|
反渗透净水机向智能化、自动化、人性化、专业化、高可靠性、节能、外观美观、采用新工艺、新材料方向发展 （一）零部件的简约 1、无泵 2、储水桶的改进和无桶反渗透净水机 3、元件集成化 （二）浓水利用与减少 1、浓水全利用 2、浓水减少 （三）前处理的改进 1、过滤元件的选择和改进 2、吸附元件的选择和改进 3、美式滤芯和韩式滤芯 4、安装前置过滤器 5、加装前置加压泵和减压阀 （四）智能化 1、滤芯寿命控制 2、清洗方式的改进 3、物联网反渗透净水机 4、无线电能传输技术 5、海尔水盒子 （五）防菌抗菌 1、抗菌塑料的应用 2、载银活性炭 3、溴树脂的应用 4、碘树脂的应用 5、臭氧的应用 6、加装紫外线杀菌器 7、加装后置超滤膜组件 8、加装后置微滤膜组件 9、去除压力桶和后置活性炭滤芯，采用大膜大泵直供水型式 10、银嘉抗菌材料的应用 （六）防漏水 1、原材料和元器件的改进 2、设计、制造、安装工艺的改进 3、产品说明书的编写 零部件的简约不能理解为仅仅是降低生产成本，而更重要的是提高产品的性能、质量和减少故障。反渗透净水机的零部件特别多，接头接管也特别多，又是耗电带泵高压运行，很复杂，成本高，相对来说运行费用也比较高，而且不可避免会导致较高的故障率，以及漏水概率相对较高。 较早提出无泵技术并付诸实施的是若干年前上海某企业，但据用户反映，效果并不理想。即使是新机，到了冬天水温较低的时候，出水小得可怜，几乎无法使用；如果是使用旧机，那么产水量毫无疑问会更糟糕。因此，虽然想法很好，但这种机并无多大实用价值。 1 反渗膜必须克服渗透压才能工作，也就是说，必须施以比水的渗透压更高的压力才能使水透过RO膜流出。这一方面和膜的性能（种类及质量）有关：在八十年代初期，笔者使用的反渗透膜还是醋酸纤维膜，工作压力需要30kg/cm2（3.0MPa）；随着芳香聚酰胺复合膜的应用，八十年代末，反渗透膜的工作压力也降到了15.5 kg/cm2（1.55MPa）；反渗透膜的工作压力在九十年代又进一步降到了10.5 kg/cm2；目前，家用反渗透净水机的RO膜的进口水压仅为3.5～7 kg/cm2。而且，出水水量与水压成正比，水压小了，产水量就小。 2 其次是水质，刚才说过，要克服水的渗透压，水的渗透压与水中含盐量成正比，海水含盐量很高，渗透压也很高，所以海水淡化的反渗透膜的工作压力要60 kg/cm2左右，一般小型海水淡化反渗透装置（如船舰用）采用铜质高压柱塞泵，厚壁玻璃钢膜壳。而我国西北部等地区有很多地方是苦咸水，渗透压也比一般自来水高得多，需用较高压力的泵。所以，适用无泵的RO纯水机的地域是当地自来水TDS（或电导率）较低的地区（如广东、浙江、江西等省的某些地区有这样的水质）。在原水TDS高的地区是不宜推广和使用无泵反渗透净水机的。 3 另一个是自来水水压。在2000年时，我帮重庆一家净水器厂做反渗透净水机的卫生批件，我第一次接触到不用泵的RO纯水机，他们生产的纯水机销在当地，由于重庆的自来水压力高，因此不用泵，RO纯水机中也没有泵。拿到北京去疾控中心检测，还必需临时另外加装泵。因此，凡是自来水压力高的地区，所使用的RO纯水机是不需装泵的。 4 再一个是水温，由于RO膜的产水量不但与水压成正比，而且与水温成正相关，大约水温每升高1℃，膜的产水量就增加2.7%左右，当然，如果水温下降1℃，膜的产水量就降低2.7%左右。因此，不加泵的RO纯水机适用于南方热带、亚热带地区。 反渗透净水机不用泵，（a）不用电，节约了能源；(b)不用电，安全性大大提高；（c）不用泵，无噪声；（d）不用泵，少了接头且降低了工作压力，减少了漏水概率；（e）不用泵，降低了反渗透净水机生产成本和用户制水运行成本。总之，好处多多。我们寄希望于RO膜技术有进一步的突破（现在很多膜公司都在进行这方面的研究，有的声称已有新产品面世）。