反滲透凈水機(jī)的節(jié)水原理和試驗(yàn)

1、反滲透凈水機(jī)的節(jié)水原理和實(shí)驗(yàn)深圳英尼克-蔣鼎山反滲透純水機(jī)關(guān)筵是采用RO英這種膜分離技術(shù)來制取觸水，以確保家庭飲水安全。1 、RO膜過濾精度高達(dá)0.0001um,為彳障RO莫正常運(yùn)行，RO膜出廠回收率在水溫25c時(shí)推薦值僅為15%（純水：濃水=1:5.7）,十分費(fèi)水！目前美式純水機(jī)回收率在水溫25C時(shí)其回收率一般設(shè)定為25%（純水：濃水=1:3）,仍然很“費(fèi)水”。2 、RO膜的“費(fèi)水”特性還與水溫相關(guān)。即當(dāng)水溫每下降1C時(shí)，RO莫產(chǎn)水量會下降3%當(dāng)冬季水溫低于8c時(shí)，觸水：濃水=1:7-10,其“耗水量”更驚人！3 、再加上高精度RO膜在使用中會逐漸污堵。美式純水機(jī)在國內(nèi)使用半年后RO莫產(chǎn)水量

2、一般會下降30-50%;隨著膜污堵程度加劇，RO莫的產(chǎn)水量進(jìn)一步減少，濃水量會進(jìn)一步放大，即會更“費(fèi)水”！純水機(jī)的“費(fèi)水”問題隨著純水機(jī)的普及逐漸進(jìn)入公眾視野，關(guān)于其節(jié)水技術(shù)的開發(fā)也成為行業(yè)討論的熱點(diǎn)，主要圍繞濃水利用的技術(shù)分成二派：一派主張通過中間容器（主要是濃水罐）回收、儲存，并將濃水作“凈水”使用；另一派是立足提高回收率，即提高純水量/（純水量+濃水量）的比值。這二種節(jié)水方法我們都實(shí)踐過，我們的體會是:1 )通過中間容器儲存、回收利用的方法是個(gè)粗放型的節(jié)水方法，它最大的不足是存在安全隱患，用戶應(yīng)注意根據(jù)本地水質(zhì)控制濃水應(yīng)用范圍。尤其對水質(zhì)明顯有質(zhì)疑時(shí)，建議不要用濃水作廚房洗菜、淘米、洗碗

3、之用；2 )而提高回收率是個(gè)安全的節(jié)水技術(shù)，應(yīng)成為凈水行業(yè)節(jié)水技術(shù)的主攻方向；但推廣時(shí)要注意各地水質(zhì)條件和掌握抗污堵的技術(shù)，并因地制宜地確定回收率！下面我詳細(xì)介紹一下我們二種節(jié)水方法的實(shí)踐體驗(yàn)：一、通過中間容器儲存、回收濃水的節(jié)水方法是粗放型的，它存在安全的隱患，且其“隱性排放”的浪費(fèi)不容忽視。其主要問題有下述四點(diǎn)：1、 濃水罐是個(gè)細(xì)菌孳生地。因?yàn)闈馑坏┦ビ嗦戎萍s后，濃水罐很快會蛻變成細(xì)菌的孳生地。我們解剖發(fā)現(xiàn)濃水罐細(xì)菌成批粘連，直接導(dǎo)致其儲存的濃水會菌落無數(shù)，且存有致病菌！2、 濃水罐有可能成為重金屬離子、有機(jī)污染物的集散地。D由于管網(wǎng)的原因，我們每日清晨的自來水中離子就有可能超標(biāo)。早晨

