反滲透純水機的改進與發展方向
反滲透純(chun)水(shui)(shui)機(ji)是凈(jing)水(shui)(shui)器產(chan)品大(da)家族中產(chan)量、銷量最大(da)的(de)一類,約占(zhan)全部(bu)凈(jing)水(shui)(shui)器的(de)30%以(yi)上。我國是凈(jing)水(shui)(shui)器包括反滲透純(chun)水(shui)(shui)機(ji)的(de)生產(chan)大(da)國,并(bing)大(da)量出口(kou)到世界各地。反滲透純(chun)水(shui)(shui)機(ji)以(yi)其出水(shui)(shui)安全、衛(wei)生、可口(kou)而深受(shou)消費者(zhe)喜(xi)愛(ai)和青(qing)睞。但我國很多企業生產(chan)的(de)反滲透純(chun)水(shui)(shui)機(ji)還(huan)有不少值得改進之處,特別是市(shi)場上魚龍混雜(za),那些低(di)價(jia)劣質產(chan)品,更是坑害消費者(zhe),也(ye)敗壞了反滲透純(chun)水(shui)(shui)機(ji)的(de)名聲。
筆(bi)(bi)者(zhe)從(cong)1980年(nian)(nian)起(qi)(qi)使用和(he)研(yan)究大型反(fan)滲透(tou)純(chun)(chun)水(shui)設備(首套(tao)為(wei)81T/h日本(ben)進(jin)(jin)口(kou)的(de)電子(zi)工(gong)業超(chao)純(chun)(chun)水(shui)設備,后(hou)又陸續從(cong)美(mei)國(guo)、英國(guo)、加(jia)拿大、新(xin)(xin)加(jia)坡進(jin)(jin)口(kou),共五(wu)套(tao)每小時產(chan)五(wu)百多噸(dun)超(chao)純(chun)(chun)水(shui)的(de)進(jin)(jin)口(kou)設備),并(bing)每天檢測它(ta)們(men)的(de)各(ge)級水(shui)質,研(yan)究它(ta)們(men)的(de)運行規律;筆(bi)(bi)者(zhe)從(cong)1991年(nian)(nian)起(qi)(qi)組織各(ge)種凈(jing)水(shui)器(qi)展會、技(ji)術(shu)研(yan)討(tao)會數十次,并(bing)從(cong)1991年(nian)(nian)起(qi)(qi)開始使用家用反(fan)滲透(tou)純(chun)(chun)水(shui)機,包括進(jin)(jin)口(kou)和(he)國(guo)產(chan)的(de)多個(ge)品(pin)牌;筆(bi)(bi)者(zhe)從(cong)1990年(nian)(nian)起(qi)(qi)至今走(zou)訪了近千個(ge)凈(jing)水(shui)器(qi)生(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)業和(he)近千個(ge)凈(jing)水(shui)器(qi)經銷商,傾聽他(ta)們(men)的(de)各(ge)種意見(jian),關心和(he)研(yan)討(tao)他(ta)們(men)的(de)產(chan)品(pin),指導他(ta)們(men)開發新(xin)(xin)品(pin);筆(bi)(bi)者(zhe)從(cong)1998年(nian)(nian)起(qi)(qi)協助四百多個(ge)凈(jing)水(shui)器(qi)產(chan)品(pin)申領了衛生(sheng)(sheng)部衛生(sheng)(sheng)許可批(pi)件(jian),給這(zhe)些凈(jing)水(shui)器(qi)起(qi)(qi)草了企(qi)業標準,修(xiu)改和(he)規范了產(chan)品(pin)說(shuo)明書等一系(xi)列(lie)技(ji)術(shu)文件(jian),其中(zhong)不但有(you)國(guo)產(chan)產(chan)品(pin),也(ye)有(you)大量美(mei)國(guo)、德國(guo)、以色(se)列(lie)、日本(ben)、韓國(guo)、馬(ma)來(lai)西亞、新(xin)(xin)加(jia)坡和(he)我(wo)國(guo)臺灣、香港(gang)地(di)區生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)進(jin)(jin)口(kou)凈(jing)水(shui)器(qi),其中(zhong)很多是反(fan)滲透(tou)純(chun)(chun)水(shui)機。
本(ben)文將借鑒國內外優秀反(fan)滲(shen)透(tou)純水(shui)(shui)機(ji)的先進理念(nian)和設計,闡(chan)述(shu)反(fan)滲(shen)透(tou)純水(shui)(shui)機(ji)的改進與發展(zhan)方向,對反(fan)滲(shen)透(tou)純水(shui)(shui)機(ji)生(sheng)產企業研發新(xin)品、提(ti)高質量提(ti)供參考(kao)意見和建議(yi),為(wei)經(jing)銷商及消(xiao)費者(zhe)選擇反(fan)滲(shen)透(tou)純水(shui)(shui)機(ji)產品提(ti)供經(jing)驗和知識。
一、零部(bu)件的簡約
零(ling)(ling)部件的(de)(de)簡約不(bu)能(neng)(neng)理解為(wei)僅(jin)僅(jin)是(shi)降低(di)生產成(cheng)本(ben),而更重(zhong)要(yao)的(de)(de)是(shi)提高(gao)(gao)(gao)產品的(de)(de)性能(neng)(neng)、質量和減少故障。反滲透(tou)純水(shui)機的(de)(de)零(ling)(ling)部件特(te)別(bie)多(duo)(duo),接頭也(ye)特(te)別(bie)多(duo)(duo),又是(shi)耗電帶泵高(gao)(gao)(gao)壓(ya)運(yun)行(xing)(xing),很(hen)復雜(za),成(cheng)本(ben)高(gao)(gao)(gao),相對來說運(yun)行(xing)(xing)費(fei)用(yong)也(ye)比(bi)較高(gao)(gao)(gao)而且不(bu)可避免(mian)導致較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)故障率。
1、無泵
