（一）家庭购买纯水机的意义：
随着人口的增长，工业化程度的提高，水污染的程度越来越高，尽管最近几年国家对“三废”的管理越来越严格，但人口和社会活动的体量仍然一直在增加，再加上地表硬化工程，导致污染的水难以被地表层过滤并净化，故水污染一直是一个严重问题。
（1）水污染的主要来源有：未经处理而排放的工业废水和生活污水；化肥、农药、除草剂导致的农田污水；工业废弃物和生活垃圾的浸渍污水；矿产土壤污水。
（2）水中含有的有害物质：酸、碱、盐等无机物，自来水净化后的残余氯，铜、镉、汞、砷等重金属离子，苯、乙二醇、卤代烷等有毒有机化合物，各种病毒和细菌等。
（3）水污染对人体的危害：水污染对人体健康造成的危害包括：慢性中毒、急性中毒、病毒和细菌感染。饮用受污染的水后，有可能会造成中毒，摄入过量的有机汞导致水俣病，摄入过量的镉造成痛痛病，还有砷中毒、氰化物中毒、农药中毒等。某些有致癌作用的化学物质，如砷、铬、镍、铍、苯胺、苯并芘和其他的多环芳烃、卤代烃等污染水体后，长期饮用含有这类物质的水，就可能诱发癌症。水中的黄曲霉素（化学致癌物中最强的物质之一）可引起肝癌，还可以诱发骨癌、肾癌、直肠癌、乳腺癌等。人畜粪便等生物性污染物污染水体，可能引起细菌性肠道传染病如伤寒、痢疾、肠炎、霍乱等。肠道内常见病毒如脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、腺病毒、传染性肝炎病毒等，皆可通过水污染引起相应的传染病。某些寄生虫病如阿米巴痢疾、血吸虫病、贾第虫病、钩端螺旋体病等，也可通过水传播。
因此，控制水污染，饮用干净的水是保障我们健康的关键。
（二）家用净水机和纯水机的结构和基本原理：
家用水净化设备包含净水机和纯水机两类。
（1）家用净水机的核心部件是：超滤膜，它是由醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类及聚酰胺类等高分子材料制成的中空纤维，其纤维壁上含大量直径在2-100 nm孔，当自来水通过超滤膜，超滤膜允许有机小分子物质和溶解性无机盐等从孔壁渗出，颗粒直径孔直径的胶体、蛋白质、微生物和大分子残留在中空纤维中，每过一段时间，打开排污口，排除杂质。
图1 超滤膜的过滤原理
图2 常见超滤膜的形状
（2）家用纯水机的核心部件是：反渗透（RO）膜，它通常是由聚砜组成，因为聚砜廉价易得，机械强度好，化学性能稳定，无毒。RO膜上的孔直径可最小可达0.1 nm，当自来水通过RO膜，RO膜允许水分子和极少量小尺寸离子如钠离子等通过膜孔从RO膜的一边流出，而颗粒直径大于孔直径的无机盐、重金属离子、钙离子、胶体、蛋白质、微生物、大分子、有机化合物从RO膜的另外一边流出，因此，RO膜在处理水的时候，会产生大量的废水；同时，由于RO膜的孔小至0.1 nm，故水分子自动渗透过孔的速度非常慢，因此，RO膜在处理水的时候，一定要通过通过增压泵提高水压，促使水分子渗透过RO膜的孔。
图3 RO膜的过滤原理
图4 RO膜的结构
（三）广告中“不用电、无废水的净水机”真的那么神奇吗？
有的广告称，自己的净水机，不用电、无废水的净水机。根据超滤膜的工作原理，超滤膜在使用的时候，过滤后的杂质一定是要定期排放的，否则不可能长期使用，因此，既不用电，又不会产生废水的净水机是不存在的。
不用电的，有少量废水的净水机，是市面上常见的净水机，它通常会有几级滤芯，第一级通常为粗过滤的PP（聚丙烯）棉，这种PP棉通常是由大量直径为1-5 μm的PP管组成，用于过滤大颗粒的泥沙；第二级常采用活性炭，活性炭可吸附一定的有机物等杂质；第三级为超滤膜，超滤膜是核心部件，超滤膜的孔径大小决定了过滤后净水的质量，孔径大，净水杂质含量高，超滤膜的使用寿命稍长，孔径小，净水杂质含量少，超滤膜很容易堵塞失效；部分还会加入第四级滤芯，也是活性炭，用于进一步吸附杂质，改善口感。
总之，超滤膜过滤的水，一定含有大量的金属离子、无机物、有机小分子物质，因此，这类净水机通常宣传为保留矿物质的矿泉水。理论上，如果水源中重金属离子含量很低、有毒有机物小分子物质含量也很低，经过超滤膜过滤的水，确实算无害的矿泉水，但如果重金属离子和有毒有机物小分子物质含量高，则这类净水不适宜饮用。此外，如果是用不含有害物质的纯水添加有益的矿物质，这类矿物质水也是一个不错的选择。
