浅析大膜无桶型反渗透净水机的发展

　　近年来，大膜无桶机已成为反渗透净水机大家庭中炙手可热的一类。早在2013年年底，A.O.史密斯公司南京的展厅里就已出现了400G、600G、800G、1300G的大膜无桶机的身影;2014年6月的上海阿姆斯特丹水展，美的公司主推的反渗透净水机也是大膜无桶机;随后，海尔在山东青岛召开的新品发布会上，宣布采用美国陶氏化学最新推出的500G家用反渗透膜，推出500G大膜无桶机。另一净水巨头沁园2014年也推出了二款新研发的节水型大膜无桶机。随着美的、沁园、A.O.史密斯、海尔等几个大品牌的介入和推波助澜，大膜无桶机迅速成为反渗透净水机的主要发展方向之一。

　　为什么大膜无桶机成为趋势

　　首先，要搞清楚家用反渗透净水机为什么要用压力储水桶?早期人们使用的反渗透净水机都是小膜(50G)有桶机，当时采用的家用反渗透膜一般是50G的，RO膜纯水出水很小，其产纯水量为50G/天，即7.88625L/h，如需接一杯400mL的水喝，接水的时间需要3min，这是常人所不能忍受的。出水太慢，怎么办呢?前人想了一个办法，让水存放在压力储水桶内，需要用水的时候，打开出水龙头，实际上也就是打开压力储水桶阀门，水就从压力储水桶中喷涌而出。这就解决了RO膜出水太慢的问题。

　　但是其他问题又随之出现了，增加了压力储水桶，不光是增加了反渗透净水机的成本(膜、泵、桶是家用反渗透净水机材料中成本最大的三大件)，更主要的是，压力储水桶中有橡胶囊，储纯水后特别是久储后会有橡胶味，于是，在压力储水桶之后、出水龙头前又加装了后置活性炭，以吸附去除水中的橡胶味，改善口感。但这样一来，又有问题了，关机时细菌从龙头处会慢慢进入后置活性炭滤芯，并在后置活性炭中大量繁殖，进而进入压力储水桶。据说，国外反渗透净水机每年都要换一个压力储水桶(我国压力储水桶轻工行业标准(报批稿)中规定的使用期限是二年)，他们已经把压力储水桶视作如同滤芯一样的易耗品而定期更换。但这不符合国人的消费习惯以及国人节约、环保的优良传统。那么怎么办呢?

　　一个最简单不过的办法，去除橡胶囊，也就是去除压力储水桶，来个“釜底抽薪”。二十年以来，由于反渗透膜的使用量和销量急速增大，以及生产工艺的改进，一方面，反渗透膜大大地降价了;另一方面，各种大通量的家用RO膜都有生产和供货，RO膜生产厂也越来越多(在我国，前道制膜厂已有18家，后道卷膜厂有数十家)，使用大膜已经不是什么困难的事了。

　　基于此，大膜无桶机诞生，并迅速发展。

　　不用压力储水桶，让水直接从RO膜出口处流出取用，就必须加大RO膜面积。那么膜要用多大呢?中华人民共和国轻工行业标准QB/T4144-2010“家用和类似用途反渗透净水机”(2011年4月1日实施)中：“5.4.1整机终端出水量：反渗透净水机终端出水量应不小于48L/h。”按此计算，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。此时取1L纯水需要1.27min;取一杯水(400mL)则需要0.5min(30sec)，用户勉强能承受。但请注意这是在水温25℃时的流速，如水温低，则流速要降低，取水时间则要延长。特别是北方地区的冬天，自来水水温低，更是如此。因此南方地区的大膜无桶机的RO膜建议在400G以上，北方地区的大膜无桶机的RO膜建议在600G以上。

　　节水性能更适应国内消费习惯

　　业内人士都应该明白，家用及商用反渗透净水机是一个分质供水系统，进自来水(原水)，出纯水(RO透过水，供饮用)和净水( RO浓缩水，供洗涤用)。反渗透净水机有五级过滤，它的浓缩水已通过前三道处理，没能经过后二道。因此，反渗透的浓水是好水，水质总体上比自来水质量好，可用于洗涤用水。

