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1、 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。PH值（hydrogen ion concentration的简称） PH值表示水溶液中的酸碱度；PH值的应用范畴在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时水呈碱性，pH愈大，水的碱性愈大；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：00.5 GPG为软水； 0.53.5 GPG为微

2、硬；3.57.0 GPG为中硬； 710.5 GPG为硬水；10.514.0 GPG为专门硬； 14.0 GPG以上为极硬；水质分类2.1 纯洁水 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。（纯洁水在生产过程中，源水只有50%-75%被利用） 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：在国标中要紧体现为三氯甲烷和四氯化碳含量的规

3、定。（国标GB173241998中明确规定：饮用纯洁水中三氯甲烷和四氯化碳的含量分不不得超过0.02mg/L、0.001mg/L）；2.2 矿物质水定义：矿物质水是指在纯洁水的基础上添加矿物质类食品添加剂而制成的水。人体内矿物质微量元素：A必需微量元素（ 碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁 ）；B可能必需微量元素（ 锰、硅、硼、钒、镍 ）；C有潜在毒性，但低剂量可能有功能作用的微量元素 （氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡 ）2.3 矿泉水天然矿泉水，是指从地下深处自然涌出的或经人工挖掘的、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

4、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。2.4弱碱水弱碱水可饮用PH值在7.49.5 。天然弱碱水除了PH值成碱性，调剂人体酸碱度外，还富含硼、锌、硒、铬等离子矿物和微量元素，是上好的饮品。（目前，世界上只有法、俄、德等少数国家出产天然弱碱水）。 特点： 渗透力强、改善人体微循环，促进新陈代谢； 高含氧量，活化细胞，增强免疫力； 溶解力强，易于吸取，加速体内毒素排泄； 最接近人体细胞水，具有保健功能。 水的酸碱度是由水中所含的离子决定的，纯洁水去掉了所有矿物质离子，因此本来出现中性, 但接触了空气中的二氧化碳后, 会慢慢偏向pH弱酸性。PH 6.4 ：酸性

5、水； PH = 6.58.0 中性水； PH 8.0 碱性水；水的化学结构为H2O, 纯水一样PH性为中性（PH=7），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。2.5 软水（soft water）指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 天然软水一样指江水、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产生； 洗衣物更容易去污，可节约各种洗涤剂50%80%； 软水减小热水器修理爱护，提升热效率。2.6硬水（h

6、ard water）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：硬水又分为临时硬水和永久硬水。临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。 通常我们所讲的“硬水”与“软水”，要紧是指碳酸钙和碳酸镁的含量，用ppm来表示，一样将水的硬度分为4个等级：软水:0-60ppm ； 稍硬水：60-120ppm ； 硬水：120-180ppm ； 极硬水：181ppm以上；小小知识点：A. 人体是由80多种元素所组成。按照元素在人体内的含量不同，可分为宏量元

7、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。三、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

8、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。四、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立方水五、水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

9、渗透（RO）微滤（MF）：过滤精度一样在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（UF）：过滤精度在0.001-0.1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，滤芯一样三年更换一次。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%的自来水白费掉。不适合家庭使用，一样用于工业纯水制造。反渗透（RO）：过滤精度在

10、0.0001微米。 可去除水中几乎一切有益物质和有害物质。制出的是纯洁水。一样用于纯洁水、工业超纯水、医药超纯水的制造。也可家庭使用，但长期饮用纯洁水对躯体不行。六、膜技术简介 膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜能够在分子范畴内进行分离，同时这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一样为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，按照材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜要紧是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜是由高分子

11、材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区不，下图简单示意了四种不同的膜分离过程：（箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留）：6.1 PP棉滤芯 PP滤芯（又称熔喷滤芯）是一种采纳无毒无味聚丙烯为原料。pp滤芯具有孔径平均，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。（一样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、平均，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挡住，过滤效率在9

12、8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。压力高时能够在内衬聚丙乙烯支架（或不朽钢骨架） （5） 价格廉价, 多用于第一级过滤 ,一次性使用。6.2 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、成效稳固、化学稳固性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高等优点。6.3 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

13、用：脱色和过滤，去除水中异色、异味。按材质分类：6.3.1 椰壳活性炭：采纳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。6.3.2 果壳活性炭：果壳活性炭要紧以果壳和木屑为原料，经炭化、活化、精制加工而成。具有比表面积大、强 果壳活性炭度高、粒度平均、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。6.3.3 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

