淺析大膜無桶型反滲透凈水機的發(fā)展

　　近年來，大膜無桶機已成為反滲透凈水機大家庭中炙手可熱的一類。早在2013年年底，A.O.史密斯公司南京的展廳里就已出現(xiàn)了400G、600G、800G、1300G的大膜無桶機的身影;2014年6月的上海阿姆斯特丹水展，美的公司主推的反滲透凈水機也是大膜無桶機;隨后，海爾在山東青島召開的新品發(fā)布會上，宣布采用美國陶氏化學最新推出的500G家用反滲透膜，推出500G大膜無桶機。另一凈水巨頭沁園2014年也推出了二款新研發(fā)的節(jié)水型大膜無桶機。隨著美的、沁園、A.O.史密斯、海爾等幾個大品牌的介入和推波助瀾，大膜無桶機迅速成為反滲透凈水機的主要發(fā)展方向之一。

　　為什么大膜無桶機成為趨勢

　　首先，要搞清楚家用反滲透凈水機為什么要用壓力儲水桶?早期人們使用的反滲透凈水機都是小膜(50G)有桶機，當時采用的家用反滲透膜一般是50G的，RO膜純水出水很小，其產(chǎn)純水量為50G/天，即7.88625L/h，如需接一杯400mL的水喝，接水的時間需要3min，這是常人所不能忍受的。出水太慢，怎么辦呢?前人想了一個辦法，讓水存放在壓力儲水桶內(nèi)，需要用水的時候，打開出水龍頭，實際上也就是打開壓力儲水桶閥門，水就從壓力儲水桶中噴涌而出。這就解決了RO膜出水太慢的問題。

　　但是其他問題又隨之出現(xiàn)了，增加了壓力儲水桶，不光是增加了反滲透凈水機的成本(膜、泵、桶是家用反滲透凈水機材料中成本最大的三大件)，更主要的是，壓力儲水桶中有橡膠囊，儲純水后特別是久儲后會有橡膠味，于是，在壓力儲水桶之后、出水龍頭前又加裝了后置活性炭，以吸附去除水中的橡膠味，改善口感。但這樣一來，又有問題了，關(guān)機時細菌從龍頭處會慢慢進入后置活性炭濾芯，并在后置活性炭中大量繁殖，進而進入壓力儲水桶。據(jù)說，國外反滲透凈水機每年都要換一個壓力儲水桶(我國壓力儲水桶輕工行業(yè)標準(報批稿)中規(guī)定的使用期限是二年)，他們已經(jīng)把壓力儲水桶視作如同濾芯一樣的易耗品而定期更換。但這不符合國人的消費習慣以及國人節(jié)約、環(huán)保的優(yōu)良傳統(tǒng)。那么怎么辦呢?

　　一個最簡單不過的辦法，去除橡膠囊，也就是去除壓力儲水桶，來個“釜底抽薪”。二十年以來，由于反滲透膜的使用量和銷量急速增大，以及生產(chǎn)工藝的改進，一方面，反滲透膜大大地降價了;另一方面，各種大通量的家用RO膜都有生產(chǎn)和供貨，RO膜生產(chǎn)廠也越來越多(在我國，前道制膜廠已有18家，后道卷膜廠有數(shù)十家)，使用大膜已經(jīng)不是什么困難的事了。

　　基于此，大膜無桶機誕生，并迅速發(fā)展。

　　不用壓力儲水桶，讓水直接從RO膜出口處流出取用，就必須加大RO膜面積。那么膜要用多大呢?中華人民共和國輕工行業(yè)標準QB/T4144-2010“家用和類似用途反滲透凈水機”(2011年4月1日實施)中：“5.4.1整機終端出水量：反滲透凈水機終端出水量應不小于48L/h。”按此計算，可折算成300G/天，如使用50G的RO膜，需要6支;或75GRO膜4支;或100GRO膜3支;或300GRO膜1支。此時取1L純水需要1.27min;取一杯水(400mL)則需要0.5min(30sec)，用戶勉強能承受。但請注意這是在水溫25℃時的流速，如水溫低，則流速要降低，取水時間則要延長。特別是北方地區(qū)的冬天，自來水水溫低，更是如此。因此南方地區(qū)的大膜無桶機的RO膜建議在400G以上，北方地區(qū)的大膜無桶機的RO膜建議在600G以上。

　　節(jié)水性能更適應國內(nèi)消費習慣

　　業(yè)內(nèi)人士都應該明白，家用及商用反滲透凈水機是一個分質(zhì)供水系統(tǒng)，進自來水(原水)，出純水(RO透過水，供飲用)和凈水( RO濃縮水，供洗滌用)。反滲透凈水機有五級過濾，它的濃縮水已通過前三道處理，沒能經(jīng)過后二道。因此，反滲透的濃水是好水，水質(zhì)總體上比自來水質(zhì)量好，可用于洗滌用水。

