站长号- 传媒 2020-12-09 10:30:38 +08:00

安全与健康如何兼得?方太用“选择性过滤”突破净水技术天花板

净水设备在人类的历史上已经诞生了百年,家用净水器进入中国家庭也已经超过二十年。一直以来,净水技术都只能进行无差别过滤,而无法有效地将水中污染物、重金属和有益的矿物质进行选择性过滤。

80 年代曾流行过离子交换树脂技术,这是一种用“置换”的思路实现的选择性过滤。但这种技术吸附不牢,较快失效,置换效果不彻底。

2015 年左右,研究发现环糊精对选择性过滤的作用。但这种方式主要用于解决工业污水里面的有机污染物,对重金属的处理效果并不好,所以很少用于家用净水领域。

直到 2019 年,一种更前沿的选择性过滤技术出现了——膜色谱。

一、膜色谱如何解决选择性过滤问题?

色谱又称色层法或层析法,是一种物理化学分析方法。1906 年俄国植物学家茨维特(M.S.Tswett)将植物色素提取液加到装有碳酸钙微粒的玻璃柱子上部,继而以石油醚淋洗柱子,结果使不同的色素在柱中得到分离而形成不同颜色的谱带,每个色带代表不同的色素。从此,这类方法均称为色谱法。色谱法不仅可以用于分离有色物质,而且广泛地运用于分离无色物质,尤其是有机化合物。应用在净水膜上,就叫膜色谱,也可以叫色谱膜。

为什么色谱能应用在净水膜上?因为色谱的主要作用和滤膜一样,都是 “分离”。净水的过程,本质上也是不断将有害物质从天然水中分离的过程,这是所有净水机的工作原理。最早的净水器,是用碳吸附的方法实现杂质分离。发展到今天,净水市场主流演变为反渗透和超滤等,还是为了分离,它们都是依靠滤膜的孔径大小进行过滤,就像“筛子”一样,而重金属和矿物质的原子大小相近,利用孔径过滤无法将它们有效分离。

①PP棉,分离水中悬浮物、泥沙、铁锈、胶体等固体杂质;

②颗粒活性炭,分离水中腐殖质、余氯、消毒副产物、有机物、异味、异色等物质;

③反渗透膜/超滤膜,分离水中微生物、细菌、病毒等有害物质,及部分重金属离子。

传统过滤技术的天花板是“选择性过滤”。无论采用多少级过滤的复合膜,都不能在分离有害物质(安全)的同时,保留矿物质和微量元素(健康)的效果。

二、选择性过滤的最大价值是什么?

简单来说就是去害存益。

很早以前,出于对自来水“去害存益”的追求,人们就开始探索选择性过滤技术。

80 年代制造纯化水流行的“电渗析(ED)+阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂,就是这个思路:当含有K+、Na+Ca+、Mg+等阳离子及S04'Cl'HCO3、HSi)O3-等阴离子的原水通过磺酸型阳离子交换树脂时,水中的阳离子为树脂所吸附,而树脂上可交换的阳离子H+则被置换到水中,并和水中的阴离子组成相应的无机酸,在使用之前,箔要作预处理,使之转化为所需的H+型和OH-型,同时除去夹带的有机杂质。一般树脂(除交联网孔直径较大的树脂外)只能除去可电离的物质,但不能除去细菌、高分子有机物质和一些非离子性杂质。

相对于这种初级的电解或者离子交换树脂处理方法,膜技术的优势就比较明显,

膜色谱能对重金属离子进行选择性地长效吸附,而对矿物质没有作用,就像“磁铁”只能吸附金属铁,而对其他元素没有影响。所以能实现真正的“去害存益”,这个原理很好理解。膜色谱这种选择性过滤技术相对于传统反渗透技术的好处就是,不需要超强加压,只需要依靠重力就能够过滤,由此得到的水,不仅能有效脱除重金属,同时还能够保留一部分诸如钙、镁离子在内的矿物质。能耗更低,噪音更小,也更健康,显然更适合家庭使用。

三、滤除污染物和重金属的同时保留矿物质,对家庭饮水的意义

选择性过滤技术对消费者的最大意义就是“分离有害物质的同时保留钙镁等有益矿物质”。有人会说,钙镁这些矿物质对人体意义大吗?

世卫组织的研究成果已经给我们回答了这个问题。常在饮用水中被发现可能具有显著水平,并受到特别关注的营养物质为:

钙——在骨骼健康和心血管健康方面起到重要作用

镁——在骨骼和心血管健康方面有重要作用

氟化物——在预防龋齿方面有效

钠——一种重要的细胞外电解质,如果排汗过多,会损失

硒——在一般抗氧化功能和免疫系统方面有重要作用

钾——对于各种生物化学效应具有重要作用

能够保留矿物质的选择性过滤技术,正把家庭净水从安全时代向健康时代引领,从保障生命质量的角度看,逐步替代现有反渗透、超滤技术,能够真正解决中国国情下的家庭饮用水问题。(现在的反渗透技术是欧美工业市场产物,超滤技术也是日韩欧美洁净源水的舶来品,本质上都解决不好国内自来水污染较重、国民群体缺少矿物质的饮用水问题。)

“水至清则无鱼”,水中的矿物质无法完全通过其他方式替代。选择性过滤净水机能够在滤除重金属和污染物的基础上保留了对人体有益的矿物质,这些矿物质和微量元素的意义不在于某天摄入多少,而在于“日积月累”,最终转化成免疫力、耐受力,成为人体的“健康基因”。

相关话题

推荐关键词

大家正在看

方太净水机:后疫情时代健康家电标杆产品

方太制灶有何不同?小小燃气灶藏着这么多高科技

方太荣获中国标准创新贡献奖一等奖

24小时热搜

查看更多内容