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【转贴】大膜无桶机几大误区的解决方案 作者:顾久传,中国净水行业协会秘书长,高级工程师   大膜无桶反渗透净水机(以下简称为“大膜无桶机”)是反渗透净水机的发展方向之一。 目前我国主流净水机生产企业,如海尔、沁园、美的、安吉尔、A.O.史密斯、小米、东研 ……等等,都有生产,如A.O.艾欧史密斯、海尔等企业把它作为自身的主打产品、拳头产品。 图一为目前最常见的一款大膜无桶机制水工艺流程图。  出水龙头采用双出水龙头。两只出水口,一只出纯水供饮用,有旋柄可开关并调节 出水量大小;另一只出浓水(即经三道过滤后的净水)供洗涤用,仅仅是出水通道,常开无 旋柄。无废水,零排放,充分发挥反渗透净水机分质供水作用。见图二:  反渗透净水机,如果较长时间没开机,不用水,在RO膜的两端,水中的离子浓度会 渐趋平衡。这时如果开机,在RO膜纯水出口端流出的是所谓“宿水”,而不是我们需要的 纯水,如果用电导率(或TDS)测试笔测一下,电导率应该比较高。也就是说,用户开机后 所取的第一杯水是水质较差的“宿水”。所以,“宿水”也成为大膜无桶机的主要问题之一。   如果只考虑排宿水,只要增加两个电磁阀和一个逆止阀,以及电脑板制水程序稍作些 改变就可以解决,但大膜无桶机不单单是有宿水问题,笔者认为它还有几大误区需要去解决。   1、解决前后不匹配的问题   大膜无桶机,往往增大了反渗透膜而没有同时增大前处理滤芯,造成前后不匹配(小马 拉大车,水在滤芯中的流速过快,过滤及吸附的效果差),既缩短了前处理滤芯的使用寿命, 只能频繁更换滤芯,又影响了进入反渗透膜的水质,缩短了反渗透膜的使用寿命。但是要 同时增大三个前处理滤芯,势必又要占用很多空间,导致机身庞大臃肿。而采用一个大的 复合滤芯,则是解决这个难题的最佳方案。笔者设想的复合滤芯如图三:  滤芯的最外层(1层)是过滤材料,可以采用:PP熔喷滤筒、PE烧结管、陶瓷滤筒、 PP无纺布折迭滤筒,采用其中的任意一种。PP棉最便宜;陶瓷滤筒的优点是可以定期 把滤芯取出冲洗,也可以用旧牙刷在水流中把滤芯表面陶瓷上截留的悬浮物如水中的 泥沙、铁锈等刷除冲掉;PP无纺布折迭滤筒过滤面积最大,水通量也最大。这样,预 处理层可以保证使用寿命为一年。   滤芯的第2层是吸附材料,可以是颗粒活性炭,也可以用活性炭纤维毡。如用颗粒 活性炭,颗粒不要太大,建议用20~40目为好。如果炭有抑菌作用,如载银或载锌, 细菌不能在活性炭中繁殖,那当然更好,但载银或载锌炭一定要注意银或锌不能泄漏, 在水中的银离子或锌离子不能超标。另一个必须注意的是炭要灌满,搖动时不能发出声 响,不能有炭在内振动,以免在运输、搬动过程中由于炭粒相互碰撞、摩擦而破碎成粉末。   滤芯的第3层是过滤或过滤/吸附材料,可以是PP熔喷滤筒、PE烧结管、陶瓷滤筒、 PP无纺布折迭滤筒,也可以是炭棒,它的主要作用是防止炭粉流出。如果用炭棒,还可 兼有进一步的吸附作用。   如果更上一层楼,最内部还可以放一支中空纤维超滤膜元件,外压膜,这样出来的水 可以直饮,当然也可以作为反渗透膜的进水。   水流的方向,是从外向内,经一层层的过滤、吸附等处理。   2、去除后置活性炭   小膜有桶机由于有压力储水桶,内有橡胶囊,纯水长时间浸泡,会有微量有机物溶出 并导致纯水有异味。因此,必须设立后置活性炭滤芯以吸附除去这些微量有机物和异味, 改善口感。现在没有了压力储水桶,没有了橡胶囊,后置活性炭滤芯也就失去了存在的意义。 你看桶装纯净水厂,反渗透后面哪有活性炭,都是反渗透出水直接灌桶的。   有人想用后置活性炭来解决宿水问题和提高口感,还有人提出RO膜片在刮膜、打胶等 环节引入的间苯二胺、BPA等会缓慢析出,因此需要有后置活性炭来把关去除。但颗粒活性炭 对于无机离子的去除率微乎其微,至于所担心的间苯二胺、BPA等,如果RO机长期停运, 或许浸泡在水中的RO膜有极微量溶出物的可能,但溶入的“宿水”我们通过程序已经排放掉了, 在RO运转时,水是流动的,溶出物就可以完全忽略不计了,这也与桶装水厂RO不需再加活性 炭处理是一个道理。   