武汉淮宇教您认识前置过滤器

作者：王教授（清华大学博士生导师）

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前置过滤器现在是生活中大家比较容易接受的一样净水设备，那么今天我就带大家认识一下前置净水器！

（前言）前置过滤器上个世纪九十年代进入中国，经过数十年的发展，终于迎来了前置过滤器行业销售的春天，但很多朋友，对前置过滤器行业品牌，前置过滤器类型，前置过滤器作用、前置过滤器功能了解甚少，品牌又多，各试各样的五花八门都说自己的前置过滤器技术是最先进，这给净水器经销商和净水器代理商在选择前置过滤器时增加了点难度，下面笔者（张旭东）从前置过滤器的类型及作用上所知道的谈一下自己浅薄见解，希望能给各位朋友一点启示。

一、定义、什么是前置过滤器，起的作用是什么。

    前置过滤器一般安装在管道的前端，所以以“前置”二字来命名；而“过滤”，则指的是这类设备的基本原理。通常为“T”型结构。上面的“一横”的位置左右两端分别为进出水口。下面的“一竖”位置为机身和内部的筒形过滤网，最下端则为排污口，靠一个阀门来控制开启和关闭。

    滤网的精度范围根据不同品牌和型号从5-300微米不等。主要的去除管道所产生的沉淀杂质和细菌、微生物残骸、铁锈、沙泥等大于5微米以上的颗粒杂质，避免人体及肌肤受到伤害；并且对下游管道、净水器、热水器、洗衣机、高档的龙头、花潵起到积极的保护作用，前置过滤器还可以添加“盐酸复磷”阻垢滤芯对太阳能、开水器起到阻垢的作用。

二、各种前置过滤的器的工作原理

叠片式过滤器：

    原理：是薄薄特定的塑料叠片两边刻有大量微米尺寸的沟槽，一串同等模式的叠片圧在特别设计的内撑上通过弹簧和液体压力紧时，叠片之间的沟槽交叉，从而形成一系列100微米左右的过滤单元。

    在过滤时，水从外面通过叠片，过滤叠片在弹簧各液力的作用下被紧紧的压在一起，杂质颗粒截留在叠片交叉点，经过过滤的水从过滤器中流出

反洗状态，当到达一定压差或时间时，系统进行冲洗控制器控制阀门改变 水流方向，使叠片上的杂质被冲出

缺点：杂质冲洗不彻底、过滤精度不均匀、没有排污口

顺冲型前置过滤器

    原理：大多数采用50-100um的不锈钢滤网，通过自来水的压力水从管道的内壁渗透到外壁，如泥沙、铁锈、红虫等杂质被膜孔截留，打开冲洗阀门补不锈钢膜所截留的杂质补水冲走，实现了滤芯的冲洗。

    缺点 ：如水质差时、或消费者的习惯不好，滤芯容易被堵，不但较小的杂质冲洗不出来，反而在滤芯中嵌得更深、更紧，容易成为二次污染只能打开壳体把滤芯拿来出用牙刷刷洗。

虹吸型前置过滤器

    原理：虹吸型前置过滤器采用的是外压式，通过自来水的压力从管道的外壁渗透到里面，泥沙、铁锈、红虫等颗粒杂志被膜孔截留于表面，打开冲洗开关水流在滤芯周围形成副压，内置的布水器更能非常有效地清除滤网上截留的污物杂质，被截留于膜表面的杂质通过雨剐器内管被水冲走，相比之前的两款前置，在冲洗效果上要好了很多。

    缺点：产品结构复杂、冲洗不彻底，如水质比较差一些杂质在滤芯中嵌的更深、更紧最后滤芯堵死，造成二次污染，一旦堵死维护起来非常困难，大多数生产虹吸式产品过滤精度都在50微米以上。

反冲洗过滤器

    原理：反冲洗前置过滤器正常的工作状态下属于“内压式”，通过自来水的压力由滤网的内壁渗透到外壁，泥沙、铁锈等颗粒型杂质被截留于管内，打开冲洗阀门被滤网所截留的杂质被水冲走，如果遇到水质比较差、消费者长时间不冲洗，堵住了也不用担心。通过反冲洗开关使活塞运行至下部，改变水流的方向转为“外压式”嵌在滤芯表面被顺冲冲不掉的杂质，被反向运行的水冲走。

