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1、1抗污染高水效反渗透净水机突破性创新 作者杜弘道当今，众多净水技术中以反渗透净化功能最好具有广谱性，对于物理性、化学性和生物性污染均有很好的去除效果。不仅能高效去除重金属、化学毒物、有机物、农药、内分泌干扰素、藻毒素和细菌、病毒等有害成分，而且具有独特的脱盐功能，感官舒适性最好，为世界所公认。然而，家用反渗透净水机由于功能结构的局限性仍然存在不足，最为突出的莫过于水耗大、二次污染和硬水处理太麻烦存在化学污染风险。现代水处理膜分离技术中以反渗透截留精度最高，达0.0001微米，制水时截留的杂质极易将膜孔堵塞，因此反渗透膜除了进、出水口外还多了一个浓水出口。制水时产水从膜的垂直方向流出，高于产水量
2、几倍的浓水从膜的横向流过，将截留在膜面上的杂质冲刷掉从浓水口排放。按设计规范单支膜产水回收率为1520%，加上水温、储水罐背压损失等因素，产水、废水比为1:41:8。（一）、关于回收率1、反渗透回收率的高低主要取决于给水流程长度。串联膜数多给水流程长回收率高，反之回收率低。工业反渗透装置采用多膜的级、段组合：级，指将膜的产水进行重复过滤以提高脱盐率，保证水质纯度；段，指将前面膜排放的浓水作为后面膜的原水重复利用，以提高回收率。表1：膜元件串联支数与回收率的关系膜元件串联支数/支 1 2 4 6 8 12 18最大系统回收率/% 250mg/L为硬水，TDS500mg/L为高盐水。这类水感官性状
3、差，带苦涩味，煮肉不易熟，严重影响饭菜质量和茶、水味道；沐浴时头发干涩伤害皮肤；洗涤时浪费肥皂损坏衣物；水垢重增加热耗损坏器物。我国少雨干旱地区及地下水源水质硬度普遍偏高。2011年水资源评价资料显示，我国可饮用地下水中，硬度大于300mg/L的硬水占可饮用地下水的70以上。华北、东北、西北和西南地区有50城市自来水的硬度己接近甚至超过450mg/L标准限值。不良饮水造成的困扰以成为社会关注的热点，大力发展适宜硬水、苦咸水处理的净水设备是关系国计民硬度、盐含量是影响水质感官舒适性的重要指标。 研究成果表明：T DS 5 100mg/L的 水 柔 润 甘 甜 感官舒适性优 ， 100 300mg
4、/L良 ， 300 600mg/L中 ，600mg/L差 ； 硬 度 低 于 100mg/L优 ， 100 150mg/L良 ， 150 300mg/L中 ， 超 过300mg/L差 ， 然而水质太纯平淡无味反而影响口感。6国际瓶装水协会IBWA “消费者比较喜欢的瓶装水”TDS为30mg100mg/L。日本厚生省“快适水标准”TDS为30200mg/L。国内某知名企业“山泉有点甜” 的广告词可谓一鸣惊人，但对专业人士而言并非秘而不宣的独门诀技，无非是将TDS、硬度控制在适度范围。反渗透、纳滤（松散反渗透LooseRO）脱盐技术是调节水质口感的好方法。3、反渗透具有脱盐功能，是处理硬水、苦咸水
5、的克星，但本身也会受到污染结垢。所以对于硬度200/L、TDS300mg/L、电导率500S/cm的原水需进行防垢处理以保障水质和设备正常运行。传统树脂软化工艺使用周期短，再生频繁、操作麻烦、耗费食盐、质量不易控制，难以在家庭使用，再生后钠含量增高无益健康。化学阻垢剂以“硅磷精”居多（主要成份由聚磷酸盐和聚硅酸盐组成）操作比软化简单，但也需要人工添加。剂量不足时效果不好，溶解过度会造成管路堵塞、磷超标。针对传统反渗透净水机存在的问题，本公司历时五年研发出“抗污染节水型反渗透净水机”专利。通过一年多验证试验，充分暴露问题，不断改进创新，在可靠性、适用性、经济性方面又有所提高。特别是对硬水、高浓缩