后置活性炭滤芯会给RO膜制得的纯水带来二次污染。空气中的细菌会从纯水出口处逆向 进入,并在后置活性炭中大量繁殖增生,导致净水机出水菌落总数超标;如果活性炭质量不好, 可能浸泡水砷超标。加了后置活性炭不会改善水质,只会带来污染。去除了后置活性炭滤芯, 宿水还有所减少,可以缩短排宿水的时间。   3、采用无压设计,使用无压双出水龙头。   为了防止漏水,采用无压设计,使用无压双出水龙头。龙头的水路及外观见下图:  其中1与2为进水管,直径为3分管;3与4为出水管,直径为2分管,纯水出水管3和浓水 出水管4纯属导水管,并无阀门作用。   采用这种无压双出水龙头的大膜无桶机的工作原理如下:   当龙头打开时,自来水流入,进水压力触发进水压力传感器,打开电源开关,从而打开 进水电磁阀、泵、浓水电磁阀(先行冲洗)等,开始制水程序。当龙头关闭时,自来水断水, 失去了压力,触发进水压力传感器,关闭电源开关,从而关闭进水电磁阀、泵等,停止制水 程序。   使用这种无压双出水龙头,大膜无桶机是无压设计,进水用龙头上的手控机械阀(陶瓷阀片) 控制,(进水电磁阀也关闭,双保险)。系统不会漏水,这是第一个亮点。   使用该无压双出水龙头的另一个亮点是:反渗透净水机的浓水可以全部利用,用来淘米、 洗菜、洗餐具、抹桌子,用作洗涤用水,再也不会浪费一滴水了!(因为大膜无桶机每次只制取 少量纯水,不会一次性产生大量浓水,可以很快用掉;而浓水已经经过三道过滤、吸附等处理, 水质总体上比自来水还好,应该充分利用起来)。节约水是第二个亮点。   使用该无压双出水龙头还有一个亮点是:纯水浓水二路出水都看得清清楚楚,决不会有 任何水悄悄地流入下水道,悄悄地流走白白浪费掉,而净水机的主人还不知道。这还避免了 很多纠纷,大家还记得,几年前有北京的净水机用户去法院起诉控告净水机厂,就是因为水表 显得用水量大了,而安装工把大量浓水排入下水道没与用户讲清楚,此事被媒体炒得沸沸扬扬, 也给了生产厂家和净水行业以很大的打击。   使用该无压双出水龙头,可以让普通厨下式大膜无桶机很方便地实现无压设计了。而且 有了这三大亮点,无疑是一种颠复性的技术创新!   4、变固定冲洗为智能冲洗   大膜无桶机每取一次纯水,泵就要开启和关闭一次,每次启动时均要进行冲洗,如经常 取水,等待的冲洗时间很长、耗用的冲洗水用量很大。举个例子吧,如接一杯纯水,烧饭; 过一会,给熬汤的锅中加水;再一会,炒菜锅要加水了,又接水……,这样如果短时间内多次取水, 每次开机不但需要耗用大量冲洗水,并且需要等待不少冲洗时间,真的很烦人。   把制水的前冲洗搞成智能化,在电脑板上进行程序修改:在距上次关机间隔二小时内, 每次开机时的冲洗时间,随本次开机与上次关机时的时间间隔成正相关,时间间隔越短, 冲洗时间越短,直至为零(间隔五分钟内,不冲洗);超过二小时,均按照固定冲洗时间。   当然,全面解决大膜无桶机的以上误区,就必须要需要对反渗透净水时的水路进行改造, 制水工艺流程图见下图:1、 进水三通 2、进水球阀(可不装) 3、压力开关 4、复合前置滤芯 5、进水电磁阀 6、高压泵 7、反渗透 8、浓水比例器 9、浓水冲洗电磁阀 10、纯水冲洗电磁阀 11、纯水出口电磁阀 12、无压双出水龙头 13、逆止阀(单向阀) 14、逆止阀(单向阀)   使用操作和水流程序如下:(用龙头控制,平时电源一直插上。进水球阀可不装, 如装则平时常开,只长期无人时关闭)   (1)冲洗前处理和浓水端:打开龙头12,自来水流入,压力开关3压力上升至设定值 (一般设定为0。1MPa左右)后接通电源,进水电磁阀5和冲洗电磁阀9、10同时打开,纯水 出口电磁阀11关闭,高压泵6启动工作。自来水通过进水球阀2、龙头阀门12、压力开关3、 复合滤芯4、进水电磁阀5、高压泵6,进入反渗透7,从RO膜的浓水侧流出,经浓水冲洗 电磁阀9,从龙头浓水出口流出,冲洗15秒。