展望2015 凈水器的發(fā)展方向

文/顧久傳

近年來，隨著水污染問題的加劇，越來越多的消費(fèi)者開始重視飲水安全的問題，凈水產(chǎn)品得到了消費(fèi)者的青睞和認(rèn)可。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2014年凈水市場(chǎng)規(guī)模達(dá)121億，同比增長(zhǎng)66.9%?？梢哉f，2014年是凈水行業(yè)高增速、快發(fā)展的一年。那么展望2015，凈水器的發(fā)展又有哪些亮點(diǎn)呢？筆者認(rèn)為凈水器將在如下幾方面進(jìn)行快速發(fā)展：

（1）智能化：針對(duì)用戶，解決使用便利與安全；

（2）信息化：針對(duì)用戶及服務(wù)體系；

（3）無桶化：大膜無桶雙龍頭，解決二次污染和節(jié)水；

（4）家電化：解決免安裝，不需上、下水；

（5）環(huán)保節(jié)能化：解決節(jié)水節(jié)電；

（6）集成化：解決防漏水和產(chǎn)品體積緊湊；

（7）模塊化：解決適應(yīng)不同的進(jìn)水水質(zhì)和用戶的不同需要；

（8）標(biāo)準(zhǔn)化：解決維修，通用互換；

（9）無線化：解決維護(hù)維修方便；

（10）使用新材料。

下面我們針對(duì)以上凈水器的發(fā)展方向進(jìn)行具體分析。

1 智能化：針對(duì)用戶，解決使用便利與安全

智能化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 屏幕顯示（LED顯示、液晶屏顯示）、警示及自動(dòng)停機(jī)

（1）顯示凈水器工作狀態(tài)包括：停機(jī)、運(yùn)行制水、清洗再生、缺水、水滿、切換等等；

（2）顯示濾芯狀態(tài)包括：更換周期、已用時(shí)間、剩余壽命、污染狀態(tài)、更換提醒、警示（光、聲報(bào)警）及自動(dòng)停機(jī)（自動(dòng)斷水）；

（3）顯示流量、壓力、壓差、水溫等等，超標(biāo)時(shí)會(huì)有警示（光、聲報(bào)警）及自動(dòng)停機(jī)；

（4）顯示進(jìn)、出水水質(zhì)：電導(dǎo)率、pH值、余氯、濁度、SDI、硬度、Na+、SiO32-。

1.2 自動(dòng)操作

（1）儲(chǔ)水箱低位時(shí)自動(dòng)制水，水滿后自動(dòng)停機(jī)。

如：水箱浮球閥、RO機(jī)高壓開關(guān)等。

（2）自動(dòng)進(jìn)行清洗、反洗、再生，自動(dòng)切換。

如：RO機(jī)、NF機(jī)、UF機(jī)、軟水機(jī)、中央凈水機(jī)、大型凈水設(shè)備等。

時(shí)間型（開關(guān)機(jī)時(shí)，定期根據(jù)凈水單元運(yùn)行累積時(shí)間）；

水量型（根據(jù)凈水單元運(yùn)行累積產(chǎn)水量）；

流速型（根據(jù)凈水過濾單元過濾流速流量的變化）；

壓差型（根據(jù)凈水過濾單元出口壓力的變化或進(jìn)出口壓差的變化）；

水質(zhì)型（根據(jù)凈水單元出水水質(zhì)的變化）。

（3）自動(dòng)斷水：防漏水（斷水保護(hù)器）；元器件（濾芯）到期（需更換）的自動(dòng)鎖定；

自動(dòng)斷電：防觸電（漏電保護(hù)器），防燒泵（低壓保護(hù)）；

自動(dòng)水溫控制：出開水、熱水、常溫水、冷水、冰水，出水水溫可調(diào)。

（4）自動(dòng)鎖定熱水：防燙傷（鎖定開關(guān)）。

（5）自動(dòng)調(diào)整濃水比（根據(jù)進(jìn)水電導(dǎo)或硬度）。

2 信息化：針對(duì)用戶及服務(wù)體系

（1）用戶掌握信息及遙控

用戶掌握凈水機(jī)狀況（開機(jī)、制水、清洗再生、關(guān)機(jī)），手機(jī)APP遙控。

（2）服務(wù)體系掌握信息，解決主動(dòng)服務(wù)和及時(shí)服務(wù)，進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、濾芯濾料更換、維修。