（四）纯水机的结构
纯水机一定要用电，且同步产生较多废水，市面上常见的净水机，它通常会有4-6级滤芯（图5），第一级通常为粗过滤的PP（聚丙烯）棉滤芯，这种PP棉滤芯通常是由大量直径为5 μm的PP管组成，用于过滤大颗粒的泥沙；第二级常采用活性炭滤芯，活性炭滤芯可吸附一定的有机物等杂质；第三级通常为细过滤的PP（聚丙烯）棉滤芯，这种PP棉通常是由大量直径为1 μm的PP管组成，第四级为RO膜滤芯，RO膜是核心部件，可过滤掉无机盐、重金属离子、钙离子、胶体、蛋白质、微生物、大分子、有机化合物；第五级也是活性炭滤芯，有的还在活性炭上负载银，用于进一步吸附异味，改善口感；部分纯水机还在第一级和第二级滤芯中加入离子交换树脂柱，用于处理硬度过高的水源，降低其中的钙、镁离子含量，防止钙、镁离子在RO膜表面析出，堵住RO膜的孔，延长RO膜的寿命。总之，RO膜前面的滤芯都是前置滤芯，作用是过滤掉大尺寸的污染物，延长RO膜的使用寿命。
图5 常见纯水机的结构及流程图
（五）如何选择合适的纯水机
（1）专业品牌机，适宜于不差钱的家庭，选择各专业品牌的纯水机，滤芯到期就打电话预约售后来更换，优点是省心省力。缺点是耗费较多，即使是低通量的纯水机至少也要一两千，且每年更换滤芯所需的材料和人工成本至少要五六百。
（2）兼容机，适宜于具有一定动手能力，能自己安装并更换滤芯的时尚达人，可考虑购买兼容机，这类兼容机的安装，一般比较简单，通常从自来水接一个三通，然后用一根PE管通过三通的快速接口连接到进水口快速接口；同时，用另一根PE管的一端通过快速接口连接到纯水出口，另一端插入下水管即可。优点是耗费较低，低通量的纯水机大约六七百，每年更换滤芯的成本大约一百多，缺点是需要自己定期购买并更换滤芯。
兼容机有以下几类：
a、类型1：所有滤芯，从上面拧开盖子，更换滤芯，然后拧紧就可完成滤芯更换，操作比较简单，这种类型的机器，外表不是很好看，但更换滤芯最简单、快速，更换滤芯后不容易漏水。
b、类型2：使用期限短的滤芯在机器下端，RO膜滤芯和第五级活性炭在机器里面或上部，更换滤芯时，从下面拧开柱子，更换滤芯，然后拧紧，更换RO膜和第五级活性炭操作比较麻烦，要打开机器外壳，断开滤芯的管道，然后更换滤芯，这种类型的机器，外表相对好看一点，但更换滤芯不如类型1方便，此外，更换RO膜和第五级活性炭要拔插快速接口的PE管，操作不当，容易漏水。
c、类型3：所有的滤芯装在韩式快接柱中，且一般装在机箱里，更换滤芯时，要打开机器外壳，断开滤芯的管道，然后更换滤芯，这种类型的机器，外表相对好看一点，但更换滤芯不如前面两种类型方便，此外，每次更换滤芯都要连接拔插快速接口的PE管，操作不当，容易漏水。
图6 纯水机式样
纯水机的规格参数，最主要的参数是RO的流量参数，通常是数字加G表示，例如，100G就是表示24小时可制纯水100加仑，意味着每小时可制备纯水15.7升；常见的规格有50G、75G、100G、200G、400G、500G等，常见的通用RO膜滤芯，进口品牌有：美国陶氏（杜邦）生产的FILMTEC滤芯，韩国世韩滤芯；合资品牌有：陶氏（杜邦）生产的TAPTEC滤芯；国产品牌有：汇通滤芯、澳维滤芯。从个人的使用感觉来说，国产的澳维滤芯的效果并不比合资的TAPTEC滤芯差，但价格便宜一半。
高通量的RO膜要配备高流量的增压泵，低通量的RO膜配备低流量的增压泵，例如，400G的RO膜，要配400G流量的增压泵，因此，流量越大的RO膜，设备成本越高。
表征纯水机的过滤效率可用TDS表测试，TDS为溶解性固体总量（Total dissolved solids）的缩写，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固体。TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。总溶解固体指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。盐分增加水中导电率，TDS就是利用该原理来测量水中的盐份含量，一般情况下，盐份越高，电导率越高，TDS越大。因此，纯水TDS值越小，意味着水越纯净，RO膜的过滤效率越好，高质量的RO纯水机，TDS值可小于10。
（六）避免选择纯水机的误区
（1）无桶纯水机是否最优选择？
