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    反滲透純水機的改進與發展方向
    發布時間:2017-05-04   點擊次數:1198次
       反滲透純水機的改進與發展方向
      我國是凈水器包括反滲透純水機的生產大國,并大量出口到世界各地。反滲透純水機以其出水安全、衛生、可口而深受消費者喜愛和青睞。但我國很多企業生產的反滲透純水機還有不少值得改進之處。本文將借鑒國內外反滲透純水機的先進理念和設計,闡述反滲透純水機的改進與發展方向,對反滲透純水機生產企業研發新品、提高質量提供參考意見和建議,為經銷商及消費者選擇反滲透純水機產品提供經驗和知識。
      一、零部件的簡約 反滲透純水機的零部件多,接頭也多,又是帶泵耗電高壓運行,很復雜,成本高,而且不可避免導致較高的故障率,反滲透純水機零部件的簡約不能理解為僅僅是降低生產成本,而更重要的是提高產品的性能、質量和減少故障。
      1、無泵
      RO機不用泵的好處在于,不用電,節約了能源,安全性大大提高,沒有噪聲,同時也減少了接頭且降低了工作壓力,減少了漏水概率,降低了RO機生產成本和用戶制水運行成本。較早提出無泵技術并付諸實施的是若干年前上海某企業,但效果并不理想,即使是新機,冬天水溫較低的時候出水也小得可憐,幾乎無法使用,并無多大實用價值。
      隨著膜技術的發展,RO膜工作壓力會進一步下降,但超過滲透壓加膜元件本身的阻力是底線,是不可突破的。此外,在現階段,有的產品采用多支大通量的RO膜,在自來水水壓下以膜的面積來換取較大的水通量,但這樣的無泵RO機只適用于南方自來水TDS較低的地區。
      據了解,目前行業中有浙江某凈水器生產企業已開發了一款采用普通RO膜,無泵無壓力罐的反滲透純水機,并申請了。由于三大件中少了二大件,低壓開關、高壓開關也都不需要了,RO機的成本大大降低。該機不用壓力罐,而采用無壓力的水箱,讓制成的純水慢慢流入水箱中。但如果是廚下式機型,則還是要用泵把制得的純水從水箱中壓出來,因此廚下式的機型并不是真正的無泵,只不過是把泵挪了個位置,從RO前挪到了RO后。但如是臺上式或掛壁式,可用讓水箱中的純水依靠本身重力流出。
      2、壓力罐的改進和無罐RO機
      純水機配壓力罐旨在解決RO膜出水太慢的問題,在壓力罐的改進上,如更換罐內膠囊的材質,把水罐換成可更換的塑料袋,或是采用大膜小罐,使純水不久貯,常制常用,再有就是把壓力罐外殼做成透明或半透明狀,以便看到罐中水位(水量)的壓力罐目前已有若干個企業在生產。有的廠家做得更徹底,不是大膜小罐,而是徹底取消了壓力罐,省去后置活性炭,不但降低了成本,也解決了細菌污染問題。大膜無罐似乎已經成了反滲透純水機的趨勢和潮流,眾多廠家爭相推出此類產品。但不用壓力罐,讓水直接從RO膜出口處流出取用,就必須加大RO膜面積。我國輕工行業標準QB/T4144-2010“家用和類似用途反滲透凈水機”(2011年4月1日實施)中規定:“5.4.1整機終端出水量:凈水機終端出水量應不小于48L/h。”按此計算,如使用50G的RO膜,需要6支;或75GRO膜4支;或100GRO膜3支;或300GRO膜1支。此時取1L純水需要1.27min;取一杯水(400mL)則需要0.5min(30sec),用戶勉強能承受。但這是在水溫25℃時的流速,如水溫低,則流速要降低,取水時間則要延長。取消了壓力罐和后置活性炭后,純水隨制隨用,水質會更好。由于使用較多的RO膜,雖少了壓力罐和后置活性炭,總的成本還是會提高一些。如要降低濃水比例,使用多支反滲透純水機RO膜時可以采用一級多段設計。此外,無罐的RO機應選用流量較大的泵。
      在RO膜面積不增多的情況下要革除壓力罐,那就只好采用另外的儲水容器。前述浙江某凈水器生產企業新開發的凈水器也是無罐的,并代之以水箱來盛放制得的純水。江蘇某凈水器生產企業開發并大批量生產無壓力罐凈水器更早,并提出“無罐一身清”的理念,以此為賣點吸引用戶,RO出水流入稱之為“RO機伴侶”中的PE儲水袋中,該RO機伴侶放置在臺上,依靠重力自然出水,還有加熱罐,可出冷熱純水,PE儲水袋設計成可拆卸的,便于拆除和安裝,定期更換。
      3、電氣元件集約化
      元件的集約化,曾見過把進水電磁閥和加壓隔膜泵集成的,有幾個泵廠試過,但不知什么原因,zui后都不了了之。zui近又有一家中國臺灣企業把反滲透純水機的高壓開關、低壓開關、進水電磁閥三者集成在一起成為一個“三合一”元件,并據說今后還要把“濃水比例器(亦有稱“廢水比”)”、逆止閥等也集成在內,組成“五合一”元件。但究竟實用價值如何?凈水器生產廠是否愿用?仍需要經過實踐的檢驗,需要經過較大規模、較長時間的試用和考驗,和常規產品進行故障率對比,才能zui后得出結論。