3 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(chǔ)水桶及后置活性炭，防止細(xì)菌從龍頭端逆流而上，在后置活性炭和儲(chǔ)水桶中繁殖增生而導(dǎo)致菌落總數(shù)和亞硝酸鹽超標(biāo)。隨制隨用，水質(zhì)新鮮。

注意：由于流量大，前處理應(yīng)加大加強(qiáng)。

（2）節(jié)水：不必一次性制大量純水，也不會(huì)一次性產(chǎn)生大量濃水。可采用雙龍頭，充分體現(xiàn)反滲透機(jī)分質(zhì)供水特征。

4 家電化：免安裝，不需上、下水

（1）免安裝，對(duì)電子商務(wù)、直銷、會(huì)銷等營(yíng)銷模式（缺乏安裝人員及技術(shù)）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(huì)議室、教室、商鋪、車間、營(yíng)房等；

（3）不會(huì)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(shí)尚。

圖1 分質(zhì)供水樣機(jī)圖

圖2 零部件創(chuàng)新節(jié)水樣機(jī)圖

圖3 膜的改進(jìn)創(chuàng)新節(jié)水樣機(jī)圖

圖4 膜串聯(lián)回路及凈水器圖

5 環(huán)保節(jié)能化：解決節(jié)水、節(jié)電問題

5.1 分質(zhì)供水：無廢水、零排放

（1）小膜有桶機(jī)：采用二只單室壓力儲(chǔ)水桶或一只雙室壓力儲(chǔ)水桶，雙龍頭出水。二桶（或雙室）的容積比最好設(shè)計(jì)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(guān)控制制水泵的啟、停。圖1a是沁園研發(fā)的小膜單桶雙室機(jī)。

（2）大膜無桶機(jī)：開機(jī)時(shí)同時(shí)出純水（供飲用）和凈水（即RO濃水，供洗滌用）。圖1b、c是海爾研發(fā)的大膜無桶雙龍頭機(jī)。

5.2 零部件采取措施

（1）濃水比例器

根據(jù)自來水水質(zhì)選用濃水比例。原水硬度高，選大些；原水硬度低，選小些。圖2a為碧水源OW－DF－02型納濾凈水機(jī)，可根據(jù)各地的不同水質(zhì)手動(dòng)調(diào)節(jié)“節(jié)水調(diào)節(jié)閥（有三檔）”，選擇不同的濃水排放量。圖2b為浙江沁園研發(fā)的智能化濃水比大膜無桶反滲透凈水機(jī)，自動(dòng)檢測(cè)自來水電導(dǎo)率，并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整濃水比例。整機(jī)水回收率為50%～75%。

（2）RO膜元件

膜的改進(jìn)：日東電工通過對(duì)膜表面電荷、表面光潔度、抗菌性能等進(jìn)行改進(jìn)，研發(fā)生產(chǎn)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“一品蓮牌廚下無桶式RO機(jī)”見圖2c。

膜元件水流道的改進(jìn)：圖3a為南京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(duì)比圖；圖3b為南京A.O.史密斯用該膜生產(chǎn)的400G、600G反滲透凈水機(jī)。

5.3 裝置（系統(tǒng)）采取措施

（1）膜的串聯(lián)

一管多支或一級(jí)多段。如北京極簡(jiǎn)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的愛尼克斯牌INF8000S4－500型凈水機(jī)為一級(jí)二段，分別用400G、100G的RO膜。圖4為凈水機(jī)外觀和打開蓋后情況。

（2）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。

（3）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(diǎn)：只能回流部份濃水，仍應(yīng)有部份濃水排放。回流不能注入自來水供水管網(wǎng)。圖5是北京東研的節(jié)水型凈水機(jī)水路圖。

智能化濃水回流是根據(jù)檢測(cè)到的自來水電導(dǎo)率自動(dòng)調(diào)整濃水實(shí)際排放比例，并使部份濃水回流。在原水電導(dǎo)率低、硬度小的情況下，凈水機(jī)會(huì)自動(dòng)降低濃水排放比例，提高反滲透凈水機(jī)的水回收率（最高可達(dá)95%）；而在原水電導(dǎo)率高、硬度大的情況下，凈水機(jī)會(huì)自動(dòng)提高濃水比例，以防RO膜上結(jié)垢而阻塞。

