反滲透純水機的改進與發(fā)展方向（中）

　　反滲透純水機前處理的目的是把自來水進行初次凈化，使之達到RO進水水質(zhì)要求，保護RO膜，使RO正常運行并延長其壽命。純水機前處理的改進，主要是體現(xiàn)在以下幾方面：

　　1、過濾元件的改進

　　(1)選用優(yōu)質(zhì)熔噴濾芯

　　熔噴濾芯可濾除水中大于5～10μm以上的懸濁物顆粒，它的孔徑是不均勻的，各孔徑大小的數(shù)量呈正態(tài)分布，只是在5～10μm處呈最大值(峰值)。其細絲直徑及孔隙大小與熔液溫度、室內(nèi)空氣溫濕度、氣流大小及速度、接收距離等等多種因素有關(guān)。質(zhì)量好的熔噴濾芯從外到里，PP纖維細絲間孔隙逐漸從大變小，成漸進密度結(jié)構(gòu)，濾除的懸濁物雜質(zhì)不僅在濾芯表面、在濾芯內(nèi)部也都有，濾芯納污量大，使用壽命長。但制造設(shè)備復(fù)雜昂貴，濾芯價格也貴。

　　筆者建議，能生產(chǎn)或進口一些高檔的熔噴濾芯，供高檔凈水器使用，這樣，熔噴濾芯的使用壽命可以從目前的2～4個月，延長到半年～1年，以減少更換濾芯的頻率。

　　(2)使用陶瓷濾芯

　　熔噴濾芯雖然價格很便宜，但為一次性使用，可用陶瓷濾芯取代熔噴濾芯。雖然陶瓷濾芯價格比較貴，一次性投入比較大，但能反復(fù)清洗，使用壽命長得多，只要整機設(shè)計時注意便于濾芯裝拆，使用陶瓷濾芯取代熔噴濾芯是個不錯的選擇。

　　優(yōu)質(zhì)的陶瓷濾芯，采用的原料應(yīng)是優(yōu)質(zhì)的硅藻土，在隧道窯中燒制而成，手感重量很輕，吸水性很好，這樣的陶瓷濾芯質(zhì)量就好。質(zhì)量差的陶瓷濾芯，表面相對比較粗糙不均勻，硅藻土材料不純雜質(zhì)多，手感較重。即知，這是的緣故。另一個簡易方法是把水滴在陶瓷濾芯表面，應(yīng)很快吸入，陶瓷表面不留水珠，說明親水性好，孔隙率高。

　　(3)微濾、超濾雙膜法

　　有的凈水器生產(chǎn)企業(yè)，三級前處理采用中空纖維微濾-顆?；钚蕴?中空纖維超濾的模式，這種模式也是較好的組合。第一級采用帶加強支撐的PVDF中空微濾膜，濾除懸濁物、細菌，膜臟了可以拆下沖洗，不會折斷;第二級活性炭去除余氯、有機物、膠體、異味等;第三級PS中空超濾膜可以進一步去除懸濁物、微生物、膠體等。這樣周密的預(yù)處理不但可以使RO膜的使用壽命更長，還可以提高純水的回收率。

　　2、吸附元件的選擇和改進

　　(1)顆?；钚蕴繛V芯

　　活性炭去除余氯、吸附膠體及有機物、去除異味，保護反滲透膜，作用是很大的，其性能主要體現(xiàn)在去除COD的能力。去除COD的能力與純水機的流速和接觸時間設(shè)計相關(guān)。按JB/T2932“水處理設(shè)備 技術(shù)條件”的標(biāo)準(zhǔn)，去除水中余氯(出水余氯<0.1mg/L)和有機物(出水CODMn<2mg O2 /L)。據(jù)筆者計算，水在50G家用反滲透純水機進水流量為40L/h，在顆粒活性炭濾芯(美式濾芯，炭柱直徑7cm，長21cm)中的流速為10.4m/h，但接觸時間僅1.2min。韓式濾芯的直徑小，流速更快，接觸時間更短。因此，有些凈水器采用多級活性炭濾芯串聯(lián)的方法來增加炭柱的長度，也就是增加水和活性炭的接觸時間。而廣東某凈水器廠(非反滲透純水機)，則采用了四支顆?；钚蕴繛V芯串聯(lián)的方式來保證COD等的去除率。

