認(rèn)識(shí)凈水電器的最重要組件——膜

　　膜過(guò)濾是一種純物理過(guò)濾，因而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而正因?yàn)楫?dāng)前各種污染都需要通過(guò)膜的過(guò)濾進(jìn)行有效解決，所以在家用凈水技術(shù)中，膜材料的科學(xué)使用是一個(gè)相當(dāng)重要的課題。但市場(chǎng)中家用凈水電器的膜被宣稱(chēng)有多種，可以說(shuō)是形形色色，常常把要購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品的消費(fèi)者們搞得暈頭轉(zhuǎn)向，不知哪一種最適合自家。 其實(shí)，目前在市場(chǎng)上凈水電器膜分離過(guò)濾型產(chǎn)品，根據(jù)過(guò)濾孔徑范圍，主要就分為微濾、超濾、納濾和反滲透四種。

　　膜材料通常由高分子聚合物或無(wú)機(jī)材料加工制成。 大小不一的孔徑呈不均勻態(tài)勢(shì)分布，當(dāng)水無(wú)選擇通過(guò)孔徑時(shí)，獲得不同的過(guò)濾效果。針對(duì)不同的原水水質(zhì)，選用不同的膜技術(shù)用于分離、截濾、去除水中的有害物質(zhì)。膜分離過(guò)程是在膜的一側(cè)給壓時(shí)，原料側(cè)組分選擇性地透過(guò)膜，從而達(dá)到分離或提純的目的。膜的分離效果的是由膜的物理結(jié)構(gòu)，孔的形狀和大小決定的。

　　總體上，壓力趨動(dòng)膜的孔徑是分類(lèi)的基礎(chǔ)。行業(yè)設(shè)立了0.01mm的顆粒，從不同孔徑出來(lái)的不同參數(shù)的水是評(píng)判膜的過(guò)濾效果的標(biāo)準(zhǔn)。

　　◎微濾

　　微濾又稱(chēng)微孔過(guò)濾，它屬于精密過(guò)濾。微濾的過(guò)濾原理有三種:篩分、濾餅層過(guò)濾、深層過(guò)濾。一般認(rèn)為MF的分離機(jī)理為篩分機(jī)理，膜的物理結(jié)構(gòu)起決定作用。此外，吸附和電性能等因素對(duì)截留率也有影響。其有效分離范圍為0.5～10μm的粒子，操作靜壓差為0.01～0.2MPa。

　　微濾膜允許大分子有機(jī)物和溶解性固體（無(wú)機(jī)鹽）等通過(guò)，但能阻擋住懸浮物、細(xì)菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過(guò)，微濾膜兩側(cè)的運(yùn)行壓差（有效推動(dòng)力）一般為0.7bar。在水處理中，微濾主要是對(duì)水中懸浮物，微小粒子和細(xì)菌的去除。

　　◎超濾

　　超濾技術(shù)是膜分離技術(shù)領(lǐng)域的重要分支，過(guò)濾孔徑范圍在0.002～0.5μm之間。在水壓的作用下，小于超濾膜過(guò)濾孔徑的水分子及小分子物質(zhì)透過(guò)超濾膜，大于其過(guò)濾孔徑的懸浮顆粒物、細(xì)菌、病毒、膠體、大分子有機(jī)物等污染物則被截留在超濾膜的一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化作用，可去除水中絕大多數(shù)污染物甚至部分的礦物質(zhì)元素。

　　超濾膜屬于中空纖維，由一束纖維制成的濾芯，中間與外圍相分離。傳統(tǒng)的中空膜處理方式是，原水即自來(lái)水從中空的中心當(dāng)中進(jìn)入，由膜壁流出。這種過(guò)濾方式存在的問(wèn)題是中空空間過(guò)于狹小，容易被雜質(zhì)堵塞或者被細(xì)小的碎石破壞，一旦被破壞整個(gè)濾芯的使用都會(huì)受影響而報(bào)廢。新式超濾的過(guò)濾方式采取了原水從外緣進(jìn)入，然后從中空纖維中流出，這樣保證了中空纖維本身不會(huì)被堵塞。但是這樣過(guò)濾依然存在一個(gè)問(wèn)題是中空纖維容易被強(qiáng)水流所壓扁變形。所以說(shuō)，中空纖維要求既要很柔軟，又需要有一定的強(qiáng)度。中空纖維有一個(gè)最重要的指標(biāo)就是其孔徑，孔徑可大可小。當(dāng)然，越小孔徑的產(chǎn)品越好。并且以細(xì)菌的通過(guò)率作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，即細(xì)菌的過(guò)濾率為99.9999%的6個(gè)lock單位為最佳，并且這個(gè)孔徑是超濾膜中最大孔徑。

