你喝的每一杯水,都是一部科技史

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03-11 17:30

为了喝一口好水,千万年来,人类操碎了心。

起初,人类祖先只能从河流湖泊里取水喝,至于水里有什么东西,喝下去会怎样,一切听天由命。

史前时代,中国先民掌握了用陶器煮开水的方法,远离了生水中的致病菌。

公元前 5000 年的农耕时代,人们用凿井的方式取用地下水,获得更洁净安全的水源。

▲ 河姆渡水井遗址(复原),图片来源:维基百科

公元前 300 年,古罗马人把供水工程推向巅峰,今天遍布全球的自来水系统就脱胎于此。

20 世纪初,人们开始对自来水进行氯化消毒,伤寒和霍乱等水媒介传染病的威胁被大大遏制。

1988 年,法国建成全球第一座采用超滤工艺的 Amoncourt 水厂,以膜技术为核心的第三代净水技术得以应用。

同年,中国第一台净水机在安吉尔诞生,改变了中国人的饮水方式。从此开始,安吉尔深耕净饮水领域 33 年,在人类饮水黑科技历史上留下浓墨重彩的一笔。

净水技术全面进化,安吉尔黑科技反超发明者

3 月 10 日,被称为「净水界 Dyson」的安吉尔举办了一场线上 AR 发布会。让我们看到了净水黑科技的又一次进化。

安吉尔在当天发布了自主研发的长效反渗透膜 2.0,解决了普通反渗透膜让人极为头痛的三大问题。

过反渗透膜净水器的都知道,滤芯的使用寿命是个大问题,换芯成本让人肉疼。滤芯为什么这么不经用?这,就要从它的原理说起。

反渗透膜的孔径约为 0.0001 微米,只有头发丝粗细的一百万分之一。相比之下,细菌的直径约为 0.2-1 微米,病毒约为 0.02-0.4 微米,重金属颗粒约为 0.005 微米,反渗透膜可以将它们完全隔绝在外。

但是,如此精细的过滤程度,自然也就很容易堵塞,从而导致滤芯寿命有限,动不动就要换芯,还会产生较高比例的废水,无形中抬高了实际用水成本。

安吉尔发布的长效反渗透滤芯 2.0 改变了普通膜的横向出水方式,通过原创的无死角流道卷制方式,实现螺旋式出水,水流速度变得更快,膜表面的冲刷速度比普通膜提高 5 倍。

在高速水流的冲刷下,水中的细菌和杂质异物很难在膜表面沉积下来,也就更容易避免滤芯被杂质异物堵塞的问题,使长效反渗透膜滤芯的使用寿命相对普通膜提高 50%,达到 5 年。滤芯寿命长了,换芯的钱自然也就省下了。

另一个大问题是废水比。

自来水被加压透过反渗透膜,变成净水和废水两部分,只有净水是可以饮用的。顾名思义,废水比越高,意味着对水资源的浪费越大。随着技术水平的不断提高,净水器的废水比已经由最初 1 杯净水:3 杯废水,逐渐变成了 1 杯净水:1 杯废水。

在省水这件事上,安吉尔长效反渗透膜 2.0 又更进一步。

它将进水流道变窄,形成涡流增压,从而在强水压下透出更多纯水。而无死角的流道卷制,增加了膜片的利用效率,也让产水量更高。据测算,安吉尔长效反渗透膜 2.0 的水效达 75%,相当于产出三杯好水的同时只产生一杯废水。这一指标既超过国家一级水效 60%,更比普通膜 50% 的水效高出一半。

除了滤芯寿命和废水比,滤芯本身的安全性也是备受关注的重点。

反渗透膜的结构决定,为了将净水与原水隔绝开,必须使用材料对滤芯进行密封。普通反渗透膜,甚至国外知名的滤芯采用的都是聚酰胺材质,也就是我们俗称的尼龙。这种材料的滤芯屡次被曝在卫生测试中检出挥发性酚物质,这也让人们对它的安全性抱有担心。

