湖北超純水設備目前常見的大膜無桶反滲透凈水機

大膜無桶反滲透凈水機（以下簡稱為“大膜無桶機”）是反滲透凈水機的發展方向之一。目前我G主流凈水機生產企業，如海爾、沁園、美的、安吉爾、艾歐史密斯、小米、東研……等等，都有生產，其中如艾歐史密斯、海爾等企業把它作為企業的主打產品、拳頭產品，而小米只生產它一種凈水機。

下圖為目前Z常見的一款大膜無桶機制水工藝流程圖。

1、進水三通 2、進水球閥 3、減壓閥（可不裝） 4、PP熔噴濾芯5、低壓開關 6、進水電磁閥 7、顆粒活性炭濾芯 8、炭棒濾芯 9、高壓泵 10、反滲透 11、逆止閥（單向閥） 12、高壓開關 13、后置活性炭濾芯 14、鵝頸龍頭純水出口 17、沖洗電磁閥 18、濃水比例器 21、濃水出口

出水龍頭采用雙出水龍頭。二只出水口，一只出純水供飲用，有旋柄可開關并調節出水量大小；另一只出濃水(即經三道過濾后的凈水)供洗滌用，僅僅是出水通道，常開無旋柄。無廢水，零排放，充分發揮反滲透凈水機分質供水作用。見下圖：

上圖為某著名企業生產的大膜無桶機，下圖為德式雙出水高光龍頭

使用操作和水流程序（用龍頭控制，平時電源一直插上）

(1) 沖洗：打開純水出口龍頭，高壓開關12壓力下降至設定值后，接通電源，打開沖洗電磁閥17和進水電磁閥6，高壓泵9啟動工作。自來水通過進水球閥2、減壓閥3、PP熔噴濾芯4、進水電磁閥6、顆粒活性炭濾芯7、炭棒濾芯8、高壓泵9，進入反滲透10，從濃水側流出RO膜元件，再經沖洗電磁閥17、從濃水出口21流出。沖洗18秒后，沖洗電磁閥17關閉。

(2) 制水：沖洗電磁閥17關閉后，自來水通過進水球閥2、減壓閥3、PP熔噴濾芯4、進水電磁閥6、顆粒活性炭濾芯7、炭棒濾芯8、高壓泵9，進入反滲透10。一部份水透過RO膜制得純水，經逆止閥11、高壓開關12、后置活性炭13，從鵝頸龍頭純水出口14流出，用作飲用水；同時，另一部份未透過RO膜的濃水，經濃水比例器18，從濃水出口21流出，用作洗滌用水。

(3) 關機：取純水結束時，關上純水出口龍頭，由于泵還在繼續工作，水壓不斷升高，當壓力升至高壓開關12設定的Z高壓力（一般設定為0。25MPa左右）時，自動關閉高壓泵9和進水電磁閥6，停止制水。

筆者在《大膜無桶機設計的六大誤區》一文中提出，上述大膜無桶機有六大誤區，但很多廠家產品已經設計定型，模具都已開好，一時很難全部推倒重來。那么，能否優先解決其中較為突出的“宿水”問題？

反滲透凈水機，如果較長時間沒開機，不用水，在RO膜的二端，水中的離子濃度會漸趨平衡。這時如果開機，在RO膜純水出口端流出的是所謂“宿水”，而不是我們需要的純水，如果用電導率(或TDS)測試筆測一下，電導率應該比較高。也就是說，用戶開機后所取的D一杯水是水質較差的“宿水”。“宿水”是大膜無桶機的主要問題之一。筆者曾在《如何解決D一杯水的難題》一文中提到：用程序控制，把“宿水”導入濃水管排放。這需要把電腦板的設計程序重新編排一下，電路、水路也會有些改動。如何排放“宿水”？如何進行大膜無桶機的水路改造？如果只考慮排宿水，只要增加二個電磁閥和一個逆止閥，以及電腦板制水程序稍作些改變。改造后的大膜無桶機凈水工藝流程圖見下圖：

1、進水三通 2、進水球閥 3、減壓閥（可選） 4、PP熔噴濾芯5、低壓開關 6、進水電磁閥 7、顆粒活性炭濾芯 8、炭棒濾芯 9、高壓泵 10、反滲透 11、逆止閥（單向閥） 12、高壓開關 13、后置活性炭濾芯 14、鵝頸龍頭純水出口 15、濃水出口 16、純水出口電磁閥 17、濃水沖洗電磁閥 18、濃水比例器 19、純水沖洗電磁閥 20、逆止閥（單向閥）