　　超濾是可以去除膠體、雜質(zhì)，但是超濾膜的口徑是10nm，無(wú)法去除水中的重金屬。如果是超濾+KDF濾料也是可以的。超濾膜主要是去除雜質(zhì)和細(xì)菌病毒，在去除有機(jī)物方面自然不合格。

　　行業(yè)中，超濾膜的代表品牌有立升、泉匯來(lái)等。立升產(chǎn)品主要使用PVC合金超濾膜。該膜具有精度高、能耗低、抗污染、通量大的突出優(yōu)點(diǎn)，使超濾膜替代傳統(tǒng)工藝，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

　　超濾膜有干膜和濕膜之分，指成品膜的出廠(chǎng)保存方式。我國(guó)生產(chǎn)的超濾膜多年生產(chǎn)工藝出廠(chǎng)時(shí)無(wú)論是平板膜，卷式膜，中空纖維膜，都必須濕態(tài)保存，膜面一旦干了，膜就會(huì)損壞, 多數(shù)品牌產(chǎn)品采用的超濾膜都是濕膜，因?yàn)楸仨毐３忠欢ǖ臐駶?rùn)才能長(zhǎng)期存放，所以還要在凈水器內(nèi)部加入超濾膜保護(hù)液，保護(hù)液采用的是要用酒精，但對(duì)人體無(wú)害，在使用一段時(shí)間后就沒(méi)有異味了。一些進(jìn)口超濾膜有干膜產(chǎn)品，雖然保存時(shí)間長(zhǎng)，但成本比較高。所以大部分超濾產(chǎn)品使用時(shí)都需要通電以及排污。需注意的是，如果使用特別便宜的工業(yè)用膜，容易造成中空纖維壁或兩端接口漏水，造成無(wú)效過(guò)濾。這需要在選購(gòu)時(shí)特別注意要選擇優(yōu)質(zhì)品牌產(chǎn)品。

　　◎納濾

　　納濾(NF，Nanofiltration)是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過(guò)程，納濾膜的孔徑范圍在幾個(gè)納米左右。與其他壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離過(guò)程相比，出現(xiàn)較晚。

　　納濾的關(guān)鍵是脫鹽率到底要做到多少合適，目前市場(chǎng)上沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外制膜廠(chǎng)家似乎也沒(méi)有多少興趣。但納濾過(guò)濾效果雖然略低于反滲透，但已足夠能滿(mǎn)足人體安全飲水標(biāo)準(zhǔn)，并且制水效率高于反滲透，廢水率低。但目前市場(chǎng)用量較少，主要是原來(lái)廠(chǎng)家重視度不夠，產(chǎn)量不夠，成本較高?，F(xiàn)在已經(jīng)有許多廠(chǎng)家在開(kāi)發(fā)。脫鹽率達(dá)到90%左右，甚至85%以上基本就能達(dá)到安全飲水的需求，目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一些廠(chǎng)家在開(kāi)發(fā)，未來(lái)納濾或?qū)⒂泻艽蟀l(fā)展空間。

　　此外，利用納濾膜對(duì)不同價(jià)態(tài)粒子的選擇透過(guò)特性，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)水的軟化。納濾軟化在去除硬度的同時(shí)，還可去除水中的濁度、色度和有機(jī)物，其出水水質(zhì)明顯優(yōu)于其他軟化工藝，其進(jìn)水水質(zhì)的要求同于反滲透，必須配以預(yù)處理設(shè)備。

　　◎RO膜或稱(chēng)反滲透膜

　　RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫(xiě)，中文意思是（逆滲透），RO膜或稱(chēng)反滲透膜過(guò)濾精度為0.5納米（1000納米=1微米），可過(guò)濾水中所有物質(zhì)，包括水中天然含有的礦物質(zhì)元素。一般水的流動(dòng)方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理。