安吉尔长效反渗透膜 2.0 采用无酚的高分子液体硅胶材料进行包覆,这种婴儿食品级材质,足以降低我们对安全的焦虑。

中国净水器品牌多达数千个,但掌握反渗透膜技术的厂家却极其之少,以至于清华大学环境学院饮用水安全教研所副教授王小毛说「中国净水膜技术就像芯片一样,长期被国外企业垄断。」

安吉尔历时 3 年、耗费 1.5 亿、500 多人专家团队研发而成的长效反渗透膜 2.0 技术,不仅打破了这一垄断,在一些技术指标上还超出了国外。它的脱盐率达到 94%,而国外知名品牌的脱盐率为 86%。此外,它每小时 96 升的出水量也高于国外品牌 91 升的出水量。

航天级纯水,来自这项净水黑科技

当天安吉尔还发布了另一项航天黑科技——纳米晶须抑菌技术。

据了解,纳米晶须抑菌技术是当前唯一用于载人航天的抑菌材料,入选了「探月计划」,成为太空净水处理技术。

安吉尔把这项研究成果应用到民用净水产品上,也就意味着,你在家就能喝上航天员喝的水。

活性炭是净水器中非常重要的材料,它的长处的是强大的吸附能力,但活性炭的多孔结构特性导致极其容易滋生细菌。在 25 度室温环境下,活性炭空隙内一个细菌可以在四天内繁殖到 4000 个以上。假如不做任何处理,喝水简直是在喝菌汤。

电子显微镜下的活性炭

对这一问题,传统解决办法是使用载银活性炭,依靠银离子来抑制细菌繁殖。这样一来,银离子就难免对净水造成污染。

安吉尔的纳米晶须活性炭采用物理方式抑菌,它依靠立体四针结构扎破细菌的细胞壁来实现 99.99% 的抑菌率,而且过滤水静置 72 小时仍然能够有效抑菌。另外,这种方式也比传统的银离子抑菌对人体更安全。

我们日常生活中摄入的水,约有 30% 来自直接饮用,其余 70% 来自其他食物所含水分。如果仅仅关注饮用水的质量,只解决 30% 问题。当你用自来水淘米、洗菜、洗水果甚至刷杯子时,水安全问题会再次产生。然而市面上大多数净水器都只有单一水龙头,并且水流小,并不能满足淘米洗菜的需求,反而浪费时间。

安吉尔的另一项首创技术——AFC 复合滤芯就是为解决这一问题而生的。这种滤芯比其他活性炭吸附力更强,且达到每分钟 10 升的出水量,等同于自来水的出水量,不仅解决饮用水安全,还能滤除余氯、泥沙铁锈、抗生素等物质,保障淘米洗菜用水的健康。

安吉尔的 33 年黑科技之路

安吉尔黑科技的背后,是其对研发的长期重视和投入。

从 1988 年造出中国第一台净水器开始,安吉尔已经在净水领域深耕 33 年。这 33 年里,安吉尔年累计获得 768 项专利,在全国设立了 4 大水质实验室和 3000 个水质检测点,并参与了 14 项国家和行业标准的制定。

这让安吉尔获得了行业和市场的高度认可,安吉尔饮水机曾连续 11 年居于全国销量之首。中国十大地产商之中,万科、碧桂园、绿地、新城等七家是安吉尔的战略合作伙伴。北京大兴国际机场、深圳宝安机场的净饮水设备也由安吉尔供应。2020 年,安吉尔成为河南省省立医院、武汉大学中南医院、武汉协和医院等百大医院专用净水设备供应商。

2020 年,安吉尔投资 51.68 亿元兴建的环境科技智慧园在浙江绍兴落成。

园区占地面积超过 60 万平方米,是目前全球最大的净水产业园。安吉尔环境科技研究院、高端净饮水设备产业基地、全球研发总部等九大功能板块都设立在这一园区。它,也许就是安吉尔给自己造的一台黑科技引擎。安吉尔预计,该园区可以实现年产 1000 万台的净饮水产品规模。在安吉尔这个华东地区最大的产能基地和核心研发基地里,我们或许可以看到更多净饮水黑科技的诞生。

从湖泊河流里的水开始,饮水经过了一轮又一轮的进化,才变成今天的一杯杯净水。而我们喝下的每一杯水里,都装着人类千万年来谱写的净水黑科技史。

 

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