凈水器產品與技術的發(fā)展方向

　　近年來，凈水行業(yè)取得了長足的進步，這得益于主流企業(yè)不斷強化技術研發(fā)和產品的研發(fā)，而未來，不斷強化產品的核心競爭力依然會成為支撐行業(yè)發(fā)展的動力。

　　筆者認為，未來凈水產品與技術的提升，主要會圍繞以下幾方面展開。

　　一、智能化：進一步解決用戶使用的便利與安全性問題

　　1、更加豐富的可視性內容。一是顯示凈水器工作狀態(tài)，如停機、運行制水、清洗再生、缺水、水滿、切換等等。二是顯示濾芯更換周期，已用時間，剩余壽命，污染狀態(tài)，更換提醒、警示(光、聲報警)及自動停機(自動斷水)等。三是顯示流量，壓力，壓差，水溫等等，超標時會有警示(光、聲報警)及自動停機。四是顯示進、出水水質：電導率、pH、余氯、濁度、SDI、硬度、Na?、SiO?²?。

　　2、自動操作。一是儲水箱低位時自動制水，水滿后自動停機。如：水箱浮球閥、RO機高壓開關等。二是自動進行清洗、反洗、再生，自動切換。如：RO機、NF機、UF機、軟水機、中央凈水機、大型凈水設備，可以按時間型(開關機時，定期，根據凈水單元運行累積時間)、水量型(根據凈水單元運行累積產水量)、流速型(根據凈水過濾單元過濾流速流量的變化)、壓差型(根據凈水過濾單元出口壓力的變化，或進出口壓差的變化)、水質型(根據凈水單元出水水質的變化)自動調節(jié)。三是實現自動斷水、自動斷電、元器件(濾芯)到期(需更換)的自動鎖定。四是自動水溫控制，出開水、熱水、常溫水、冷水、冰水，出水水溫可調，并可自動鎖定熱水，防燙傷。五是根據進水電導或硬度自動調整濃水比。

　　二、信息化：針對用戶及服務體系

　　1、用戶掌握信息及遙控。通過物聯網，用戶用智能手機APP遙控，一方面可以掌握凈水機狀況(開機、制水、清洗再生、是否漏水、關機，以及濾芯壽命、是否需要更換)，另一方面可用智能手機APP遙控開、關凈水機，以及進行清洗再生等操作。

　　2、維修服務商藉此解決主動服務和及時服務?？墒箖羲畽C的服務體系(包括使用者本人、經銷商、維修服務商)隨時了解和掌握凈水機的工況，及時知曉凈水機的問題和故障，維修服務商藉此及時、主動地為用戶進行維護保養(yǎng)、濾芯濾料更換、維修等服務

　　目前已有很多品牌在批量生產這類智能化、信息化的反滲透凈水機。

　　三、大膜無桶化：大膜無桶雙龍頭，解決二次污染和節(jié)水

　　1、解決二次污染：革除儲水桶及后置活性炭，防止細菌從龍頭端逆流而上，在后置活性炭和儲水桶中繁殖增生而導致菌落總數和亞硝酸鹽超標。隨制隨用，水質新鮮。(注意：由于流量大，前處理應加大加強)

　　2、節(jié)水：不必一次性制大量純水，也不會一次性產生大量濃水?？刹捎秒p龍頭，充分體現反滲透機分質供水特征。

　　A.O.史密斯已推出400、600、800、1300G的家用反滲透凈水機，海爾主推最新陶氏膜500G的家用反滲透凈水機，美的在2014年上海水展也主推大膜無桶機，幾大巨頭聯手，一定會推動行業(yè)向此發(fā)展。

　　四、家電化：解決免安裝，不需上、下水

　　1、免安裝，對電子商務、直銷、會銷等營銷模式(缺乏安裝人員及技術)特別有利。

　　2、不需上下水，可適用于各種環(huán)境，如寢室、書房、客廳、辦公室、會議室、教室、商鋪、車間、營房……。

　　3、不會大面積漏水而造成淹地板。

　　4、節(jié)水，濃水100%可用，無廢水、零排放。

　　5、外形美觀，時尚。

　　6、帶加熱或加熱制冷，可直接泡茶沖咖啡，方便消費者。

　　五、環(huán)保節(jié)能化：解決節(jié)水節(jié)電

　　1、節(jié)水：

　　(1)通過分質供水實現無廢水、零排放。小膜有桶機可采用二只單室壓力儲水桶或一只雙室壓力儲水桶，雙龍頭出水。二桶(或雙室)的容積比最好設計為1：4，小桶(室)盛純水，大桶(室)盛凈水(RO濃水)。分別用二只高壓開關控制制水泵的啟、停。圖一左是沁園研發(fā)的小膜單桶雙室機。大膜無桶機在開機時同時出純水(供飲用)和凈水(即RO濃水，供洗滌用)。圖一中、右是海爾研發(fā)的大膜無桶雙龍頭機。

