超滤膜和活性炭是净水器的根本。
净水器的发展经历过许多阶段，这其中有物理方法，也有化学方法。但发展到当今，家用的净水设备，基本上都使用了同一种原理：超滤膜过滤技术。这种技术就是使用孔径达到微米极的过滤膜，来把大于这种孔径的杂质过滤掉，以实现水的净化。这种技术是目前家用净水技术中效果和成本最好的技术。
超滤膜的孔径最小可达到1纳米（即0.001微米，孔径如果再小，小于1纳米，就是反渗透膜了，那就是用来制造纯净水了，即除了水分子，再不含任何其他物质），而几乎所有细菌都大于100纳米（0.1微米），因此超滤膜完全可以过滤掉细菌，并且连尸体都不会留下，而钙、镁、钾等有益矿物质直径小于10纳米，又正好可以通过超滤膜。这样水中含有适量有益矿物质的水才是健康的水，所以目前无论是国内外，几乎所有净水厂家都使用超滤膜来生产家用净水器（记住不是纯水机，纯水机是用的反渗透技术）。
超滤膜是用什么制造的呢？主要是化学合成物，常用的有PVC膜、PAN膜、PVDF膜等多种。PVC膜就是大家所熟悉的塑料薄膜了，这种膜目前在国内净水器中应用比较广泛，是一种较成熟的技术，但PVC材料本身有异味（这个闻闻就知道了），应用在净水器上会使过滤出来的水口感较差，且加热后无法去除，解决办法只有一个，就是在PVC膜后加活性炭来吸附异味，增加口感。而PAN膜和PVDF膜等本身无异味，相对于PVC膜来说要更为理想一些。
如果说超滤膜起到了过滤细菌、铁锈、泥沙等大分子物质的作用，那么活性炭就是用来吸附重金属、余氯、挥发性有机物等污染物的法宝了。活性炭一般人应该都有认识，这种炭是用椰壳等植物烧结而成，孔隙大、吸附性极强，现在家庭装修后都选择用活性炭来吸附装修后的异味和挥发性毒物。而且活性炭成本低廉，用高科技技术将其粉末化，使其吸附表面积大大增加，从而与水充分接触达到吸附的最佳效果，即使用量增大，也不会使净水器的成本有明显提升。但活性炭有一个缺点，就是吸附一定量的杂质后，就会失去活性，从而必须定期更换。
国内有些净水器厂家，为了避免经常更换活性炭滤芯而给消费者增加的成本问题，使用了一种新的吸附材料来代替活性炭，这就是KDF。所谓KDF，就是铜和锌合金的小球，这种小球在接触水后，形成原电池组，铜为正极、锌为负极，从而起到吸附重金属的作用。因为这种原电池组相对活性炭的使用寿命更长一些，而且经过冲洗后能部分去除吸附在表面的杂质，因而被很多厂家运用来代替活性炭，从而延长净水器滤芯的使用寿命。这就是所谓几年不用换芯的产品了。
但KDF吸附存在几个问题。首先是安全性，虽然KDF已经被美国认定为净水设备标准材料，但由于KDF运用了化学方法来吸附重金属，所以其安全性目前仍存在争议。其次是成本，KDF合金使用铜和锌等原料，成本高昂，如果要达到与水充分结合的目的（这样才能吸附的干净），必须使用大量的KDF才能做到，但这样就会使净水器的成本直线上升，不适合家庭使用；如果KDF使用量小，与水不能充分结合，加上水压大、水流速度快，那么还不等形成原电池组，水就已经流过去了，KDF根本起不到作用，成为了摆设。因而对于比较先进的净水器产品来说，如果使用KDF，那么一定要与活性炭相结合，这样才能互相辅助，发挥作用；如果活性炭技术比较成熟，就可以抛弃KDF滤料。而国内部分厂家，为了实现长年不换滤芯的目的，抛弃活性炭，只使用KDF材料，并且产品价格较为低廉的，其净水品质就让人怀疑了。
除了超滤膜与活性炭外，有些高级产品还要添加其它专利技术，目的是用来加强抑制重金属或者去除水垢。可以说，没有哪一类净水器产品能包打天下，适合各个地方不同的水质，好的厂家应该根据不同地方的水质特点，设计不同结构的净水器产品。如果大家在选购时发现某一品牌的净水器只有同一种内部结构的产品，而没有针对不同地区设计的不同配方的产品，那它一定不是一个好的净水器品牌。
对于去除水垢，是北方地区比较重视的功能。目前去除水垢最为常用的方法就是离子交换。所谓离子交换，就是用复方磷酸盐（食品级原料）与水接触后，置换出水中的钙、镁等导致水垢的离子，从而去除水垢。目前的软水机产品就是运用此原理。但软水机的水不能直接饮用，因为离子交换后，水中的钠离子会超标，饮用会加重肾脏负担，所以软化过的水只能用来洗衣服、洗澡。然而净水器中的去除水垢，并不是完全去除钙、镁离子，而是使其浓度达到正常指标，因此也不会造成钠离子超标，所以对于有加强除垢功能的净水器，大家无须心怀疑虑。
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