凈水器產(chǎn)品與技術(shù)的發(fā)展方向

　　近年來，凈水行業(yè)取得了長足的進(jìn)步，這得益于主流企業(yè)不斷強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品的研發(fā)，而未來，不斷強(qiáng)化產(chǎn)品的核心競爭力依然會成為支撐行業(yè)發(fā)展的動力。

　　筆者認(rèn)為，未來凈水產(chǎn)品與技術(shù)的提升，主要會圍繞以下幾方面展開。

　　一、智能化：進(jìn)一步解決用戶使用的便利與安全性問題

　　1、更加豐富的可視性內(nèi)容。一是顯示凈水器工作狀態(tài)，如停機(jī)、運(yùn)行制水、清洗再生、缺水、水滿、切換等等。二是顯示濾芯更換周期，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)及自動停機(jī)(自動斷水)等。三是顯示流量，壓力，壓差，水溫等等，超標(biāo)時(shí)會有警示(光、聲報(bào)警)及自動停機(jī)。四是顯示進(jìn)、出水水質(zhì)：電導(dǎo)率、pH、余氯、濁度、SDI、硬度、Na?、SiO?²?。

　　2、自動操作。一是儲水箱低位時(shí)自動制水，水滿后自動停機(jī)。如：水箱浮球閥、RO機(jī)高壓開關(guān)等。二是自動進(jìn)行清洗、反洗、再生，自動切換。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，可以按時(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)自動調(diào)節(jié)。三是實(shí)現(xiàn)自動斷水、自動斷電、元器件(濾芯)到期(需更換)的自動鎖定。四是自動水溫控制，出開水、熱水、常溫水、冷水、冰水，出水水溫可調(diào)，并可自動鎖定熱水，防燙傷。五是根據(jù)進(jìn)水電導(dǎo)或硬度自動調(diào)整濃水比。

　　二、信息化：針對用戶及服務(wù)體系

　　1、用戶掌握信息及遙控。通過物聯(lián)網(wǎng)，用戶用智能手機(jī)APP遙控，一方面可以掌握凈水機(jī)狀況(開機(jī)、制水、清洗再生、是否漏水、關(guān)機(jī)，以及濾芯壽命、是否需要更換)，另一方面可用智能手機(jī)APP遙控開、關(guān)凈水機(jī)，以及進(jìn)行清洗再生等操作。

　　2、維修服務(wù)商藉此解決主動服務(wù)和及時(shí)服務(wù)?？墒箖羲畽C(jī)的服務(wù)體系(包括使用者本人、經(jīng)銷商、維修服務(wù)商)隨時(shí)了解和掌握凈水機(jī)的工況，及時(shí)知曉凈水機(jī)的問題和故障，維修服務(wù)商藉此及時(shí)、主動地為用戶進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、濾芯濾料更換、維修等服務(wù)

　　目前已有很多品牌在批量生產(chǎn)這類智能化、信息化的反滲透凈水機(jī)。

　　三、大膜無桶化：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。

　　A.O.史密斯已推出400、600、800、1300G的家用反滲透凈水機(jī)，海爾主推最新陶氏膜500G的家用反滲透凈水機(jī)，美的在2014年上海水展也主推大膜無桶機(jī)，幾大巨頭聯(lián)手，一定會推動行業(yè)向此發(fā)展。

　　四、家電化：解決免安裝，不需上、下水

　　1、免安裝，對電子商務(wù)、直銷、會銷等營銷模式(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、會議室、教室、商鋪、車間、營房……。

　　3、不會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。

　　6、帶加熱或加熱制冷，可直接泡茶沖咖啡，方便消費(fèi)者。

　　五、環(huán)保節(jié)能化：解決節(jié)水節(jié)電

　　1、節(jié)水：

　　(1)通過分質(zhì)供水實(shí)現(xiàn)無廢水、零排放。小膜有桶機(jī)可采用二只單室壓力儲水桶或一只雙室壓力儲水桶，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。圖一左是沁園研發(fā)的小膜單桶雙室機(jī)。大膜無桶機(jī)在開機(jī)時(shí)同時(shí)出純水(供飲用)和凈水(即RO濃水，供洗滌用)。圖一中、右是海爾研發(fā)的大膜無桶雙龍頭機(jī)。

　　(2)通過零部件采取措施實(shí)現(xiàn)節(jié)水。一是根據(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。如沁園研發(fā)的智能化濃水比大膜無桶反滲透凈水機(jī)，自動檢測自來水電導(dǎo)率，并根據(jù)檢測數(shù)據(jù)自動調(diào)整濃水比例。整機(jī)水回收率為50%～75%。二是通過膜的改進(jìn)，日東電工通過對膜表面電荷、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膜制成的廚下無桶式RO機(jī)”，回收率為60%。三是通過膜元件水流道的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)節(jié)水。圖二左為A.O.史密斯卷制的膜元件(左)與常規(guī)膜元件水流道(右)的對比圖。通過流道的改變，以及增加膜面與水的接觸面積，加快水流速，該公司全新設(shè)計(jì)的第二代反滲透凈水機(jī)的水回收率可達(dá)到66%，正在研發(fā)的第三代反滲透凈水機(jī)的水回收率可達(dá)到75%。