6、水处理，提高单膜净水机回收率取得关键性突破，具有以下特征。（一）五位一体抗污防堵体系。综上所诉，多膜串联、浓水循环是提高反渗透回收率普遍采用的传统方法，但家用净水机因受单膜配置等因素制约难以达到理想目标。我们利用多年来从事水处理设备及应用技术研制积累的经验，打破传统理论、规范的束缚，创造了“五位一体抗污防堵体系”。1、循环冲洗。余能利用，浓水循环，大流量、高强度、不间断地对反渗透膜进行横向冲洗，减少截留在膜面上的污染物、成垢物沉降附着机率。2、排污。针对给水浓缩度，自动定时循环排污，降低浓差极化。3、产后冲洗。停机后在水流由动态转为静态之际，趁污染物还处于松散状态未与膜面粘合稳固时及时将其去除
7、。实践证明产后冲洗比传统产前冲洗效果增强一倍以上。4、泄压。停机后自动排水泄压，有利于降低水中杂质在膜面的附着力、向内部渗透力。5、反渗透膜自洗技术。利用负压渗透原理将成垢物 、 污染物溶解、松散、脱落、去除，以恢复膜的水通量，延长其使用寿命。纯物理方法，无添加物、7毒副产物，水耗电耗微乎其微，停机后自动转为自洗，自洗时间可根据不同水质设定。经硬度450mg/L左右、TDS 1000mg/L左右劣质水源，相当于5年使用期的强化试验，水耗同比降低64.4%、电耗降低56%、滤芯消耗降低一半以上，反渗透膜使用寿命提高1.5倍以上，平均回收率56%。“五位一体抗污防堵体系”开创了高硬、高盐、高浓缩、
8、高结垢倾向水质在无软化、无阻垢、无化学药剂条件下保持高回收率长期稳定运行的先例。（二）、用无压控制容器替代传统压力水罐，取消后置活性炭。彻底根除二次污染和背压危害，只此一项产水量约增加30%，回收率提高10%。1、壁挂式不锈钢无菌水箱。比同规格压力水罐体积小但储水更多、取水更快，流道无死角，紫外灭菌全覆盖，免清洗。2、产水、浓水双桶回收。无论哪只桶水满都将自动停机，除标准便携式水桶外任何容器都可使用。同一水机适用于水箱、水桶两种储水方式。3、一体箱式大膜水机。无外配水罐，占用空间小，清洁美观，安装维护、取水更加方便。（三）、浓水自动回收系统。水满自动停机，浓水、冲洗水百分之百回收，可随时取水。
9、（四）、防漏治漏系统。停机或漏水自动关机切断水源，大大降低渗漏慨率和漏水祸害。（五）、专用电子水位控制技术。无电极腐蚀，无重金属污染，可靠性高，适用价廉，替代昂贵的电子纯水水位控制。（六）、滤芯数显智能监控系统。当滤芯、反渗透膜使用超期或污堵时自动报警、强制停机，实现了由提醒监视型向监视控制型转换。（七）、水箱浸入式高强度紫外线灭菌。比传统过流式紫外线灯灭菌强度高600倍以上，消除细菌超标隐患。（八）、专用PLC可编程智能控制系统。通过数码编程实现制水开机、水满停机、浓水回收、灭菌消毒；缺水、漏水、超压、漏电保护，滤芯监控与抗污防堵体系协同联动，生产过程全自动。不同机型、不同原水通用。经试验验
10、证，以单位产量消耗计：同比节水5573%、节电2563%、滤芯耗降低一半以上，反渗透膜使用寿命提高1.5倍以上，设备制造成本降低30%以上8，使用成本降低50%以上。回收率由传统机的1530%提高到5575%；产水、废水比由1:41:8下降到1:0.821:0.33，无废水排放，无环境污染。 主要技术经济指标处于国内外同类产品先进水平，其中五位一体抗污防堵体系是对传统技术的颠覆性创新，为反渗透净水机硬水、苦咸水处理，节水降耗、节能环保开辟了新途径。产水健康舒适性好，符合国际优质饮用水指标要求。达到“水效标准”“领先值”要求。按水效测试条件无论是单膜、多膜如：125G、175G、325G、400g、500g、1500G等各型净水机均能达到回收率75%，产水、废水比1: 0.33。笔者从事水处理应用技术研究40余年，亲身经历我国健康饮水事业的蓬勃发展，对于目前家用净水机存在的问题深感不安，决心以多年来积累的专业知识和实践经验，为产品升级换代尽一份余热。殷切希望与行业同仁有识之士精诚合作，加强交流，优势互补，发挥所长，共同为健康饮水事业做贡献！不当之处敬请批评指正。高级工程师 杜弘道 2016年6月5 日附：如需了解更多情况，请参阅笔者在百度等网站发表的抗污染节水型反渗透净水机问世，反渗透净水机发展瓶颈与升级换代，抗污染节水型反渗透净水机核心技术图文简介等论文。