較(jiao)早提出(chu)無泵技術(shu)并付諸實施的是(shi)若干年前上(shang)海某企(qi)業,但據用戶(hu)反映(ying),效(xiao)果并不理想。即使(shi)是(shi)新機,到(dao)了冬天(tian)水溫(wen)較(jiao)低的時候(hou),出(chu)水小(xiao)得可憐,幾(ji)乎無法(fa)使(shi)用;如果是(shi)使(shi)用舊機,那么產水量(liang)毫無疑問會更糟糕。因此,雖然想法(fa)很(hen)好,但這種機并無多大實用價值。
反滲膜(mo)(mo)必須克服滲透壓(ya)才(cai)能(neng)工(gong)作,也就(jiu)是說,必須施以比水的滲透壓(ya)更高(gao)的壓(ya)力(li)才(cai)能(neng)使(shi)水透過(guo)RO膜(mo)(mo)流(liu)出。這一方面和膜(mo)(mo)的性能(neng)(種類及質(zhi)量)有關(guan):在八十(shi)年代(dai)(dai)初期(qi),筆者使(shi)用(yong)(yong)的反滲透膜(mo)(mo)還是醋(cu)酸纖維膜(mo)(mo),工(gong)作壓(ya)力(li)需要30kg/cm2(3MPa);隨著芳香聚酰胺(an)復合膜(mo)(mo)的應用(yong)(yong),八十(shi)年代(dai)(dai)末,反滲透膜(mo)(mo)的工(gong)作壓(ya)力(li)也降到了15.5kg/cm2;反滲透膜(mo)(mo)的工(gong)作壓(ya)力(li)在九(jiu)十(shi)年代(dai)(dai)又進一步降到了10.5kg/cm2;目前,家(jia)用(yong)(yong)RO機的RO膜(mo)(mo)的進口水壓(ya)僅為4.5~7kg/cm2。而(er)且,出水水量與水壓(ya)成(cheng)正比,水壓(ya)小了,產(chan)水量就(jiu)小。
其次是(shi)(shi)(shi)水(shui)質,剛才說過(guo),要克服水(shui)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)壓(ya),水(shui)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)壓(ya)與水(shui)中含(han)鹽量成(cheng)正比,海(hai)水(shui)含(han)鹽量很(hen)高(gao),滲(shen)透(tou)壓(ya)也很(hen)高(gao),所以海(hai)水(shui)淡化的(de)(de)(de)(de)反(fan)滲(shen)透(tou)膜的(de)(de)(de)(de)工(gong)作壓(ya)力要60kg/cm2左右,一般(ban)(ban)小型海(hai)水(shui)淡化反(fan)滲(shen)透(tou)裝置(如船艦用)采用銅質高(gao)壓(ya)柱(zhu)塞(sai)泵(beng),厚壁玻璃鋼膜殼。而我(wo)國西(xi)北(bei)部等地(di)(di)(di)區有很(hen)多地(di)(di)(di)方(fang)是(shi)(shi)(shi)苦咸(xian)水(shui),滲(shen)透(tou)壓(ya)也比一般(ban)(ban)自(zi)來(lai)水(shui)高(gao)得多,需用較(jiao)高(gao)壓(ya)力的(de)(de)(de)(de)泵(beng)。所以,適用無(wu)泵(beng)的(de)(de)(de)(de)RO純水(shui)機(ji)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)域(yu)是(shi)(shi)(shi)當地(di)(di)(di)自(zi)來(lai)水(shui)TDS(或電導(dao)率)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)區(如廣東(dong)、浙江(jiang)、江(jiang)西(xi)等省的(de)(de)(de)(de)某些(xie)地(di)(di)(di)區有這樣的(de)(de)(de)(de)水(shui)質)。在(zai)原水(shui)TDS高(gao)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)區是(shi)(shi)(shi)不宜推廣和使用無(wu)泵(beng)RO機(ji)的(de)(de)(de)(de)。
另一(yi)個是(shi)自來水(shui)水(shui)壓(ya)(ya)。在2000年時,我幫重慶一(yi)家凈水(shui)器廠做反滲(shen)透(tou)純(chun)(chun)水(shui)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)衛生(sheng)批件,我第一(yi)次接觸到不用(yong)泵的(de)(de)(de)RO純(chun)(chun)水(shui)機(ji)(ji),他們生(sheng)產的(de)(de)(de)純(chun)(chun)水(shui)機(ji)(ji)銷在當地(di),由(you)于重慶的(de)(de)(de)自來水(shui)壓(ya)(ya)力(li)高(gao),因(yin)(yin)此不用(yong)泵,RO純(chun)(chun)水(shui)機(ji)(ji)中也沒有(you)泵。拿到北(bei)京去疾控(kong)中心(xin)檢測,還必需(xu)臨時另外加裝泵。因(yin)(yin)此,凡(fan)是(shi)自來水(shui)壓(ya)(ya)力(li)高(gao)的(de)(de)(de)地(di)區(qu),所使用(yong)的(de)(de)(de)RO純(chun)(chun)水(shui)機(ji)(ji)是(shi)不需(xu)裝泵的(de)(de)(de)。
再(zai)一(yi)個是水(shui)溫(wen)(wen),由于RO膜(mo)的產水(shui)量不但與水(shui)壓成(cheng)正(zheng)比,而且與水(shui)溫(wen)(wen)成(cheng)正(zheng)相(xiang)關,大約水(shui)溫(wen)(wen)每升高(gao)1℃,膜(mo)的產水(shui)量就增加2.7%左右(you),當然,如果水(shui)溫(wen)(wen)下降1℃,膜(mo)的產水(shui)量就降低2.7%左右(you)。因此,不加泵(beng)的RO純水(shui)機(ji)適用于南方熱帶、亞(ya)熱帶地區。