6 集成化：解決產(chǎn)品體積緊湊、防漏水

6.1 采用水路板，不用或少用接頭接管

（1）外形美觀；

（2）裝拆濾芯方便，用戶可以自已更換，不需上門服務(wù)；

圖5 節(jié)水型凈水機(jī)水路圖

圖6 某七芯凈水器凈水原理圖

（3）減少了連接管道管件和接點(diǎn)，增大承壓能力，減少漏水概率。

例：某七芯凈水器，其凈水原理圖見圖6。

原來各濾芯間采用PE管聯(lián)接，后筆者建議更改設(shè)計(jì)，采用流道板以底板聯(lián)通，減少了7根PE管和14個(gè)接點(diǎn)。更改后的外形圖見圖7。

6.2 零部件集成化：把管、閥、元器件等集成，減少漏水點(diǎn)和漏水概率

例：臺(tái)灣鄧元公司把進(jìn)水電磁閥、低壓開關(guān)、高壓開關(guān)三者集成在一起成為一個(gè)“三合一”元件（見圖8）。計(jì)劃今后還將把“濃水比例器”（亦有稱“廢水比”）、逆止閥等也集成在內(nèi)，組成“五合一”元件。

7 模塊化：解決適應(yīng)不同的進(jìn)水水質(zhì)和用戶需要

（1）適應(yīng)不同的進(jìn)水水質(zhì)，可采用及更換不同模塊（凈水濾芯）；

（2）適用不同的用戶需要，如飲用或洗滌用等，可采用及更換不同模塊（凈水濾芯）；

（3）采用快接式或快裝式濾芯，使更換濾芯如換干電池一樣簡(jiǎn)便。且更換濾芯時(shí)不會(huì)漏水，仍可正常制水。

8 標(biāo)準(zhǔn)化：解決維修，通用互換

（1）濾芯規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化（濾芯長(zhǎng)度、直徑）；

（2）濾芯接口標(biāo)準(zhǔn)化，可通用互換。

9 無線化

封閉式（箱式）反滲透凈水機(jī)，無論櫥下式、臺(tái)式、掛壁式，在面板和機(jī)箱內(nèi)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(shù)，在封閉式反滲透凈水機(jī)的面板和機(jī)箱間不用連接線，實(shí)現(xiàn)無線化，徹底的水電分離。

10 使用新材料

10.1 塑料

（1）采用超細(xì)（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(xì)膩光潔，強(qiáng)度更高；

（2）玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯，應(yīng)用于濾瓶、壓力儲(chǔ)水桶等，強(qiáng)度高。短玻纖增強(qiáng)聚丙烯耐壓可達(dá)到3.0MPa以上，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯耐壓可達(dá)到4.5MPa壓力不爆破；

（3）銀離子及ZnO抗菌聚丙烯，應(yīng)用于濾瓶、壓力儲(chǔ)水桶、水箱、冷膽等；

（4）聚苯醚（PPE，商品名又稱PPO），應(yīng)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(diǎn)：耐壓強(qiáng)度高、韌性好、防止漏水；吸水率低、尺寸穩(wěn)定性好；伸長(zhǎng)保持率好，和接觸連接材料的熱膨脹系數(shù)一致，防止溫度變化時(shí)漏水，高溫蠕變性低；密度小，重量輕，可降低材料成本；化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸、堿、余氯；

（5）高光塑料：應(yīng)用于外殼、外罩等。高光澤、金屬質(zhì)感，硬度高、耐刮傷，免噴涂。

10.2 抑菌活性炭

（1）法國(guó)：等離子濺射滲銀法：質(zhì)量好，價(jià)格貴；

（2）高價(jià)銀：四氧化四銀（Ag4O4，分子量495.52），分子內(nèi)有2個(gè)Ag3+和2個(gè)Ag+與4個(gè)氧原子相結(jié)合，是以分子為單位的晶體電池。每個(gè)三價(jià)銀離子通過dsp2電子與4個(gè)氧原子形成配位鍵，由于分子晶體內(nèi)sp2電子結(jié)構(gòu)的差異，導(dǎo)致分子中電子具有活性，活性電子在單鍵和叁鍵間進(jìn)行電子交換構(gòu)成一個(gè)分子池，產(chǎn)生1.48—3.0伏的電壓，可有效地將細(xì)菌電死。

