有的是鼓勵 更多的是希望能夠看到下篇的發表
拖延那麼久 一方面是俗世纏身 一方面是避免不必要的麻煩
但即使過了那麼久 近日還有網友跟我說因為本人的文章獲益良多
覺得還是應該把文章寫完 做一個結束
最後一篇 分享家用淨水器終極的武器～～逆滲透系統～～
<< 逆滲透系統 Reverse Osmosis System >>
1950年 美國科學家 DR. S.Sourirajan 從海鷗體內發現一種薄膜
可以允許小分子的溶液通過 卻阻擋大分子溶質通過的半通透膜
1953年 美國佛羅里達大學（University of Florida) 將此原理應用於海水淡化去除鹽份設備
1960年 人類開始進行逆滲透的研究和發展 解決飲用水、醫療及工業的需求
要了解甚麼是逆滲透之前 還是要先複習一下所謂的滲透作用
根據維基解密
滲透 (Osmosis) 是指溶劑經由半通透膜的擴散作用
由低濃度區域被動移往高濃度區域 不需要額外提供能量
而在淨水器的世界裡 水就是唯一的溶劑
滲透薄膜左側加入溶質形成相對高濃度區域
右側相對低濃度區域裡的水就被動通過薄膜擴散到左側水柱
這就是滲透作用 兩側水柱高度差就是所謂的 滲透壓 (Osmotic Pressure)
如果要說的學術一點的話 =>
π (滲透壓)=M x R x T
M = 體積莫耳濃度(mol/L) R = 常數 T = 絕對溫度
結論就是當溶質的濃度越高或溫度越高 滲透壓就越高
而所謂的 逆滲透 (Reverse Osmosis) 顧名思義就是把這個動作反過來做~~
圖上半通透膜左邊是含有汙染物的海水 右邊是乾淨的水
逆滲透就是在左側進水端施加壓力 將乾淨的水擠到右側出水端
半通透膜負責把水裡不要的雜質過濾掉
所以簡單的說 逆滲透淨水器就是由三個部分組成
(1) 半通透膜 (2) 容器管路 (3) 加壓設備
半通透膜的孔徑大小決定通透阻力和過濾的效果
進水端滲透壓 (雜質濃度高低) + 半通透膜的阻力 ＝ 需要加壓的程度
< 逆滲透淨水器的原理及效能 >
前面提過逆滲透過濾器主要由三個部分組成
其中容器管路和加壓設備不是甚麼高科技 整個系統最重要的就是那片半通透膜
現今的科技已經可以人工合成半通透膜 不用再去抓海鷗了～～
前篇文章提到 活性碳系統是利用物理及化學吸附作用去除汙染物
但不是所有的污染物都有很好的吸附效果 尤其是金屬離子
假設能夠做出一張半通透膜 孔洞大小可以讓水通過而汙染物過不去那不就搞定了！！！
在淨水器的世界裡 標準單位是 => 微米 micrometer or micron ( μm) = 10-6 m
另外比微米小的單位還有 =>
奈米 nanometer (nm) = 0.001 μm 埃 Ångstrom (Å) = 0.1 nm
而上面這張圖表是 美國水質協會 Water Quality Association 在2001年發表的
清楚標示各種過濾膜孔徑和汙染物大小之間的關係
人類的頭髮直徑約 75 μm 水中原蟲的胞囊約 4 μm 而最小的細菌約 0.2 μm
圖表上將淨水器過濾膜分成幾種等級
※ 傳統顆粒濾膜 Conventional Particle Filtration
孔徑約1~5 μm 淨水器常見的 前置PP濾棉 屬於此類
可以過濾原蟲胞囊、淤泥、碳粒、花粉、植物孢子、水泥及大部分的殺蟲劑、滑石粉
※ 微濾膜 Microfiltration
孔徑約 0.2~0.5 μm 主流的活性碳主濾心屬於此類
可以過濾絕大部分的細菌、石綿、色素及化學煙霧 達到生飲標準
※ 超濾膜 Ultrafiltration
孔徑約 0.01~0.1 μm 就是市面上常看到的 中空絲膜
因為可以濾除絕大部分的病毒、毒素、蛋白顆粒及化學物質
醫學上常用來過濾病原菌和血液透析濾心
※ 奈米濾膜 Nanofiltration
孔徑約 0.001~0.01 μm 主要用在工業方面
除了可溶性的鹽類和金屬離子以外全部都過濾掉了
※ 逆滲透濾膜 Reverse Osmosis
孔徑約 0.0001~0.001 μm 也就是約 1 nm~ 1 Å
已經到原子等級 沒有甚麼過濾不了
"理論上"通過逆滲透膜應該就是純水~~
這張圖表是標準逆滲透膜的 去除率 (Rejection Rate)
不論細菌、病毒、有機化合物、殺蟲劑、清潔劑、除草劑、鹽類及金屬離子全部一網打盡
絕大部分水中溶質都可以去除95%以上 是目前家用淨水器最可靠的過濾方式
但是要注意 => 即使是逆滲透系統也不可能100%將雜質過濾掉製造出純水喔~~這是斜體字