随着膜技术的发展，RO膜工作压力还会进一步下降，但超过渗透压加膜元件本身的阻力是个底线，是不可突破的。此外，在现阶段，就是采用多支大通量的RO膜，在自来水水压下以膜的面积来换取较大的水通量，而且，这样的无泵反渗透净水机只适用于南方自来水TDS较低的地区。 浙江某著名净水器生产企业开发了一款采用普通RO膜，无泵无储水桶的反渗透净水机，现已申请了专利。由于三大件中少了二大件，此外，低压开关、高压开关也都不需要了，反渗透净水机的成本大大降低。该机不用储水桶，而采用无压力的水箱，让制得的纯水慢慢流入水箱中，要用水时，从水箱中出水。如为厨下式，那还是要用泵把制得的纯水从水箱中打出来（那就不是无泵了，只不过是把泵挪了个位置，从RO前挪到了RO后）；如是台上式或挂壁式，可用龙头让水箱中的纯水依靠本身重力流出。不过笔者认为这类反渗透净水机也只适用于南方自来水TDS较低的地区。 总之，超滤净水机可以不需要泵，纳滤净水机不用泵也勉强能行，目前反渗透净水机不用泵还只能在局部地区（自来水水温高、压力高、含盐量低的地区）实施，我们寄希望于反渗透膜的发展，开发出只需要更低压力、更大通量的新品RO膜。 但其他问题又随之出现了，增加了储水桶，不光是增加了反渗透净水机的成本（膜、泵、桶是反渗透净水机材料中成本最大的三大件），更主要的是，储水桶中有橡胶囊，贮水后特别是久贮后会有橡胶味，于是，在储水桶之后、出水龙头前又加装了后置活性炭，以吸附去除水中的橡胶味，改善口感。但这样一来，又有问题了，关机时细菌从龙头处会慢慢进入后置活性炭滤芯，并在后置活性炭中大量繁殖，进而进入储水桶，在桶壁上繁殖。一台新的反渗透净水机使用了二个月后，出水菌落总数就会超标，锯开储水桶，桶壁上全是一层粘乎乎的生物膜，这是细菌、细菌尸体、细菌分泌物等集聚而成的粘液，令人恶心。 据说，国外反渗透净水机每年都要换一个储水桶，他们已经把储水桶视作如同滤芯一样的易耗品而定期更换（我们制订的储水桶行业标准，使用寿命为二年）。但这不符合国人的消费习惯以及国人节约、环保的优良传统。那么怎么办呢？ 首先是把桶内的胶囊从橡胶换成塑料袋，解决水中橡胶气味问题，如果没有橡胶味，后置活性炭也就不需要了。其次，把水盛放在塑料袋中，塑料袋做成可更换的，这样，就不必更换整个储水桶，只要定期更换塑料袋即可。第三，有的把储水桶外壳做成透明或半透明的，塑料袋也是透明的，因此，还能看到桶中水位（水量），当然，要放在暗处（如橱内）以防藻类繁殖。这样的储水桶目前已有企业在生产； 储水桶带泄压阀。储水桶，顾名思义，它是承压工作的，虽然不是高压，不需申领压力容器生产许可证即可生产，但并非没有爆炸、开裂、渗漏的可能。一旦发生上述诸项情况，后果很严重。事实上也发生过多次，特别是高压开关失灵时。给储水桶加装泄压阀，实际上多了一道保险装置，和高压开关一起，形成储水桶防爆防漏的“双保险”； 采用大膜小桶，桶小储水少，使纯水不久贮，常制常用，水质新鲜少污染。 无桶反渗透净水机 有的厂家做得更彻底，不是大膜小桶，干脆连小桶也不要了，彻底取消了储水桶。储水桶不要了，后置活性炭也没有存在的理由了。不但降低了成本，也解决了细菌污染问题。一家这样做了，其他厂家群起效仿，大膜无桶似乎已经成了反渗透净水机的趋势和潮流，众多厂家争相推出此类产品。 不用储水桶，让水直接从RO膜出口处流出取用，就必须加大RO膜面积。那么膜要用多大呢？中华人民共和国轻工行业标准QB/T4144－2010“家用和类似用途反渗透净水机”（2011年4月1日实施）中规定：“5.4.1整机终端出水量：净水机终端出水量应不小于48L/h。”按此计算，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。