　　(2)通過零部件采取措施實現節(jié)水。一是根據自來水水質選用濃水比例，原水硬度高，選大些;原水硬度低，選小些。如沁園研發(fā)的智能化濃水比大膜無桶反滲透凈水機，自動檢測自來水電導率，并根據檢測數據自動調整濃水比例。整機水回收率為50%～75%。二是通過膜的改進，日東電工通過對膜表面電荷、表面光潔度、抗菌性能等進行改進，研發(fā)生產低濃水膜，膜的濃水與純水正常比例為2：3，該公司用這種RO膜制成的廚下無桶式RO機”，回收率為60%。三是通過膜元件水流道的改進實現節(jié)水。圖二左為A.O.史密斯卷制的膜元件(左)與常規(guī)膜元件水流道(右)的對比圖。通過流道的改變，以及增加膜面與水的接觸面積，加快水流速，該公司全新設計的第二代反滲透凈水機的水回收率可達到66%，正在研發(fā)的第三代反滲透凈水機的水回收率可達到75%。

　　(3)裝置(系統(tǒng))采取措施：一是膜的串聯，一管多支或一級多段。如圖三是北京極簡科技發(fā)展有限公司生產的愛尼克斯牌INF8000S4-500型凈水機為一級二段，分別用400G、100G的RO膜。圖二中右為凈水機外觀及打開蓋后情況。

　　二是脈沖式排濃水。RO濃水排放不采用固定流量，而采用脈沖式(或稱為“間斷式”)大流量排濃水沖洗的方式，使排放的濃水總量減少。三是部分濃水回流，將RO濃水中的一部份回流到RO前端，以減小最終排放的濃水流量。注意點：只能回流部份濃水，仍應有部份濃水排放。回流不能注入自來水供水管網。圖五左是北京東研的節(jié)水型凈水機水路圖，北京愛淼、北京友昵、常州沁爾康、浙江沁園等也都有類似產品。

　　智能化濃水回流是根據檢測到的自來水電導率自動調整濃水實際排放比例，并使部份濃水回流。圖五右為上海浩澤的智能化濃水回流反滲透凈水機外形圖。在原水電導率低、硬度小的情況下，凈水機會自動降低濃水排放比例，提高反滲透凈水機的水回收率(最高可達95%);而在原水電導率高、硬度大的情況下，凈水機會自動提高濃水比例，以防RO膜上結垢而阻塞。

　　六、集成化：解決產品體積緊湊、防漏水

　　1、采用水路板，不用或少用接頭接管。一是可以使外形更美觀。二是裝拆濾芯方便，用戶可以自已更換，不需上門服務。三是減少了連接管道管件和接點，增大承壓能力，減少漏水概率。

　　例：完美凈水器七芯，其凈水原理圖見圖六左。原來各濾芯間采用PE管聯接，后筆者建議更改設計，采用流道板以底板聯通，減少了7根PE管和14個接點。更改后的外形圖見圖六中右。

　　2、零部件集成化：把管、閥、元器件等集成，減少漏水點和漏水概率。例：臺灣鄧元公司把進水電磁閥、低壓開關、高壓開關三者集成在一起成為一個“三合一”元件(見圖四)。據說今后還要把“濃水比例器(亦有稱“廢水比”)”、逆止閥等也集成在內，組成“五合一”元件。

　　七、模塊化：解決適應不同的進水水質和用戶需求

　　此類凈水器一是適應不同的進水水質，可采用及更換不同模塊(凈水濾芯)。二是適用不同的用戶需求，如飲用，或洗滌用等，可采用及更換不同模塊(凈水濾芯)。三是采用快接式或快裝式濾芯，使更換濾芯如換干電池一樣簡便。且更換濾芯時不會漏水，仍可正常制水。

　　八、標準化：解決維修，通用互換

　　1、濾芯規(guī)格標準化(濾芯長度、直徑)。

　　2、濾芯接口標準化，可通用互換。

　　九、無線化

　　封閉式(箱式)反滲透凈水機，無論櫥下式、臺式、掛壁式，在面板和機箱內部有一些連接線，既不安全、也很麻煩，還不美觀。寧波祈禧電器有限公司采用無線連接技術，在封閉式反滲透凈水機的面板和機箱間不用連接線，無線化，徹底的水電分離。