這張是台灣組裝逆滲透系統最常用的逆滲透膜濾心之一
由 美國陶氏-杜邦化學 Dow-Dupont Chemical 子公司 Filmtec 出產型號 TW30-1812-100
"TW" = Tap Water = 自來水專用
"30" = 產品系列
"1812" = 產品直徑-長度(吋)
"100" = 過濾流量 (gpd 加侖/天)
既然逆滲透這麼威 那買一支濾心回來 管子接好打開水龍頭就可以喝到乾淨的水囉？！
成人的世界是很複雜的 如果這麼簡單 其他淨水器就不用賣了~~
這是國外大廠 Aqua Pure 官網主打的逆滲透系統
所有的配件相對於活性碳系統更為複雜
如果沒有足夠的空間和興趣 一般家庭要維持逆滲透系統是有點難度的
這張是 Water Engineering Corporation (WECO) 逆滲透系統的安裝說明書
我們來看看一套標準的逆滲透系統需要那些配件
從圖右邊的三角凡爾進水開始到左邊的鵝頸龍頭出水依序會經過 =>
<1> Booster pump 加壓馬達 (啟動馬達)
<2> Pre filter sump 前置濾心
<3> RO system 逆滲透濾心
<4> Tank 儲水桶
<5> In-line filter 後置濾心
除此之外完整的逆滲透系統還有三個重要的零件=>
<6> Pressure gauge 壓力計
<7> High pressure switch 高壓開關
<8> Drain 廢水閥
之前說過逆滲透系統的原理就是施加壓力在進水端將乾淨的水過濾出來
所以有一組加壓馬達是可以理解的
而儲水桶的配置則是逆滲透系統的一大特色
只要看到儲水桶 那鐵定是逆滲透淨水器～～
那為何要用到儲水桶？ 原因就是 => 逆滲透作用實在太慢了！！！這是斜體字
我們來看看 Filmtec RO membrane 的產品規格是怎麼寫的
拿台灣人最常用的 Filmtec TW30-1812-50 來看
加壓 50psi 的情況下可以"滲透"出 50 gallon per day (gpd) = 7.9 L / hr
也就是說每分鐘只能"滲透"出 7.9 ÷ 60 = 0.13 公升 的水
裝一杯500cc的水壺要站在流理台前三分鐘....
對比活性碳系統平均有 2.8~5.6 L/min 流量 應該沒有人能接受
流速會那麼慢當然是因為它那平均只有 0.1nm 的孔徑阿~~
這也是為何逆滲透系統大家習慣稱為"製水" 而不是"濾水"
為了解決這個窘境 設計了儲水桶 把逆滲透出來的水先"預先"存在桶裡
這樣一整天最多可以製出 7.9 x 24 = 189.6 L 的水 一定夠全家人飲用~~
其實一家四口一天飲用水平均約8-10公升 所以市面上的RO多搭配12-18公升的儲水桶
一天只需要製水2個小時左右就夠 既省電還可以延長系統壽命
"高壓開關" 的功用是當儲水桶滿了壓力上升 會切斷電力停止製水 算是防呆裝置
至於 "廢水閥" 是RO系統特有的裝置 同時也是最複雜難理解的部分
這是RO濾芯的剖面圖
活性碳系統全部的進水都會經過濾芯過濾成飲用水 但逆滲透系統則不是這樣
進水注入後 一部分的水會通過逆滲透膜濾出成 過濾水 Purified Water
而剩下沒有過濾的水 又稱 廢水 (waste water) 會從上方的廢水管排出
逆滲透濾心這樣設計的理由主要有兩個=>
< 理由一 >
前文提過 溶液的 滲透壓 π 正比於 溶液的濃度 M
逆滲透作用必須依靠外加壓力克服溶液滲透壓才能運作
隨著通過逆滲透膜濾出的純水越來越多 廢水的滲透壓隨著濃度增加也就逐漸上升
直到 滲透壓 = 外加壓力 => 逆滲透作用立刻停止這是斜體字
如果膜前壓力持續過高 不只製水效率低落 也會導致逆滲透膜使用壽命減少甚至損壞
< 理由二 >
因為逆滲透作用是依靠微小的孔徑過濾雜質 所以很容易阻塞
如果廢水不排出 水中的溶質會塞滿逆滲透膜的孔道
另外微生物可能會在逆滲透膜上孳生形成 生物屏障 Biofilm
=> 導致過濾效果降低這是斜體字
因此逆滲透系統每次製出部分的過濾水 同時也必須排出一定比例的廢水
大家在產品說明頁上或網路上常常看到的 "廢水比" 指的就是這個
廢水比 = 製水的量 : 排出廢水量
而廢水比會影響到廢水的總量、製水的效率及逆滲透膜的壽命等等
所以在廢水排出口會加裝一個 限流閥門 來設定廢水比
現在幾乎都是可調整式的 調整方式可以是手動的 當然也有自動的
那廢水比到底多少才是正確的呢?