此时取1L纯水需要1.27min；取一杯水（400mL）则需要0.5min（30sec），用户勉强能承受。但请注意这是在水温25℃时的流速，如水温低，则流速要降低，取水时间则要延长。取消了储水桶和后置活性炭后，纯水随制随用，水质会更好。但由于使用较多的RO膜，虽少了储水桶和后置活性炭，总的成本还是会提高一些。顺便说句，如要降低浓水比例，使用多支RO膜时可以采用一级多段设计。此外，无桶的反渗透净水机应选用流量较大的泵。现在已经有出水量为400、500、600、800乃至1200G的反渗透净水机，600G的取一杯水（400mL）只需要15 sec，1200的取一杯水只需要7.5 sec。以上均指水温在25℃时，考虑到北方地区以及冬天水温较低，设计时应留有余量。 在RO膜面积不增多的情况下要革除储水桶，那就只好采用另外的储水容器。前述浙江某著名净水器生产企业新开发的净水器也是无桶的，并代之以水箱来盛放制得的纯水。江苏某著名净水器生产企业开发并大批量生产无储水桶净水器更早，并提出“无罐一身清”的理念，以此为卖点吸引用户，RO出水流入称之为“反渗透净水机伴侣”中的PE储水袋中，该反渗透净水机伴侣放置在台上，依靠重力自然出水，还有加热桶罐，可出冷热纯水，PE储水袋设计成可拆卸的，便于拆除和安装，定期更换，其工艺流程图见图1。山东某净水器生产企业开发并批量生产无储水桶净水器更早，他是把RO纯水流入挂壁水箱中的PE储水袋中，后面我们还会详细介绍。  图1 江苏某著名净水器生产企业RO纯水机工艺流程图
浓水全利用 反渗透净水机是一个很好的分质供水系统，自来水经过PP熔喷滤芯过滤、颗粒活性炭吸附过滤、压缩活性炭过滤等三道预处理后（去除水中余氯，大部份悬浮物、铁锈、胶体，以及部份有机物、嗅和味）制得净化水，其中小部份净化水再经过反渗透和后置颗粒活性炭进一步净化后，制得饮用纯净水供饮用；而大部份净化水（浓缩水）则经过了前三道而未能经过后二级处理，成为净化水流出作为洗用水。在家庭日常生活中，洗用水恰好需求量比饮用水大得多，如淘米、洗菜、刷锅洗碗抹桌子、洗衣服、拖地板、冲厕所....... 依据建设部颁发的国家标准GB/T50331-2002《城市居民生活用水量标准》，居民家庭生活人均日用水量调查统计表数据，饮用水仅为厨房洗涤（淘米、洗菜、洗碗、抹桌等）用水的大约1/10（见下表）。因此，反渗透净水机的浓水（净化水）用作厨房洗涤用水还远远不够呢！要环保，要节能，就必须把浓水全部利用起来！切实做到RO浓水“零排放”。 居民家庭生活人均日用水量调查统计表 (L/d*人)（摘自GB/T50331）
如何把RO浓水全部利用起来，做到零排放？ 方法多多： 有的厨下式反渗透净水机，在柜中装二个大小不同的储水桶，大的盛净水，小的盛纯水。相应装二个鹅颈龙头，一个出洗涤用的净水，一个出饮用的纯水，分别连接储水桶。并用二个高压开关自动控制泵，任一个满了后，泵就自动停止运转。 一般的储水桶中只有一个橡胶囊，现有公司生产的一种储水桶，称为“纯浓水二合一储水桶”，横躺着放，皮囊在储水桶中部，左右二室分别为浓水室和纯水室，浓水室的体积是纯水室的二倍。二室都有出口，并分别用PE管接上鹅颈龙头。分别用高压开关自动控制泵，任一室水满了后，泵就自动停止运转。实际上是把二个储水桶“合二为一”了。因此更紧凑了，占地面积更小了，见下图。 图2 纯浓水二合一储水桶 还有更巧妙的办法。笔者在山东某公司调研时看到一种十分巧妙的构思。在墙上挂一个硬质塑料水箱，水箱内有一密闭的透明厚壁软塑料袋。反渗透净水机产的纯水进入塑料袋内，而浓水进入塑料袋外的水箱内，有二个龙头分别把塑料袋内的纯水（饮用水）和水箱内的浓水（洗用水）供用户取用。用浮球阀自动控制泵：无论塑料袋内的纯水还是水箱中的浓水满了后，顶起浮球阀，通过自控系统，泵就会自动停止运转；水用去后，浮球阀跌落，到低位后，通过自控系统，泵就会自动运转制水。