使用操作和水流程序（用龍頭控制，平時電源一直插上）

(1) 沖洗前處理和濃水端：打開純水出口龍頭14，高壓開關12壓力下降至設定值后，接通電源，進水電磁閥6和沖洗電磁閥17、19打開，純水出口電磁閥16關閉，高壓泵9啟動工作。自來水通過進水球閥2、減壓閥3、PP熔噴濾芯4、進水電磁閥6、顆粒活性炭濾芯7、炭棒濾芯8、高壓泵9，進入反滲透10，從RO膜濃水側流出，經濃水沖洗電磁閥17，從濃水出口15流出，沖洗18秒（據筆者實踐經驗，也有少量水從RO膜純水側流出，經截止閥11、高壓開關12、后置活性炭13、純水沖洗電磁閥19、截止閥20，從濃水出口15流出）。反滲透凈水機前處理部份的宿水和RO膜濃水端的宿水從濃水口排出。

(2) 沖洗純水端和后處理：沖洗18秒后，前處理和RO濃水端部份宿水排盡，關閉濃水沖洗電磁閥17。此時純水沖洗電磁閥19仍處開啟狀態，純水出口電磁閥16仍處關閉狀態。此時，RO濃水從RO膜濃水端流出，通過濃水比例器18，從濃水出口15排出；由于濃水沖洗電磁閥關閉，RO膜的工作壓力升高，流出大量純水，將留存在反滲透膜元件純水端的宿水（先經逆止閥11、高壓開關12）和后置活性炭濾芯13中的宿水，經純水沖洗電磁閥19、逆止閥20，從濃水出口15排出，沖洗4秒。

(3) 制水：沖洗4秒后，RO純水端和后處理部份的宿水排盡，關閉純水沖洗電磁閥19，同時開啟純水出口電磁閥16。此時為正常制水。自來水通過進水球閥2、減壓閥3、PP熔噴濾芯4、進水電磁閥6、顆粒活性炭濾芯7、炭棒濾芯8、高壓泵9，進入反滲透10，一部份水透過RO膜制得純水，經逆止閥11、高壓開關12、后置活性炭13，純水出口電磁閥16，從鵝頸龍頭純水出口14流出，用作飲用水；同時，另一部份未透過RO膜的濃水，經濃水比例器18，從濃水出口15流出（制水時濃水電磁閥17關閉），用作洗滌用水。

(4) 關機：取純水結束，關上純水出口龍頭14，由于泵還在繼續工作，水壓不斷升高，當壓力升至高壓開關設定的Z高壓力（一般設定為0。25MPa左右）時，關上電源開關（延遲效應開關），首先打開濃水沖洗電磁閥17，2秒后關閉高壓泵9，再沖洗3秒后關閉進水電磁閥6，停止制水（在此過程中，純水沖洗電磁閥19始終關閉）。

經過上面的水路改造，當然電腦板程序也要重新編排。解決了反滲透純水機宿水的問題。

大膜無桶機不光是有宿水問題，它有六大誤區，那么，如何一攬子全面解決這六大誤區呢？

1、解決前后不匹配

大膜無桶機，往往增大了反滲透膜而沒有同時增大前處理濾芯，造成前后不匹配(小馬拉大車，水在濾芯中的流速過快，過濾及吸附的效果差)，既縮短了前處理濾芯的使用壽命，只能頻繁更換濾芯，又影響了進入反滲透膜的水質，縮短了反滲透膜的使用壽命。但是要同時增大三個前處理濾芯，勢必又要占用很多空間，導致機身龐大臃腫。而采用一個大的復合濾芯，則是解決這個難題的Z佳方案。筆者設想的復合濾芯如下圖：

濾芯的Z外層(1層)是過濾材料，可以采用：PP熔噴濾筒、PE燒結管、陶瓷濾筒、PP無紡布折迭濾筒，采用其中的任意一種。PP棉Z便宜；陶瓷濾筒的優點是可以定期把濾芯取出沖洗，也可以用舊牙刷在水流中把濾芯表面陶瓷上截留的懸浮物如水中的泥沙、鐵銹等刷除沖掉；PP無紡布折迭濾筒過濾面積Z大，水通量也Z大。這樣，預處理層可以保證使用壽命為一年。

濾芯的D2層是吸附材料，可以是顆粒活性炭，也可以用活性炭纖維氈。如用顆粒活性炭，顆粒不要太大，建議用20-40目為好。如果炭有抑菌作用，如載銀或載鋅，細菌不能在活性炭中繁殖，那當然更好，但載銀或載鋅炭一定要注意銀或鋅不能泄漏，在水中的銀離子或鋅離子不能超標。另一個必須注意的是炭要灌滿，搖動時不能發出聲響，不能有炭在內振動，以免在運輸、搬動過程中由于炭粒相互碰撞、摩擦而破碎成粉末。