過去業界認為有所謂 "黃金廢水比" = 1 : 3
事實上最佳的廢水比和 TDS、進水溫度 、 前置濾心、逆滲透膜 、 外加壓力等等都有關係
調整上有一定的邏輯 但很多情況下就是根據經驗
本人的建議是 => 在不影響製水效率的原則下 盡量減少廢水的產生這是斜體字
當人也有人認為逆滲透膜價格遠比水費還貴 建議調大廢水比延長膜的壽命
該怎麼選擇 每個人想法不同
其實逆滲透膜沒有那麼脆弱 排出的廢水量也沒那麼可觀 個人認為不用那麼糾結
看到這裡 大家應該對逆滲透系統的原理、組成配置及過濾能力有基本的認識
在決定使用逆滲透系統前 有一些關於逆滲透的"眉角"還是要了解
根據 Filmtec 官網的技術手冊描述 影響逆滲透膜的效能主要有四個因素=>
◎ Effective Pressure 外加壓力
Effective Pressure 外加壓力 和 Permeate Flux 製水速率 成正比這是斜體字
Effective Pressure 外加壓力 和 Salt Rejection 去鹽率 成正比這是斜體字
結論 => 在逆滲透膜和管路系統能承受的壓力下 外加壓力越大 效果越好
◎ Temperature 溫度
Temperature 溫度 和 Permeate Flux 製水速率 成正比這是斜體字
Temperature 溫度 和 Salt Rejection 去鹽率 成反比這是斜體字
結論 => 溫度越高 通透性越高 製水速率上升 但是去鹽率相對也越差
◎ Feed salt concentration 進水濃度
Feed Concentration 進水濃度 和 Permeate Flux 製水速率 成反比這是斜體字
Feed Concentration 進水濃度 和 Salt Rejection 去鹽率 成反比這是斜體字
結論 => 進水濃度越高 雜質越多 逆滲透效果越差
◎ Recovery 回收比
Recovery 回收比 和 Permeate Flux 製水速率 成反比這是斜體字
Recovery 回收比 和 Salt Rejection 去鹽率 成反比這是斜體字
"Recovery" 指的是 Permeate Flow 比上 Feed flow 的比值
也就是指 "這個濾過系統給水後 能製造出多少比例的過濾水"
=> 所以稱為 "Recovery 回收率"
要注意的是國外使用的 "回收率" 和國內習慣用的 "廢水比" 觀念剛好是相反的喔!!!
台灣習慣說的 "廢水比 越大" 指的是廢水越多 "Recovery 回收率 越低" !!!
結論 => 回收率越高 廢水比越小 滲透壓上升 製水速率越低
直到滲透壓 ≧ 外加壓力 => 製水停止 !!!