    反冲洗前置过滤器相比较前几款产品在技术上有了很大一步的提高，结构合理“进出水口可任旋转”安装方便，任何方向的水管安装前置本体都能保持垂直；冲洗设计合理“正冲、反冲随心所欲”将杂质彻底的冲出，杜绝因杂质积累而造成的二次污染，最关键的一点精度上最低可以做到5微米，这也是其它的前置过滤器所不具备的。

三、前置过滤器的前景及应用领域

1、解决管道的二次污染

    前置过滤器一般安装在水表的后面，主要的作用是把自来水恢复到出厂前的标准，保护下游设备。

    城市的供水管道陈旧而漫长，管道的锈蚀、泥沙等杂质不但会导致褐色水和用水设备控制失灵，如龙头滴水（目前市场上的减压阀均采用比列式，水龙头的阀芯采用陶瓷磨片式，细小的颗粒短时间内会造成减压阀失效，导致磨片式陶瓷阀芯滴水）热交换器管道堵塞、破裂，而且杂质会在管道上沉淀下来，一方面为细菌的滋生提供了温床，另一方面会形成电化合物质，它们可以在短短的几个月内造成金属管道的腐蚀或穿孔，前置过滤器的过滤精度5-100微米，可过滤肉眼所见的杂质如泥沙、铁锈、飘浮物等杂质，大大延长后续设备的使用寿命，如龙头、花洒、洗衣机、热水器、马桶……。在德国前置过滤器立法规定1988年以后的所有建筑物都必须安装前置过滤器，因此前置过滤器在欧美市场应用极其广泛。

2、软化水质、阻止水垢、防止锈蚀

     水垢对所有的消费者都讲都不陌生，水垢的结成主要成份是钙、镁组成，虽对人的身体购不成危害，但是热水器、燃气热水器、开水器结垢会造成热水器内胆腐蚀，精密控件的失灵，给用户造成一定的损失，归纳一下有以下几点危害：

加热设备结垢：浪费燃料、降低加热设备的热效率：因为水垢的导热系数比钢材的导热系数小数十倍到数百倍。因此结有水垢时 , 使受热面的传热性能变差 , 燃料燃烧所放出的热量不能有效地传递到水中 , 大量的热量被表面导热带走 , 造成表面温度升高 , 电能损失增加 , 因此造成电能浪费。有人估算 , 锅炉受热面上结有 1mm 厚的水垢 , 浪费电能约 10%~15% 。

    影响电热水器的安全运行：热水器电死人的事故屡见不鲜，水垢常常生成在热负荷很高的加热管、锅炉受热面上。因水垢导热性能很差 , 导致金属管壁局部温度大大升高。当温度超过了金属所能承受的允许温度时 , 金属因过热而蠕变 , 强 度降低 , 在锅炉工作压力下 , 金属会发生鼓包、穿孔和破裂、漏电等，直接影响热水器的安全运行。

    前置过滤器可以添加食品级的缓 释性复磷酸盐，可与水的中的钙镁离子起络合反应，防止钙镁离子与碳酸银离子的结合，从而起到阻垢的作用，并能在储水箱内壁形成动态的纳米级保护膜，起防止和修补管道和容器内壁锈蚀的作用。

3、可做为净水器的前置预处理器

    一般的净水器目前常用的预处理器均采用PP棉，其过滤精度号称是1-50微米之间。主要是延长后面滤芯的使用寿命，因存在更换频率过高以及滤芯不能实现反冲洗，其功能有被前置过滤器所取代的趋势，（但因其成本低廉，目前仍被大量使用，PP棉存在的问题： 更换周期比较短，价格透明没有任何的利润空间； 杂质积累以后，不能及时排出造成二次污染，容易滋生细菌；大多数PP棉均采用透明材质，容易长青苔  ）

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