14、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。6.3.3.1 木质柱状活性炭：采纳优质木屑、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，达到最大吸附与脱附，从而大大提升产品的使用寿命（平均2-3年），是一般煤质炭的1.4倍。 有柱状和球形颗粒等规格。6.3.4 煤质活性炭：用优质无烟煤作为原料精制而成，外形分不为柱状、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

15、木质活性炭之间。6.3.4.1 煤质柱状活性炭：煤质柱状活性炭选用优质无烟煤为原料，采纳先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点。6.3.4.2 煤质颗粒活性炭：选用优质无烟煤为原料，采纳先进的工艺精制而成，外观为黑色不定型颗粒。具有间隙结构发达，比面积大，吸附能力强，机械强度高，床层阻力小，化学稳固性能好，易再生，经久耐用等优点。6.3.5 净水活性炭：净水系列活性炭选用优质果壳椰子壳为原料，采纳先进的生产工艺精制加工而成。产品具有孔隙结构发达，强度高，杂质含量低，颗粒度适当，阻力小，易于再生等优点。对水质净化有极好

16、的成效，它不但能除去异臭异味，提升水的纯洁度。对水中各种杂质如氯、酚、砷、铅、氰化物、农药等有害物质也有专门高的去除率。6.4 超滤膜： 超滤起源因此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，因此他提出超滤一语，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年代是高速进展期，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只承诺水及

17、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，其孔径只承诺水分子、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。6.4.1 超滤膜的分类：超滤膜按照膜材料的不同，可分为无机膜和有机膜、无机膜（要紧是陶瓷膜和金属膜）。6.4.1.1 有机膜有机膜要紧是由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。按

18、照膜形状的不同，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差不多上差不多上中空纤维膜 6.4.1.2 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，阻碍口感。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。6.4.2 PVC（聚氯乙烯）合金超滤膜PVC合金超滤膜，采纳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截留清除。PVC合金超滤膜的发明人陈良

19、刚告诉记者，通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。6.4.3 PVDF（聚偏氟乙烯）超滤膜产品具有高通量、高强度、耐污染且耐腐蚀的特点。是国际上工程界和学术界公认的高抗污染膜材料。其最大的特点是极高的化学稳固性。而化学稳固性决定了其突出的抗氧化能力和耐酸碱性能。 A、PVDF亲水性较差； B、PVDF具有优良的耐紫外线和高能辐射性； C、PVDF具有优良的耐化学腐蚀性、优良的耐高温色变性和耐氧化性； D、PVDF具有优良的耐磨性、柔韧性、专门高的抗涨强度和耐冲击性强度。 E、能在较宽的PH（1-13）范畴内使用，能够在强酸和强

20、碱和各种有机溶剂条件下使用。6.4.4 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，专门是具有能够在高温下连 续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳固等突出优点。6.4.5 PAN（聚丙烯腈）超滤膜A、具有优良的化学稳固性，有耐酸、耐碱以及耐水解的性能，能广泛应用于各种领域； B、膜丝具有专门好的强度和柔韧性； C、通过亲水改性，产水量大，并具备专门强的抗污染性； D、膜丝配方材料少，工艺容易操纵，可不能显现象PVC原料配方材料多而导致膜本身的异味

21、咨询题。6.4.6 平板膜（flat membrane）平板膜外形像平板或纸片状的膜。通常是把铸膜液刮在无纺布或纤维支撑布上制得的。6.4.7 中空纤维膜（hollow fiber membrane）外形像纤维状，具有自支撑作用的膜。是超滤膜的一种。它是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径:0.5-2.0mm，内径:0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔。原水在中空纤维外侧或内腔加压流淌，分不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小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。6.4.8 荷兰IMT七孔滤芯膜 A、衰减较慢，反冲洗后复原能力强；B、膜面积较大膜表面微