這張表把主要影響逆滲透系統效能的因素做總結 大家看看吧~~
了解這些關係後 我們翻開逆滲透濾心產品說明
逆滲透濾心除了標示效能和大小規格外 還會告知 Operating Limits 使用限制 包括=>
Maximum Operating Temperate 最大使用溫度 => 45 ℃
Maximum Operating Pressure 最大外加壓力 => 300 psi
Maximum Feed Flow Rate 最大進水流速 => 2.0 gpm/ 7.6 lmp
Maximum Feed Slit Density Index (SDI) 最大進水淤塞密度指數 => 5
Free Chlorine Tolerance 餘氯耐受度 => < 0.1 ppm
其中 Silt Density Index (SDI) 淤塞密度指數 又稱為 Fouling Index (FI) 汙染指數
這個指數主要用來表示清水水源的混濁度 有人稱之 逆滲透膜汙染指數
概念有點像前文所說的 Feedwater Salt Concentration
當 SDI > 5 就不建議用家用逆滲透濾心 如前文所說製水效率差、去鹽率低
海水的 SDI 高達20-30 一般淨化過的自來水 SDI 多小於 5
那我們怎麼知道自家自來水的SDI是否可以使用逆滲透系統呢
我們來看看台灣工業重鎮高雄地區各淨水廠的水源品質
高雄各淨水廠的自來水濁度 Nephelometric Turbidity Unit (NTU) 除了澄清湖以外都 < 1
而 NTU < 1 約等於 SDI < 5 因此大部分地區的自來水都可以直接使用逆滲透濾心
只要加裝前置濾心把水源 NTU 先降低 即使澄清湖淨水廠也可以安心使用逆滲透系統
看到這邊 大家應該對逆滲透系統已經有全盤的了解
該怎麼選擇逆滲透系統 樓主還是老話一句 => 挑有NSF認證的
但是逆滲透系統的認證方式和活性碳濾心不同
活性碳主濾心多是複合式濾心 單獨一支濾心就可以達到全部過濾的目的
逆滲透需要前置濾心先將進水水質達到一定的標準才能運作 還有加壓和製水效率的問題
所以 NSF 針對逆滲透系統是以全機認證為主 包含前置濾心、後置濾心等等
認證項目就是 NSF/ANSI 58 Reverse Osmosis Drinking Water Treatment Systems
因為認證都要錢 NSF 58 裡面 TDS reduction 有拿到 NSF 42/53 裡面大部分都會過
通常拿到 NSF 58 就不會再送 NSF 42 or NSF 53 認證了
台灣拍賣網 各大銷售網很多商品都標榜有通過 NSF 58 認證
尷尬的是 樓主上網找半天 只有找到一款確定全機通過 NSF 58 認證的RO淨水器 =>
愛惠浦 Everpure Conserv 75E
如圖 完整的 NSF 58 認證會註明 =>
"Replacement Module" : 過濾系統內所有濾心 圖上 GRO-75EN 就是逆滲透主濾心
"Daily Production Rate" : 製水速率 單位是 Gallon Per Day (gpd) 加侖/天
"Claim" : 申請濾除認證的項目
大家可以看到 NSF 58 主要認證的項目以有毒金屬離子為主包括 鋇、鎘、鉻、銅、鉛、鐳
有毒化學物質如 砷、氟、硒 其他雜質如 胞囊、TDS和混濁度
不是說逆滲透是最強的過濾系統 怎麼算一算加起來也不過才認證12項
前文提過地表最強的活性碳濾心系統 安麗益之源 單單 NSF 53 就通過32項認證
更別說通過其他 NSF 42、NSF 55、NSF 401、NSF P477 和 NSF 473 等認證
在家用淨水器系統裡 逆滲透系統真的是最好的淨水器嗎?
讓我們繼續看下去~~
這款RO系統台灣 Everpure 官網有介紹 但是歸類於商用淨水器
不清楚販售管道如何 也不清楚售價和濾心價格如何
似乎也沒聽過有網友分享 一般家庭要入手應該並不容易啊～～
其他國際知名廠牌如 3M、Brita、GE 等都有推出通過 NSF 58 全機認證的產品
部分廠商在台灣也有販售逆滲透淨水器 但不少廠牌在包裝和型號上做過修改
樓主沒辦法確認這些在台灣賣的產品是不是 NSF 認證的型號
建議網友購買前請賣家拿出認證書來確認
全機認證的RO淨水器相當昂貴 國外的價格都是數萬元台幣起跳還不包括運費
台灣好山好水 有沒有必要用到逆滲透有疑慮 可能因此在台灣沒有市場
好在廠商很聰明 直接買有通過 NSF 58 認證的逆滲透膜膜再搭配其他配件降低成本來賣
哪來的逆滲透膜濾心可以買呢?
