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专题报道

家用反渗透纯水机科普

来源:软化水设备_全自动软水器_软水机_反渗透纯水设备_反渗透膜_润莱软水机_陆升水处理 发布时间:2016-10-5 11:45:02 点击次数:

    家用反渗透纯水机在百姓心目中的地位以及其市场占有率都不能与强大的桶装水相提并论,但专业人士认为它从卫生、便捷、安全等方面都有其可取之处。国外纯净水发展经历了瓶装水、桶装水后才步入家用纯水机阶段。目前家用反渗透纯水机以50加仑为主,系统配置多数为5级过滤。结构形式多种多样,有的是一体化,有的是五级组装。

一、工作原理

    所谓纯水机,就是将反渗透膜与其它滤芯有机地组织在一起,并在其它水路元器件的配合下,构成完整的净水系统,以达到利用市政管见供水制取纯净水的目的。反渗透膜滤芯是纯水机净水系统的核心部件,只有使用了反渗透膜,才能称为纯水机。

    反渗透膜的实际应用中原水中一部分水分子通过反渗透膜,而原水的浓度随即上升,原水成为浓水,沿原水导水层流出膜体,这样就形成了废水,经过反渗透膜过滤到中心集水管的水形成纯净水。由于反渗透膜工作原理上的特殊性,需要与专用外壳(一般称膜壳)配合使用。膜壳一般有三个连接口,分别为原水(进水)口、纯净水(出水)口、废水(排放)口。

家用纯水机工作原理图

    反渗透纯水机是采用了反渗透工艺原理制成的五级过滤纯净水设备。原水经三道前置预处理滤芯过滤。第一级:聚丙烯熔喷(PP)滤芯(也称沉淀滤芯),沉淀滤芯是对原水进行过滤,可以截留原水中的大颗粒杂质,一般肉眼可见杂质大约在5微米(单位:μm)以上,所以原水通过5微米沉淀滤芯的净化后,可达到基本无色,看上去原水干净了许多。通过沉淀滤芯可以滤除原水中的铁锈、泥沙、悬浮物、部分藻类等杂质,第二级颗粒活性炭过滤芯和第二级压缩活性炭过滤芯将水中的气味、余氯、氯的消毒副产物、致臭物质以及较大分子的有机物等除掉。经三级预处理后的水,进高压泵加压进入第四级RO反渗透膜。经反渗透膜过滤的纯净水进入带有压力的储水桶备用,用时打开鹅颈水龙头,纯净水经第五级后置活性炭过滤后流出。整个制水过程均为全自动,当原水水压低或压力桶内水满时系统自动停机,压力恢复时自动开机,无须人工操作。

二、工艺流程

自来水→聚丙烯熔喷(PP)滤芯→颗粒活性炭滤芯→压缩活性炭滤芯→反渗透膜(RO)→压力桶→后置颗粒活性炭滤芯→出水。

三、影响反渗透膜的性能因素分析

反渗透膜的性能受温度、压力、原水TDS影响显著。

1、温度的影响。原水温度对产水量有着非常大的影响:温度不同的水,其活性不同,通过反渗透膜的能力不同,所以,水温上升时,产水量会大幅上升,水温下降时,产水量也大幅下降。这样在不同的季节,原水温度会有很大的差异,反渗透膜的产水量也会在一个大的范围内变化,这都是正常现象,例如:在夏季,原水温度可能上升到30℃左右,反渗透膜产水量有可能增加60%;在冬季,原水温度下降到4℃,此时的水活性极差,反渗在透膜的产水量会降低50%左右。

2、夺力的影响。压力提高,纯水产量大幅度提高,脱盐率提高,但是上升到一定值后,脱盐率维持一基本恒定数值,不受压力变化的影响。

3、回收率的影响。纯废水比例对产水量无太多的直接影响。但是在相同的净水系统中,提高纯废水比例,则总流量会下降,泵后压力上升,纯水产量上升,但反渗透膜的使用寿命会缩短;如果降低纯废水比例,则总流量上升,泵后压力下降,纯水产量下降,虽可延长反渗透膜的使用寿命,但水资源浪费严重,所以纯废水比例要固定在一个合理的范围之内,一般控制在30:70左右。其调节方法靠选用不同的限流阀。

4、原水水质。水质污染一般为两方面,无机污染和有机污染。无机污染包括絮状颗粒、结晶物等。有机污染大多是有机聚合物和微生物。应根据各地水质情况将滤芯有机组合在一起。如果污染物颜色较深,深黄色,有味,就是有机污染比较严重,应当增加前置处理如PP滤芯。如果污染物为白色结晶体,难溶盐类,为无机污染物。此时应考虑更换水能量小的反渗透膜或增大限流阀的流量,以使流过膜表面水浓度降低,不致产生结晶物。

5、前置处理滤芯。如果前置处理滤芯过滤精度、滤芯材质达不到要求,将不能将原水中的大颗粒杂质、胶体、悬浮物、有机污染物进行有效截流,将造成进膜水水质的降低,增加反渗透膜的过滤压力,造成膜短时间之内堵塞,TDS升高等故障。

6、废水阀。废水阀质量直接影响着反渗透的回收率,目前相应部分的废水阀不符合要求。根据反渗透膜原理,在制造纯净水的同时需要一定量的废水排放,因此在反渗透膜的废水口须连接有限流阀,限流阀的流量与反渗透膜的纯水流量密切相关,一般纯水和废水的比例设计为30:70,如果废水量太高,一方面浪费了水资源,一方面会使进水压力导致纯水出水量降低;如果废水量太低,则会使反渗透膜内的水浓度升高,当超过饱和浓度后,就会产生无机结晶物,结晶物会堵塞膜片,造成短期内膜出水量降低、堵塞。

7、单向阀。单向阀因制造工艺的原因,很多产品容易出现内部阀芯脱落,无反向载水性能,该部件发生故障,将直接影响反渗透膜的使用寿命。

在纯水机的设计中,还有一个不能够忽略的部件“单向阀”,因反渗透膜的产水量很小,一般为200ml/min,如此小的产水量远不能满足人们的生活需要,必须增加一个储水装置—压力式储水桶,储水桶内部有一定的压力,其功效是用水时将桶内的纯水压出来,连接在反透膜纯水出水口端,在纯水口安装了单向阀,即水只能从反渗透膜流出到压力桶,不能反向流入。一旦单向阀出现问题,就会出现倒流现象,当纯水侧压力超过浓水侧压力5psi时,膜片可能被撕破,膜的破损是不可修复的。

8、增压泵。增压泵的作用是克服渗透压,为实现反渗透现象提供足够的压力。如果压力过大、超过膜的使用压力,容易使膜片受损,造成膜不可修复的损伤。如果压力过小,达不到膜的使用压力,反渗透膜的产水量将大大减少。另外,增压泵的流量压力必须与反渗透膜的流量相匹配。

四、纯水机卫生要求

    以反渗透为主要处理组件制备饮用纯净水的水质处理器的卫生安全与功能要求应符合《生活饮用水水质处理器卫生安全评价规范-反渗透处理装置》(2001)的要求,与饮用水接触材料应符合《生活饮用水输配水设备与防护材料卫生安全评价规范》,生产场所应符合《涉及饮用水卫生安全产品生产企业卫生规范》。

    在纯水机销售前,须先进行卫生许可批件的申报,经过现场审核、样机检测、专家评审等相关环节后,才能取得卫生部颁发的卫生许可批件。用户采购纯水机时应了解该产品是否经过检验并取得卫生部的涉及饮用水卫生安全产品卫生许可批件。

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