RO主机仍可放在厨下。这种方法还省却了储水桶，降低了生产成本和售价。 另有人提出一种全新的方案，采用逆向思维，构思了一个大胆奇特并切实可行的方案：它没有纯水储水桶而设置浓水储水桶，把浓水储存于储水桶中，并称之为“净化水”用作洗用水。它采用大通量膜（或多支膜），只要一开纯水龙头，通过自控系统，泵就会自动运转制水，所产纯净水（供饮用）的水流量很大，无需储水桶储水而开机时可以直接取用纯水。 浓水减少 减少浓水排放量，提高纯水/排放浓水的比例，是业内部份人孜孜不倦的研究方向，也有人为此申请了专利。从笔者看来，把很好的水白白排放，这就是浪费水，反渗透净水机应做到“零排放”。 该方案原理是：减小浓水比例，或将制纯水同时出浓水改为“制纯水时不出浓水，定时脉冲冲洗”。这二种方式实质是一样的，就是减少反渗透净水机浓水量，另一个特征是这些人仍然把RO浓水当作“废水”排放掉。 该方案问题是：反渗透净水机出浓水的目的是为了不断冲洗RO膜，并把前三道过滤后尚存于水中的悬浊物、胶体、有机物和盐类等等通过浓水排放，保证RO正常工作和出水水质。减少了浓水的量，必然加重RO膜及泵的负担，缩短RO膜及泵的寿命，并影响RO出水水质。而把RO浓水当作“废水”排掉，同样是水资源的浪费。 该方案原理是：RO浓水返回进水、注入自来水管中，与自来水混合参与循环制水或当作生活用水使用。这样有三种情况： （a）反渗透净水机不工作不制水时，此时无RO浓水。如使用生活用水龙头，此时无RO浓水，龙头中流出的全是自来水； （b）反渗透净水机工作制水时，如同时使用生活用水龙头，此时RO浓水混入自来水一同被作为生活用水利用； （c）反渗透净水机工作制水时，不使用生活用水龙头，此时RO浓水进入反渗透净水机循环制水；浓水无法排出，且越来越浓； 该方案问题是：反渗透净水机工作制水同时使用生活用水龙头，即情况（b），特别是在反渗透净水机制满一桶水（12升水，约需1小时左右）的同时使用生活用水龙头1小时的概率极低，几乎为零。这样，反渗透净水机工作时一般处于情况（c）的状态，RO浓水无法排出，被反复循环浓缩，RO膜内水的TDS值很快超过RO膜工作的许可范围，不但导致反渗透净水机的产水TDS值超标，而且RO膜可能被堵塞，使用寿命短。进水浓度不断升高，渗透压也不断升高，泵也受不了，泵的使用寿命也受影响。而且，把浓水注入自来水管中也是法律法规所不允许的。 该方案原理是： RO浓水返回进水、注入自来水管中，与自来水混合。与前一种方案不同的是：利用电气程序控制，使用生活用水龙头时，反渗透净水机开始工作制水。停止使用生活用水时，反渗透净水机停止工作。这样有三种情况： （a）不使用生活用水龙头时，反渗透净水机不工作不制水； （b）使用生活用水龙头时，反渗透净水机开始工作制水，此时RO浓水混合入生活用水一同被利用； （c）停止使用使用生活用水龙头时，反渗透净水机停止工作。 该方案问题是： （a）首次使用时，为了能够得到饮用纯水，必须打开生活用水龙头大量放水，以使反渗透净水机工作制水，此时将比常规的反渗透净水机浪费更多倍的自来水。 （b）使用生活用水龙头时间不足，会造成没有足够的纯水供饮用； （c）家庭用水的特点为短时间多频次，用水时间大多是几分钟，在短短的几分钟时间内，水泵启动达到RO膜制水工作压力并开始制纯水，实际制水量很少； （d）由于家庭用水的特点是短时间多频次，这将造成水泵的频繁启动，严重影响水泵的使用寿命。 （e）把浓水注入自来水管中也是法律法规所不允许的。 该工艺的要点是把部份浓水排放掉，部份浓水回流到RO膜前。这样，减少了浓水的排放量，增大了纯水量/排放浓水量的比例。