全世界有許多知名廠商有在做逆滲透膜 包括台灣熟悉的韓國LG、美國GE等等
而這張表是逆滲透膜大廠 日本東麗 Toray 在2009年公布的全球市佔率
當年全球逆滲透膜市場總值高達 4.65億美元
雖然資料有點舊 但世界前三大廠就是 美國陶氏 DOW、日本東麗 Toray、日東電工 Nitto
日東電工主要生產工業用RO膜 家用淨水器市場主要是 Filmtec 和 Toray
台灣市面上最常見DIY逆滲透膜就是 Filmtec TW30 系列
NSF 認證的有 AQUALAST-1812-HR TW30-1812-50HR TW30-1812-100HR 三款
因為Filmtec生產的是膜元件 所以是直接送測過濾效果
神奇的是 通過的項目和 Everpure Conserv 75E 只差在 cystic reduction
要注意的是 AQUALAST-1812-HR 只有送測 "material requirements" 喔 ！！！
日本東麗 Toray 生產的家用RO膜也有通過類似的過濾認證 只是台灣人用的相對少
購買 NSF 58 認證的RO膜 再搭配前置及後置濾心、儲水桶和加壓馬達
這樣組一套逆滲透淨水器大概 5000元上下 只有廠牌套裝RO淨水器1/3~1/4價格
C/P值超高 是目前家用RO淨水器的主流
台灣是淨水器配件生產及代工重鎮 包括逆滲透膜的二次加工技術都非常純熟
事實上台灣有許多淨水器相關廠商有在生產家用逆滲透膜濾心
部分大廠將自家產品送測拿到 NSF 58 認證
可惜樓主查了許久 都只有拿到 "Material/structure integrity requirements" 認證而已
有興趣大家可以上NSF官網查詢 樓主就不一一列出了
雖然自組RO成本低很多 但RO淨水器牽涉到加壓設備、廢水比調整、儲水桶品質的問題
打算自行DIY和維護有基本的技術門檻 不太適合不喜歡動手的網友們
一般家庭如果真的想要用逆滲透系統 建議找使用 Filmtec or Toray RO膜的套裝淨水器
這是德國 Brita 販售的一款RO淨水器 Mypure R10 標榜 雙美國陶氏RO膜主濾心
外型精美簡潔 操作簡單明瞭 還有原廠保固和專人售後服務 樓主蠻推薦的~~
看到這裡 我們知道RO淨水器過濾效果好 每年維護的成本比大部分活性碳淨水器還便宜
那為何家用淨水器不都改用逆滲透就好
不可否認 逆滲透是目前家用淨水 "最有效" 的過濾方式 但也是 "最好" 的過濾方式嗎？
事實上 RO系統使用上有一些問題 有可能會影響使用RO淨水器的意願！！！
※ 電力消耗及設備維護
逆滲透作用是靠外加壓力運作 壓力越大系統效率越高
加壓馬達運作需要電力 每天要製水 每天要耗電
前文提過 一家四口每日所需的飲用水大概持續製水約兩小時就足夠
換算下來一個月電費大概才 10-20元 跟其他電器相比算耗電小的
但是加壓馬達是有壽命的 一顆幾百元到一兩千元都有 使用壽命變異很大
還有相關電磁閥、轉換開關、線路、壓力表都是維護成本
如果是要價一兩萬元的套裝RO淨水器 有的用液晶螢幕和電腦控制
一旦過保後掛掉 維修費應該不會太便宜....
關於這個問題 事實上只要家裡進水壓力夠大 逆滲透系統不一定要裝加壓馬達喔
台灣公寓大廈有的靠頂樓水塔 有的靠加壓馬達
入戶水壓一般多在 1.5~3.5 kg/cm2 = 21.3~ 49.7 psi
Filmtec RO膜標準外加壓力差不多在 50 psi
所以市面上已經有廠商推出不用插電、不用加壓馬達的RO淨水器 可以參考看看
※ 儲水桶二次汙染
RO淨水器因為製水速度慢 會先把過濾水存到儲水桶中
要使用時再利用桶內的壓力球"擠"出來到出水龍頭
我們知道RO的過濾效果並非 100% 在某些情況下去鹽率更糟
一般金屬離子、有機鹽類有1~2%闖過逆滲透膜 因為濃度太低並不會造成毒害
但微生物就不一樣了 因為他們會繁殖!!!
