◎ 《環境與生活》 環保大數據研究室
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過濾能力最強的就是最好的嗎 家用凈水器“水性”分析
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在水污染情況嚴峻,各地自來水終端水質參差不齊的大背景下,越來越多的家庭選擇安裝凈水器來保障飲用水質。上網一搜就會發現,用來形容凈水器的詞兒可謂五花八門,“超濾”“納濾”“反滲透”等字眼讓人云里霧里。那么,林林總總的凈水器區別究竟在哪兒?過濾能力最強的就是最好的嗎?應該怎樣選擇適合自己用的凈水器呢?

4款凈水器的凈水性能對比
為了讓大家了解主流凈水器的類型及各自優勢和不足,評價君這次呈現的4款凈水器,其中兩款為反滲透凈水器,還有一款納濾凈水器和一款超濾凈水器,市場價分別是5999元的博樂寶素貝(反滲透)、3499元的安吉爾A6(反滲透)、3980元的碧水源D506(納濾)和2680元的立升LU5A4-CKU-2A(超濾)。
上面提到的3種過濾機制,最主要的區別在于過濾孔徑的大小。


反滲透膜的孔徑達到0.1納米,過濾后得到的幾乎是純水。
反滲透膜(RO膜)的過濾孔徑最小,約為0.1納米,各種病毒、細菌、金屬離子、膠體、可溶性固體、有機污染物等,都會被擋在膜外,過濾出來的水基本上就是純凈水。
納濾膜的孔徑比反滲透膜大了一個數量級(10倍),即1納米左右。由于孔徑更大,它相比反滲透膜會放過一些體型較小的金屬離子,如鈉離子、鉀離子等,但攔截細菌、病毒、重金屬、有機大分子之類的污染物依然綽綽有余。
超濾膜的過濾孔徑又比納濾膜大了一個數量級,約為10納米,在去除細菌、病毒等有害物質的同時,會保留水中大多數離子狀的物質,過濾后的水類似礦泉水。
與熱量傳遞原理相似,當水中溶解物濃度不均時,水會從濃度低的一方自然流向密度高的一方,從而使兩邊濃度趨于一致,這種水的流動力稱為滲透壓。但水的凈化,需要反其道而行之——拉大濃度差距,最好是一邊全是雜質和污染物,另一邊全是干凈水。因此就必須借助水泵提供與滲透壓方向相反并且更強大的壓力,才能實現凈化。
一般來說,以超濾膜的特性,普通自來水的水壓就足以對抗滲透壓,不需要水泵。納濾以及反滲透凈水器截留率更高,為了平衡滲透壓,就必須使用增壓泵。隨著凈水器的工作,凈水越來越多,原水不斷被濃縮,滲透壓會越來越高。當滲透壓達到增壓泵的動力極限時,水就無法再通過濾膜流入凈水端。另外,被截留下來的雜質越積越多,也會堵塞濾膜。因此,進水端的濃縮水必須適時排放出去,這就是廢水的由來。濾膜孔徑越小,水通過濾膜的阻力就越大,相應的凈水制水速度就越慢,凈水的產率(每處理1份原水所產生的凈水比例)也越低,對凈水器增壓泵的動力要求就越高。
受條件限制,我們只能以一些常規檢測,如溶解性固體總量(TDS)、凈水產水率(下簡稱凈水率)和余氯測試,作為衡量凈水器性能的參考。其中,溶解性固體總量表示水中雜質的多少。盡管它并不能區分溶質成分,與水質好壞也沒有必然聯系(懸浮物、重金屬多會導致TDS值偏高,有益礦物質多TDS值同樣會偏高),但可以反映凈水機的過濾效果。如果納濾或反滲透凈水機產出的凈水,TDS值沒有顯著下降,那么不是濾膜該換了,就是凈水器質量不佳。我國現行國標《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對溶解性固體總量的要求是,每升水中不超過1000毫克。
余氯測試比較容易理解。絕大部分自來水廠都有氯氣消毒工藝,來殺滅水中的微生物(如細菌、病毒等)。之后輸出的自來水里還必須有一定殘留的氯氣,避免水在通往千家萬戶的路上再次被微生物污染,這就是余氯。但是,氯氣和它的消毒副產物對人的健康也沒啥好處,在保證消毒效果的前提下應越低越好,國標中對管網末梢的余氯(氯氣和游離氯)濃度下限是0.05毫克/升,而出廠時的濃度下限則為0.3毫克/升。由于受試自來水余氯本已達標,本評價通過人為添加漂白劑的方式讓其重新超標,來檢驗凈水器的去除能力。
水的酸堿度用pH值來計量,pH=7為中性,pH>7為堿性,pH<7為酸性。雖然不會直接影響健康,但酸性或堿性過強會影響口感,同時還有一定腐蝕性。國標中對飲用水pH值的限值為6.5~8.5。

