水乃生命之源,但隨著(zhù)全球水質(zhì)持續惡化，越來(lái)越多的人由于無(wú)法獲得高質(zhì)量的飲水而感染到各種水致傳播疾病。因此，人們對于安全飲用水的凈化方案有著(zhù)迫切的需求。實(shí)際上，人們多年來(lái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了許多水處理技術(shù)用以改善水的質(zhì)量，這些技術(shù)從幾百年前使用非常簡(jiǎn)陋的粗過(guò)濾技術(shù)開(kāi)始，發(fā)展到今天，已經(jīng)融入了許多先進(jìn)技術(shù)，包括使用化學(xué)品和氧化劑去除有機物和生物污染物，使用反滲透（RO）膜進(jìn)行精細過(guò)濾等等。
雖然每一項技術(shù)的進(jìn)步都使人們能夠更加安全的用水，但許多技術(shù)都沒(méi)有針對簡(jiǎn)單的直飲水系統（POU），特別是家庭直飲水系統進(jìn)行優(yōu)化，從而使家庭直飲水市場(chǎng)的技術(shù)參差不齊，設備良莠不分。讓我們來(lái)舉一個(gè)例子。反滲透膜技術(shù)最初是由于六十年代美國政府推動(dòng)海水淡化而得到發(fā)展的。這種膜的孔徑尺寸可以小到埃的量級，可以將鈉離子，重金屬離子以及很小的顆粒如細菌，病毒，孢囊等從水中除去。多年來(lái)，對反滲透技術(shù)的不斷改進(jìn)使其在工業(yè)水處理，海水淡化和家庭直飲水等方面都有了極其廣泛的應用。該技術(shù)在今天已經(jīng)成為水處理領(lǐng)域內事實(shí)上的標準，被列為20世紀最有影響力的6項先進(jìn)技術(shù)之一。然而，它雖然是一個(gè)偉大的工業(yè)化的技術(shù)，但在小規模，間歇性，如家庭直飲水方面的應用中還是顯出了一些缺點(diǎn)。大多數家庭反透直飲水系統是一個(gè)單膜系統，它在產(chǎn)生20%高質(zhì)量的水的同時(shí)，也要產(chǎn)生80％的廢水。也就是說(shuō)，為了生產(chǎn)1公升純凈水，你必須供給它5公升的源水。同時(shí)，反滲透膜還需要一個(gè)大約6個(gè)大氣壓或更高的壓力才能使系統正常工作，這往往需要用一個(gè)水泵來(lái)實(shí)現。此外，由于典型的家庭直飲水反滲透膜系統每天只能生產(chǎn)不超過(guò)300升的飲用水，每分鐘的流量大約在200毫升，不足以滿(mǎn)足消費者的需要，因此需求一個(gè)儲水罐，以保存處理過(guò)的水。存儲再加上間歇性使用并不是該項技術(shù)應用優(yōu)化條件，它會(huì )導致結垢以及微生物的生長(cháng)。為了避免這種現象，反透膜系統的設計越來(lái)越復雜，包括前置多重預過(guò)濾，以及后置活性碳過(guò)濾器和紫外線(xiàn)消毒，使得該產(chǎn)品難以妥善維護和安全使用。
美國國家航空航天局和美國國防部為了發(fā)展一種簡(jiǎn)單的，可以在不使用化學(xué)物質(zhì)，紫外線(xiàn)，臭氧，電和熱的情況下實(shí)現清潔直飲水的方法，又一次對以納米技術(shù)為基礎的水凈化技術(shù)進(jìn)行了投資。2004年，美國航空航天局資助了美國佛蒙特州的賽爾登技術(shù)公司，用來(lái)開(kāi)發(fā)其專(zhuān)利Nanomesh?過(guò)濾技術(shù)，以提高水的凈化效率為載人航天器提供直飲水。Nanomesh過(guò)濾技術(shù)采用非常小的碳纖維，也叫碳納米管做成復合過(guò)濾介質(zhì)。這種復合過(guò)濾介質(zhì)利用了高強度碳納米管的吸附性能，有效去除水中的細菌，病毒和孢囊并達到美國環(huán)保局的飲用水標準。納米纖維過(guò)濾技術(shù)通過(guò)利用納米纖維巨大的活性表面以及篩濾效應，使得最基本的過(guò)濾技術(shù)發(fā)生了根本性的改變。事實(shí)上，在2008年，此項技術(shù)當選為美國航天局50項重大技術(shù)之一，被發(fā)表在“美國航空航天50年——衍生技術(shù)（1958年至2008年）”一書(shū)中。
碳納米管，是Nanomesh過(guò)濾介質(zhì)重要的組成部分。它于1991年被首次發(fā)現，是中空纖維結構，直徑通常在1—50納米，長(cháng)度數直徑的幾千倍。纖維形狀的碳納米管有助于形成一個(gè)相對緊密的篩型過(guò)濾器。這種過(guò)濾器在使用過(guò)程中具有較低的壓降。此外，碳納米管的巨大外表面，提高了對污染物，如細菌和病毒的吸附，較其它技術(shù)具有更快的吸附動(dòng)力因子。
最近，在幾本著(zhù)名科技雜志上發(fā)表的評論文章證實(shí)碳納米管具有較高的抗菌性能和化學(xué)吸附性能。在全球范圍內，數以千計的基于Nanomesh過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾芯或系統通過(guò)了測試。所有這些測試都是基于美國環(huán)保局/美國衛生基金會(huì )P231的標準：無(wú)論是單個(gè)過(guò)濾芯或多個(gè)過(guò)濾芯組成的系統，均要求去除99.9999％的細菌，99.99%的病毒和99.9％的孢囊。數據顯示：?jiǎn)为毷褂肗anomesh濾芯能夠清潔4,800加侖（18,000L）的水，在這個(gè)過(guò)程中，此濾芯可捕獲并滅活4.71X1010細菌和2.90x1011病毒。如果使用一個(gè)二級系統：包括一個(gè)Nanomesh主過(guò)濾芯和一個(gè)Nanomesh預過(guò)濾芯，他們能夠清潔17,000加侖（64,000L）的水，此系統可捕獲并滅活2.43X1011的細菌和1.53x1012病毒。當將該濾芯應用到家庭直飲水系統時(shí)，這種簡(jiǎn)單系統可具有較其它復雜系統更優(yōu)越的性能。這項新的過(guò)濾技術(shù)目前正在中國衛生部北京測試中心接受測試。一旦這項技術(shù)獲得批準，無(wú)論是在美國生產(chǎn)的，還是在中國生產(chǎn)的Nanomesh過(guò)濾芯及過(guò)濾系統將進(jìn)入中國市場(chǎng)，為廣大用戶(hù)提供安全，可口的飲用水。它的目標市場(chǎng)將覆蓋軍事，災害救援和應急，以及旅行，辦公，工業(yè)和家庭直飲水等等。
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