　　十、使用新材料

　　1、塑料：一是采用超細(1800目以上)滑石粉粉末取代碳酸鈣粉末作填料，就能使塑料表面更細膩光潔，強度更高。二是玻璃纖維增強聚丙烯，應用于濾瓶、壓力儲水桶等，強度高。短玻纖增強聚丙烯耐壓可達到3.0 MPa以上，長玻纖增強聚丙烯耐壓可達到4.5 MPa壓力不爆破。三是銀離子及ZnO抗菌聚丙烯，應用于濾瓶、壓力儲水桶、水箱、冷膽等。四是聚苯醚(PPE，商品名又稱PPO)，應用于水管、接頭、水表殼體及葉輪、水泵葉輪、水龍頭、閥門閥體閥芯等。特點：耐壓強度高、韌性好、防止漏水;吸水率低、尺寸穩(wěn)定性好;伸長保持率好，和接觸連接材料的熱膨脹系數一致，防止溫度變化時漏水，高溫蠕變性低;密度小，重量輕，可降低材料成本;化學穩(wěn)定性好，耐酸、堿、余氯。五是高光塑料：應用于外殼、外罩等。高光澤、金屬質感，硬度高、耐刮傷，免噴涂。

　　2、抑菌活性炭：一是采用法國的等離子濺射滲銀法，質量好但價格貴。二是采用高價銀，四氧化四銀(Ag4O4，分子量495.52)，分子內有2個Ag3+和2個Ag+與4個氧原子相結合，是以分子為單位的晶體電池。每個三價銀離子通過dsp2電子與4個氧原子形成配位鍵，由于分子晶體內sp2電子結構的差異，導致分子中電子具有活性，活性電子在單鍵和叁鍵間進行電子交換構成一個分子池，產生1.48～3.0伏的電壓，可有效地將細菌電死。三是采用ZnO法。

　　3、RO膜：向超低壓、大通量、抗污染、長壽命、高回收率發(fā)展。具體來講，即超低壓：可實現0.14MPa可出水，0.2MPa即可滿足家用凈水機系統(tǒng)產水量;大通量：200、300、400、500、600、700、800、1300G的家用機RO膜;高回收率：淡水：濃水=2：1;抗污染：表面電荷、流道布載銀抗菌塑料、RO膜涂層，長壽命;耐氧化、抗余氯。

　　4、UF膜：

　　(1)第四代超濾膜(見表一)：

　　(2)抗菌超濾膜，解決長細菌水臭問題。

　　5、UV

　　LED：發(fā)光二極管(圖七左)。LED與傳統(tǒng)汞燈相比具有如下優(yōu)勢：一是即殺即用，開關特性，啟動滅菌模式;二是冷光源，自身不含有害物質;三是無加熱，無臭氧，物理殺菌，無毒無殘留，殺菌徹底，保持健康水質;四是高效(單位面積光強比汞燈高出1000倍以上)、節(jié)能(相同光輸出功率耗能公是汞燈的1/10)、安全、耐用(使用壽命長)。

　　6、涂鐵陶瓷顆粒濾料(微鼻濾料)，見圖七右圖。此種濾料的優(yōu)勢是能去除水中的砷以及鉛、汞、錳、鎘、鎳、鉻、硒，銅，鉻，釩，鈷，鋅等重金屬離子;高吸附容量，受競爭離子影響小;無機材質，保證飲水安全;去除水中余氯，改善口感;降低水中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量。

　　7、霍尼韋爾除砷除氟濾料：一是可去除+3及+5價砷，去除率98%，pH6.5～8.5，不受其他離子影響，無氣味，不改變口感，運行成本低：進水：As(+3)50ppb + As(+5)300ppb，出水：總As<5ppb。三是F去除率98%，pH6.5～8.5，不受其他離子影響，無氣味，不改變口感，運行成本低：進水：F 10ppm，出水：F<1ppm。

　　8、銀嘉抗菌材料：銀嘉陶瓷、銀嘉纖維和銀嘉抗菌球。(見圖八)

　　9、防漏水保護裝置：加裝防漏水保護裝置是亡羊補牢，以防萬一在純水機漏水時可以切斷水源，防止連續(xù)不斷漏水而淹地板。如，斷紙保護原理防漏水保護器，采用特殊的紙片，置于凈水器底部，紙片遇水后強度降低、斷裂撕開，并帶動開關使進水電磁閥(常開電磁閥)關閉從而切斷進水水源。采用電導率原理防漏水保護器，安裝于凈水器底部，遇水后二電極通電，使進水電磁閥(常開電磁閥)關閉從而切斷進水水源。采用吸水膨脹原理防漏水保護器，安裝于凈水器底部，遇水后內部柱塞材料(吸水性很好并吸水后會大幅膨脹)吸水膨脹，阻塞純水機進水管通路從而切斷純水機的進水水源。這種吸水膨脹原理漏水保護裝置不需要用電，不需要電磁閥，結構簡單、價格便宜。但據說在南方潮濕的天氣有時也會由于內部柱塞材料因大量吸收空氣中水蒸氣而膨脹導致水源斷路。另外，還有智能防漏水保護器等。

　　另外，還用采用無壓設計(非承壓結構設計)的無壓龍頭，防水錘減壓閥等等?？傊?，各種新材料的應用會使凈水器性能得以不斷提升。