　　對于純水機來講，不但所選的活性炭質(zhì)量一定要好，活性炭在筒體中還應(yīng)放滿塞緊(用手握濾芯上下甩動時不應(yīng)有響聲)，這點在濾芯橫置或雖豎置但水流方向從下往上時尤為重要，否則部份水會不通過炭層而“短路”。此外，活性炭的粒度也很重要。粒度越細，表面積越大，吸附效果越好。但太細了，一方面會增大阻力降低流速，還容易漏炭流黑水?；钚蕴繌S出售的顆粒活性炭的粒度一般都是10～24目，實際上這是適合大型水處理設(shè)備用的，對家用凈水器不適合。因為家用凈水器炭柱短、水和炭的接觸時間短，所以對活性炭吸附速度和吸附容量的要求更高。家用凈水器應(yīng)該用更細的、粒度為20～40目的顆粒炭(家用凈水器廠用炭量少，活性炭廠興趣不大，所以市場上很少有賣)。

　　天然水和自來水中所含有機物種類繁多，水中各種有機物的分子量大小各異，而每種活性炭吸附有機物分子的大小、種類各有所長，所以，把幾種不同型號的、擅長吸附大分子有機物的活性炭和擅長吸附較小分子有機物的活性炭搭配混合使用，對去除水中各種有機物、全面凈化水質(zhì)是很有幫助的，有些高檔的凈水器即采用此方案。

　　使用活性炭濾芯要及時更換濾芯(衛(wèi)生部規(guī)定不得超過6個月)。有的活性炭濾芯采用載銀活性炭，可遏制細菌增長。但很多國產(chǎn)的載銀活性炭載的是氯化銀，氯化銀在水中的溶解度較大，開始時水中銀離子超標(biāo)，對人體有害，沒多久氯化銀溶解完了，也就沒有遏菌作用了。為避免這種狀況，應(yīng)該載碘化銀，碘化銀在水中的溶解度較小，但價格較貴。法國有一種載銀活性炭，據(jù)說是把金屬銀用真空等離子濺射的方法載入活性炭，性能很好，價格很貴。近年有采用載高價銀(Ag4O4，四氧化四銀)的活性炭新技術(shù)，銀的抗菌作可隨其化學(xué)價的升高而增強，即Ag3+>Ag2+>Ag+，遏制細菌增長并水中銀離子不超標(biāo)，已申請了發(fā)明專利。

　　(2)炭棒濾芯

　　常用的炭棒濾芯實際上有二類：擠壓活性炭棒濾芯(或稱“壓縮活性炭棒濾芯”)和燒結(jié)活性炭棒濾芯

　　擠壓活性炭棒濾芯是把活性炭粉和聚乙烯(PE)粉(作粘合劑用)按一定比例混合，放入料斗加熱，使聚乙烯(PE)粉熔融，并通過螺桿擠壓機擠出成型，故名“擠壓活性炭棒濾芯”或“壓縮活性炭棒濾芯”。由于PE是疏水性，凝固后它不透水也無微孔，還會阻塞活性炭的微孔，嚴(yán)重影響對有機物、膠體和異味的吸附能力及對余氯的去除能力。而且這類濾芯的透水性差、阻力大、水通量低。也就是說，這種濾芯的凈水性能差。但這類濾芯生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，價格很便宜，因此很多凈水器廠使用這類濾芯。

　　燒結(jié)活性炭棒濾芯是把活性炭粉和有機粘合劑、硅藻土等填料按比例混合均勻，拌勻后加水在模具中加工成型，脫模后放在窯中高溫?zé)?，把有機粘合劑炭化或燒成CO、CO?揮發(fā)跑掉，故名“燒結(jié)活性炭棒濾芯”。燒制成的濾芯孔徑可控、孔隙率大，親水性和透水性好、阻力小、水通量大。這類濾芯對有機物、膠體和異味的吸附能力及對余氯的去除能力強。也就是說，這種濾芯的凈水性能好。但這類濾芯生產(chǎn)工藝復(fù)雜，能耗大，生產(chǎn)成本高，價格比較貴，是擠壓活性炭棒濾芯的3～6倍。