由于加大了进RO膜的总进水量（自来水+部份回流浓水），增加了对RO膜的冲刷清洗力度，减小了浓差极化，使RO膜不易受胶体、有机物等污染，并辅之以其他手段（如磁化）防止难溶盐类的结垢。据该净水器企业称，用此工艺可以使反渗透净水机出水之纯水量：排放浓水量从普通反渗透净水机的1：3，提高到2：1，RO膜的寿命亦未见缩短。 该日资企业由于本身是RO膜生产企业，因此在膜上动脑筋想办法，改进RO膜的性能，使反渗透净水机出水之纯水量：浓水量从普通反渗透净水机的1：3，提高到3：2。 由于各地的水质不同，可以合理选择和调节浓水比例器，选择合适的浓水排放量。对那些原水硬度高水质差的地区，为防止RO膜结垢，浓水可调节较多一些；而对于硬度低水质好的地区，浓水可调节少一些。 防反渗透净水机频繁启动 反渗透净水机每次启动时都有一个冲洗的过程，耗用不少水，除了合理减少和调整冲洗时间（即冲洗水量）外，为防止反渗透净水机频繁启动，应扩大高压开关响应范围（1.0－2.3），并整体降低响应值。 反渗透净水机前处理的目的是把自来水进行初次净化，使之达到RO进水水质要求，保护RO膜，使RO正常运行并延长其寿命。最常见的是聚丙烯（PP）熔喷滤芯过滤、颗粒活性炭吸附、炭棒滤芯吸附过滤三级。第一级起过滤作用，第二级起吸附作用，第三级兼有过滤和吸附双重作用。上述模式为“PP－炭粒－炭棒”模式，也有采用“PP－炭粒－炭粒”、“PP－炭粒－PP”、“PP－炭棒－炭棒”、“PP－炭棒－PP”模式的，但较少见。 熔喷滤芯可滤除水中大于5～10μm以上的悬浊物颗粒，它的孔径是不均匀的，各孔径大小的数量呈正态分布，只是在5～10μm处呈最大值（峰值）。它是聚丙烯（PP）粒子加热熔融，在喷丝板喷口随气流喷出，在空气中冷凝成细丝，并接收在旋转的圆形钢棒上，这些细丝形成三维立体空间的不规则多孔网状结构，孔径小，孔隙率大。其细丝直径及孔隙大小与熔液温度、室内空气温度湿度、气流大小及速度、接收距离等等多种因素有关。目前国内生产的熔喷滤芯，由于生产设备简陋、生产工艺落后，细丝直径及孔隙大小从里到外全是一样的（或简单的分成几层）。这样，过滤的悬浊物杂质都截留在滤芯表层（或层与层间），很快就造成堵塞，滤芯纳污量很小，使用寿命很短，当然价格也很便宜。质量好的熔喷滤芯（笔者三十多年前就用过），应该是从外到里，PP纤维细丝间孔隙逐渐从大变小，成渐进密度结构，滤除的悬浊物杂质不仅在滤芯表面、在滤芯内部也都有，滤芯纳污量大，使用寿命长。但制造设备复杂昂贵，当然滤芯价格也贵，而且国内很难买到。 如何识别和区分这二类滤芯呢？
此外，有些熔喷滤芯，表面还加工成有一条条横条的沟槽，以增大过滤面积，分散水流方向，降低水流阻力。有些熔喷滤芯，中间有硬质聚丙烯（PP）骨架，以增加抗压强度，不易变形（这个特别在长度较长的滤芯中比较重要）。 好的熔喷滤芯，应无纤维脱落进入水中（俗称“不掉毛”）。 笔者建议，能生产或进口一些高档的熔喷滤芯，供高档净水器使用，这样，熔喷滤芯的使用寿命可以从目前的2～4个月，延长到半年～1年，可以减少更换滤芯的烦恼。 熔喷滤芯是一次性的，虽然价格很便宜，但用后即扔，既造成浪费也不环保。可以用陶瓷滤芯取代熔喷滤芯。虽然陶瓷滤芯价格比较贵，但可冲洗或刷洗，用了一段时间后，拆开用自来水冲洗，如用超市买的百洁布擦洗同时冲洗则效果更佳。虽然陶瓷滤芯的价格比熔喷滤芯贵得多，一次性投入比较大，但能反复清洗，使用寿命长得多，只要整机设计时注意便于滤芯装拆，使用陶瓷滤芯取代熔喷滤芯是个不错的选择。 优质的陶瓷滤芯，采用的原料应是优质的硅藻土，在隧道窑中烧制而成。笔者去过多个陶瓷滤芯厂，有的隧道窑长几十米乃至上百米，原料用进口的硅藻土，烧成的陶瓷滤芯表面均匀细腻，手感重量很轻，吸水性很好，这样的陶瓷滤芯质量就好。而质量差的陶瓷滤芯，表面相对比较粗糙不均匀，手感较重，如二个相同大小的滤芯用手掂一下重量即知，这是由于硅藻土材料不纯杂质多的缘故。