（3）ZnO法

10.3 RO膜

向超低壓、大通量、抗污染、長(zhǎng)壽命、高回收率發(fā)展。（國(guó)產(chǎn)制膜企業(yè)已有17家，卷膜企業(yè)數(shù)十家）。

（1）超低壓：0.14MPa可出水，0.2MPa即可滿足家用凈水機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)水量；

表1 第四代超濾膜

圖7 某凈水器更改后的外形圖

（2）大通量：200、300、400、500、600、700、800、1300G的家用機(jī)RO膜；

（3）高回收率：日東RO膜，淡水：濃水＝2：1；

（4）抗污染（表面電荷、流道布載銀抗菌塑料、RO膜涂層）、長(zhǎng)壽命；

（5）耐氧化、抗余氯。

10.4 UF膜

（1）第四代超濾膜（見表1）；

（2）抗菌超濾膜，解決長(zhǎng)細(xì)菌水臭問題。

10.5 UV

LED：發(fā)光二極管。LED與傳統(tǒng)汞燈相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）即殺即用，開關(guān)特性，啟動(dòng)滅菌模式；

（2）冷光源，自身不含有害物質(zhì)；

（3）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(zhì)；

（4）高效（單位面積光強(qiáng)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(zhǎng)）。

10.6 涂鐵陶瓷顆粒濾料（微鼻濾料）

（1）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；

（2）高吸附容量，受競(jìng)爭(zhēng)離子影響??；

（3）無機(jī)材質(zhì)，保證飲水安全；

（4）去除水中余氯，改善口感；

（5）降低水中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量。

10.7 霍尼韋爾除砷除氟濾料

（1）可去除+3及+5價(jià)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(yùn)行成本低；

進(jìn)水：As（+3）50ppb + As（+5）300ppb，出水：總As＜5ppb

（2）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(yùn)行成本低；

進(jìn)水：F=10ppm， 出水：F＜1ppm

10.8 銀嘉抗菌材料

（1）銀嘉陶瓷；（2）銀嘉纖維；（3）銀嘉抗菌球。

圖8 三合一（進(jìn)水電磁閥、低壓開關(guān)、高壓開關(guān)）集成電控元件

圖9 防漏水保護(hù)裝置圖

10.9 無壓設(shè)計(jì)（非承壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）：無壓龍頭

10.10 防水錘減壓閥

10.11 防漏水保護(hù)裝置

加裝防漏水保護(hù)裝置，以防萬一在純水機(jī)漏水時(shí)可以切斷水源，防止連續(xù)不斷漏水而淹地板。

（1）斷紙保護(hù)原理防漏水保護(hù)器：采用特殊的紙片，置于凈水器底部，紙片遇水后強(qiáng)度降低、斷裂撕開，并帶動(dòng)開關(guān)使進(jìn)水電磁閥（常開電磁閥）關(guān)閉從而切斷進(jìn)水水源。

（2）電導(dǎo)率原理防漏水保護(hù)器：采用圖9a所示漏水保護(hù)裝置，安裝于凈水器底部，遇水后二電極通電，使進(jìn)水電磁閥（常開電磁閥）關(guān)閉從而切斷進(jìn)水水源。

（3）吸水膨脹原理防漏水保護(hù)器：采用圖9b所示漏水保護(hù)裝置，安裝于凈水器底部，遇水后內(nèi)部柱塞材料（吸水性很好并吸水后會(huì)大幅膨脹）吸水膨脹，阻塞純水機(jī)進(jìn)水管通路（上方二個(gè)接頭接入進(jìn)水管）從而切斷純水機(jī)的進(jìn)水水源。這種吸水膨脹原理漏水保護(hù)裝置不需要用電，不需要電磁閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。但據(jù)說在南方潮濕的天氣有時(shí)也會(huì)由于內(nèi)部柱塞材料因大量吸收空氣中水蒸氣而膨脹導(dǎo)致水源斷路。