RO機不(bu)(bu)(bu)用泵(beng),(a)不(bu)(bu)(bu)用電(dian),節約了能(neng)源;(b)不(bu)(bu)(bu)用電(dian),安全性大(da)大(da)提高(gao);(c)不(bu)(bu)(bu)用泵(beng),無噪聲;(d)不(bu)(bu)(bu)用泵(beng),少了接頭且降(jiang)(jiang)低(di)了工作壓(ya)力(li),減少了漏水(shui)(shui)概率;(e)不(bu)(bu)(bu)用泵(beng),降(jiang)(jiang)低(di)了RO機生產(chan)成(cheng)本和(he)用戶制水(shui)(shui)運行(xing)成(cheng)本。總之,好(hao)處多(duo)多(duo)。我們寄希望于RO膜技術有(you)進一步的(de)(de)(de)(de)突(tu)破(po)(現在很多(duo)膜公司都在進行(xing)這方面(mian)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu),有(you)的(de)(de)(de)(de)聲稱已有(you)新產(chan)品面(mian)世)。隨(sui)著膜技術的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,RO膜工作壓(ya)力(li)還會進一步下(xia)降(jiang)(jiang),但超過(guo)滲透壓(ya)加(jia)膜元件本身的(de)(de)(de)(de)阻力(li)是(shi)個(ge)底(di)線,是(shi)不(bu)(bu)(bu)可突(tu)破(po)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外,在現階段,就是(shi)采用多(duo)支大(da)通量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)RO膜,在自(zi)來(lai)水(shui)(shui)水(shui)(shui)壓(ya)下(xia)以(yi)膜的(de)(de)(de)(de)面(mian)積來(lai)換取較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)通量(liang)(liang),而且,這樣的(de)(de)(de)(de)無泵(beng)RO機只適用于南方自(zi)來(lai)水(shui)(shui)TDS較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)地區(qu)。
山窮水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)盡(jin)疑(yi)無路(lu),柳暗(an)花明又一(yi)村。正當大家為如(ru)何取消(xiao)RO機(ji)(ji)的(de)(de)加壓(ya)(ya)(ya)泵(beng)一(yi)籌莫展時(shi),突然傳來好消(xiao)息(xi),據消(xiao)息(xi)靈通(tong)人士透露,浙江(jiang)某著名(ming)凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)器(qi)生產企業已(yi)(yi)開(kai)(kai)發了一(yi)款采用(yong)普(pu)通(tong)RO膜,無泵(beng)無壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)罐的(de)(de)RO機(ji)(ji),現已(yi)(yi)申請了專利。由于三(san)大件(jian)中(zhong)少了二大件(jian),此外,低壓(ya)(ya)(ya)開(kai)(kai)關、高壓(ya)(ya)(ya)開(kai)(kai)關也都不(bu)(bu)需要(yao)了,RO機(ji)(ji)的(de)(de)成本(ben)(ben)大大降(jiang)低。該機(ji)(ji)不(bu)(bu)用(yong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)罐,而采用(yong)無壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang),讓(rang)制得的(de)(de)純水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)慢慢流入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)中(zhong),要(yao)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)時(shi),從水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)中(zhong)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。如(ru)為廚下(xia)式(shi)(shi),那(nei)還是(shi)(shi)要(yao)用(yong)泵(beng)把(ba)(ba)制得的(de)(de)純水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)從水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)中(zhong)打(da)出(chu)來(那(nei)就不(bu)(bu)是(shi)(shi)無泵(beng)了,只(zhi)不(bu)(bu)過是(shi)(shi)把(ba)(ba)泵(beng)挪了個位置,從RO前挪到(dao)了RO后(hou));如(ru)是(shi)(shi)臺上(shang)式(shi)(shi)或掛壁式(shi)(shi),可用(yong)龍頭讓(rang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)純水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)依靠本(ben)(ben)身重(zhong)力(li)(li)流出(chu)。該企業與其合作(zuo)伙伴計劃批量(liang)生產后(hou)以每月十萬臺的(de)(de)生產/銷售量(liang)投放市(shi)場,我們期待著這種新型凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)器(qi)早日(ri)與廣(guang)大消(xiao)費者見面。
2、壓力罐(guan)的(de)改進和無罐(guan)RO機(ji)