4、使用純水機(jī)的用戶，超標(biāo)的離子便有可能濃縮在其濃水罐中。2) 我國許多地區(qū)水資源為不適合飲用的三、四級水源，據(jù)查許多江水中金鬲離子超標(biāo)。專家指出即使江邊的冶煉廠現(xiàn)在停產(chǎn)，江邊的礦渣還會污染幾代人。超標(biāo)地區(qū)使用純水機(jī)的用戶，金鬲離子便有可能濃縮在其家庭濃水罐中3）突發(fā)性的水質(zhì)事故。如近幾年的苯酚事故，水質(zhì)事故中有機(jī)污染物也最有可能濃縮在當(dāng)?shù)厥褂眉兯畽C(jī)用戶的濃水罐中。濃水罐中的細(xì)菌和污染物都是易進(jìn)難出，并會長期影響流經(jīng)濃水罐的水質(zhì)，其水質(zhì)“安全性”指標(biāo)比自來水差。即上述二種安全隱患使?jié)馑拗饾u蛻變成為一個(gè)污染源，其累積效應(yīng)我們應(yīng)知會用戶警惕，并及時(shí)清洗、消毒；3、多數(shù)濃水罐具有“背壓”。濃水罐背壓會

5、直接導(dǎo)致RO膜洗膜流速的降低，從而加劇RO莫的污堵增加耗水量；4、濃水經(jīng)?！氨灰缌鳌?。由于濃水量太大（按四口之家10升/日純水用量，濃水量會高達(dá)30-100升）；而濃水罐太小（一般為6-8升），加上使用時(shí)段的不協(xié)調(diào)，濃水“被溢流”是常態(tài)。綜上所述，通過中間容器儲存、回收濃水的節(jié)水方法存在“安全性”隱患。且這種節(jié)水方法存在“被溢流”的隱性排放，絕不應(yīng)夸大為“零排放"！“安全”和“節(jié)水”這二個(gè)指標(biāo)都很重要，但安全是第一位的！我們不能一方面強(qiáng)調(diào)飲水的“安全性”，采用膜分離技術(shù)分離出水中的污染物；另一方面又在“節(jié)水”的名義下讓濃水罐中的濃水（內(nèi)有濃縮后累積的有機(jī)污染物、重金屬離子+繁殖后的致

6、病細(xì)菌）通過洗菜、淘米、洗碗等途徑提供污染人體的機(jī)會。換言之，傳統(tǒng)的儲存和回收濃水的“節(jié)水”方法是粗放型的，它不能滿足我們對安全的需要，我們有責(zé)任在堅(jiān)持“安全第一”的原則下去創(chuàng)新“節(jié)水”技術(shù)！二、“高回收率”的節(jié)水技術(shù)既符合安全性原則，又節(jié)水?！案呋厥章省钡墓?jié)水技術(shù)應(yīng)成為純水機(jī)行業(yè)節(jié)水技術(shù)的主攻方向。1、 美式純水機(jī)產(chǎn)生于上世紀(jì)七十年代，四十年來各項(xiàng)凈水材料和技術(shù)都已有了長足的發(fā)展。特別我國改革開放以來，超、微濾膜、燒結(jié)碳、阻垢劑和CPUS片控制技術(shù)等都已價(jià)廉物美，這為我們提高純水機(jī)回收率創(chuàng)造了條件。關(guān)鍵是“運(yùn)用之妙、存乎一心”，要注意當(dāng)?shù)厮|(zhì)條件和掌握抗污堵的技術(shù)，并因地制宜地確定適宜的回收

7、率！2、 我們采用的“高回收率”技術(shù)（雙膜過濾技術(shù)+雙循環(huán)脈沖節(jié)水技術(shù)+全天候節(jié)水技術(shù)）把“回收率”穩(wěn)定提高到70犯上，在TDS300以下的城市自來水中RO莫的脫鹽率和回收率2年以上都能保持不變，實(shí)踐反饋是可行的！3、我國多數(shù)城市自來水TDS直在300以下，“高回收率技術(shù)”可使純水機(jī)直接排放的濃水量僅為原來的1/10,全年每天恒定只有幾升濃水，被稱作“微廢水”。由于純水機(jī)一般安放在廚房里，極大多數(shù)用戶出于安全和方便考量選擇微排放；也有用戶采用“上排放”或?qū)⑵溲b在洗手間里把濃水回收利用于沖廁所，從而實(shí)現(xiàn)“零排放”！“微排放”是一種“安全”的選項(xiàng)，也是可以接受的成本；“微排放”或“零排放”都實(shí)現(xiàn)了

