家用水处理 篇一：纯水机为什么最好有超滤膜？看完本文你就懂了

本文涉及一些术语和水处理方面知识，不喜欢的可以跳过内容直接看一句话结论：

对于家用纯水机，超滤不是必须有，但是考虑到使用成本和水质，最好有。

工业用超滤膜

现在家用纯水机已经很普遍了，这里讲的所谓“纯水”，是指尽量去除水以外的各类杂质，大部分家用纯水机可以做到总不溶固体（TDS）低于10甚至5，单位是毫克/升或ppm。而一些净水机，指的是去除水中大部分影响健康的成分，而一部分不影响健康的可溶性无机矿物成分会得到保留。通常经过净化且TDS在200以下时，水质是可以直饮的，理解为矿泉水也不为过。

那么家用水处理设备是如何做到制纯水的呢，其实原理很简单，基本就是过滤。大体上和筛子滤网的原理差不多，只是网孔逐级减小，最后小到仅容纯水分子通过。

我们以自来水为例，实际上在自来水厂，原水（可能是江河湖水或者地下水）已经经过了机械过滤和生物/化学除杂。自来水厂机械过滤的精度可以达到微米级，而生物/化学净化，我们在家里是很难实现的（其实也不难但是没必要）。

饮用水过滤，说的学术点可以叫滤膜法液体分离技术，从分离精度上划分，一般可分为四类：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO），它们的过滤精度按照以上顺序越来越高。

膜分离逐级示意图

所谓微滤MF，一般达到的过滤精度在微米级，也就是家用净水中最常见的PP棉过滤，一般有1μm和5μm两个级别，细密的不锈钢滤网也可以做到10~50微米，也属于微滤的范畴。这个级别的过滤，可以去除大部分肉眼可见的杂质（主要来源于管网和二次供水），例如泥沙、浮游生物、铁锈、一部分细菌微生物和大分子量胶体。因为过流量大，价格便宜，所以PP棉过滤通常都用于第一道过滤甚至全屋前置净水。

经过微滤后剩余的水中杂质包括以下几类：
可溶物：有机可溶固体，通常是较小分子有机质，醇醛酸酯等等都有可能；无机可溶固体，绝大部分都是无机盐；可溶气体，氯气、氧气、二氧化碳和微量游离氨。
不溶物：微生物、胶体（有机无机都有可能）。

目前市场上很多大流量纯水机，使用三级甚至两级滤芯，这些产品的设计，在经过PP棉微滤后，只有一道活性炭吸附，之后就进入RO膜纯化。我们说说上面几类杂质的问题。

某品牌典型的双芯结构

无论是压缩碳还是烧结碳，其过滤精度充其量只能达到微滤水平，剩下主要的作用就是吸附，活性炭可以吸附的：微生物（大部分）、较大分子有机物、胶体、大部分可溶气体。看上去挺好对吗？但是别忘了只要存在吸附，就会遇到饱和的问题，活性炭吸附是有饱和上限的，通常以“碘值”计，也就是说吸附一定的杂质之后，活性炭就不再吸附。虽然表观碘值通常在1000mg/g左右，但是实际的吸附过程很复杂，这里不做展开，简单说对于家用水处理，活性炭饱和是常见的情况。当活性炭饱和后，如果没有超滤膜，那么大部分的杂质，包括一部分胶体物质，微生物，碳酸盐（二氧化碳导致）就会进一步向后进入RO膜。

RO膜的孔径在0.1nm以下也就是万分之一微米量级，因此可以滤除几乎全部有机物，大部分金属离子，较多非金属离子，可以将产水中的杂质降到10ppm以下。当然别忘了RO膜是错流过滤，所以有浓水（废水）产生。另外一点，RO膜对可溶性气体过滤性较差。

RO膜原理图，市场上所有的家用纯水机都是这个原理

因此，如果没有超滤膜，相当多的胶体物质和少量微生物就会进入RO膜，甚至附着在膜表面，再加上碳酸根的作用，会在钙镁离子的浓水区形成沉淀。实际的过程较为复杂，往往还伴随着一些络合物甚至螯合物的沉积挂膜（来源于一部分滤芯添加的阻垢剂）。由于家用纯水机很少具有反冲洗和膜清洁工艺，所以久而久之，RO膜的表面会积淀杂质，导致产水率下降。当产水下降达到明显有感觉的时候，也就需要换膜了。

来看看污染的RO膜，家用膜虽然没这么严重，但道理是类似的

所以超滤膜（UF），通常在工业制水中被称为“保安过滤器”，其作用就是对价格相对较高的RO膜多一道保护，提升膜寿命，降低成本。

下面这张图是经典的反渗透双膜法五级过滤示意图。各级作用一目了然。实际上早期绝大部分纯水机和现在一些网售DIY转产品牌的纯水机，都是这个架构。

双模法五级纯水工艺，自制图:)

“DIY”纯水机大部分长这样

那么为什么现在很多所谓“高端”品牌的纯水机取消掉UF超滤膜呢？我想主要是以下几个因素。

首先目前RO膜成本逐渐降低，因而大通量膜十分常见，600G、800G甚至1200G都是常见的主要规格，因此，即便没有UF超滤膜，RO膜的性能衰减也不会造成明显的用户体验降低。

流量不衰减那是不可能的，具体衰减多少还要看水质和使用条件

其次减少一个单独的膜芯，可以让设备体积大幅减少，结合定制快装滤芯，用户体验和产品价格都能提升很多，这一点是大部分个人消费者非常关注的。

最后是商业考虑，让用户提升滤芯更换频率，而且是昂贵的“定制滤芯”，增加售后利润，何乐而不为呢？

说了这么多，这都是我给出开篇结论的综合考虑，那么作为消费者，如果已经购买了纯水机，应该如何解决这个事呢？分两类吧。
一、如果是定制滤芯纯水机，就别折腾了，上了商家的船，除非换一台设备，没办法下船了。

某品牌定制滤芯，省略了超滤，价格不菲

二、如果是通用滤芯机，完全可以自己增加UF超滤膜。
这里面又有两类，一类机器本身就是五芯机，只是出于成本考虑省略了UF膜（比如近期张大妈站里炒作的很火的一款超低价五芯机，第三极使用的是1μm细PP棉），那么自己买一个换上就可以了。更早的T33一体五级滤芯机更简单（不过这种通常都有UF）。

T33架构五级超滤（不是纯水）

另一类是大通量三芯或者四芯“苹果机”，顶置滤盖那种，这个可以在厨下增加一个10寸标准滤壳，把后面各级滤芯前提，空出一个槽位安装超滤，但是注意一下10寸超滤滤芯安装是有方向的，反了也可以用，但是污垢在膜丝里面，膜丝易堵。另外超滤膜是可以清洗的，因为过流量比较大，半年一年拿出来洗洗就好。

一般选平口，插口的适配性差

一个超滤滤芯20元上下，小东西解决大问题，如果按照五级标准配置，即便是廉价的国产膜，甚至是75G小通量膜，使用三五年甚至更久完全不是问题。至于用不用，还是看你自己喽。

常见的10寸滤瓶，便宜的几十块

本文唯一的商品链接，这个是我买的，用于九阳三芯机前置。

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最近沉迷写文章，下一篇打算细说说阻垢剂。

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