22、孔平均，过滤稳固性提升；C、使用安全材料聚醚砜 6.4.9 汉斯顿GPAN超滤膜 GPAN超滤膜，是德国汉斯顿水务集团自主研发的强芯超滤膜。 特性： A、具有超强的化学稳固性，耐酸、耐碱以及耐水解的性能； B、精度高、通量大、抗污染、耐冲击性强、耐高温、耐氧化； C、亲水性专门好，膜材为食品级改性材料； D、正冲与反冲后有级强的复原能力。抑菌、防自身污染。 6.4.10 过滤原理及性能特点超滤是一种与膜孔径大小有关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只承诺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

23、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。 6.4.10.1 超滤膜的制水流程自来水先进入超滤膜管内，在水压差的作用下，膜表面上密布的许多0.01微米的微孔只承诺水分子、有益矿物质和微量元素透过，成为净化水。而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在超滤膜管内，在超滤膜进行冲洗时排出。 6.4.10.2 超滤膜冲洗流程超滤膜使用一段时刻后，被截留下来的细菌、铁锈、胶体、悬浮物、大分子有机物等有害物质会依附在超滤膜的内表面，使超滤膜的产水量逐步下降，专门是自来水质污染严峻时，更易引起超滤膜的堵塞，定期对超滤膜进行冲洗可有效复原膜

24、的产水量。 6.4.10.3 超滤膜滤芯将成束的超滤膜丝通过浇铸工艺后制成（如下图所示）超滤芯，滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的超滤膜丝三部分组成。环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的间隙，形成原液与透过液之间的隔离。 6.4.11 内压式和外压式中空纤维超滤膜 按进水方式的不同，超滤膜又分为内压式和外压式两种。 6.4.11.1 内压式中空纤维超滤膜：即原液先进入中空丝内部，经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液，浓缩液则留在中空丝的内部，由另一端流出，流向参见下图所示： 6.4.11.2 外压式中空纤维超滤膜：原液经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液，而截留的

25、物质则聚拢在中空丝的外部，其流向见图所示： 6.4.12 阻碍超滤膜产水量因素 A、温度对产水量的阻碍：温度升高水分子的活性增强，粘滞性减小，故产水量增加。反之则产水量减少，因此即使是同一超滤系统在冬天和夏天的产水量的差异也是专门大的。B、操作压力对产水量的阻碍：在低压段时超滤膜的产水量与压力成正比关系，即产水量随着压力升高随着增加，但当压力值超过0.3MPa时，即使压力再升高，其产水量的增加也专门小，要紧是由于在高压下超滤膜被压密而增大透水阻力所致。C、进水浊度对产水量的阻碍：进水浊度越大时，超滤膜的产水量越少，而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞。D、流速对产水量的阻碍：流速的变化对产水量的

26、阻碍不像温度和压力那样明显，流速太慢容易导致超滤膜堵塞，太快则阻碍产水量。6.5 RO膜（反渗透膜）RO是英文Reverse Osmosis的缩写，中文意思是“反渗透”（也有“逆渗透”的讲法）。所谓“反渗透（RO）”是指施加比渗透压更大的压力，使水通过半透膜而除去水中杂质和矿物质的一种净水装置。这是美国佛里达大学瑞得（C.E.Reid）教授在1953年发明的，最早系由植物输送养分和水分中得到的灵感植物从根部吸取养分和水分，即可利用渗透原理送到茎和枝叶。因此，若在浓度较高的浓液（不洁的水）上加压，使它通过半透膜，即可将不纯的物质分开，包括原先溶解、悬浮在水中的杂质，而得到浓度较低，亦即专门洁净的

27、水。由于RO膜的孔径是头发丝的一百万分之一，一样肉眼无法看到。而细菌、病毒是它的500倍，因此只有水分子才能通过，其它杂质和重金属均由废水管排出。因此，海水淡化以及太空船、航天飞机等废水回收处理均采纳此方法，而且能够成为体外的高科技人工肾脏（透析器）。反渗透纯洁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许多的心血、时刻及金钞票研究出来的，并不是一样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咨询题，花费了约5亿美元才研究出来的。因此，纯洁水在美国又称为“太空水”。它的功能通过证实是能将农药、细菌、色素、重金属及杂质有效地清除，并将纯洁的水分子保留下来。此外，海水

28、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反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10*-9米），在一定的压力下，H2O分子能够通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使能够透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。RO反渗透的由来：1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发觉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,而产生疑咨询,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.通过解剖发觉海鸥体内有一层薄膜,该薄膜专门周密,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差不多理论架构;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