居民城市飲用水作為現代化社會人們日常生活中必不可少的一項資源,與人體健康和生活質量水平密切相關,重要性與食品安全不相上下。不過因工業社會化發展造成的環境污染,中國國內城市市政的自來水還不能直接飲用,自來水廠凈水處理的目的在于去除原水中的懸浮物質、膠體物質、細菌、藻類、重金屬及有機污染物等有害成分,但由于從自來水廠出來的飲用水要經過水管網輸送至千家萬戶,途中易造成二次污染,再加上很多小區還存在生活水塔、水箱、設備陳舊的問題,污染更為嚴重,因此在經濟條件允許的情況下,為自家自來水安裝一套品質良好的凈水器也成為許多人的選擇。
濾芯作為凈水器的核心部件,主要通過過濾、吸附等物理方法來除去水中的雜質及細菌,在不會產生二次污染的情況下將自來水變成凈化水。市場上的凈水器濾芯材質品種多樣,今天小編就來介紹一下陶瓷凈水器濾芯。
陶瓷濾芯屬于多孔陶瓷,多孔陶瓷因其自身具有分離效率高、節約能源、結構穩定、易于再生等優點,是凈水器濾芯一個理想材料。但多孔陶瓷材料的材質種類眾多,實際應用上要根據使用目的的不同來要求材料的性能。近年來應用較為廣泛的多孔陶瓷制備技術工藝有:添加造孔劑工藝、發泡工藝、有機泡沫浸漬工藝、溶膠-凝膠工藝等,表1對這些工藝的特點進行了比較。
表1 制取多孔陶瓷材料的多種工藝的比較
由上表可知,第一種添加造孔劑工藝能夠生產出形狀造型復雜、多種氣孔結構的多孔陶瓷制品,這種工藝生產能夠使產品在擁有較高氣孔率的同時兼有很好的強度,適合凈水器濾芯的生產。這種工藝主要通過在陶瓷配料中添加造孔劑,在坯體中占據一定空間,經過燒成,造孔劑分解或燒失離開基體,最后形成氣孔來制備多孔陶瓷。根據材質的不同主要分為以下幾種類型:石英質、鋁硅酸鹽質、精陶質、硅藻土質材料等。
陶瓷濾芯的主要特點有:
①過濾精度高,可適用于各種介質的精密過濾,最高過濾精度可達0.1μm,過濾效率大于95%;
②具有外壁孔徑大內壁孔徑小的優點,水中較大體積的雜質在水壓的作用下,流向陶瓷濾芯表面時被大孔徑攔截,細小顆粒則被陶瓷芯內徑截留;
③耐酸、耐堿性好,可適用于強酸(如硫酸、鹽酸等)、強堿(如氫氧化鈉等)介質和各種有機溶劑的過濾;
④機械強度高,可適用于高壓流體的過濾,最高工作壓力可達6MPa;
⑤熱穩定性好,可適用于高溫氣體的過濾,如煙氣等,最高工作溫度可達900℃;
⑥使用壽命長,根據不同的過濾介質,一般為6個月到三年;
⑦操作方便,可持續運行,反吹間隙周期長,反吹時間短,便于自動化操作;
⑧具有耐高溫、抗水壓、可重復清洗、過濾水量大,清潔狀態好,多孔陶瓷本身無味,無毒,無異物脫落,可用于無菌介質過濾等優點。
綜合陶瓷濾芯的所有特點,它既可以應用于凈水器、桶裝水和分質供水等行業中,也可以應用在對水質供應有相應要求的特殊環節上,例如除菌醫藥、電子行業無菌水、消毒水的制備等。
由于陶瓷濾芯大都是采用特種材料制造而成,需要經過高溫高壓,制備技術要求高,因此相對于其它材質的濾芯制備,陶瓷濾芯的制造成本相對較高,這一定程度上限制了陶瓷濾芯的大范圍普及。