8、大幅節(jié)水，可讓用戶根據(jù)安全、節(jié)水和方便的原則因地制宜地去決定!三、“提高回收率”要注意的抗污堵條件我們從2005年開始研究如何在家用機(jī)上通過適度利用濃水提高回收率的節(jié)水方法。2006年申報(bào)了國內(nèi)第一個(gè)“脈沖節(jié)水”發(fā)明專利，至今已有八年的規(guī)模推廣和配套的專利積累。我們對城市自來水（TDS<1000RO莫污堵的機(jī)理進(jìn)行了詳盡的研究，發(fā)現(xiàn)：1） RC膜污堵的外部原因主要是RC膜進(jìn)水水質(zhì)中SDI超標(biāo)（SDI>5）;所有的RC膜生產(chǎn)廠其出廠時(shí)都明確要求RO莫進(jìn)水SDI<5（SDI值主要反映進(jìn)水中微生物和膠體的含量），即膜廠認(rèn)為自來水中污堵的元兌是SDI值。當(dāng)SDI>5時(shí)，RO莫易

9、港堵。如我們深圳自來水TDS70SDI為7以上，美式純水機(jī)使用半年產(chǎn)水量便衰減30-50%,這說明RO莫又tSDI值敏感，而對TDS值在一定范圍內(nèi)并不太敏感。美國自來水達(dá)到直飲水標(biāo)準(zhǔn)，它已確保水質(zhì)SDI<5;美式純水機(jī)的預(yù)濾系統(tǒng)是針對直飲水在管路輸送過程中可能遭遇的二次污染設(shè)計(jì)的，故它的過濾精度較低，最高為1um而國內(nèi)自來水SDI值普遍>5,據(jù)我們測試預(yù)濾精度要高于0.45um才能有效降低SDI,故節(jié)水、抗堵的第一個(gè)要求是改進(jìn)美式純水機(jī)的預(yù)濾系統(tǒng)，控制其RC膜進(jìn)水的SDI值5。若我們把進(jìn)水SDI值控制在1-3,則就有足別空間可利用濃水提高回收率。2） RO1?虧堵的內(nèi)在原因主要是美

10、式純水機(jī)洗膜水沖洗動(dòng)能欠缺。美國所有膜廠其回收率推薦值統(tǒng)一為15%這是RC膜廠抗堵的實(shí)驗(yàn)室成果。但他們當(dāng)時(shí)應(yīng)用中無法面對1:5.7的廢水量給用戶帶來的“費(fèi)水”后果，故實(shí)際的美式純水機(jī)回收率為25%(1:3),故無法達(dá)到最佳的抗堵沖洗效果。但國內(nèi)自來水SDI值5,比美國直飲水水質(zhì)差；而許多廠家又不作任何改進(jìn)地直接把回收率上升到25%U上，這直接導(dǎo)致國內(nèi)純水機(jī)易堵膜并增加堵膜后的“費(fèi)水”。為此，我們首先狠抓了預(yù)濾芯的改進(jìn)，確保RO膜進(jìn)水的SDI<3;其次，我們認(rèn)真分析了RO莫廠回收率推薦值15%勺真正含義：我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)回收率15%寸，即純水：濃水=1:5.7時(shí)，其推薦的含義是它告訴我們濃水沖

11、洗流速必須要達(dá)到純水流速的5.7倍以上才會有較好的沖洗效果。即有效洗膜所必須的沖洗流速。我們按照這種解讀于2006年首創(chuàng)了“脈沖節(jié)水”技術(shù)并取得了成功。它既提高了沖洗動(dòng)能，取得了理想的抗堵沖洗效果；又控制和節(jié)約了沖洗水量。以50G純水機(jī)為例，純水標(biāo)準(zhǔn)流量130ml/m,若按膜廠推薦值1:5.7,洗膜濃水流速必須達(dá)到741ml/m;而我們目前普遍是1:3,濃水流速只有390ml/m左右，洗膜動(dòng)能明顯不足。我們采用脈沖洗膜技術(shù)，平均沖洗流速可達(dá)1.8升/分。是美國推薦沖洗動(dòng)能的2.4倍以上；但純水：濃水比例卻僅為1:0.5,取得了較好的冼膜和節(jié)水效果。再者，我們經(jīng)過不斷配套開發(fā)，多方面完善、支持、