細菌20分鐘就可以分裂一次 在儲水桶一個小時就可以繁殖8倍 放一天還得了？！
這也是為何儲水桶後方會 增加後置活性碳濾心 的原因
一方面是為了除去儲水桶的異味 一方面則是減少二次汙染的風險
另外儲水桶也是會壞的 就算不壞也不敢用太久 這也是成本~~
過去不少人因為儲水桶擺放空間和二次汙染的問題對RO淨水器卻步
好在市面上也推出所謂 "無桶直出式"RO淨水器
需要儲水桶主因就是製水速率太慢 那就加大製水速率到及流量就不用儲水桶了
前文說過要增加製水速率 加壓不就好了？！
Filmtec RO膜操作壓力為 50 psi 最大承受壓力高達 300 psi
用 300 psi 去壓 TW30-1812-50HR 每天不就可以榨出 300 gpd 的製水量？
但是別忘了 壓力越高逆滲透膜壽命越短 而且加壓馬達也活不久
就算馬達撐得住 水路接頭也會掛 漏水是所有RO使用者的夢魘阿~~
因此目前直出RO淨水器主要做法是 => 加大有效膜面積 (Effective membrane area)
加大有效膜面積有兩種方式
一種是換 "大支" 的逆滲透濾心 一種是並聯 "兩支" 逆滲透濾心
在固定的 外加壓力 Operation pressure 下
=> 有效膜面積 Effective membrane area 越大 製水量 Flow rate 越大
目前主流直出型RO淨水器製水速率約在 400~600 gpd 是傳統RO的8-12倍
流量約 1.5 L/min 左右 相對於活性碳系統 2.8~5.6 L/min 雖然慢但已可以接受
Brita Mypure R10 就是一款直出型RO淨水器 方便好用 就是價格比較高一點
※ 逆滲透膜的破壞
高壓會造成RO膜受損 開開關關產生的 "水錘效應 water hammer" 也會損害RO膜
"微生物孳生 Biofilm" 和 "雜質汙染 Colloidal Fouling " 都會減低RO膜的效能甚至停擺
然而最擔心的其實是導致膜損壞的 "氧化降解作用 Oxidation degradation"
水裡如果有過高濃度的 二氧化氯、過氧化氫、臭氧、清潔劑及漂白劑裡的過錳酸鹽等
都會造成RO膜的降解破壞 導致去鹽率大幅下降失去效能 只有換膜一途了~~
其中最嚴重的就是 餘氯 Free chlorine 造成所謂的 "Chlorine attack" 破壞
餘氯 好熟的名詞？！ 自來水不都經過氯化來消毒 也維持穩定的餘氯濃度
如果餘氯會破壞RO膜 那RO淨水器不就裝心酸的？！
很遺憾 根據 Dow Filmtec 官方資料描述
=> RO膜只要暴露在餘氯濃度 1ppm 的水中超過 200~1000 小時就會開始降解 degradation !!!
Filmtec 產品說明更要求水源餘氯濃度 必須小於 0.1ppm ！！！
雖然台灣的淨水場很盡責 自來水餘氯濃度都可以處理到 1ppm 以下
但還是遠高於RO膜容忍值 0.1 ppm 氧化降解無可避免 最好的方式還是去除餘氯
另外 重金屬離子 (尤其是 鐵離子 )、高溫及酸性環境下 都會加速RO膜的降解作用
因此RO淨水器必須挑選能有效去除餘濾的前置濾心
樓主建議前置濾心搭配為 => 1 μm PP濾棉 + 第一級活性炭主濾心
※ 揮發性有機化合物 Volatile Organic Compounds (VOCs) 的去除
VOCs 指的是一群有毒害的有機物 平常以氣體存在 有部分會溶於水
主要會傷害人體的肝臟、 腎臟、大腦及神經系統 更重要的是其中有不少是致癌物質
活性碳系統要濾除 VOCs 一直是困難的事情 要到高階的第三級濾心才有辦法
而 VOCs 的去除率則是逆滲透系統最大的致命傷!!!