　　(3)裝置(系統(tǒng))采取措施：一是膜的串聯(lián)，一管多支或一級多段。如圖三是北京極簡科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的愛尼克斯牌INF8000S4-500型凈水機(jī)為一級二段，分別用400G、100G的RO膜。圖二中右為凈水機(jī)外觀及打開蓋后情況。

　　二是脈沖式排濃水。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。三是部分濃水回流，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?；亓鞑荒茏⑷胱詠硭┧芫W(wǎng)。圖五左是北京東研的節(jié)水型凈水機(jī)水路圖，北京愛淼、北京友昵、常州沁爾康、浙江沁園等也都有類似產(chǎn)品。

　　智能化濃水回流是根據(jù)檢測到的自來水電導(dǎo)率自動調(diào)整濃水實(shí)際排放比例，并使部份濃水回流。圖五右為上海浩澤的智能化濃水回流反滲透凈水機(jī)外形圖。在原水電導(dǎo)率低、硬度小的情況下，凈水機(jī)會自動降低濃水排放比例，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)會自動提高濃水比例，以防RO膜上結(jié)垢而阻塞。

　　六、集成化：解決產(chǎn)品體積緊湊、防漏水

　　1、采用水路板，不用或少用接頭接管。一是可以使外形更美觀。二是裝拆濾芯方便，用戶可以自已更換，不需上門服務(wù)。三是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：完美凈水器七芯，其凈水原理圖見圖六左。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六中右。

　　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(見圖四)。據(jù)說今后還要把“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。

　　七、模塊化：解決適應(yīng)不同的進(jìn)水水質(zhì)和用戶需求

　　此類凈水器一是適應(yīng)不同的進(jìn)水水質(zhì)，可采用及更換不同模塊(凈水濾芯)。二是適用不同的用戶需求，如飲用，或洗滌用等，可采用及更換不同模塊(凈水濾芯)。三是采用快接式或快裝式濾芯，使更換濾芯如換干電池一樣簡便。且更換濾芯時(shí)不會漏水，仍可正常制水。

　　八、標(biāo)準(zhǔn)化：解決維修，通用互換

　　1、濾芯規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化(濾芯長度、直徑)。

　　2、濾芯接口標(biāo)準(zhǔn)化，可通用互換。

　　九、無線化

　　封閉式(箱式)反滲透凈水機(jī)，無論櫥下式、臺式、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，無線化，徹底的水電分離。

　　十、使用新材料

　　1、塑料：一是采用超細(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。二是玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯，應(yīng)用于濾瓶、壓力儲水桶等，強(qiáng)度高。短玻纖增強(qiáng)聚丙烯耐壓可達(dá)到3.0 MPa以上，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯耐壓可達(dá)到4.5 MPa壓力不爆破。三是銀離子及ZnO抗菌聚丙烯，應(yīng)用于濾瓶、壓力儲水桶、水箱、冷膽等。四是聚苯醚(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。五是高光塑料：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。

　　2、抑菌活性炭：一是采用法國的等離子濺射滲銀法，質(zhì)量好但價(jià)格貴。二是采用高價(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。三是采用ZnO法。

　　3、RO膜：向超低壓、大通量、抗污染、長壽命、高回收率發(fā)展。具體來講，即超低壓：可實(shí)現(xiàn)0.14MPa可出水，0.2MPa即可滿足家用凈水機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)水量;大通量：200、300、400、500、600、700、800、1300G的家用機(jī)RO膜;高回收率：淡水：濃水=2：1;抗污染：表面電荷、流道布載銀抗菌塑料、RO膜涂層，長壽命;耐氧化、抗余氯。

　　4、UF膜：

　　(1)第四代超濾膜(見表一)：

　　(2)抗菌超濾膜，解決長細(xì)菌水臭問題。

　　5、UV

　　LED：發(fā)光二極管(圖七左)。LED與傳統(tǒng)汞燈相比具有如下優(yōu)勢：一是即殺即用，開關(guān)特性，啟動滅菌模式;二是冷光源，自身不含有害物質(zhì);三是無加熱，無臭氧，物理殺菌，無毒無殘留，殺菌徹底，保持健康水質(zhì);四是高效(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)。

　　6、涂鐵陶瓷顆粒濾料(微鼻濾料)，見圖七右圖。此種濾料的優(yōu)勢是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;高吸附容量，受競爭離子影響小;無機(jī)材質(zhì)，保證飲水安全;去除水中余氯，改善口感;降低水中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量。

　　7、霍尼韋爾除砷除氟濾料：一是可去除+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。三是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。

　　8、銀嘉抗菌材料：銀嘉陶瓷、銀嘉纖維和銀嘉抗菌球。(見圖八)

　　9、防漏水保護(hù)裝置：加裝防漏水保護(hù)裝置是亡羊補(bǔ)牢，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。如，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。采用電導(dǎo)率原理防漏水保護(hù)器，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。采用吸水膨脹原理防漏水保護(hù)器，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大幅膨脹)吸水膨脹，阻塞純水機(jī)進(jìn)水管通路從而切斷純水機(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)簡單、價(jià)格便宜。但據(jù)說在南方潮濕的天氣有時(shí)也會由于內(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。另外，還有智能防漏水保護(hù)器等。

　　另外，還用采用無壓設(shè)計(jì)(非承壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))的無壓龍頭，防水錘減壓閥等等。總之，各種新材料的應(yīng)用會使凈水器性能得以不斷提升。