净水器工作原理

净水器工作原理分析

一、为什么要买净水器

一句话：改善自来水，可以生饮；替代桶装水，更便宜、更卫生。

目前我国各地的水质都存在一些安全隐患。如北方地区普遍水质较硬，尤其是

我所生活的山西省，易致结石病等影响人体健康；南方地区普遍重金属超标，

对人的肝、胆、肾等造成危害。净水器可针对不同地区，进行针对性的净化，

使饮用水的各项指标符合健康要求。

目前家庭饮用水主要来源有：自来水烧开；桶装水接饮水机；直接购买瓶装水

用于日常生活等。分别分析净水器相对各种方法的优越性。

1、自来水烧开后，依然无法去除水垢、重金属、挥发性物质及细菌尸体等污染。

自来水经氯气消毒后，可以杀灭病毒、细菌，但无法去除水垢、重金属、挥发

性物质等，而且病毒和细菌的尸体也依然存在，并且经氯气杀毒后，会有余氯

存在于水中。自来水经管道长途运送后，易受二次污染，铁锈、泥沙、细菌等

会再次对自来水的水质造成影响，特别是对于高层住宅来说，因为要进行二次

加压，所以楼顶一般都有水箱，这种水箱会使入户的自来水被泥沙、铁锈、细

菌等污染。所以自来水基本都会选择烧开了再喝，但烧开只能解决细菌问题，

无法解决泥沙、铁锈、水垢、重金属、挥发性物质和细菌尸体等问题，所以只

是烧开，饮用水的水质不会得到根本改善。

2、桶装水接饮水机，成本高、有效期短、更易受二次污染。

桶装水一桶约为七~十元不等，成本较高，而且这种水多数都是用大型净水器或

者纯水机加工的自来水，很少有天然井水面市。同时桶装水存放时间短，易变

质，与饮水机连接使用后处于开放状态，会被空气中的污染物污染，因此不是

理想的饮用水解决方案。

3、瓶装水成本极高，不适合家庭日常使用。

瓶装水被少数富贵家庭列为日常用水，但这种方法成本太高，且效果未必如净

水器。

4、使用净水器，可有效过滤各类污染物质，达到生饮标准，且成本相对较低。

净水器是纯物理的过滤方法，可以有效的去除各类污染物，如细菌、余氯、重

金属、水垢（钙镁等）、挥发性物质、铁锈、泥沙等，且成本相对桶装水来说

要低很多，出水口感好，可以直接饮用，无需烧开，所以是家庭最理想的饮用

水解决方案。

二、净水器是如何工作的

超滤膜和活性炭是净水器的根本。

净水器的发展经历过许多阶段，这其中有物理方法，也有化学方法。但发展到

当今，家用的净水设备，基本上都使用了同一种原理：超滤膜过滤技术。这种

技术就是使用孔径达到微米极的过滤膜，来把大于这种孔径的杂质过滤掉，以

实现水的净化。这种技术是目前家用净水技术中效果和成本最好的技术。

超滤膜的孔径最小可达到1纳米（即0.001微米，孔径如果再小，小于1纳米，

就是反渗透膜了，那就是用来制造纯净水了，即除了水分子，再不含任何其他

物质），而几乎所有细菌都大于100纳米（0.1微米），因此超滤膜完全可以

过滤掉细菌，并且连尸体都不会留下，而钙、镁、钾等有益矿物质直径小于10

纳米，又正好可以通过超滤膜。这样水中含有适量有益矿物质的水才是健康的

水，所以目前无论是国内外，几乎所有净水厂家都使用超滤膜来生产家用净水

器（记住不是纯水机，纯水机是用的反渗透技术）。

超滤膜是用什么制造的呢？主要是化学合成物，常用的有PVC膜、PAN膜、PVDF

膜等多种。PVC膜就是大家所熟悉的塑料薄膜了，这种膜目前在国内净水器中

应用比较广泛，是一种较成熟的技术，但PVC材料本身有异味（这个闻闻就知

道了），应用在净水器上会使过滤出来的水口感较差，且加热后无法去除，解

决办法只有一个，就是在PVC膜后加活性炭来吸附异味，增加口感。而PAN膜

和PVDF膜等本身无异味，相对于PVC膜来说要更为理想一些。