另一个简易方法是把水滴在陶瓷滤芯表面，应很快吸入，陶瓷表面不留水珠，说明亲水性好，孔隙率高。 北京某著名净水器生产企业，反渗透净水机的三级前处理采用中空纤维微滤－颗粒活性炭－中空纤维超滤的模式。这一方面固然是由于该企业本身生产这些微滤、超滤膜元件，近水楼台先得月嘛；另一方面这种模式也是较好的组合。第一级采用带加强支撑的PVDF中空微滤膜，滤除悬浊物、细菌，膜脏了可以拆下冲洗，不会折断；第二级活性炭去除余氯、有机物、胶体、异味等；第三级PS中空超滤膜可以进一步去除悬浊物、微生物、胶体等。这样周密的预处理不但可以使RO膜的使用寿命更长，还可以提高纯水的回收率。笔者早年搞电子工业用水的进口大型超纯水设备，在RO装置前的预处理也是：初滤（无烟煤、石英砂、锰砂多介质过滤）－活性炭吸附过滤－超滤，实际上是相同的原理。  1、颗粒活性炭滤芯
活性炭去除余氯、吸附胶体及有机物、去除异味，保护反渗透膜，作用是很大的。这里我说一个真实的故事，有一次我把某著名企业生产的电解制水机（前处理与反渗透净水机相同，也是PP熔喷、颗粒炭、炭棒三级滤芯）送到上海疾控中心检测，COD去除率居然为零（指标为≥25%），后来一问，他的滤芯是买来的，再查到滤芯厂，活性炭也是买来的。这样的活性炭及活性炭滤芯还有什么用呢？在市场上有些活性炭，是用大型净水设备已经使用过换下来的废旧活性炭（外观一样，一般人看不出来）晒干，卖给生产滤芯的工厂，价格低廉，但千万别买别用。净水器厂采购来的活性炭及活性炭滤芯，一定要进行抽查检验，确认其去除COD的能力。 流速和接触时间设计：按JB/T2932“水处理设备 技术条件”的标准，去除水中余氯（出水余氯＜0.1mg/L）和有机物（出水CODMn＜2mg O2 /L），水在炭柱中的流速应分别不大于20m/h和10m/h。更重要的是接触时间，由于吸附需要一定的时间，水与炭柱接触时间过短则来不及吸附。接触时间与水流速成反比，与炭柱长度成正比，去除余氯和有机物的接触时间应分别不小于3min和6min，这在大型水处理设备的设计中是能达到的（一般炭柱高度均超过1m），而在家用净水器中则是难以实现的（净水器滤芯的炭柱长度不可能有一米长啊！）。据我计算，水在50G家用反渗透净水机进水流量为40L/h，在颗粒活性炭滤芯（美式滤芯，炭柱直径7cm，长21cm）中的流速为10.4m/h，但接触时间仅1.2min。韩式滤芯的直径小，流速更快，接触时间更短。因此，有些净水器采用多级活性炭滤芯串联的方法来增加炭柱的长度，也就是增加水和活性炭的接触时间。家用反渗透净水机就是采用前置颗粒炭滤芯+炭棒滤芯+后置颗粒炭滤芯的方法。而广东某净水器厂（非反渗透净水机），则采用了四支颗粒活性炭滤芯串联的方式来保证COD等的去除率。 不但所选的活性炭质量一定要好（吸附容量要大、吸附速度要快、强度要大、粒度均匀），活性炭在筒体中还应放满塞紧（用手握滤芯上下甩动时不应有响声），这点在滤芯横置或虽竖置但水流方向从下往上时尤为重要，否则部份水会不通过炭层而“短路”。 此外，活性炭的粒度也很重要。粒度越细，表面积越大，吸附效果越好。但太细了，一方面会增大阻力降低流速，还容易漏炭流黑水。活性炭厂出售的颗粒活性炭的粒度一般都是10～24目，实际上这是适合大型水处理设备用的，对家用净水器不适合。因为家用净水器炭柱短、水和炭的接触时间短，所以对活性炭吸附速度和吸附容量的要求更高。家用净水器应该用更细的、粒度为20～40目的颗粒炭（家用净水器厂用炭量少，活性炭厂兴趣不大，所以市场上很少有卖）。 此外，天然水和自来水中所含有机物种类繁多，水中各种有机物的分子量大小各异，而每种活性炭吸附有机物分子的大小、种类各有所长，所以，把几种不同型号的、擅长吸附大分子有机物的活性炭和擅长吸附较小分子有机物的活性炭搭配混合使用，对去除水中各种有机物、全面净化水质是很有帮助的，有些高档的净水器即采用此方案。 