首先,要(yao)(yao)搞清楚RO機(ji)為什(shen)么(me)要(yao)(yao)用壓力(li)(li)罐(guan)(guan)?以常用的(de)(de)采用50G膜(mo)的(de)(de)RO機(ji)為例(li),其RO膜(mo)的(de)(de)產(chan)純水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)為7.88625L/h,換算一(yi)下,產(chan)1L純水(shui)(shui)(shui)(shui)需(xu)要(yao)(yao)7.6min,如需(xu)接(jie)一(yi)杯400mL的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)喝,接(jie)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)時(shi)間(jian)需(xu)要(yao)(yao)3min,這是常人(ren)所不能忍受的(de)(de),也(ye)就(jiu)(jiu)是說,出水(shui)(shui)(shui)(shui)太慢。怎么(me)辦(ban)(ban)呢(ni)?前人(ren)想了(le)一(yi)個辦(ban)(ban)法,讓水(shui)(shui)(shui)(shui)存放(fang)在壓力(li)(li)罐(guan)(guan)內,需(xu)要(yao)(yao)用水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)時(shi)候,打(da)開出水(shui)(shui)(shui)(shui)龍頭,實(shi)際(ji)上(shang)也(ye)就(jiu)(jiu)是打(da)開壓力(li)(li)罐(guan)(guan)閥(fa)門,水(shui)(shui)(shui)(shui)就(jiu)(jiu)從壓力(li)(li)罐(guan)(guan)中噴涌而(er)出。這就(jiu)(jiu)解(jie)決了(le)RO膜(mo)出水(shui)(shui)(shui)(shui)太慢的(de)(de)問(wen)題。
但(dan)其他問(wen)題(ti)又隨(sui)之(zhi)出(chu)現了(le)(le),增加了(le)(le)壓(ya)(ya)力(li)罐,不(bu)光是(shi)增加了(le)(le)RO機(ji)(ji)的(de)成(cheng)本(膜、泵、罐是(shi)RO機(ji)(ji)材料中成(cheng)本最大(da)的(de)三大(da)件(jian)),更主要的(de)是(shi),壓(ya)(ya)力(li)罐中有橡(xiang)膠囊,貯(zhu)水后(hou)(hou)特別是(shi)久貯(zhu)后(hou)(hou)會有橡(xiang)膠味,于是(shi),在(zai)壓(ya)(ya)力(li)罐之(zhi)后(hou)(hou)、出(chu)水龍(long)頭(tou)前又加裝了(le)(le)后(hou)(hou)置(zhi)活性炭(tan)(tan),以吸(xi)附去除(chu)水中的(de)橡(xiang)膠味,改善口(kou)感。但(dan)這樣(yang)一來,又有問(wen)題(ti)了(le)(le),關(guan)機(ji)(ji)時細菌(jun)從龍(long)頭(tou)處會慢(man)慢(man)進入后(hou)(hou)置(zhi)活性炭(tan)(tan)濾芯,并(bing)在(zai)后(hou)(hou)置(zhi)活性炭(tan)(tan)中大(da)量繁(fan)殖,進而進入壓(ya)(ya)力(li)罐,在(zai)桶(tong)壁(bi)上繁(fan)殖。一臺新的(de)RO機(ji)(ji)使用了(le)(le)二個月后(hou)(hou),出(chu)水菌(jun)落總數就會超標,鋸開(kai)壓(ya)(ya)力(li)罐,桶(tong)壁(bi)上全是(shi)一層粘乎(hu)(hu)乎(hu)(hu)的(de)生(sheng)物(wu)膜,這是(shi)細菌(jun)、細菌(jun)尸體、細菌(jun)分(fen)泌物(wu)等集聚而成(cheng)的(de)粘液,令人惡心。
據說,國(guo)外RO機每年都要換一(yi)個(ge)壓力(li)(li)罐,他(ta)們已(yi)經把壓力(li)(li)罐視作(zuo)如同濾芯一(yi)樣的(de)易耗品而定期更換。但這不(bu)符合國(guo)人的(de)消(xiao)費(fei)習慣以及國(guo)人節約(yue)、環保(bao)的(de)優良傳統。那(nei)么怎么辦呢?
(1)壓力罐的改進
壓力(li)(li)罐(guan)(guan)的(de)改進,首(shou)先是(shi)把(ba)(ba)罐(guan)(guan)內的(de)膠囊從橡膠換成(cheng)塑(su)料(liao)袋(dai),解決(jue)水(shui)(shui)中(zhong)橡膠氣味問(wen)題,如果沒有(you)(you)橡膠味,后置活性炭也就不需要了。其次,把(ba)(ba)水(shui)(shui)盛放在(zai)塑(su)料(liao)袋(dai)中(zhong),塑(su)料(liao)袋(dai)做(zuo)成(cheng)可更(geng)換的(de),這(zhe)樣,就不必更(geng)換整個(ge)壓力(li)(li)罐(guan)(guan),只要定期(qi)更(geng)換塑(su)料(liao)袋(dai)即可。第三(san),采用大膜小(xiao)罐(guan)(guan),使(shi)純水(shui)(shui)不久貯,常制(zhi)常用,水(shui)(shui)質新鮮少(shao)污染(ran)。第四(si),有(you)(you)的(de)把(ba)(ba)壓力(li)(li)罐(guan)(guan)外殼做(zuo)成(cheng)透(tou)明(ming)或半透(tou)明(ming)的(de),塑(su)料(liao)袋(dai)也是(shi)透(tou)明(ming)的(de),因(yin)此,還能(neng)看到罐(guan)(guan)中(zhong)水(shui)(shui)位(水(shui)(shui)量),當(dang)然(ran),要放在(zai)暗(an)處(如櫥內)以防藻類(lei)繁殖。這(zhe)樣的(de)壓力(li)(li)罐(guan)(guan)目前已有(you)(you)若(ruo)干個(ge)企(qi)業在(zai)生產。
(2)無罐(guan)RO機