50G、75G、100G等小通量的RO净水机，其制水速度较慢，所以需要提前制水，将水储存在压力桶里。带压力桶的净水器的优点：提前制水存于压力桶内，出水比较稳，停电也可以使用压力桶里的纯净水；缺点就是压力桶大小有限，存放久了纯净水可能会变质，压力桶额外占用空间。
而400G、500G、600G、700G甚至1000G等大通量机型，制水速度较快，以400G为例，换算到每分钟为1升/分钟，因此，可以不需要配压力桶。大通量净水机因为制水速度更快，只要通水通电，打开净水机就能直接饮用纯净水，真正的即开即用，源源不断，免去提前制水，用完罐中水再等待的烦恼。但不足是，一旦停水，就无法提供纯净水，此外。纯水机停机后过夜，重启机器，在机器开启的初期，出水的TDS较高，以400G规格的TAPTEC滤芯为例，在制水的前十秒，水的TDS可达三四十，大约30秒左右，TDS可达200（实验自来水的TDS=270），大约一分钟后，TDS逐渐下降，一分半钟后，TDS降至正常的十几。而以100G的澳维滤芯加压力桶的配置，纯水机停机后过夜，重启机器，纯水的TDS值变化较小。这可能是由于停机后，RO膜前端水中的离子缓慢渗透到RO膜后端，导致机器四级后滤芯中储存的纯水离子含量增大，400G的RO膜，面积大，缺陷多，导致更多的离子渗透到纯水区，而100G的RO膜，面积小，缺陷少，故较少离子渗透到纯水区，此外，压力桶的储水量大，少量的离子对其TDS值影响较小。
总之，高通量纯水机（400G以上）不必配置压力桶，但购买设备的成本高，水的浪费较多。低通量纯水机（100G以下），必须配置压力桶，购买成本低，水的浪费较少，但要防止纯水在压力桶中储存较久而滋生细菌。
（2）纯水机的纯水：废水比越大越好吗？
使用RO膜制备纯水，必然产生废水，因此，有一些纯水机生产商的广告说纯水：废水比值为2:1，甚至更高，实际上，随着纯水机的使用，RO膜慢慢会被一些杂质堵塞，造成越来越多的水水无法通过RO膜。这样就会造成纯水逐渐减少，而废水逐渐增多。纯水与废水的比例越来越大。此外，过高的纯水：废水比，会严重损害RO膜的寿命，因为纯水：废水比，过少的废水无法有效地冲洗RO膜，导致RO堵塞，减少RO膜的寿命，因此，减少纯水：废水比，有利于延长RO膜的寿命。因此，不要过度地追求高的纯水：废水比，纯水：废水比的问题，取决于是浪费水还是浪费RO膜。当然，纯水机出来的废水，只是高杂质含量的水，虽然不适宜于喝，但可以用来浇花、洗拖地、冲厕所等。
（3）滤芯如何选择
不同品牌的滤芯，制备工艺和质量都有差异，这都会影响纯水的质量和RO膜的寿命。
通常，PP可采用两级结构，例如5微米规格和1微米规格串联用，PP棉优先选择多次压实结构（图7）；
活性炭滤芯，主要考察活性炭的碘值，同等质量下，活性炭的碘值越高，滤芯质量越好；
高硬度水源（钙、镁离子大于300 毫克/升），建议添加离子交换树脂柱，常用的离子交换树脂可选择英国漂莱特C100EFG软水树脂，作用就是把水中钙、镁离子置换成钠离子，用于减少RO膜的堵塞几率，延长RO膜的寿命；
相同规格的PP棉和活性炭滤芯，质量越大，效果越好，更换周期更长。因此，有一些品牌的纯水机宣传四合一滤芯，虽然可简化结构，但因为所用的PP棉、活性炭的量都很少，故前置滤芯的吸附量少，将一定程度地影响RO膜的寿命。
图7 不同滤芯的结构
（七）总结
持续获得高质量的纯水，关键在于定期更换滤芯。现有的纯水机，每级滤芯一般都有寿命提醒，运转一定时间后就会提醒更换相应的滤芯。
此外，用RO膜纯水机制备出的水，病毒、细菌和金属离子的含量都很低，可直接饮用。
以下为主要部件的选择建议：
增压泵：选择质量较好国产增压泵，以免机器罢工。
接口、龙头：304不锈钢产品。
PE管道：最好通过NSF认证，保证纯水出来后，不再二次污染。
PP棉：5微米和1微米串联用，可选择多层压实PP棉，质量越大越好。
活性炭：碘值越高越好，滤芯质量越大越好。
离子交换树脂：漂莱特C100EFG软水树脂。
RO膜：不必追求高通量RO膜，选用正规的RO膜，国产RO膜也可靠。
压力桶：符合NSF认证标准，体积选小一点的可更好地防止纯水储存太久而滋生细菌。
所有滤芯，选择10英寸通用滤芯，并采用相应配套的壳膜。
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