如果说超滤膜起到了过滤细菌、铁锈、泥沙等大分子物质的作用，那么活性炭

就是用来吸附重金属、余氯、挥发性有机物等污染物的法宝了。活性炭一般人

应该都有认识，这种炭是用椰壳等植物烧结而成，孔隙大、吸附性极强，现在

家庭装修后都选择用活性炭来吸附装修后的异味和挥发性毒物。而且活性炭成

本低廉，用高科技技术将其粉末化，使其吸附表面积大大增加，从而与水充分

接触达到吸附的最佳效果，即使用量增大，也不会使净水器的成本有明显提升。

但活性炭有一个缺点，就是吸附一定量的杂质后，就会失去活性，从而必须定

期更换。

国内有些净水器厂家，为了避免经常更换活性炭滤芯而给消费者增加的成本问

题，使用了一种新的吸附材料来代替活性炭，这就是KDF。所谓KDF，就是铜和

锌合金的小球，这种小球在接触水后，形成原电池组，铜为正极、锌为负极，

从而起到吸附重金属的作用。因为这种原电池组相对活性炭的使用寿命更长一

些，而且经过冲洗后能部分去除吸附在表面的杂质，因而被很多厂家运用来代

替活性炭，从而延长净水器滤芯的使用寿命。这就是所谓几年不用换芯的产品

了。

但KDF吸附存在几个问题。首先是安全性，虽然KDF已经被美国认定为净水设

备标准材料，但由于KDF运用了化学方法来吸附重金属，所以其安全性目前仍

存在争议。其次是成本，KDF合金使用铜和锌等原料，成本高昂，如果要达到

与水充分结合的目的（这样才能吸附的干净），必须使用大量的KDF才能做到，

但这样就会使净水器的成本直线上升，不适合家庭使用；如果KDF使用量小，

与水不能充分结合，加上水压大、水流速度快，那么还不等形成原电池组，水

就已经流过去了，KDF根本起不到作用，成为了摆设。因而对于比较先进的净

水器产品来说，如果使用KDF，那么一定要与活性炭相结合，这样才能互相辅

助，发挥作用；如果活性炭技术比较成熟，就可以抛弃KDF滤料。而国内部分

厂家，为了实现长年不换滤芯的目的，抛弃活性炭，只使用KDF材料，并且产

品价格较为低廉的，其净水品质就让人怀疑了。

除了超滤膜与活性炭外，有些高级产品还要添加其它专利技术，目的是用来加

强抑制重金属或者去除水垢。可以说，没有哪一类净水器产品能包打天下，适

合各个地方不同的水质，好的厂家应该根据不同地方的水质特点，设计不同结

构的净水器产品。如果大家在选购时发现某一品牌的净水器只有同一种内部结

构的产品，而没有针对不同地区设计的不同配方的产品，那它一定不是一个好

的净水器品牌。

对于去除水垢，是北方地区比较重视的功能。目前去除水垢最为常用的方法就

是离子交换。所谓离子交换，就是用复方磷酸盐（食品级原料）与水接触后，

置换出水中的钙、镁等导致水垢的离子，从而去除水垢。目前的软水机产品就

是运用此原理。但软水机的水不能直接饮用，因为离子交换后，水中的钠离子

会超标，饮用会加重肾脏负担，所以软化过的水只能用来洗衣服、洗澡。然而

净水器中的去除水垢，并不是完全去除钙、镁离子，而是使其浓度达到正常指

标，因此也不会造成钠离子超标，所以对于有加强除垢功能的净水器，大家无

须心怀疑虑。

三、如何选购净水器

如果认真读了我以上所述内容的TX，心里应该知道如何选购一台好的净水器。

一台出水品质优良的净水器，应该是运用了较好的超滤膜及活性炭技术，并且

能够针对不同地区水质制造不同配方产品的净水器。

超滤膜本身因为孔径较小，所以水的流量不会很大，因此能够有专利技术让净

水器出水量大的产品是一种好产品；超滤膜本身的孔径会被杂质堵住，所以不

需要冲洗，但能尽量延长滤芯使用寿命的产品也是好产品。

活性炭如何与水充分接触也是一个技术难题。因此很多厂家设计了多级过滤装

