1、傳統(tǒng)凈水技術(shù)概述

    傳統(tǒng)的飲用水處理主要通過絮凝、沉降、砂濾和加氯消毒來去除水中的懸浮物和細(xì)菌，而對各種溶解性化學(xué)物質(zhì)的脫除作用很低。隨著水源的環(huán)境污染加劇和各國飲水標(biāo)準(zhǔn)的提高，可脫除各種有機(jī)物和有害化學(xué)物質(zhì)的“飲用水深度處理”日益受到人們的重視。

 

    2、深度凈水技術(shù)

    目前的深度處理方法主要有活性碳吸附、臭氧處理和膜分離。膜分離中的微濾(NF)和超濾(UF)因不能脫除各種低分子物質(zhì)，故單獨使用時不能稱之深度處理。

 

    純水機(jī)采用目前凈水行業(yè)最先進(jìn)的反滲透技術(shù)。反滲透膜能截留水中的各種無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過程簡單，能耗低，近20年來得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結(jié)合制取高純水，目前其應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

 

    把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜(反滲透膜)阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。

 

    若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。

 

    我們通過反滲透過程，可以將水從濃度高的溶液流向濃度低的溶液。由于無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)無法通過反滲透膜，我們在這個過程中，將我們不不需要的物質(zhì)留在了濃度高的溶液一端，而濃度低的一端就是我們得到的凈化過的液體。

 

    從前面的介紹，我們已經(jīng)知道了，純水機(jī)的核心部件反滲透膜在工作的過程實際上是一個液體濃縮的過程，水中的含鹽量隨著水流過反滲透膜表面不斷的增加，水的滲透壓也不斷的增加。當(dāng)滲透壓增加到增壓泵的壓力時，水就不能通過反滲透膜流入凈水一端。另外由于水中礦物質(zhì)濃度的不斷增加，一些礦物質(zhì)(如碳酸鈣、硫酸鈣、硅)就會在反滲透膜表面沉積下來，并堵塞反滲透膜的孔隙，導(dǎo)致反滲透膜產(chǎn)水量下降和脫鹽率(反滲透膜去除水中無機(jī)鹽的能力)下降。純水機(jī)工作的過程中要避免以上現(xiàn)象的發(fā)生，所以所有的在應(yīng)用的反滲透膜都有一個能將進(jìn)水制成產(chǎn)品水的比例，稱之為“回收率”。

 

    回收率=產(chǎn)品水量÷進(jìn)水量×100%

 

    如果在一個反滲透系統(tǒng)中，擁有高產(chǎn)水量從而意味著反滲透膜系統(tǒng)有著較高的回收率。通常我們可以通過增加串聯(lián)的反滲透來提高系統(tǒng)的回收率，但是家用純水機(jī)通常只采用一只反滲透膜，這也意味著目前市面上銷售的幾乎所有的純水機(jī)的合理系統(tǒng)回收率都是一樣的，任何高出這個合理值的產(chǎn)品都是設(shè)計不合理的產(chǎn)品，都是以降低反滲透膜使用壽命為代價的。目前較為合理和經(jīng)濟(jì)的回收率是30%。

 

    目前市面上有很多聲稱無廢水或少廢水的純水機(jī)產(chǎn)品。目前市面上有3種常用的方案，現(xiàn)在來分析下可行不。

 

    1、通過將廢水回流到純水機(jī)的進(jìn)水端

 

    通過前面的介紹，我們已經(jīng)知道了，反滲透制水的過程實際上是一個濃縮的過程，制水過程中，必須把系統(tǒng)中濃縮后的鹽分排掉才能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定。如果把純水機(jī)的廢水回流至純水機(jī)的進(jìn)水端，這意味著，對于純水機(jī)這個系統(tǒng)，只有鹽分流入，沒有鹽分排除，純水機(jī)內(nèi)水的含鹽量會迅速的增加，最終導(dǎo)致水的滲透壓超過增壓泵所提供的壓力，導(dǎo)致純水機(jī)不制水。同時由于含鹽量的增加，部分難溶礦物質(zhì)開始在膜表面沉積，導(dǎo)致反滲透膜的堵塞并的損壞，這種損壞通常是不可逆的，只有更換反滲透膜。

 

    2、定時間斷性的排放廢水

 

    市面上有很多這樣的產(chǎn)品，純水機(jī)工作個幾分鐘，排幾十秒的廢水。這種方法同樣的不可取，在純水機(jī)不排廢水的時間段內(nèi)，反滲透膜的回收率是100%，目前世界上沒有一種反滲透膜能做到100%的回收率。這樣使用的結(jié)果就是水中的微量難溶鹽分迅速的在膜表面沉積下來，并導(dǎo)致反滲透的堵塞和嚴(yán)重的縮短反滲透膜的使用壽命。這類機(jī)型，通常用戶6個月就必須更換反滲透膜，而一個合理的系統(tǒng)，反滲透的使用壽命通常在3年左右。

 

    3、將廢水儲存起來，另作他用

 

    這種辦法是用一個較大的壓力桶將廢水儲存起來，等需要使用的時候在放出來使用。這種辦法是目前唯一可行的辦法，因為它實質(zhì)上沒有改變純水機(jī)的運行參數(shù)。

 

    純水機(jī)的主要用途是用來提供家庭的飲用水，一般一個4口之家，一天的飲用水量(包括煮飯、煲湯)約為3.2加侖，也就是約12升左右。制取12升純水約需要排放24升的廢水，一個月就需要排放720升的廢水。按照目前全國自來水綜合價格(包含資源、排污費)2.5元計算，一個月排放的廢水只需要1.8元。相信這區(qū)區(qū)的1.8元不會給任何一個家庭造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。純水機(jī)排放的廢水遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于我們用于沖涼、沖馬桶、洗衣服的水量，因此我們大可不必為這點廢水感到困擾。

 

    喝純水不好的論調(diào)最早出自天津的一家兒童醫(yī)院，據(jù)事后調(diào)查，這家醫(yī)院根本沒有得出這樣的結(jié)論。和純水不好完全是競爭對手杜撰出來的。那么我們看看我們真的需要水中的礦物質(zhì)嗎？以鈣為例，農(nóng)X山泉標(biāo)準(zhǔn)的鈣含量為：≥400微克(0.4mg)/100ml，而牛奶中的含鈣量量高達(dá)100mg/100ml。一個成年人每天的需要攝入的鈣量為500mg左右(小孩、孕婦、老人需求更多)，如果我們喝礦泉水來獲得500mg的鈣，我們一天需要喝：500÷0.4×100=125000ml(125KG)的水這似乎是一個遙不可及的數(shù)量。如果光喝牛奶，我們只需喝500÷100×100=500ml。

 

    是不是這個更加容易實現(xiàn)？所以我們獲取礦物質(zhì)的主要途徑是食物而不是水。水作為一種溶劑，潔凈安全就是好水，畢竟在現(xiàn)在水資源受到污染的時代，安全才是我們首選需要考慮的問題。