反渗透净水机更新换代(第三版).doc

反渗透净水机更新换代(第三版) 作者杜弘道《反渗透净水机更新换代》一文发表以来, 承蒙众多网友关注, 百度等网站给予转载,这里仅向关心、爱护、支持的朋友们表示真诚的感谢!借此说几句题外话: 有个别人在转载笔者论文时去掉作者署名而以自己的网名代之; 有的断章取义,将自己喜欢的内容转载,而对另一些内容,特别是有争议的技术性敏感问题则被删除;有的在论文的字里行间夹带自己的商业广告,对此笔者只能一笑了之。不过,也要奉劝哪些朋友这样做是不会得到任何好处的。现将《反渗透净水机更新换代(第三版)》发表,供探讨,请指正。现代饮用水净化技术中以反渗透去除杂质精度等级最高,可以高效去除有害成分,而且具有独特的脱盐功能,口感最好。但家用反渗透净水机(纯水机)尚存在回收率低耗水量大,净化功能欠完善存在二次污染风险,监测保护功能不完善存在安全隐患, 硬水处理太麻烦实用面窄等先天不足。产品的先进性、可靠性、经济性反映出产品的设计水平和制造质量。近年来水机市场在提高产品制造和外观质量方面成果颇丰,在诸如快装滤瓶、快接管件等局部创新上也成绩斐然,但在提高整体性能,更新产品结构方面却收效甚微,不少做工精细、外观华丽的产品存在的低效高耗、安全隐患问题却依然如故。头痛医头,脚痛医脚,穿新鞋走老路,治标不治本,已成为阻碍行业发展的瓶颈, 严重地束缚了当代最先进的反渗透技术在民用领域的推广应用,产品更新换代势在必行。有必要从带有普遍性的问题着手找差距, 辨症结,寻求解决之道。一、膜的配置反渗透装置回收率与给水流程长度有重要关系。串联膜数多给水流程长回收率高, 反之回收率低。工业反渗透装置一个膜壳可串联 6 支膜, 回收率 75% 。由 18 支膜串联的多段反渗透装置回收率达 90% 。按照反渗透系统水流量和物料平衡原理, 在进水量和溶质含量不变的情况下,提高回收率则给水(浓水侧)量减少、溶质(主要是矿物盐,即 TDS ) 含量增高;反之则给水量增大、溶质含量减少。当回收率为 15% 时则给水被浓缩 倍(透过产水的盐份忽略不计) ,回收率为 20% 时给水被浓缩 5 倍,回收率为 30% 时给水被浓缩 倍,回收率为 40% 时给水被浓缩 7 倍, 回收率为 50% 时给水被浓缩 2倍, 回收率为 75% 时给水被浓缩 4倍, 产水溶质含量也随给水浓缩度的增高而增高。回收率的极限值以膜装置不会因盐类等杂质过饱和发生沉淀为限。回收率超过一定限度不仅使产水溶质含量增高, 而且渗透压增高、工作压力上升、产水量减少、脱盐率降低、浓差极化加重、膜面结垢倾向加大,从而影响产水质量和膜的使用寿命。因此在提高回收率的同时还要采取膜的级、段组合以保证水质纯度(级,指将膜的产水进行重复过滤,重复一次为二级反渗透,重复二次为三级反渗透;段,指将前面膜排放的浓水作为后面膜的进水);串、并结合以保持每支膜给水相对均衡,做到无论膜数多少、怎样排列,单膜回收率都不应大于标准回收率等措施。膜的回收率是根据原水水质和膜的承受能力确定的。多数家用反渗透膜标准测试条件为:额定工作压力 ~ 、水温 25℃、测试液(NaCl) 浓度 250 ㎎/L、 pH值 、脱盐率 95~ 98% 、回收率 15% 。传统家用反渗透净水机基本上是单膜配置, 标准回收率应为 15% , 如果原水水质较好, TDS 低于 150 ~ 200mg/L 、污染密度指数( SDI )3~5, 可放宽到 20~ 30% (注: QB/T4144 标准规定回收率为 30% , 建议增加水温、运行压力等工艺条件)。这样每产出 1 升水就会排放 3~5 升浓水, 传统水机没有浓水回收功能, 很多被当成废水放掉, 造成水资源极大浪费。回收率越低电耗越高, 滤芯使用寿命越短。为什么家用水机不能像工业反渗透那样采用级、段组合,串、并结合的办法来提高回收率呢?这是因为两种设备虽然原理一样但其用途、水质要求、使用对象、体型大小、复杂程度、生产成本等技术经济指标差异很大,决定了两者在产品结构、工艺配置上的差别。例如,二级反渗透能够大幅度地提高产水纯度、节水, 但技术复杂, 使用维护难度大, 成本为一级反渗透的 2~ 倍,迄今尚未发现有二级反渗透家用净水机产品。况且高纯度的水缺乏人体所需的矿物质对健康无益,国际上重来没有哪个权威机构将反渗透饮用水称为纯水,也不都是纯净水。美国 NSF 国家标准将家用反渗透水质处理器的 TDS 降低能力定为≤ 75%, 大大低于我。国家卫生部《生活饮用水反渗透处理装置卫生安全与功能评价规范( 征求意见稿)》规定“出水水质溶解性总固体≤ 50mg/L ”, 矿物质含量为纯净水的 10 倍。只有单膜+ 活性炭的家用水机不可能制出真正意义上的纯