有的廠(chang)家(jia)(jia)做得更徹底,不(bu)是大膜小罐,干(gan)脆連小罐也不(bu)要了(le)(le)(le),徹底取消(xiao)了(le)(le)(le)壓(ya)力罐。壓(ya)力罐不(bu)要了(le)(le)(le),后置活(huo)性炭(tan)也沒有存在的理由了(le)(le)(le)。不(bu)但降低(di)了(le)(le)(le)成(cheng)本,也解決了(le)(le)(le)細菌(jun)污染(ran)問(wen)題(ti)。一家(jia)(jia)這樣做了(le)(le)(le),其他廠(chang)家(jia)(jia)群(qun)起效仿,大膜無罐似乎(hu)已(yi)經成(cheng)了(le)(le)(le)RO機的趨勢和(he)潮(chao)流,眾多廠(chang)家(jia)(jia)爭相推出此類(lei)產(chan)品。
不用(yong)(yong)壓(ya)力(li)(li)罐,讓水(shui)(shui)直接從RO膜(mo)(mo)(mo)出(chu)口處(chu)流(liu)出(chu)取用(yong)(yong),就必須(xu)加大RO膜(mo)(mo)(mo)面積(ji)。那么膜(mo)(mo)(mo)要(yao)用(yong)(yong)多(duo)大呢?中華人民共和國輕工(gong)行業標(biao)準QB/T4144-2010“家用(yong)(yong)和類似用(yong)(yong)途(tu)反滲透凈(jing)水(shui)(shui)機(ji)(ji)”(2011年4月1日實(shi)施)中規定:“5.4.1整機(ji)(ji)終端出(chu)水(shui)(shui)量(liang):凈(jing)水(shui)(shui)機(ji)(ji)終端出(chu)水(shui)(shui)量(liang)應不小于48L/h。”按(an)此(ci)(ci)(ci)計算,如(ru)使(shi)用(yong)(yong)50G的(de)(de)RO膜(mo)(mo)(mo),需要(yao)6支(zhi)(zhi)(zhi);或75GRO膜(mo)(mo)(mo)4支(zhi)(zhi)(zhi);或100GRO膜(mo)(mo)(mo)3支(zhi)(zhi)(zhi);或300GRO膜(mo)(mo)(mo)1支(zhi)(zhi)(zhi)。此(ci)(ci)(ci)時取1L純(chun)水(shui)(shui)需要(yao)1.27min;取一(yi)杯水(shui)(shui)(400mL)則(ze)需要(yao)0.5min(30sec),用(yong)(yong)戶勉(mian)強(qiang)能承受。但(dan)請注意這是(shi)在水(shui)(shui)溫25℃時的(de)(de)流(liu)速,如(ru)水(shui)(shui)溫低(di)(di)(di),則(ze)流(liu)速要(yao)降(jiang)低(di)(di)(di),取水(shui)(shui)時間則(ze)要(yao)延長。取消了壓(ya)力(li)(li)罐和后(hou)置活性(xing)炭(tan)后(hou),純(chun)水(shui)(shui)隨制隨用(yong)(yong),水(shui)(shui)質會更好。但(dan)由于使(shi)用(yong)(yong)較多(duo)的(de)(de)RO膜(mo)(mo)(mo),雖少了壓(ya)力(li)(li)罐和后(hou)置活性(xing)炭(tan),總(zong)的(de)(de)成本還(huan)是(shi)會提(ti)高一(yi)些(xie)。順便(bian)說句,如(ru)要(yao)降(jiang)低(di)(di)(di)濃水(shui)(shui)比例,使(shi)用(yong)(yong)多(duo)支(zhi)(zhi)(zhi)RO膜(mo)(mo)(mo)時可以(yi)采用(yong)(yong)一(yi)級多(duo)段設計。此(ci)(ci)(ci)外,無罐的(de)(de)RO機(ji)(ji)應選用(yong)(yong)流(liu)量(liang)較大的(de)(de)泵。
在(zai)RO膜面積(ji)不增多的情況下要革除(chu)壓力(li)罐(guan)(guan),那(nei)就只好采用另外(wai)的儲水(shui)容器(qi)(qi)(qi)。前述浙江某著(zhu)名凈水(shui)器(qi)(qi)(qi)生產(chan)(chan)企(qi)(qi)業新開發的凈水(shui)器(qi)(qi)(qi)也是無(wu)罐(guan)(guan)的,并代(dai)之(zhi)以水(shui)箱(xiang)(xiang)來盛(sheng)放(fang)制得的純水(shui)。江蘇某著(zhu)名凈水(shui)器(qi)(qi)(qi)生產(chan)(chan)企(qi)(qi)業開發并大批(pi)量生產(chan)(chan)無(wu)壓力(li)罐(guan)(guan)凈水(shui)器(qi)(qi)(qi)更(geng)早(zao),并提出“無(wu)罐(guan)(guan)一(yi)身清”的理念,以此為賣點吸引用戶,RO出水(shui)流入(ru)(ru)稱之(zhi)為“RO機(ji)伴侶(lv)”中(zhong)(zhong)的PE儲水(shui)袋(dai)中(zhong)(zhong),該(gai)RO機(ji)伴侶(lv)放(fang)置在(zai)臺上,依靠重力(li)自(zi)然出水(shui),還(huan)有加熱罐(guan)(guan),可(ke)出冷熱純水(shui),PE儲水(shui)袋(dai)設計成可(ke)拆卸的,便于拆除(chu)和(he)安裝,定期更(geng)換,其工(gong)藝流程(cheng)圖見圖1。山(shan)東某凈水(shui)器(qi)(qi)(qi)生產(chan)(chan)企(qi)(qi)業開發并批(pi)量生產(chan)(chan)無(wu)壓力(li)罐(guan)(guan)凈水(shui)器(qi)(qi)(qi)更(geng)早(zao),他是把RO純水(shui)流入(ru)(ru)掛壁水(shui)箱(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的PE儲水(shui)袋(dai)中(zhong)(zhong),后面我們還(huan)會詳細介紹(shao)。
圖(tu)1江蘇某著名(ming)凈水(shui)器(qi)生產企業RO純(chun)水(shui)機工(gong)藝流程圖(tu)
3、電氣元件集約化
