性炭吸附:活性炭具有極大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu),能夠吸附水中的有機物、余氯、異味、色素等?;钚蕴靠梢苑譃轭w粒活性炭和粉末活性炭等,在凈水設(shè)備中通常作為后置過濾,用于改善水的口感和去除水中的微量有機物。一些高端的活性炭還經(jīng)過特殊處理,如載銀活性炭,具有一定的抗菌性能。
離子交換樹脂吸附:離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的高分子材料,通過離子交換反應(yīng)去除水中的鈣、鎂、鐵、錳等金屬離子,降低水的硬度,還可以去除一些重金屬離子和放射性離子等。例如,強酸性陽離子交換樹脂可以去除水中的鈣、鎂離子,實現(xiàn)軟化水的目的;螯合樹脂可以選擇性地吸附重金屬離子,用于重金屬污染水的處理。
消毒殺菌
紫外線消毒:利用紫外線的殺菌作用,破壞細(xì)菌、病毒等微生物的DNA結(jié)構(gòu),使其失去繁殖和生存能力,從而達到消毒殺菌的目的。紫外線消毒具有殺菌速度快、效率高、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點,在小型家用凈水器和一些對水質(zhì)要求較高的工業(yè)水處理中應(yīng)用廣泛。一般來說,紫外線消毒設(shè)備需要與其他過濾技術(shù)配合使用,以確保消毒效果的同時去除水中的雜質(zhì)。
臭氧消毒:臭氧是一種強氧化劑,具有很強的殺菌消毒能力,能夠迅速殺滅水中的細(xì)菌、病毒、真菌等微生物,還可以氧化分解水中的有機物、去除異味等。臭氧消毒后的水不會產(chǎn)生有害的消毒副產(chǎn)物,但臭氧本身具有一定的毒性,需要在使用后進行適當(dāng)?shù)奶幚?,確保水中臭氧殘留量符合安全標(biāo)準(zhǔn)。
氯消毒:通過向水中加入氯氣或含氯化合物,如次氯酸鈉、二氧化氯等,在水中產(chǎn)生次氯酸,次氯酸具有強氧化性,能夠破壞細(xì)菌、病毒等微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu),從而達到消毒殺菌的目的。氯消毒是一種傳統(tǒng)的消毒方法,成本低、效果好,但可能會產(chǎn)生一些消毒副產(chǎn)物,如三鹵甲烷等,長期飲用含有較高濃度消毒副產(chǎn)物的水可能對人體健康產(chǎn)生一定影響。
其他原理
磁化:通過磁場作用,使水的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生一定變化,如改變水的表面張力、溶解度、電導(dǎo)率等,從而達到一定的凈化效果。磁化水在工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有一定的應(yīng)用,但其在家庭凈水設(shè)備中的應(yīng)用相對較少,而且磁化對水的凈化效果存在一定的爭議,目前尚未得到廣泛認(rèn)可。
電解:利用電解槽對水進行電解,在陽極產(chǎn)生氧氣和酸性物質(zhì),在陰極產(chǎn)生氫氣和堿性物質(zhì),通過這種方式可以對水進行消毒殺菌、去除重金屬離子等。電解水技術(shù)在一些特定的領(lǐng)域有應(yīng)用,如醫(yī)療、美容等,但在家庭凈水設(shè)備中的應(yīng)用相對較少,而且電解水設(shè)備的成本較高,維護相對復(fù)雜。