置，仅前置活性炭就可以达到三级，再加一个后置活性炭，这四级活性炭就是

用来解决与水的充分接触的。这只能说是一种笨办法，单纯依靠数量而不是技

术，来解决问题。因此能在尽量少的过滤芯情况下，还能实现活性炭与水的充

分接触，这本身就是一个好产品的标志。

净水器的好坏，还有一个标准，就是口感。好的净水器，出水甘甜，用来泡茶、

冲咖啡都堪称佳品，而且无论浊度、色度都目测纯洌清净，让人心旷神怡。为

此很多厂家选用后置活性炭来增加口感，当然也有很多厂家通过增加银离子来

改善口感。敦优敦劣，试过便知。

还有一个问题就是不同配方。前文说过，没有哪一种净水器能适应所有地区的

水质。能够针对不同地区水质，推出不同配方产品的厂家才是真正有前景的厂

家。针对水硬地区，应当有增加除垢功能的净水器，针对重金属超标地区，应

当有增强除铅功能的净水器。而且净水器本身虽然目前技术相对成熟，但拥有

越多的专利技术，就越能说明一台净水器的好坏。

以上的四条标准，是选购一台好的净水器必备的。下面结合我逛市场时接触过

的一些净水器品牌，来做个比较。

1、立升、泉来等国内净水器老品牌

立升、泉来等是国内净水器产品的老字号了。相对来说，技术成熟、市场占有

率较高。这类产品本身核心技术就是超滤膜过滤，而且使用的是技术比较成熟

的PVC膜。同时，为了减轻消费者的负担，这类净水器宣称5、6年不用换芯，

其秘密就是采用KDF材料来取代了活性炭，并添加了冲洗技术。

特点：技术成熟，市场占有率高，运用KDF材料

缺点：使用PVC膜，不含活性炭，产品配方单一

2、美的、沁园等品牌

特点：运用活性炭、超滤膜为核心。多级过滤可保证品质。

缺点：没有自己的核心技术，纯粹组装产品。产品配方单一。

3、吗哪等国内新品牌

特点：运用PAN膜，不影响口感；特别添加去除余氯配方，更适合自来水；外

置活性炭设计，具有冲洗功能，减少主滤芯更换成本。

缺点：产品配方相对单一。

4、爱惠浦净水器

这是很多TX都比较熟悉的进口品牌，目前国内销量极好。家用设备结构简洁，

多层过滤仅浓缩在一个滤芯当中，技术先进。活性炭颗粒极细，吸附面积相当

于80个足球场；超滤膜特有“显微褶皱”技术，大大提升水流量和使用寿命，

使出水口感极佳。

特点：特有活性炭技术，吸附面积奇大；独有“显微褶皱”技术，超滤膜品质

极佳；针对不同水质地区，配备增强石灰质抑制器，有效除水垢。采用KDF材

料。特有“断流”技术，滤膜失效自动断流，保证出水品质始终如一。

缺点：活性炭需要活化后才可使用；换芯较频繁，成本较高；在国外市场属于

中低端产品。

5、3M坤诺净水器

依托于世界500强之一的3M集团，坤诺（雅尔普、Q诺）净水器，具有极高的

技术含量，是当今净水器领域的一流产品。独有的活性炭技术和超滤膜技术，

保证出水品质极佳；独有的内部导流设计，保证水和过滤材料充分接触；独有

的水质配方使出水口感极佳；针对不同地区的除铅、除垢配方，尽显技术优势。

特点：特有压铸活性炭技术，独有“黑色奇迹”活性炭棒及独有“尽流”导流

技术，保证吸附效果，性能提高四倍以上，不需要活化；渐紧式超滤膜技术，

提升水流量、出水量；特有自动断流，保证出水品质始终如一；独有食品级水

质配方，增强口感；增强除铅、除垢功能，针对不同地区水质；针对水质极差

地区，添加银离子配方，提升杀菌能力、增强出水口感。

缺点：属于高端产品，价格不菲；换芯较频繁，成本高。

四、家庭如何配置净水装置

对于家庭来说，配置多钱的净水器不是关键问题，重要的是自己家庭对净水的

需求有哪些。下面根据不同需求，对净水器进行相应配置：

1、仅需解决饮用问题