使用活性炭滤芯，多孔的活性炭是细菌繁殖的温床，而吸附的有机物又是细菌的营养，因此在活性炭滤芯中细菌繁殖增生很快，还由于硝化菌的作用容易引起亚硝酸盐超标。要及时更换滤芯（卫生部规定不得超过6个月）。有的活性炭滤芯采用载银活性炭，可遏制细菌增长。但很多国产的载银活性炭载的是氯化银，氯化银在水中的溶解度较大，开始时水中银离子超标，对人体有害，没多久氯化银溶解完了，也就没有遏菌作用了。为避免这种状况，应该载碘化银，碘化银在水中的溶解度较小，但价格较贵。法国有一种载银活性炭，据说是把金属银用真空等离子溅射的方法载入活性炭，性能很好，价格很贵。近年有采用载高价银（Ag4O4，四氧化四银）的活性炭新技术，银的抗菌作可随其化学价的升高而增强，即Ag3+＞Ag2+＞Ag+，遏制细菌增长并水中银离子不超标，已申请了发明专利，笔者曾协助用此载高价银活性炭的净水器，通过疾控中心检验并取得了卫生许可批件。 2、炭棒滤芯
常用的炭棒滤芯实际上有二类： 这类滤芯是把活性炭粉和聚乙烯（PE）粉（作粘合剂用）按一定比例混合，放入料斗加热，使聚乙烯（PE）粉熔融，并通过螺杆挤压机挤出成型，故名“挤压活性炭棒滤芯”或“压缩活性炭棒滤芯”。由于PE是疏水性，凝固后它不透水也无微孔，还会阻塞活性炭的微孔，严重影响对有机物、胶体和异味的吸附能力及对余氯的去除能力。而且这类滤芯的透水性差、阻力大、水通量低。也就是说，这种滤芯的净水性能差。 但这类滤芯生产工艺简单，生产成本低，价格很便宜，因此很多净水器厂使用这类滤芯。 这类滤芯是把活性炭粉和有机粘合剂、硅藻土等填料按一定比例混合均匀，拌匀后加水在模具中加工成型，脱模后放在窑中高温烧制，把有机粘合剂炭化或烧成CO、CO2挥发跑掉，故名“烧结活性炭棒滤芯”。烧制成的滤芯孔径可控、孔隙率大，亲水性和透水性好、阻力小、水通量大。这类滤芯对有机物、胶体和异味的吸附能力及对余氯的去除能力强。也就是说，这种滤芯的净水性能好。 但这类滤芯生产工艺复杂，能耗大，生产成本高，价格比较贵，是挤压活性炭棒滤芯的3～6倍。 当然，优质的反渗透净水机应该选用烧结活性炭棒滤芯。 除去外层塑料网和无纺布，就是黑黑的炭棒了，外表似乎差不多，如何区分这二类滤芯呢？ 很简单，在炭棒上滴上一些水。由于聚乙烯是疏水性，它又堵塞了大量活性炭的微孔，因此挤压活性炭棒滤芯吸水性差、吸水慢，会在滤芯表面形成水珠或水层；而烧结活性炭棒滤芯的亲水性和吸水性好、吸水快，不会在滤芯表面形成水珠或水层。 碳棒滤芯的防菌措施 同颗粒活性炭一样，炭棒滤芯也是繁殖细菌的温床。如何防止和遏制细菌的增长呢？除了制造炭棒的活性炭可以采用载银活性炭外，有的把炭棒外包裹的无纺布采用载银无纺布，它是采用浸染纳米银溶液技术，制成的“纳米银滤水无纺布”，可遏制细菌增长。另外有一种“银嘉抗菌炭棒”的新材料，实质上也是载银，利用银来抗菌。 3、活性炭纤维滤芯 活性炭纤维（ACF），原材料为粘胶基纤维或聚丙烯腈基纤维，把它加工成布或毡，经预氧化、炭化、活化，高温处理而成。纤维直径约为10～20μm，微孔平均孔径前者为17～26A，后者为10～20A。活性炭纤维常制成厚1～5mm厚的毡，它的微孔比颗粒活性炭更多，比表面积更大（700～1600m2/g），吸附容量更大（高2～6倍），吸附速度更快，而且具有良好的再生性能，即吸附饱和后可以解吸，取出用热水处理滤芯，把吸附的有机物、胶体洗下，脱附速度快，滤芯可重复使用，即滤芯的再生。 缺点是：价格较贵，生产企业也比较少。使用中也易繁殖细菌。此外，有些质量差的活性炭纤维的吸附容量小，使用不久就容易饱和了，而进行解吸再生或更换滤芯很麻烦。因此，目前使用活性炭纤维滤芯的还比较少。 美式滤芯