水垢的主要成分是顆粒較小的鈣、鎂離子,超濾凈水機對此無能為力。

居家可用的酸堿度和余氯含量測試工具
經過溶解性固體總量(TDS)測試筆檢測,博樂寶素貝能把TDS值為142ppm的自來水凈化到9ppm (ppm為百萬分之一,對水而言,1ppm=1毫克/升);加入余氯檢測試劑后,將樣品顏色與比色卡對比發現,過濾后不論凈水還是廢水,余氯都顯示為0;制水6分鐘后,將凈水和廢水分別倒入兩個長26厘米、寬20厘米的長方形水槽中,量出凈水和廢水的液面高度,分別為7.8厘米和8.8厘米,算下來凈水流量/制水速度約為1.2升/分鐘,與該凈水器的標稱值1.33升/分鐘差距不大,凈水和廢水之比為1:1.13,即每制出1升凈水會帶來1.13升廢水,換算成凈水率為47%;用電方面,博樂寶素貝標稱功率為80瓦,計量插座實測工作時功率為53.4瓦,由于要用水泵,反滲透凈水器的能耗較大并不意外。
另外,pH測試顯示,自來水原本偏堿性,過濾之后pH值降到了6.6左右,呈弱酸性。原因主要是RO濾膜將水中的堿性離子濾除殆盡,而二氧化碳仍保留在水中形成碳酸根離子,所以最終水呈弱酸性,這可以說是一種普遍現象。
與博樂寶素貝同為反滲透凈水器的安吉爾A6,在TDS值測試一項中,將144ppm的自來水過濾至為8ppm,也符合反滲透膜應有的水平;原本顯現微弱堿性的自來水過濾后,產出的凈水pH值也同博樂寶素貝一樣約為6.6,呈弱酸性,符合國標要求;余氯毫無懸念地除盡;經過10分鐘制水過程,純水液面高度3.3厘米,廢水液面高度4.2厘米,算出的凈水流量約0.17升/分鐘(廠商數據為8升/小時,即0.13升/分鐘),是4臺凈水器中最慢的,接水一分鐘連一個“手榴彈”造型的小號礦泉水瓶都裝不滿;凈水廢水比為1:1.27,凈水率44%,沒有達到其宣傳頁面上“凈化兩杯純水,只排掉一杯廢水”的水準。
需要指出的是,安吉爾A6每次開機都會強制沖洗幾秒鐘,因此一次制水時間越長,開機沖洗產生的廢水占比會變小,凈水率數據會更漂亮,也更省水。功耗方面,安吉爾A6標稱30瓦,實測值只有13.1瓦,對于擁有增壓泵的反滲透凈水器來說很難得。
碧水源D506的凈水TDS值為37ppm,比博樂寶素貝高一些,可以看出碧水源D506作為一臺納濾凈水器能夠保留一定的礦物質;余氯去除表現與博樂寶素貝相同,凈水和廢水都做到了零殘留;酸堿性方面,原自來水為弱堿性水,過濾之后呈中性;凈水和廢水比為1:0.58,凈水率63.2%,節水能力更優;功耗僅為7瓦,如此節能主要得益于該產品采用無需壓力泵的低壓納濾膜。要說缺點,那就是僅僅0.2升/分鐘的凈水流量。

反滲透凈水器廚下布局示意圖

不同凈水機制過濾能力示意圖
立升LU5A4-CKU-2A是一款超濾凈水器。由于超濾膜孔徑較大,它對離子態物質的過濾能力(包括水垢在內)相比納濾膜和反滲透膜有著先天不足。對于溶解性固體含量本就不高的這份自來水樣品,這臺凈水器顯得力不從心,凈水的TDS值仍在145ppm,僅比原水降低了2ppm;余氯測試順利通過,無殘留;制水速度0.6升/分鐘,是碧水源D506的3倍。
作為一臺超濾凈水器,立升LU5A4-CKU-2A至多可以保證凈水中不含有害病原體和一些生物大分子,并不能提供精細的過濾,結構簡單、制水速度快、廢水少、耗電低(由4節5號電池供電)是它的優勢。
從上面的結果不難看出,4款凈水器的共同之處在于余氯去除都足夠徹底,凈水基礎指標也都符合要求。博樂寶素貝雖然功耗相對較高,但高達1.2升/分鐘的制水速度,已經完勝包括立升LU5A4-CKU-2A在內的很多超濾凈水器,要知道制水速度快本是超濾的強項啊,當然這也是用6000元的價格換來的。碧水源D506是4款凈水器中凈水率最高并且唯一超過50%的產品,只要家中用水強度不大,能忍受較慢的凈水速度,它省水省電的優勢還是很親民的。
值得注意的是,反滲透凈水器普遍存在的費水問題,已經引起行業的重視。相關企業也在力求讓消費者用上更節水的凈水器。根據國家強制標準《反滲透凈水器水效限定值及水效等級》(報批稿),將凈水器的水效等級分為6級,從最低的5級到最高的領先級,凈水率的要求從35%~75%不等。也就是說,反滲透凈水器的凈水率必須達到35%以上;而水效等級2級(凈水率≥55%)或以上的凈水器,才稱得上是節水型凈水器。
適時更換濾芯是凈化類產品難以回避的特性,雖然很多產品都有濾芯壽命提醒功能,但由于不同家庭水質差別很大,這一功能僅能作為參考。濾芯的實際壽命受到自來水水質以及使用習慣等因素的影響。不管怎么說,當凈水的口感、色澤這樣的感官指標發生變化了,濾芯毫無疑問要趕緊更換了。
至于反滲透、納濾和超濾哪個更好,目前沒有定論。歸納起來是:超濾機占用空間小,出水速度快,耗電,理論上不排放廢水。納濾凈水器勝在能除水垢、制水速度尚可、廢水產量又不會太離譜,比較適合北京這種水質基本放心、只是鐵銹(部分老舊社區管網老化)和水硬度較高影響口感的地方。如果在自來水污染比較復雜、水質不穩定并且有時污染很重的情況下,反滲透這種“一刀切”的徹底凈化是首選。
此外,一臺凈水器好不好,還應該看它的類型和定位來具體甄別,比如一臺反滲透凈水器,如果連溶解性固體都濾不干凈的話,肯定不能買。
(田野/撰稿)
(注:本文數據資料來自“家用凈水器評測網”及各凈水器品牌官方介紹,特此聲明并致謝。)
本欄目責編/季天也 jtyair2013@vip.163.com