　　但為什么事實上目前多數(shù)情況下濃水沒有被利用，而白白排放掉呢?一方面，固然是認識不清(也不知是誰給它起了個“廢水”的“雅號”，廢水嘛，當然就直接排放掉啰)，或者節(jié)水觀念不強;另一方面，由于家用反滲透凈水機的壓力儲水桶(配合高壓開關(guān))，一次要連續(xù)制作較多的純水，如6升，同時會連續(xù)產(chǎn)生大量的濃水，約為純水的4倍，即24升，冬天就更多了。這樣就很難儲存。

　　由于大膜無桶機不用壓力儲水桶，不需要連續(xù)制作較多的純水，也不會連續(xù)產(chǎn)生大量的濃水。純水是隨用隨制，濃水是隨有隨用。打開純水龍頭，純水與凈水同時流出;關(guān)上純水龍頭，純水與凈水同時停止。當制滿1.5L純水(裝滿電水壺燒開水)時，關(guān)閉純水龍頭，反滲透凈水機停止運轉(zhuǎn)。正好接到半盆(冬季一盆)凈水，用來淘米、洗菜、抹桌子。雙龍頭、零排放，充分體現(xiàn)家用反滲透凈水機是“分質(zhì)供水”的本質(zhì)。

　　在節(jié)水方面，各品牌也都有各自的解決方式，如沁園公司開發(fā)的節(jié)水型大流量機型——400G家用大膜無桶反滲透凈水機，該機增加了原水TDS檢測，并根據(jù)原水水質(zhì)自動選擇運行模式，調(diào)整回收率。RO系統(tǒng)的回收率在50%～75%范圍。另一款大流量全回收型產(chǎn)品由是采用內(nèi)置常壓水箱，收集濃縮水，利用微型泵供用戶使用，以此實現(xiàn)無廢水、零排放。而愛尼克斯INF8000S4-500型大膜無桶機的反滲透系統(tǒng)的節(jié)水原理，實際上是一級二段反滲透，第一段(400GRO膜)的濃水進入第二段(100GRO膜)，起到了減少濃水量的作用。

　　大膜無桶機的技術(shù)難點

　　大膜無桶機已成為很多凈水機制造企業(yè)下一步開發(fā)的重點目標，但其中有幾點是必須注意的：

　　一是前處理必須加強。有些企業(yè)生產(chǎn)的大膜無桶機感到出水口感不好，在RO膜后面又加上了后置活性炭，這樣一來，口感是好了，但出水細菌又超標了。RO膜從原先的50G增加到了500G，流量增大了十倍，但如果前處理沒有改變，還是那幾支十英寸的濾芯，水在濾芯中的流速快了十倍，水和活性炭接觸的時間只有原來的1/10，水中的有機物、異味等等來不及吸附就過去了，口感怎么能好呢?所以大膜無桶機一定要加強前處理，把前處理的流速降下來，建議大膜無桶機的前處理采用20英寸大胖濾芯。

　　二是開機時要放掉一些“純水”。大膜無桶機每次取純水結(jié)束，關(guān)上純水龍頭，泵停止運轉(zhuǎn)，在膜元件內(nèi)RO膜面二端，一端是純水，另一端是濃水，膜面二端的水質(zhì)會逐漸趨向平衡，下次開機時，率先流出的并不是純水，而是濃度較高的水(可用電導測試筆檢測)，口感當然也并不好，所以在打開純水龍頭時，先要放掉一些“純水”。但一般消費者并不明白這個道理的，這就需要企業(yè)在整機設(shè)計時在電路、水路上考慮進去，讓用戶在純水龍頭放出來的一開始就是真正的純水。

　　制約大膜無桶機的“瓶頸”

　　目前來看，制約大膜無桶凈水機發(fā)展的“瓶頸“主要有兩方面：

　　一是泵的研發(fā)。大膜無桶機當然需要與RO膜相匹配的大泵，目前常規(guī)的50G家用反滲透凈水機用的泵已經(jīng)很成熟，寧波強生、常州柏繁、無錫孚派、太倉鄧元等國內(nèi)泵廠生產(chǎn)的隔膜泵完全可以勝任。400G以上的大膜無桶機所需的大泵，國內(nèi)雖然也能生產(chǎn)，也有產(chǎn)品供貨(上述生產(chǎn)廠也有)，但整機廠及用戶的反映是大泵的噪聲大、震動大、使用壽命短，需要泵廠在大泵的研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量上再下功夫、更上一層樓。

　　二是RO膜及整機成本。大膜在技術(shù)和質(zhì)量上都不成問題。由于使用較大的RO膜，雖然少了壓力儲水桶和后置活性炭，但由于膜和泵大了，價格高了不少，整機總的成本還是會有所提高。這就要求膜廠進一步降低RO膜及大泵的生產(chǎn)成本和售價，以利于大膜無桶機的進一步大面積推廣。