      二、濃水利用與減少 RO機是一個很好的分質供水系統,如何把RO濃水全部利用起來,做到零排放?也有很多種方法。
      一般的壓力罐中只有一個橡膠囊,現有公司生產的一種壓力罐,稱為“純濃水二合一儲水壓力罐”,橫躺著放,皮囊在壓力罐中部,左右二室分別為濃水室和純水室,濃水室的體積是純水室的二倍。二室都有出口,并分別用PE管接上鵝頸。分別用高壓開關自動控制泵,任一室水滿了后,泵就自動停止運轉。實際上是把二個壓力罐“合二為一”了。因此更緊湊了,占地面積更小了。有的是在墻上掛一個硬質塑料水箱,水箱內有一密閉的透明厚壁軟塑料袋。反滲透純水機產的純水進入塑料袋內,而濃水進入塑料袋外的水箱內,有二個分別把塑料袋內的純水(飲用水)和水箱內的濃水(洗用水)供用戶取用。用浮球閥自動控制泵:無論塑料袋內的純水還是水箱中的濃水滿了后,頂起浮球閥,通過自控系統,泵就會自動停止運轉;水用去后,浮球閥跌落,通過自控系統,泵就會自動運轉制水。RO主機仍可放在廚下。這種方法還省卻了儲水壓力罐,降低了生產成本和售價。
      另有人提出一種全新的方案,采用逆向思維,構思了一個大膽奇特并切實可行的方案:它沒有純水壓力罐而設置濃水壓力罐,把濃水儲存于壓力罐中,并稱之為“凈化水”用作洗用水。采用大通量膜(或多支膜),只要一開純水,通過自控系統,泵就會自動運轉制水,所產純凈水(供飲用)的水流量很大,無需壓力罐儲水而開機時可以直接取用純水。反滲透純水機提高純水產量是各品牌都努力提升的方向,主要有以下方式。
     ?。?)“減少濃水量型”:減小濃水比例,或將制純水同時出濃水改為“制純水時不出濃水,定時脈沖沖洗”。這二種方式實質是一樣的,就是減少RO機濃水量,另一個特征是這些人仍然把RO濃水當作“廢水”排放掉。不足之處是RO機出濃水的目的是為了不斷沖洗RO膜,并把前三道過濾后尚存于水中的懸濁物、膠體、有機物和鹽類等等通過濃水排放,保證RO正常工作和出水水質。減少了濃水的量,必然加重RO膜及泵的負擔,縮短RO膜及泵的壽命,并影響RO出水水質。而把RO濃水當作“廢水”排掉,同樣是水資源的浪費。
     ?。?)“廢水循環利用型”:RO濃水返回進水、注入自來水管中,與自來水混合參與循環制水或當作生活用水使用。當RO機不工作不制水時,此時無RO濃水。如使用生活用水,此時無RO濃水,中流出的全是自來水。當RO機工作制水時,如同時使用生活用水,此時RO濃水混入自來水一同被作為生活用水利用。當RO機工作制水時,不使用生活用水,此時RO濃水進入RO機循環制水。不足之處是RO機工作制水同時使用生活用水,當RO機制滿一桶水(12升水,約需1小時左右)的同時,反滲透純水機使用生活用水1小時的概率極低,幾乎為零。這樣,RO機工作時一般處于情況濃水無法排出,被反復循環濃縮,RO膜內水的TDS值很快超過RO膜工作的許可范圍,不但導致RO機的產水TDS值超標,而且RO膜可能被堵塞,使用壽命短。進水濃度不斷升高,滲透壓也不斷升高,泵也*,泵的使用壽命也受影響。
     ?。?)“使用生活用水時制純水型”:RO濃水返回進水、注入自來水管中,與自來水混合。與前一種方案不同的是:利用電氣程序控制,使用生活用水時,RO機開始工作制水。停止使用生活用水時,RO機停止工作。這種解決方式,不使用生活用水時,RO機不工作不制水。使用生活用水時,RO機開始工作制水,此時RO濃水混合入生活用水一同被利用。停止使用生活用水時,RO機停止工作。不足之處是使用生活用水時間不足,會造成沒有足夠的純水供飲用。反滲透純水機由于家庭用水的特點是短時間多頻次,這將造成水泵的頻繁啟動,嚴重影響水泵的使用壽命。
     ?。?)“部分廢水循環利用型”:該工藝的要點是把部分濃水排放掉,部分濃水回流到RO膜前。這樣,減少了濃水的排放量,增大了純水量/排放濃水量的比例。由于加大了進RO膜的總進水量(自來水+部份回流濃水),增加了對RO膜的沖刷清洗力度,減小了濃差極化,使RO膜不易受膠體、有機物等污染,并輔之以其他手段(如磁化)防止難溶鹽類的結垢。據該凈水器企業稱,用此工藝可以使RO機出水之純水量:排放濃水量從普通RO機的1:3,提高到2:1,RO膜的壽命亦未見縮短。
     ?。?)反滲透純水機“改進膜的性能”:對于企業本身是RO膜的生產企業,通過在膜上想辦法,改進RO膜的性能,使RO機出水之純水量:濃水量從普通RO機的1:3,提高到3:2。
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