本帖最后由 dynabookss 于 2019-11-17 19:06 编辑
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)。
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