不相信嗎?! 我們來看一個 2016 年在澳洲做的一項針對 VOCs 去除率的研究
這是澳洲雪梨南方的渡假勝地 Botany Bay 研究人員抽取這裡兩處地下水做濾過實驗
樣本代號分別是 EWB10D 和 EWB13D
實驗中所測試的過濾膜
一組是世界第一大廠 Dow Filmtec 生產的奈米濾膜型號 NF-90
一組是世界第三大廠 Nitto Denko 生產的逆滲透膜 ESPA2
NF-90 奈米濾膜 平均孔徑為 0.68 nm 比水分子大了一半 去鹽率 85%
ESPA2 逆滲透膜並沒有提供孔徑資料 但是去鹽率達到 96.5% 算是RO膜平均水準
EWB10D 樣本裡有16種 VOCs 做測試 我們來看看兩組濾膜對 VOCs 的過濾效果 =>
我們直接看最終過濾 8小時後的結果 =>
NF-90 有 13樣 VOCs 濾除率不到 80% ESPA2 則有 5樣 濾除率不到 80%
其中 二氯甲烷 Dichloromethane 濾除率低到只有 43.4%
這可是 國際癌症研究組織 IARC 列為 2A級致癌物 Group 2A Carcinogen 的有毒物質 ！！！
另外一組樣本 EWB13D 測試 11種 VOCs =>
NF-90 有 8 樣 VOCs 濾除率不到 80% ESPA2 則有 7 樣 VOCs 率除率不到 80％
其中 苯 Benzene 是工業上常用的溶劑 自1974年就被認為是有毒物質
近年更被 IARC 列為 第一級致癌物 Group I Carcinogen
可怕的是濾除率只有 50% ！！！
氯乙烯 Vinyl Chloride 是常用塑膠 聚氯乙烯 Polyvinyl Chloride (PVC) 的原料
同樣是 IARC 第一級致癌物 Group I Carcinogen 逆滲透膜濾除率也只有 66.7%！！！
怎麼會這樣？ 專家不是說RO是純水、最乾淨的水 為何沒辦法濾除致癌物？！
大家想想 逆滲透作用主要靠 濾膜孔徑大小 來過濾雜質
問題在於能過濾掉溶解在水裡的氣體分子嗎?
我們舉全球聞名的 GORE-TEX 來做例子 有從事戶外運動的網友都知道這個商標
GORE-TEX 是一種專利薄膜材質
膜上的孔徑比水分子 小 2萬倍 但是比水蒸氣分子 大 700倍
液體無法通過 氣體可以通過 造就獨特防水又透氣的特性
逆滲透膜必須讓水分子通過 所以孔徑不能太小 同時也無法阻擋氣體分子通過
物理上要阻擋氣體分子 主要靠吸附作用 這剛好是活性碳系統的技術核心所在
結論 => 逆滲透系統無法有效濾除VOCs等致癌物質 而活性炭系統可以！！！
<< 總結 >>
常有人問 到底該選擇活性碳系統還是逆滲透系統呢
濾除效果理所當然是消費者最關切的重點
這張圖是比較 逆滲透系統 NSF 58 和 活性碳系統 NSF 53 認證項目上的差異
逆滲透系統認證對象是 金屬離子 及 TDS 然而有機化合物不多
活性碳系統認證對象是 有機化合物 及 VOCs 重金屬只針對管路會污染的 鉛 和 汞
但是同時擁有濾除新興汙染物的 NSF 401 還有微生物去除的 NSF 55
看到這裡 大家不難發現 =>
逆滲透系統主要因應工業淨水需求 而活性碳系統則是設計為居家飲水淨化
這也是為何樓主一開頭就說 => 活性碳系統適合 95% 的家庭使用
然而活性碳系統和逆滲透系統各有優劣
假設水源有重金屬汙染 那 逆滲透系統 是唯一的解決之道
假設水源有 VOCs、新興汙染物 那 活性碳系統 才能有效的濾除
結果還是回到原點 選購前端看自家水源水質和可能污染源
老話一句 => 沒有"最好"的淨水器 只有"最合適"的淨水器
家用淨水器 樓主個人認為應該是 以活性碳系統為主
如果懷疑有重金屬汙染 再決定要不要加入逆滲透系統
所以並不是拿逆滲透系統取代活性碳系統
如果居家水源真的差到一個地步 那就遵循 Mobile 01 的傳統 "直接攻頂"
=> 三級以上活性碳濾芯當前置 搭配直出型逆滲透淨水器
這樣應該沒有甚麼濾不掉的 樓主很期待有網友能夠開箱~~
相隔三年多 文章終於結尾
希望這三篇有關淨水器的文章對大家有幫助
也期望不再有網友私訊問該選那一種系統 該買那一家濾芯
那就代表大家有認真在看文章在寫什麼～～