　　反滲透膜的分類(lèi)是以材質(zhì)分類(lèi)的。目前主要的反滲透膜材料有醋酸纖維素類(lèi)、芳香聚酰胺類(lèi)和聚哌嗪酰胺類(lèi)。反滲透膜的結(jié)構(gòu)有非對(duì)稱(chēng)膜和復(fù)合膜兩類(lèi)。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。常用在水處理上的就是這幾種，家用的多為中空纖維式。中空纖維膜優(yōu)點(diǎn)是孔徑小，且物理過(guò)濾，不會(huì)對(duì)水質(zhì)有不良影響，容易再生使用，是目前水過(guò)濾中非常普遍的一種技術(shù)。

　　由于RO膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之五（0.0001微米）, 一般肉眼無(wú)法看到，細(xì)菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過(guò)，其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出。

　　RO膜和超濾膜在本質(zhì)上有著區(qū)別。RO膜脫鹽率高低是膜好壞的標(biāo)志。達(dá)到95%以上的RO膜都是不錯(cuò)的。RO膜的標(biāo)準(zhǔn)是使用壽命（變形時(shí)間），一般織密度較大的RO膜可使用一年半的時(shí)間，而稍差的可能僅使用一年時(shí)間，這樣會(huì)增加使用成本。

　　RO膜產(chǎn)品代表品牌有沁園、美的及A.O.史密斯等。美的產(chǎn)品也是多采用RO，主要為美國(guó)陶氏RO膜，韓國(guó)50GPD反滲透膜濾芯，這些一般都是進(jìn)口的。如美的MRO102-4凈水機(jī)用的是韓國(guó)50GPD反滲透膜。

　　反滲透膜也有干膜和濕膜兩種。干膜和濕膜的最大區(qū)別是有沒(méi)有大量保護(hù)液和重量。海德能的膜大多是濕膜，其他品牌的一般都是干膜。

　　市場(chǎng)中有一些新名詞的膜，如打褶膜、合金毛細(xì)管式、親水膜等。都是膜過(guò)濾產(chǎn)品中的一種。醫(yī)藥級(jí)別的打褶膜最早應(yīng)用于醫(yī)藥針劑的終端過(guò)濾，強(qiáng)度好不易破漏，0.2微米過(guò)濾精度的設(shè)計(jì)，去除水中的孢子孢囊以及細(xì)菌，保留水中原有的礦物質(zhì)元素。代表品牌 3M，但生產(chǎn)成本要高。

　　親水膜作為一種高分子過(guò)濾材料，具有強(qiáng)親水性，在很低的壓力下就能過(guò)濾水中微米或納米級(jí)的微粒和細(xì)菌。沁園是代表品牌。如其QR-R5-01(B) 高密度凈水器，采用以RO膜為核心原件，科學(xué)組合雙節(jié)PP棉、燒結(jié)活性碳濾芯、親水膜復(fù)合濾芯的高純度5層過(guò)濾系統(tǒng)。獨(dú)特的“雙層”工藝更延長(zhǎng)了RO膜的使用壽命；與此同時(shí)，純“新料”制作工藝和后置復(fù)合濾芯（活性炭+親水膜）有效防止二次污染，保證凈水新鮮醇爽。

　　合金毛細(xì)管式超濾膜是立升采用價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛的PVC材料作為制膜主材，制造成本大大降低。通過(guò)對(duì)PVC的“合金”改性，使其分離性能、滲透性能、機(jī)械性能和壽命大幅度提高。

　　膜技術(shù)被稱(chēng)為21世紀(jì)的凈水技術(shù)。膜的好壞有三個(gè)指標(biāo)：一是最小孔徑。二是孔吸力，即單位面積孔的數(shù)量；第三點(diǎn)是孔分布的均勻程度?？椎牟煌螤罘从吵鏊捎貌馁|(zhì)的薄厚程度和拉織工藝，過(guò)濾水質(zhì)的結(jié)果都有所不同。質(zhì)量差的膜非常容易破漏造成無(wú)效過(guò)濾。選擇大品牌生產(chǎn)的產(chǎn)品，基本功能就沒(méi)有問(wèn)題。挑選凈水設(shè)備時(shí)需要注意首先選好過(guò)濾方式，然后要特別關(guān)注膜的材質(zhì)。而對(duì)于機(jī)器的整體來(lái)講，注意機(jī)器材質(zhì)的堅(jiān)固耐用即可，以防漏水和延長(zhǎng)機(jī)器的壽命。這主要從外觀辨析就能大致分清楚了。