美式滤芯一般用在反渗透净水机的前三级预处理，一般装在反渗透净水机的下部。也有设计成装在反渗透净水机上部的，这样的好处是换滤芯比较方便；但一旦漏水，就会影响到净水器内的电气元件，进而影响电气安全。 美式滤芯的优点如下：只换内芯，外壳（滤筒）不换，符合节约和环保理念。此外，美式滤芯通常直径较大，过滤和吸附的容量较大，滤芯使用寿命较长。 美式滤芯的缺点如下：安装及更换滤芯比较麻烦，最好由专业人员更换。滤芯安装及更换时要注意：旋紧滤筒盖要拧到恰到好处，拧得过松会导致漏水，而拧得过紧会造成“O”型圈变形甚至断裂，也会造成漏水。 韩式滤芯 韩式滤芯是一次性的，用于韩国快装式（又称“接插式”）净水器上，它的滤壳是用旋熔机熔封死的，不能拆卸，不能换内芯或滤料，用后即抛弃，故又名“抛弃式滤芯”。“抛弃式滤芯”又可分为“快接式滤芯”和“快装式滤芯”二类，前者还要用到管道管件与净水器其他部分相连接；后者则不用管道管件而直接拧在（或插在）净水器其他部分上。 反渗透净水机的第五级后置活性炭滤芯（又称“小T33”）是早期的抛弃式滤芯，它并非韩国发明，而是美国人的作品，但滤芯的水道连接还是依赖滤芯二端的接头和PE管，因此它属于“快接式滤芯”。
“快装式滤芯”在反渗透净水机上的应用是用在反渗透净水机的前三级预处理，它的水道连接不再用到接头和PE管，而是在一端的接口拧上。
快装式滤芯的优点如下：它的装拆非常方便，只要把滤芯握住一拧，（有的还可以把滤芯底端拉起向前转90度，这样就更方便了），就可以把滤芯装上或卸下，完全可以由用户自已换滤芯，不需要专业人员上门服务。这样，用户可以购买滤芯（邮购或网购）后自已更换，节约使用成本（因为上门服务费比较贵），并大大减轻经销商或维修店的服务的工作量。此外，有些韩式滤芯拆卸时不会漏水，甚至可以边正常运行产水，边拆卸更换滤芯。 当然，韩式滤芯也有缺点：滤芯为一次性，换滤芯时外壳也要抛弃，甚为可惜，不符合节约和环保的理念。此外，韩式滤芯通常直径较小，过滤和吸附的容量较小，滤芯使用寿命较短。 美式、韩式二类滤芯各有优缺点，都有采用。由于人工成本（上门服务费用）不断升高，采用韩式滤芯的比例今后会升高。这种采用快装式滤芯，实际上是自组装技术，使更换滤芯如换干电池一样简便，且不会漏水。
大家都有经验，在自来水供水管网停水后，再供水时，开始一段时间的水很浑浊，水中含有大量的泥沙、铁锈等等。这有二方面的原因，一方面，城市自来水管网系统用了几十年，可能有很多锈蚀、穿孔、破损、渗漏，平时供水时是正压，水从破损处向外渗漏；停水时是负压，水从管外向管内渗入，泥砂等趁虚而入。另一方面，平时吸附在管壁的铁锈、胶体等也会随停、供水的水流冲击而从管壁脱落进入水中。这样就造成初供水时的水很脏，这种水进入，反渗透净水机的前置滤芯很快堵塞和失效。怎么办呢？笔者建议在自来水入户水表前（或后）安装前置滤网式过滤器，可以保护家中的各种净水器，还可以保护各种水龙头，特别是采用陶瓷阀芯的高档水龙头。
减压阀 压力低了，打不开低压保护开关，反渗透净水机无法启动。特别是住在多层住宅楼顶层的住户，常遇到这种情况，因为屋顶水箱水位离纯水机的高度差较小，水压过低。遇此情况，前面必须加装加压泵。 压力高了，特别是水锤作用，容易渗漏，甚至爆管爆筒，这时在前面必须加装减压阀。现在有些品牌已经在反渗透净水机的进水端都装上减压阀作为标配器件。好的减压阀可以在一定范围内不同的进水压力减压并使出口水压保持基本恒定，并能克服水锤的影响。据某著名净水机生产企业统计，减压阀全面推广利用后，漏水率降低了86%。 猜你喜欢 来源/净水论坛 本期监制/王梦匙 主编/王梦匙 图片/王梦匙 净水论坛 |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
