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周一的时候,我们介绍了一款新的即热即饮净水点击这里进入阅读),在留言中有同学问到一个问题:“每天早上用水之前需要先给净水机放水吗?”


这个问题之前也被问过很多次,正好前两周我们做了一个实测,所以今天来解读一下这个问题,包括几个部分:


  1. 每天早上净水机“头杯水”的TDS升高情况是怎样的?

  2. 为什么“头杯水”的TDS会升高?

  3. “头杯水”需要担心吗?

  4. 如何处理“头杯水”?




根据这些年市场的发展,目前净水机的主流已经都是RO膜(反渗透/Reverse Osmosis膜)产品。为了能观察比较极端的情况,我们这两周选择了北京一个水质比较硬的地区(自来水TDS在490-500左右),实际测试了几个不同品牌的RO膜净水经过一晚之后,净水出水的TDS(总溶解固体量)的变化情况。



下图中是我们用统计数据绘制的曲线图,我们选择的机型均为大通量的净水(大于600G通量),不过因为这只是个人实测,不是实验室数据,所以就不公开对应品牌了。



数据显示,在开始阶段,龙头流出来的水的TDS快速上升,的确有渗透现象,最高的TDS达到自来水的60-90%,在约50秒左右,基本下降到自来水TDS的20%以内,在90秒,都能达到最佳净水情况(自来水TDS的3-4%)。


这里需要注意的是,图中的几个曲线都是即饮无桶型净水机。为了对比,我们在一个安装了储水式净水的朋友家中也测试了相关情况,该储水式净水机出水的TDS稳定在自来水的10-15%左右。(因为测试环境不同,所以就不直接和我们测试的即饮型净水做在一个图表里对比了)


根据测试的情况,我们可以将净水分成两类来看:


即饮无桶的净水是“大起大落” —— 一段时间不使用之后,再使用时出水的TDS值的确会受影响,先大幅度上升,然后快速下降。在自来水TDS490左右的情况下,净化后出水会在50-90秒之后恢复到最佳状态。


储水式有桶的净水是“不高不低” —— 这是因为有水桶中的存水来稀释,渗透的电解质会和水桶中原先的纯水混合,因此只会小幅度上升,但是之后也不会快速下降。


而且这也跟自来水原水的硬度有关,我们测试选择了TDS接近500的较硬自来水,因此“头杯水”的变化比较大,如果当地的自来水硬度较低,这种“头杯水”的影响就不大了。


那是什么造成了这种TDS值的波动呢?




我们先来看看RO膜净水机的原理。


RO膜技术的核心,是在机器中放入一个孔径非常细小的膜,因为孔径是在0.1纳米这个等级,一般水中的病毒、细菌、半径较大的重金属等离子都无法通过这个膜,只能让水和一些小分子、低价小尺寸离子(如钠、钙、镁等离子)通过。除了净水机,利用RO膜的技术也可以用在海水淡化、太空水回收等不同场景下。


但并不是仅仅靠一个膜就能过滤水的,因为正常情况下,水的渗透会如下图左侧和中间所示,膜的两侧的溶液有趋近浓度一样的趋势,而溶质如果无法快速穿透膜,那另一侧的水只好反向进入盐水中,直到这个趋势因为盐水中水压的增加而实现平衡。

类似的情况也发生在我们人体里:如果身处大海的孤岛上,虽然到处都是水,但是人却会渴死。这是因为人喝完水之后,也需要靠这种渗透的模式来吸收,如果喝的是盐分浓度高的海水,那人体内的水,反而会从体内渗透回消化道的海水中,导致人会更快的脱水死亡。


自然情况下,水会从纯水一侧渗透到含电解质的一侧,但净水机则要求相反,需要水从含电解质的自来水一侧源源不断的到纯水一侧,这样才能给我们提供纯水来使用。为了实现这一目的,就需要持续不断的在自来水一侧加压,在额外压力的作用下,水才会“反渗透”,这也是RO膜名字的来历。


正常情况下,水、小分子和小离子可能会通过RO膜,但有一个有趣的现象,就是在压力越大的时候,越会优先让水分子通过,钠钙镁这些离子则通过的越少。因此当RO膜净水加压的时候,净化后的水中的离子含量就会减少,而压力越高(比如通量大的净水机),相对来说过滤后的离子含量就更少。一般我们可以用TDS(总溶解固体量)测试笔来观察到这样的变化。


当RO膜净水机不工作的时候,压力消失,这时RO膜的一侧是纯水,一侧是浓度较高的自来水,一些能通过RO膜的离子(比如钠、钙、镁)就会逐渐通过渗透作用穿过RO膜,进入纯水一侧。这就导致了长时间不使用净水机后,纯水一侧的TDS会上升。


所以我们一觉睡醒,第二天早上打开水龙头,最初流出来的水的TDS就会较高。




我们已经了解了每天早上净水机的“头杯水”的变化情况,以及背后的原因,但请不要马上就开始担心:因为“头杯水”的TDS值上升,并不代表就是水质出现了问题。这只能代表水中的电解质含量升高。那升高的电解质是什么呢?


对于RO膜净水的情况来说,一般来说,为了实现过滤效果,并且保护比较贵的RO滤芯寿命,一般会在反渗透RO膜滤芯之前,先让自来水通过一个或两个复合滤芯,这样水中的主要污染物在这个阶段就可以被过滤,并不会到达RO膜。


而当净水机较长时间停止工作,能到达并渗透过RO膜的,主要也是钠、钙、镁这些尺寸较小的离子。用通俗一点的描述可以是,这个头杯水的变化类似于从原本的“纯净水”变为了“矿物质水”


所以,净水机的头杯水TDS变化,并不是说这个头杯水就是有毒,有污染,也不等于这就是没净化的自来水,主要是RO膜另一侧的钠、钙、镁这些离子通过进入了纯水一侧,临时性的提升了TDS。


请不要过度的担忧这个问题。




关于净水机的头杯水,不需要特别担心它的安全问题,要不要放水、如何放水,这个根据个人的情况来判断:


1,储水式的净水虽然一段时间不使用,TDS也会升高,但是因为储水桶的存在,整体提升不大,但想要将TDS降回到最佳状态,需要放很久的水,因此意义不大。


2,即饮无桶的净水,第二天早上TDS的确会升高到,不过主要是因为钠、钙、镁等离子的渗透,自来水中可能含有的污染物并不会进入头杯水。更何况我们讨论的是净化市政自来水,而不是净化成分复杂可怕的工业废水。因此对于大部分都市家庭来说,没有一定要放水的必要。


3,如果因为不喜欢或不能用硬水,或者自己是容易担心的体质。那么就放60-90秒左右的水,这样TDS就会回到最佳状况。但请不要浪费这部分水,收集起来作为生活用水吧。


嗯?你问我个人怎么处理自己家每天的“头杯水”?


∵ 我家接的是市政自来水,安装的是性能满意的净水机。

∴ 直接喝掉了。





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