　　當(dāng)然，優(yōu)質(zhì)的反滲透純水機應(yīng)該選用燒結(jié)活性炭棒濾芯。但除去外層塑料網(wǎng)和無紡布，就是黑黑的炭棒了，外表似乎差不多，如何區(qū)分這二類濾芯呢?方法很簡單，在炭棒上滴上一些水。由于聚乙烯是疏水性，它又堵塞了大量活性炭的微孔，因此擠壓活性炭棒濾芯吸水性差、吸水慢，會在濾芯表面形成水珠或水層;而燒結(jié)活性炭棒濾芯的親水性和吸水性好、吸水快，不會在濾芯表面形成水珠或水層。

　　同顆?；钚蕴恳粯樱堪魹V芯也是繁殖細菌的溫床。如何防止和遏制細菌的增長呢?除了制造炭棒的活性炭可以采用載銀活性炭外，有的把炭棒外包裹的無紡布采用載銀無紡布，它是采用浸染納米銀溶液技術(shù)，制成的“納米銀濾水無紡布”，可遏制細菌增長。

　　(3)活性炭纖維濾芯

　　活性炭纖維(ACF)，原材料為粘膠基纖維或聚丙烯腈基纖維，纖維直徑約為10～20μm，微孔平均孔徑前者為17～26A，后者為10～20A。活性炭纖維常制成厚1～5mm厚的氈，它的微孔比顆?；钚蕴扛?，比表面積更大(700～1600m²/g)，吸附容量更大(高2～6倍)，吸附速度更快，而且具有良好的再生性能，即吸附飽和后可以解吸，取出用熱水處理濾芯，把吸附的有機物、膠體洗下，脫附速度快，濾芯可重復(fù)使用，即濾芯的再生。但不足之處是價格較貴，生產(chǎn)企業(yè)也比較少。使用中也易繁殖細菌。此外，有些質(zhì)量差的活性炭纖維的吸附容量小，使用不久就容易飽和了，而進行解吸再生或更換濾芯很麻煩。因此，目前使用活性炭纖維濾芯的還比較少。

　　3、美式濾芯和韓式濾芯

　　美式濾芯一般用在反滲透純水機的前三級預(yù)處理，美式濾芯的優(yōu)點在于，只換內(nèi)芯，外殼(濾筒)不換，符合節(jié)約和環(huán)保理念。此外，美式濾芯通常直徑較大，過濾和吸附的容量較大，濾芯使用壽命較長。但美式濾芯也有不足之處，安裝及更換濾芯比較麻煩，需要由專業(yè)人員更換，旋緊濾筒蓋要擰到恰到好處，擰得過松會導(dǎo)致漏水，而擰得過緊會造成“O”型圈變形甚至斷裂，也會造成漏水。

　　韓式濾芯為拋棄式濾芯。最早用于韓國快接式(又稱“接插式”)凈水器上，它的濾殼是用旋熔機熔封死的，不能拆卸，不能換內(nèi)芯或濾料，用后即拋棄，故又名“拋棄式濾芯”。韓式濾芯的優(yōu)點是裝拆非常方便，完全可以由用戶自已換濾芯，不需要專業(yè)人員上門服務(wù)，大大減輕經(jīng)銷商或維修店的服務(wù)的工作量。此外，有些韓式濾芯拆卸時不會漏水，甚至可以邊正常運行產(chǎn)水，邊拆卸更換濾芯。當(dāng)然，韓式濾芯也有缺點，換濾芯時外殼也要拋棄，不符合節(jié)約和環(huán)保的理念。此外，韓式濾芯通常直徑較小，過濾和吸附的容量較小，濾芯使用壽命較短。

　　這二類濾芯各有優(yōu)缺點，都有采用。由于人工成本(上門服務(wù)費用)不斷升高，采用韓式濾芯的比例今后會升高。 (責(zé)編 連曉衛(wèi))