元件(jian)的集約化,曾(ceng)見過(guo)把進(jin)水(shui)電(dian)磁閥和(he)加壓(ya)(ya)隔(ge)膜泵(beng)集成的,有(you)幾個(ge)泵(beng)廠試過(guo),但(dan)不知什(shen)么(me)原(yuan)因(yin),最后(hou)都不了(le)了(le)之。最近又(you)有(you)一(yi)家臺灣企(qi)業把RO機的高壓(ya)(ya)開關、低(di)壓(ya)(ya)開關、進(jin)水(shui)電(dian)磁閥三者集成在一(yi)起成為(wei)一(yi)個(ge)“三合(he)(he)一(yi)”元件(jian),并據說(shuo)今后(hou)還要把“濃水(shui)比例器(亦有(you)稱“廢水(shui)比”)”、逆(ni)止閥等也(ye)集成在內(nei),組(zu)成“五合(he)(he)一(yi)”元件(jian)。但(dan)究竟實用(yong)價值(zhi)如何?凈水(shui)器生產(chan)(chan)廠是否愿用(yong)?我征求了(le)一(yi)些凈水(shui)器廠老(lao)板和(he)技術人(ren)員的意見,見仁見智,眾說(shuo)紛紜,看來此項改進(jin)需(xu)要經過(guo)實踐(jian)的檢驗,需(xu)要經過(guo)較大(da)規模(mo)、較長時間的試用(yong)和(he)考(kao)驗,和(he)常規產(chan)(chan)品進(jin)行故障(zhang)率對比,才能最后(hou)得出結論。
二、濃水(shui)利用(yong)與減(jian)少
1、濃水全利用
RO機是一(yi)個很好的分質供水(shui)(shui)(shui)(shui)系統,自來水(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)過PP熔(rong)噴濾(lv)芯過濾(lv)、顆粒活性炭吸附(fu)過濾(lv)、壓縮活性炭過濾(lv)等三道預處理后(去除水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)余氯,大(da)部份(fen)懸浮物(wu)、鐵銹(xiu)、膠體(ti),以及部份(fen)有機物(wu)、嗅(xiu)和(he)味)制(zhi)(zhi)得(de)凈(jing)化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui),其中(zhong)小(xiao)部份(fen)凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)再經(jing)(jing)過反滲透和(he)后置(zhi)顆粒活性炭進一(yi)步凈(jing)化(hua)后,制(zhi)(zhi)得(de)飲用(yong)(yong)純凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)供飲用(yong)(yong);而大(da)部份(fen)水(shui)(shui)(shui)(shui)(濃縮水(shui)(shui)(shui)(shui))則經(jing)(jing)過了前三道而未能經(jing)(jing)過后二(er)級處理,成為(wei)凈(jing)化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)流出作為(wei)洗(xi)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)。在(zai)家(jia)庭日(ri)常生(sheng)活中(zhong),洗(xi)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)恰好需求量比飲用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)大(da)得(de)多,如淘米、洗(xi)菜、刷鍋洗(xi)碗(wan)抹(mo)桌(zhuo)子、洗(xi)衣服、拖(tuo)地板、沖廁(ce)所(suo)。。。。。。
依據建設部頒發的國家標準GB/T50331-2002《城市居民生活用水量標準》,居民家庭生活人均日用水量調查統計表數據,飲用水僅為廚房洗滌(淘米、洗菜、洗碗、抹桌等)用水的大約1/10(見下表)。因此,RO機的濃水(凈化水)作廚房洗滌用水還遠遠不夠呢!要環保,要節能,就必須把濃水全部利用起來!
居民家庭生活人均(jun)日用(yong)水量調查統計表 (L/d×人)
如何把RO濃水全(quan)部(bu)利(li)用起來,做到零排放?
方法多多:
有的廚下式RO機(ji),在(zai)柜中裝(zhuang)二個(ge)大小不同的壓力罐,大的盛濃水(shui),小的盛純水(shui)。相應裝(zhuang)二個(ge)鵝頸龍頭,一(yi)個(ge)出純水(shui),一(yi)個(ge)出濃水(shui),分別連接壓力罐。并用二個(ge)高壓開關自動控制泵,任(ren)一(yi)個(ge)滿了后,泵就自動停止(zhi)運轉。
一(yi)(yi)般的壓(ya)力(li)罐(guan)中只有(you)一(yi)(yi)個橡(xiang)膠囊,現有(you)公司(si)生(sheng)產的一(yi)(yi)種壓(ya)力(li)罐(guan),稱為“純濃水二(er)(er)合一(yi)(yi)儲(chu)水壓(ya)力(li)罐(guan)”,橫(heng)躺(tang)著放,皮囊在壓(ya)力(li)罐(guan)中部,左右二(er)(er)室(shi)分(fen)別為濃水室(shi)和純水室(shi),濃水室(shi)的體(ti)積(ji)是純水室(shi)的二(er)(er)倍。二(er)(er)室(shi)都(dou)有(you)出(chu)口,并分(fen)別用PE管接上鵝頸龍頭。分(fen)別用高壓(ya)開關自動(dong)控(kong)制(zhi)泵,任一(yi)(yi)室(shi)水滿了(le)(le)后,泵就(jiu)自動(dong)停止運(yun)轉。實際上是把二(er)(er)個壓(ya)力(li)罐(guan)“合二(er)(er)為一(yi)(yi)”了(le)(le)。因此更(geng)緊(jin)湊(cou)了(le)(le),占(zhan)地面積(ji)更(geng)小了(le)(le),見圖2。
