反渗透技术的前世今生,曾是美国宇航局的绝密专利
最近总是看到有人问净水器有没有用,靠不靠谱。

一台小小的净水器,用的到底是什么技术?靠不靠谱?其实,就是这么一台小小的净水器,是经历了几十年,才能来到寻常百姓家的。
你知道吗?反渗透净水器中的核心部件,反渗透膜(RO膜)是近代仿生学的一个杰出案例。
你知道吗?反渗透膜最初的研发就耗费了美国政府31.6亿美元。
你知道吗?反渗透技术最初只被运用在了航天技术中,为美国阿波罗登月计划做出了重大的贡献,后向军工产业辐射。
你知道吗?反渗透技术曾是美国宇航局的绝密专利。
是不是很好奇?那就让小编从头给您讲讲反渗透膜的前生今世。
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan在观察海鸥时发现,海鸥首先会吸一大口海水,然后过一段时间,再吐出一部分。他感到非常好奇,因为海鸥这种使用肺呼吸的陆生动物是绝对不可能直接摄入高含盐量的海水来补充水分的。

海鸥,反渗透膜生物原型
出于这种好奇,DR.S.Sourirajan和他的团队对海鸥进行了解剖,发现海鸥并没有直接把海水喝下,而是把海水存在喉管里,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粘膜转化为淡水,海鸥把淡水吸收到身体内部,然后把剩下的高浓度海水再吐出来。海鸥喉管中的这层粘膜组织,就是反渗透膜的原型。

喝海水,就是这么自信
DR.S.Sourirajan认为此项重大发现很可能是人类获取饮水的方法的一个重大突破,随即就投入了该原理工业化的研究,美国政府得知此事,投入了4亿美元(约合现在31.6亿美元)的资金,资助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.SidneyLode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜。在巨大的资金支持和众多科学家的努力之下,反渗透膜的最初模型诞生。

反渗透膜工作原理
1968年,美国阿波罗登月的各项技术准备都紧锣密鼓地开展着,其中最让人头痛的难关竟是最普通的水。当年阿波罗登月计划的人员和设备的总需水量,竟达到6吨之多。航天是一项对重量要求很高的工作。
毕竟宇航员多一斤肥肉,发射成本可能就要多上百万美元,更别说以吨计的水了……
如何回收提纯工业废水、洗漱用水和尿液成为最大的攻关课题。于是反渗透膜这一技术很快被引用到宇航领域。

宇航员在无重力环境喝水
采用反渗透技术将使用过的污水,包括尿液等排泻物,净化处理,成为达到饮用标准的再生水,使太空船不用运载大量的饮用水升空,为阿波罗登月计划做出了巨大贡献。

美国绝密专利
几十亿美元的投入终结硕果,就是反渗透膜制水技术。在当时此项技术被美国宇航局列为绝密等级专利。
反渗透技术在航天领域成功应用之后,又转移到军工领域,自70年起开始装备美国潜艇、航母和作战舰艇,用于海水直接制成饮水,在美国人们把反渗透形象的比喻为“体外肾脏”。
我国在90年代初开始引进此项技术,装备军舰和潜艇。1992年,中南海建立了一座反渗透水厂,保证国家领导人饮水安全,同时为外宾提供饮水,从此反渗透技术走进了新华门。

而如今,反渗透膜小型化成功,已经运用在家用净水方面,小小的净水器,其实是费尽千辛万苦才来到你家的。
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央视揭露假冒伪劣活性炭
活性炭是由高含碳量的有机体经过特殊加工活化制得的疏水性吸附剂,因其原材料不同而分为煤基炭、果壳炭和椰壳炭。活性炭具有良好的吸附性能及稳定的化学性能,可以耐强酸及强碱,能承受水浸、高温、高压的作用,不易破碎。因为其具有巨大的比表面积和很强的吸附能力,在水处理的深度净化工艺中被广泛应用,作为去除有机物、色、味和余氯,改善口感的主要手段。
然而,活性炭本身的品质差别很大,如果活性炭本身的选择及其使用过程不当,不仅可能达不到预期的净化效果,甚至还会造成水质的严重污染。
有的活性炭并不适用于水处理
活性炭的吸附能力和其比表面积密切相关,也和其表面能够和水中有机物相匹配的孔径的量密切相关,而这些是由活性炭的活化工艺决定的。水中的有机物分子体积相对比较大,需要活性炭有足够的过渡孔分布,才能使有机物顺利进入孔中被吸附。有的活性炭微孔很多比表面积非常大,但对水中有机物吸附能力不强,并不适合用于水处理。
劣质的活性炭中含有对人体有害的重金属
中国是一个地质结构中富含砷的国家,大部分的产煤区和果树区都属于水源型高砷区,以这种富含砷的果壳和煤炭生产的活性炭,都不可避免地含有一定量的砷。椰壳多产自东南亚,一般由当地的民间自行烧制成木炭之后收集起来,统一进口作为活性炭的原材料,但当地的加工过程并不规范,烧制过程中会添加油类助燃剂,可能造成污染。另外在活性炭厂的活化炉中,需要用粘土材料做炉内衬,高含砷的粘土材料也会在活化过程中污染活性炭使其含有砷。活性炭酸洗过程所用的酸,也是可能的污染之一。多年的实验证明,活性炭中含砷是一个比较常见的问题,需要谨慎选择,否则很可能会出现净化水中砷含量升高甚至严重超标的现象。
因为铝是导致早老性痴呆的原因之一,新的国家生活饮用水卫生标准增加了饮用水中铝含量的规定。有的活性炭处理后的水中铝含量大幅度增加,远远超过了饮用水的标准,因此在选择时也必须加以重视。
一些不良厂商为了降低成本不择手段
一些不良厂商为了降低生产成本,会用其他行业的废旧炭再生后利用,导致不可预知的污染。
活性炭本身可以通过再生活化去除其吸附的有机物,恢复吸附能力进行重复利用,但前提是再生前的炭不能含有重金属等无法在活化过程中去除的污染物质。一般的活性炭生产厂家再生活性炭前并不对旧炭进行洗涤等预处理,包裹在炭粒外部的铁锈等胶体杂质再生后仍然保留,导致部分炭粒被铁锈覆盖而发红。
综上所述,并非所有的活性炭适合水处理,一些劣质的活性炭甚至对人体健康存在巨大危害。而做为净水设备生产企业,应该对产品质量负责,也是对社会应尽的责任。
值得一提的是,美国怡口选用世界上历史最悠久也最具责任的美国卡尔冈碳素公司的产品,从而保证其能够为客户提供安全、高效、节能的全屋净水系列产品。
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