　　但为什么事实上目前多数情况下浓水没有被利用，而白白排放掉呢?一方面，固然是认识不清(也不知是谁给它起了个“废水”的“雅号”，废水嘛，当然就直接排放掉啰)，或者节水观念不强;另一方面，由于家用反渗透净水机的压力储水桶(配合高压开关)，一次要连续制作较多的纯水，如6升，同时会连续产生大量的浓水，约为纯水的4倍，即24升，冬天就更多了。这样就很难储存。

　　由于大膜无桶机不用压力储水桶，不需要连续制作较多的纯水，也不会连续产生大量的浓水。纯水是随用随制，浓水是随有随用。打开纯水龙头，纯水与净水同时流出;关上纯水龙头，纯水与净水同时停止。当制满1.5L纯水(装满电水壶烧开水)时，关闭纯水龙头，反渗透净水机停止运转。正好接到半盆(冬季一盆)净水，用来淘米、洗菜、抹桌子。双龙头、零排放，充分体现家用反渗透净水机是“分质供水”的本质。

　　在节水方面，各品牌也都有各自的解决方式，如沁园公司开发的节水型大流量机型——400G家用大膜无桶反渗透净水机，该机增加了原水TDS检测，并根据原水水质自动选择运行模式，调整回收率。RO系统的回收率在50%～75%范围。另一款大流量全回收型产品由是采用内置常压水箱，收集浓缩水，利用微型泵供用户使用，以此实现无废水、零排放。而爱尼克斯INF8000S4-500型大膜无桶机的反渗透系统的节水原理，实际上是一级二段反渗透，第一段(400GRO膜)的浓水进入第二段(100GRO膜)，起到了减少浓水量的作用。

　　大膜无桶机的技术难点

　　大膜无桶机已成为很多净水机制造企业下一步开发的重点目标，但其中有几点是必须注意的：

　　一是前处理必须加强。有些企业生产的大膜无桶机感到出水口感不好，在RO膜后面又加上了后置活性炭，这样一来，口感是好了，但出水细菌又超标了。RO膜从原先的50G增加到了500G，流量增大了十倍，但如果前处理没有改变，还是那几支十英寸的滤芯，水在滤芯中的流速快了十倍，水和活性炭接触的时间只有原来的1/10，水中的有机物、异味等等来不及吸附就过去了，口感怎么能好呢?所以大膜无桶机一定要加强前处理，把前处理的流速降下来，建议大膜无桶机的前处理采用20英寸大胖滤芯。

　　二是开机时要放掉一些“纯水”。大膜无桶机每次取纯水结束，关上纯水龙头，泵停止运转，在膜元件内RO膜面二端，一端是纯水，另一端是浓水，膜面二端的水质会逐渐趋向平衡，下次开机时，率先流出的并不是纯水，而是浓度较高的水(可用电导测试笔检测)，口感当然也并不好，所以在打开纯水龙头时，先要放掉一些“纯水”。但一般消费者并不明白这个道理的，这就需要企业在整机设计时在电路、水路上考虑进去，让用户在纯水龙头放出来的一开始就是真正的纯水。

　　制约大膜无桶机的“瓶颈”

　　目前来看，制约大膜无桶净水机发展的“瓶颈“主要有两方面：

　　一是泵的研发。大膜无桶机当然需要与RO膜相匹配的大泵，目前常规的50G家用反渗透净水机用的泵已经很成熟，宁波强生、常州柏繁、无锡孚派、太仓邓元等国内泵厂生产的隔膜泵完全可以胜任。400G以上的大膜无桶机所需的大泵，国内虽然也能生产，也有产品供货(上述生产厂也有)，但整机厂及用户的反映是大泵的噪声大、震动大、使用寿命短，需要泵厂在大泵的研发和产品质量上再下功夫、更上一层楼。

　　二是RO膜及整机成本。大膜在技术和质量上都不成问题。由于使用较大的RO膜，虽然少了压力储水桶和后置活性炭，但由于膜和泵大了，价格高了不少，整机总的成本还是会有所提高。这就要求膜厂进一步降低RO膜及大泵的生产成本和售价，以利于大膜无桶机的进一步大面积推广。