反渗透净水机前处理部份的宿水和RO浓水端 的宿水由此从龙头浓水口排出。   (2) 冲洗纯水端:冲洗18秒后,前处理和浓水端部份宿水排尽,关闭浓水冲洗电磁阀9。 此时纯水冲洗电磁阀10仍处开启状态,纯水出口电磁阀11仍处关闭状态。RO浓水从RO膜 浓水端流出,通过浓水比例器8,从龙头浓水出口排出;由于浓水冲洗电磁阀关闭,RO膜的 工作压力升高,流出大量纯水,将留存在反渗透膜元件纯水端的宿水,经逆止阀13、纯水 冲洗电磁阀10、逆止阀14,从龙头浓水出口排出,冲洗2秒。   (3) 制水:冲洗2秒后,纯水端部份宿水排尽,关闭纯水冲洗电磁阀10,同时开启纯水 出口电磁阀11。此时为正常制水。自来水通过进水球阀2、龙头阀门12、压力开关3、 复合滤芯4、进水电磁阀5、高压泵6,进入反渗透7,一部份水透过RO膜,制得纯水,经逆 止阀13,纯水出口电磁阀11,从龙头纯水出口流出,用作饮用水;同时,另一部份未透过 RO膜的浓水,经浓水比例器8,从龙头浓水出口流出,用作洗涤用水。   (4) 关机:取纯水结束,关上龙头阀门12,切断自来水,当压力下降至压力开关设定值时, 关上电源,打开浓水冲洗电磁阀9(泄压),关闭高压泵6和进水电磁阀5、纯水出口电磁阀11, 停止制水(纯水冲洗电磁阀10始终关闭)。
★★★ 讨论:小米四号滤芯存在的必要性 ★★★ ★★★ 讨论:小米四号滤芯存在的必要性 ★★★ 小米四号活性炭滤芯完全是多余的! 一、后置活性炭是纯水机发展的遗留产物 过去的小通量RO膜,过滤阻力极大,制水速度慢,所以只能将缓慢净化的水 储存在一个压力储水罐内。压力罐内放置了一个橡胶气囊,通过储水气囊和罐体 之间的压力将水压出来。经过净化的水长时间接触橡胶后又会带有一点橡胶味, 对口感有一定的影响。 为了防止和消除这种由橡胶带来的异味,工程师们就在储水罐的后面配置了一级 后置活性炭。小米是大通量RO膜,根本没有压力罐,所以四号滤芯是多余的。 原文请白度:纯水机的后置活性炭有啥作用 二、后置活性炭存在亚硝酸盐污染的风险 常见大品牌的家用RO纯水机在使用三个月后出水亚硝酸的含量通常为0.01mg/L左右, 我们认为纯水机有RO反渗透膜,亚硝酸盐的产生应该是后置的T33所引起的,T33中的 活性炭用量大体上为200余克。另一方面,近来被曝光的某知名品牌的净水器出水中 亚硝酸盐的含量竟达到0.36mg/L,其活性炭滤芯的重量约700克。 由此可看出,在当前普通技术水平条件下,净水器出水亚硝酸盐含量的高低与活性炭 用量的多少有显著的关系。  原文请白度:净水器 亚硝酸盐 二次污染 活性炭 三、顾久传 点评小米净水器 顾久传:中国净水行业资深专家、高级工程师,中国净水行业协会秘书长、中国净水 行业高峰论坛组委会秘书长,无锡净水行业协会秘书长。 第四道后置活性炭滤芯应放在第三道RO膜前面,变身为前置活性炭滤芯。人家“小膜 有桶机”要设置后置活性炭滤芯,其目的是要去除压力桶内橡胶囊长期浸泡在水中释放 微量有机物并由此形成的异味,你是大膜无桶机,没有了压力桶及橡胶囊,干嘛还要去 画蛇添足加支后置活性炭滤芯。你噍人家桶装水厂生产饮用纯净水的制水工艺中,反渗 透出来的水直接灌桶,哪来的后置活性炭? 更为要命的是,有了后置活性炭滤芯,空气中的细菌就会从龙头逆流而上,在后置活性 炭中大量繁殖增生。把本来大膜无桶反渗透净水器出水无二次污染的优点也给搞没了, 显然是本机设计的一大败笔。 原文请白度:技术 点评小米净水器 顾久传 或者阅读下页截图。 四、解决方案 在小米前面增加三个10寸滤瓶,分别为5微米PP棉,颗粒活性炭,烧结活性炭。小米的二号 和四号滤芯都使用空壳滤芯,只使用小米的RO膜和联网功能。 小米的一号滤芯每两年更换一次,前置的三个滤芯每三个月更换一次,大幅度降低使用成本, 同时避免了干净的纯水中再次混入亚硝酸盐的风险。
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