12、提高抗堵、節(jié)水效果，取得了系列的配套專利。我們已獲得國內(nèi)6項(xiàng)發(fā)明專利，13項(xiàng)實(shí)用新型專利，并于2013年底獲得“全天候節(jié)水”的美國發(fā)明專利（回收率在5-38C水溫范圍內(nèi)恒定不變，屬世界首創(chuàng)）。我們的原水利用率從25%-50%-70蘇斷提高，回收率70%勺適用于TDS300以下的城市自來水?？蛻舴从澄覀僐C膜的壽命長，有的客戶甚至用了三年檢測發(fā)現(xiàn)膜脫鹽率、產(chǎn)水量都不變。即使對于山東、山西、河南、河北等省水堿較重的三、四級城市和農(nóng)村地區(qū)，其自來水TDS通常在600-1200。我們采用“變頻抗堵”專利技術(shù)，即通過適當(dāng)降低回收率，提高沖洗頻率，完全可滿足抗堵要求。如：河南漫河地區(qū)水質(zhì)TDS600-90

13、Q,許多用其它品牌的美式觸水機(jī)RC膜用3-6個(gè)月就堵了；而改用我們專利技術(shù)的產(chǎn)品，回收率在50-35%,膜能使用2年以上的用戶達(dá)到95%受到經(jīng)銷商歡迎。今年6月更由第三方（某品牌）在山西臨汾對我司樣機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化測試：當(dāng)?shù)厮|(zhì)TDS948硬度720,是典型的高硬度水質(zhì)，美式純水機(jī)當(dāng)?shù)厥褂靡粋€(gè)月就堵膜了！當(dāng)時(shí)我們首先按25%勺回收率測試，經(jīng)過30天24小時(shí)強(qiáng)化測試，膜的產(chǎn)水量基本不變，脫鹽率最后仍達(dá)到94%這說明我們的抗堵技術(shù)是成功的！我們下一步嘗試引進(jìn)阻垢技術(shù)，使高硬度水質(zhì)條件下能大幅提高回收率。四、“高回收率”節(jié)水技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)隨著我們對高回收率技術(shù)研究的深入，我們發(fā)現(xiàn)高回收率節(jié)水技術(shù)有許多難能寶貴

14、的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍將會被不斷拓展?，F(xiàn)介紹如下：1、節(jié)水。美式純水機(jī)：夏天純水：濃水=1:3,冬天為1:7,全年平均1:5;而我們“高回收率”節(jié)水技術(shù)能四季保持純水：濃水=1:0.5。即濃水排放量僅為美式純水機(jī)的1/10,全年可少排放90%勺濃水，并大大降低了總耗水量，這是傳統(tǒng)粗放型節(jié)水方法無法做到的；2、濃水回收使用方便、安全。若四口之家按每天飲用10升純水計(jì)算，一天三餐濃水量還不足5升，即一天不足一水桶的水量。由于濃水量很少，可以方便地積聚沖廁所或微排放，不會存在安全性隱患；3、濾芯長效。使用等量純水，全年自來水總耗水量可降低3/4,相當(dāng)預(yù)濾芯壽命延長為原來的4倍,可大大減少經(jīng)銷商服務(wù)頻次和耗料成本，這一點(diǎn)最受經(jīng)銷商歡迎！現(xiàn)在我們的家用機(jī)預(yù)濾芯綜合設(shè)計(jì)壽命達(dá)到3年以上，可包用1年。不僅濾芯長效，而且防止了原來由于預(yù)濾芯堵塞，使進(jìn)水流量不足所導(dǎo)致的RO莫污堵。4、增強(qiáng)了前置碳濾芯對原水的吸附效果?，F(xiàn)在市場上流行“無罐機(jī)”，但“無罐機(jī)”預(yù)濾碳芯的配置用量仍是50G機(jī)的配置，其前置碳芯吸附能力由于進(jìn)水流量上升到400G即增長8倍而被大大削弱?，F(xiàn)在“無罐機(jī)”仍必須安裝“后置碳”來解決純水口感問題結(jié)果它留下了純水被“二次污染”的直接隱患和后置碳換芯