還有更(geng)巧妙(miao)的(de)辦法。筆者(zhe)在(zai)山(shan)東某公(gong)司調研時看到一(yi)種十分巧妙(miao)的(de)構(gou)思。在(zai)墻上掛一(yi)個硬質(zhi)塑(su)(su)料(liao)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)(xiang),水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)(xiang)內有一(yi)密閉的(de)透(tou)明厚壁軟(ruan)塑(su)(su)料(liao)袋。RO機產的(de)純(chun)水(shui)(shui)(shui)進入塑(su)(su)料(liao)袋內,而濃水(shui)(shui)(shui)進入塑(su)(su)料(liao)袋外的(de)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)(xiang)內,有二個龍頭分別把塑(su)(su)料(liao)袋內的(de)純(chun)水(shui)(shui)(shui)(飲用水(shui)(shui)(shui))和(he)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)(xiang)內的(de)濃水(shui)(shui)(shui)(洗用水(shui)(shui)(shui))供用戶取用。用浮球(qiu)閥(fa)自(zi)(zi)(zi)動控制泵:無(wu)論塑(su)(su)料(liao)袋內的(de)純(chun)水(shui)(shui)(shui)還是水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)濃水(shui)(shui)(shui)滿了(le)(le)后(hou),頂起浮球(qiu)閥(fa),通(tong)過自(zi)(zi)(zi)控系統,泵就會(hui)自(zi)(zi)(zi)動停止運轉;水(shui)(shui)(shui)用去(qu)后(hou),浮球(qiu)閥(fa)跌落,通(tong)過自(zi)(zi)(zi)控系統,泵就會(hui)自(zi)(zi)(zi)動運轉制水(shui)(shui)(shui)。RO主機仍(reng)可(ke)放在(zai)廚下。這種方(fang)法還省卻了(le)(le)儲水(shui)(shui)(shui)壓力罐,降低(di)了(le)(le)生產成(cheng)本和(he)售(shou)價。
另有人提(ti)出一(yi)種全(quan)新的方案,采(cai)用(yong)逆向思維(wei),構思了一(yi)個大膽奇(qi)特并(bing)切實可行的方案:它沒有純水壓(ya)力(li)(li)罐(guan)而設置濃水壓(ya)力(li)(li)罐(guan),把(ba)濃水儲(chu)(chu)存(cun)于壓(ya)力(li)(li)罐(guan)中,并(bing)稱(cheng)之為“凈(jing)化水”用(yong)作洗用(yong)水。它采(cai)用(yong)大通量膜(或多支膜),只要一(yi)開純水龍(long)頭,通過(guo)自控系統,泵就會自動運轉制水,所產(chan)純凈(jing)水(供飲用(yong))的水流量很大,無需(xu)壓(ya)力(li)(li)罐(guan)儲(chu)(chu)水而開機時可以直接取用(yong)純水。
2、濃水減少
減(jian)少(shao)濃(nong)水排放(fang)量,提高純水/排放(fang)濃(nong)水的比例,是(shi)業內部份人孜孜不倦(juan)的研究方向,也(ye)有(you)人為(wei)此申請(qing)了(le)專(zhuan)利(li)。
(1)“減(jian)少(shao)濃水量(liang)型”
該方(fang)案原理是(shi):減(jian)小濃(nong)水(shui)(shui)比(bi)例,或將(jiang)制(zhi)純(chun)水(shui)(shui)同時出濃(nong)水(shui)(shui)改為“制(zhi)純(chun)水(shui)(shui)時不出濃(nong)水(shui)(shui),定(ding)時脈沖沖洗”。這(zhe)二種方(fang)式實(shi)質(zhi)是(shi)一(yi)樣的,就是(shi)減(jian)少(shao)RO機濃(nong)水(shui)(shui)量,另一(yi)個(ge)特征(zheng)是(shi)這(zhe)些人仍然把RO濃(nong)水(shui)(shui)當作(zuo)“廢水(shui)(shui)”排放掉(diao)。
該方案問(wen)題是:RO機(ji)出(chu)(chu)(chu)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)的目的是為了不(bu)斷(duan)沖洗(xi)RO膜(mo),并(bing)把(ba)前三道(dao)過(guo)濾后尚(shang)存于水(shui)(shui)(shui)中的懸濁物、膠體(ti)、有機(ji)物和鹽類等等通過(guo)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)排放,保證RO正常工作(zuo)和出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質。減少了濃(nong)水(shui)(shui)(shui)的量,必然加重RO膜(mo)及(ji)泵的負擔,縮(suo)短RO膜(mo)及(ji)泵的壽(shou)命,并(bing)影(ying)響RO出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質。而把(ba)RO濃(nong)水(shui)(shui)(shui)當作(zuo)“廢水(shui)(shui)(shui)”排掉(diao),同樣是水(shui)(shui)(shui)資源的浪(lang)費。
(2)“廢水循(xun)環(huan)利用型”
該(gai)方案原理是:RO濃水(shui)返回進水(shui)、注(zhu)入自(zi)來水(shui)管中,與自(zi)來水(shui)混合(he)參與循環制水(shui)或當作生活用水(shui)使用。這樣有三種情況:
(a)RO機(ji)不工作不制(zhi)水(shui)(shui)時,此時無RO濃(nong)水(shui)(shui)。如(ru)使用(yong)生活(huo)用(yong)水(shui)(shui)龍(long)(long)頭,此時無RO濃(nong)水(shui)(shui),龍(long)(long)頭中流出的全是自來水(shui)(shui)。
(b)RO機工作制水(shui)時,如同時使用(yong)生活用(yong)水(shui)龍頭,此時RO濃水(shui)混(hun)入自(zi)來水(shui)一同被作為生活用(yong)水(shui)利用(yong);
(c)RO機(ji)工作制水(shui)時,不使用生活(huo)用水(shui)龍頭,此(ci)時RO濃(nong)(nong)水(shui)進入RO機(ji)循環制水(shui);濃(nong)(nong)水(shui)無(wu)法排出,且越來越濃(nong)(nong);