对于水质较好的地区，特别是新住宅楼，由于管网设施较新，因此自来水质较

好。如果仅考虑饮用水（这里包括煮饭、烧菜所使用的水），那么仅需配置一

台厨房净水器即可。此净水器体积相对较小，安装于水槽下方（因为此处一般

是厨房上水所在地），根据不同品牌和型号有单棒、双棒、多级多棒等类型。

安装后，水槽上需添加一净水龙头，有条件的最好在水槽上方安装一台壁挂式

的饮水机（管线机），可加热或制冷，这样饮水就方便了。

对于仅供饮用的净水器来说，一般水流量较小，每分钟大约3-5升，但特点是

过滤全面、水质极佳，可以直饮，是健康的好水。山西省内同学选购时，应选

择增加除垢功能的净水器（有些产品称为“石灰质抑制功能”）；如果家里有

婴幼儿的，最好选择增强除铅功能的净水器；有一些产品，净化比较全面，具

有除铅、除石灰质、除余氯、挥发性物质等全面功能，出来的水堪称极品，但

缺点是水流小，且更换滤芯较为频繁。

2、解决洗澡、洗衣服、饮用等全面问题

家里一般有两个需要上水的位置，就是厨房和卫生间。对于这两个地方，如果

都要求有较好的水质来使用，则需要配置家庭整体解决方案。一般来说，卫生

间的水是用来洗脸、洗衣服、洗澡的，并不饮用，因此有条件的家庭可以考虑

卫生间添置软水机；而厨房因为是饮用为主，可以单独配置净水机。

也许有TX怀疑，洗澡和洗衣服还需要好水吗？答案是肯定的。因为人体内的水，

只有30%是通过直接饮用进入人体的，其余70%都是通过体表的细胞交换进入人

体。因此在水质不好的地区，洗澡、洗衣服也应该将水净化。

（1）家庭配置软水机的解决方案

软水就是去除钙、镁离子的水，这种水水质细腻、柔滑，用来沐浴或洗衣服可

以极大程度减少沐浴液或洗衣粉、香皂产品的用量，同时使皮肤光滑、衣物或

毛巾不会出现干硬、板结等现象，功效神奇。但前文也说过，软水机使用复方

磷酸盐进行离子交换来软水，所以钠离子超标，因此软水不能直接饮用。而且

复方磷酸盐是消耗品，因此软水机不但昂贵，而且维护成本也较高。

如果家庭有条件，可以在卫生间配置软水机，在厨房配置净水器。为了保护软

水机和净水器，最好在总管路上添加中央前置处理器或中央净水器，目的是以

较低成本保护家里的管道、涉水电器和净水器，使其更安全、更长效的工作。

（2）家庭配置中央净水器或中央前置处理器的解决方案

相对于软水机来说，中央前置处理器较为低廉，而中央净水器也较便宜，且功

效也不错。

所谓中央前置处理器，其实是一种不锈钢编织的微滤膜。这种膜孔径较大，只

能用来阻挡泥沙、铁锈、红虫等大颗粒物质，主要目的不是为了净水，而是为

保护家庭的管道和涉水电器不受杂质影响。经中央前置处理器处理的水，可以

达到自来水出厂的标准。但不能直接饮用。

所谓中央净水器，其实也是一种超滤膜。相对于厨房净水器来说，这种产品的

出水量大，每小时至少在1吨以上，可以装在家庭进水的总管道出口，满足整

个家庭对净水的需求。这种过滤后的水，也可以达到生饮标准，用来洗澡、洗

衣服也不错。但这种产品的净水效果不如厨房净水器，出水口感不佳，而本身

又不具有软化效果，因此也不如软水机。所以如果家庭要配置中央净水器，建

议一定要至少再配置一台厨房净水器，保证饮用水的品质。

总结以上的各种方案，列一个简洁的流程图：

单纯饮用：厨房安装净水器

全屋净水：中央前置处理器+厨房净水器；或者：中央净水器+厨房净水器

全屋软水：中央前置处理器（或中央净水器）+卫生间软水机+厨房净水器

以上是一些比较理想的配置，如果家庭经济条件有限，可以相应进行简化。本

文写作有我自己的主观判断在内，难免粗疏，而且很多净水器品牌我也没有接

触过，不能一一列举。