[实用新型]一种抗污染节水型反渗透净水机

说明书

技术领域

一种饮用水水质处理器，特别是涉及一种抗污染节水型反渗透净水机。

背景技术

目前，家用反渗透净水机(纯水机)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、对硬水水源适应性差等带有普遍性的问题，已成为行业发展的瓶颈，对此具有广泛共识。

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％。

提高回收率，膜的进水侧给水溶质(主要是溶解性盐类)含量会相应增高。当回收率为15％时则给水被浓缩1.18倍(透过产水的盐份忽略不计)、20％时给水被浓缩1.25倍、30％时给水被浓缩1.43倍、40％时给水被浓缩1.7倍、50％时给水被浓缩2倍、75％时给水被浓缩4倍，膜的出水侧产水溶质含量也随给水浓缩度的增高而增高。溶质浓度增高，引起渗透压增高，产水量减少，脱盐率降低，浓差极化加重，膜的结垢污堵倾向加大，从而影响产水质量和设备正常运行。这些问题在反渗透工业水处理领域通过采取膜的级(产品水重复过滤)、段(浓水重复利用)组合，投加阻垢剂，添加酸、碱调整pH值等措施可有效解决。

工业、民用两种反渗透装置虽然原理一样但在用途、水质要求、使用对象、复杂程度、成本价格等方面差异很大，决定了两者在产品结构、工艺配置上的差别，工业上成熟的工艺技术不一定都适合民用。

按照生产厂商技术规范家用反渗透膜标准测试条件为：测试液NaCl浓度250mg/L、工作压力0.41～0.45MPa、测试液温度25℃、pH值7.5、回收率15％、脱盐率98％。如果夏季水温较高、原水可溶性总固体(TDS)较低、污染密度指数(SDI)较低，可放宽到20～30％。迄今家用反渗透净水机绝大多数仍是单膜配置，回收率在15～30％，浓水占70～85％，很多被当成废水放掉。

近年来不少人尝试采取增加膜数串联、浓水循环等措施，通过水的重复利用以提高回收率，虽然取得一定效果，但都因为不能有效地解决膜的结垢污堵等诸多制约因素，迄今没有突破性进展。

本申请人针对家用反渗透净水机的特点，采用系统工程对多膜串联、浓水循环工艺参数进行优化，并通过改善预处理、强化冲洗、消除背压等技术措施以减少膜的结垢污堵，取得一定成效，回收率提高到42～70％。但是，浓缩堵塞问题仍然是个瓶颈，用于中硬度原水尚可，对高硬水必须添加阻垢剂才能正常运转。

家用反渗透净水机产水量小，为了解决快速用水需要，现有净水机基本上都配有压力水罐，将小流量的水集存在罐里，用水时由于气囊膨胀增大了流量，给用水带来方便。然而，压力水罐是一个不能拆卸的密封容器，无法清洗，积水又放不干尽，滞留时间长了会滋生细菌，罐内橡胶气囊产生的异味也会溶入水体。为了消除异味，传统净水机均配置有后置活性炭。然而，活性炭虽有除臭效果却无除菌功能，超期使用会成为滋生细菌的温床和产生亚硝酸盐的载体。解剖观察发现储水一个月不用的罐体内壁覆盖了一层细菌粘膜。不仅如此，水罐气囊反作用力产生的背压，使产水量减少28％，如果单向阀失效罐里高压水回流可能撕裂反渗透膜片。

从理论上讲反渗透可将细菌、霉菌、病毒、热源、藻类等全部去除，但实际情况并非如此。因为膜法分离对细菌、病毒只有去除作用而无杀灭功能，膜本身也会受到污染。实践中由于膜的污染出水菌数大于自来水进水若干倍的情况并不少见，因为自来水标准规定，管道末梢水余氯含量不低于0.05mg/L，具有持续杀菌作用，而反渗透水不含余氯，没有持续抑菌功能。

目前家用反渗透净水机多数没有灭菌单元，即使有也存在一些问题，例如：通常使用的载银炭、KDF、碘树脂滤芯均为抑菌型，不仅消杀效果欠佳，而且控制不当还存在载银炭银离子泄漏、KDF铜超标、碘树脂影响水的口感等安全风险。紫外线属物理灭菌，具有高效、广谱、无污染、不改变水的口味等优点，但是目前家用净水机紫外灯基本上为过流式，紫外线照射水体时间不足1秒钟，影响杀灭效果。

硬度(以caco₃计)≥300mg/L为硬水，≥450mg/L为极硬水，TDS≥500mg/L为高矿化水。这类水感官性状差，带苦涩味，煮肉不易熟，严重影响饭菜质量和茶、水味道；沐浴时头发干涩、伤害皮肤；洗涤时浪费肥皂，未经处理不宜饮用。