該方案問題是:RO機(ji)(ji)工(gong)(gong)作(zuo)制水(shui)(shui)同時使用生活用水(shui)(shui)龍頭,即情況(b),特別是在RO機(ji)(ji)制滿一桶水(shui)(shui)(12升(sheng)(sheng)水(shui)(shui),約需1小時左右)的同時使用生活用水(shui)(shui)龍頭1小時的概率極低,幾乎為(wei)零。這(zhe)樣,RO機(ji)(ji)工(gong)(gong)作(zuo)時一般(ban)處于(yu)情況(c)的狀態,RO濃(nong)(nong)水(shui)(shui)無法排出,被(bei)反復循環濃(nong)(nong)縮,RO膜(mo)(mo)內水(shui)(shui)的TDS值很(hen)快超過RO膜(mo)(mo)工(gong)(gong)作(zuo)的許可范圍,不(bu)但(dan)導致RO機(ji)(ji)的產(chan)水(shui)(shui)TDS值超標,而且RO膜(mo)(mo)可能(neng)被(bei)堵塞,使用壽(shou)命(ming)(ming)短。進(jin)水(shui)(shui)濃(nong)(nong)度不(bu)斷升(sheng)(sheng)高,滲(shen)透(tou)壓也不(bu)斷升(sheng)(sheng)高,泵(beng)也受(shou)不(bu)了(le),泵(beng)的使用壽(shou)命(ming)(ming)也受(shou)影響(xiang)。而且,把濃(nong)(nong)水(shui)(shui)注入自來水(shui)(shui)管中(zhong)也是法律法規所(suo)不(bu)允(yun)許的。
(3)“使用生活(huo)用水時制純水型”
該方(fang)案原理是:RO濃水(shui)(shui)返回(hui)進水(shui)(shui)、注入(ru)自來水(shui)(shui)管中,與自來水(shui)(shui)混合。與前(qian)一種(zhong)(zhong)方(fang)案不同的是:利用(yong)電氣(qi)程序控(kong)制,使用(yong)生活用(yong)水(shui)(shui)龍頭時(shi),RO機(ji)開始工作(zuo)制水(shui)(shui)。停(ting)止使用(yong)生活用(yong)水(shui)(shui)時(shi),RO機(ji)停(ting)止工作(zuo)。這樣有三種(zhong)(zhong)情況(kuang):
(a)不使用(yong)生(sheng)活用(yong)水龍頭時,RO機不工作不制水;
(b)使用(yong)生(sheng)活用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)龍頭時(shi),RO機開始工作(zuo)制水(shui)(shui)(shui)(shui),此時(shi)RO濃水(shui)(shui)(shui)(shui)混合(he)入生(sheng)活用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)一同被利用(yong);
(c)停止使(shi)(shi)用使(shi)(shi)用生活用水(shui)龍頭(tou)時(shi),RO機停止工作。
該(gai)方案問(wen)題是:
(a)首次使(shi)(shi)用時,為了(le)能夠得(de)到飲用純水(shui),必須(xu)打開生活用水(shui)龍頭大(da)量(liang)放水(shui),以使(shi)(shi)RO機工作制水(shui),此(ci)時將比常規(gui)的(de)RO機浪費更多倍的(de)自來水(shui)。
(b)使用生活用水龍頭時(shi)間不(bu)足,會造成(cheng)沒有足夠的(de)純(chun)水供(gong)飲用;
(c)家庭用水的特點(dian)為短時(shi)間(jian)多頻次,用水時(shi)間(jian)大(da)多是幾(ji)分鐘(zhong),在短短的幾(ji)分鐘(zhong)時(shi)間(jian)內,水泵啟動(dong)達到RO膜制水工(gong)作壓(ya)力并開始制純水,實際制水量很少;
(d)由于(yu)家庭用(yong)水的特(te)點是短時(shi)間(jian)多頻次(ci),這將造(zao)成(cheng)水泵的頻繁啟動,嚴重(zhong)影(ying)響(xiang)水泵的使用(yong)壽命。
(e)把濃水注入自來水管中(zhong)也(ye)是法律法規所不允許的。
(4)江蘇某著名凈(jing)水器企業(ye)
該工藝(yi)的(de)(de)要點是把部(bu)份濃(nong)(nong)(nong)水(shui)(shui)(shui)排(pai)放掉(diao),部(bu)份濃(nong)(nong)(nong)水(shui)(shui)(shui)回流(liu)到RO膜(mo)(mo)前。這樣,減少了濃(nong)(nong)(nong)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)排(pai)放量(liang),增(zeng)(zeng)大了純水(shui)(shui)(shui)量(liang)/排(pai)放濃(nong)(nong)(nong)水(shui)(shui)(shui)量(liang)的(de)(de)比(bi)例。由于加大了進RO膜(mo)(mo)的(de)(de)總進水(shui)(shui)(shui)量(liang)(自來水(shui)(shui)(shui)+部(bu)份回流(liu)濃(nong)(nong)(nong)水(shui)(shui)(shui)),增(zeng)(zeng)加了對RO膜(mo)(mo)的(de)(de)沖(chong)刷(shua)清洗力(li)度,減小了濃(nong)(nong)(nong)差(cha)極化(hua),使(shi)RO膜(mo)(mo)不易受膠體、有機(ji)物(wu)等污染,并輔之(zhi)以其(qi)他手段(duan)(如磁化(hua))防止難溶(rong)鹽類(lei)的(de)(de)結垢。據該凈水(shui)(shui)(shui)器企業稱,用(yong)此工藝(yi)可以使(shi)RO機(ji)出(chu)水(shui)(shui)(shui)之(zhi)純水(shui)(shui)(shui)量(liang):排(pai)放濃(nong)(nong)(nong)水(shui)(shui)(shui)量(liang)從普通RO機(ji)的(de)(de)1:3,提高到2:1,RO膜(mo)(mo)的(de)(de)壽命亦未(wei)見縮短。
(5)某日資企業
該日資(zi)企業由于本身(shen)是RO膜(mo)生產企業,因此在(zai)膜(mo)上想辦法,改進RO膜(mo)的性能,使RO機(ji)出(chu)水(shui)之(zhi)純水(shui)量:濃水(shui)量從普通(tong)RO機(ji)的1:3,提(ti)高到3:2。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”