濾芯的D3層是過濾或過濾/吸附材料，可以是PP熔噴濾筒、PE燒結管、陶瓷濾筒、PP無紡布折迭濾筒，也可以是炭棒，它的主要作用是防止炭粉流出。如果用炭棒，還可兼有進一步的吸附作用。

如果更上一層樓，Z內部還可以放一支中空纖維超濾膜元件，外壓膜，這樣出來的水可以直飲，當然也可以作為反滲透膜的進水。

水流的方向，是從外向內，經一層層的過濾、吸附等處理。

2、去除后置活性炭

小膜有桶機由于有壓力儲水桶，內有橡膠囊，純水長時間浸泡，會有微量有機物溶出并導致純水有異味。因此，必須設立后置活性炭濾芯以吸附除去這些微量有機物和異味，改善口感。現在沒有了壓力儲水桶，沒有了橡膠囊，后置活性炭濾芯也就失去了存在的意義。你看桶裝純凈水廠，反滲透后面哪有活性炭，都是反滲透出水直接灌桶的。

有人想用后置活性炭來解決宿水問題和提高口感，還有人提出RO膜片在刮膜、打膠等環節引入的間苯二胺、BPA等會緩慢析出，因此需要有后置活性炭來把關去除。但顆粒活性炭對于無機離子的去除率微乎其微，至于所擔心的間苯二胺、BPA等，如果RO機長期停運，或許浸泡在水中的RO膜有極微量溶出物的可能，但溶入的“宿水”我們通過程序已經排放掉了，在RO運轉時，水是流動的，溶出物就可以完全忽略不計了，這也與桶裝水廠RO不需再加活性炭處理是一個道理。

后置活性炭濾芯會給RO膜制得的純水帶來二次污染。空氣中的細菌會從純水出口處逆向進入，并在后置活性炭中大量繁殖增生，導致凈水機出水菌落總數超標；如果活性炭質量不好，可能浸泡水砷超標。加了后置活性炭不會改善水質，只會帶來污染。去除了后置活性炭濾芯，宿水還有所減少，可以縮短排宿水的時間。

3、采用無壓設計，使用無壓雙出水龍頭

為了防止漏水，采用無壓設計，使用無壓雙出水龍頭。龍頭的水路及外觀見下圖：

無壓雙出水龍頭外形圖

無壓雙出水龍頭水路

1 接自來水管，2 接凈水機進水口

3接凈水機純水出口 , 4接凈水機濃水出口

5龍頭純水出口，6龍頭濃水出口

其中1與2為進水管，直徑為3分管；3與4為出水管，直徑為2分管，純水出水管3和濃水出水管4純屬導水管，并無閥門作用。

采用這種無壓雙出水龍頭的大膜無桶機的工作原理如下：

當龍頭打開時，自來水流入，進水壓力觸發進水壓力傳感器，打開電源開關，從而打開進水電磁閥、泵、濃水電磁閥（先行沖洗）等，開始制水程序。當龍頭關閉時，自來水斷水，失去了壓力，觸發進水壓力傳感器，關閉電源開關，從而關閉進水電磁閥、泵等，停止制水程序。

使用這種無壓雙出水龍頭，大膜無桶機是無壓設計，進水用龍頭上的手控機械閥（陶瓷閥片）控制，（進水電磁閥也關閉，雙保險）。系統不會漏水，這是D一個亮點。

使用該無壓雙出水龍頭的另一個亮點是：反滲透凈水機的濃水可以全部利用，用來淘米、洗菜、洗餐具、抹桌子，用作洗滌用水，再也不會浪費一滴水了！（因為大膜無桶機每次只制取少量純水，不會一次性產生大量濃水，可以很快用掉；而濃水已經經過三道過濾、吸附等處理，水質總體上比自來水還好，應該充分利用起來）。節約水是D二個亮點。

使用該無壓雙出水龍頭還有一個亮點是：純水濃水二路出水都看得清清楚楚，決不會有任何水悄悄地流入下水道，悄悄地流走白白浪費掉，而凈水機的主人還不知道。這還避免了很多糾紛，大家還記得，幾年前有北京的凈水機用戶去法院起訴控告凈水機廠，就是因為水表顯得用水量大了，而安裝工把大量濃水排入下水道沒與用戶講清楚，此事被媒體炒得沸沸揚揚，也給了生產廠家和凈水行業以很大的打擊。

使用該無壓雙出水龍頭，可以讓普通廚下式大膜無桶機很方便地實現無壓設計了。而且有了這三大亮點，無疑是一種顛復性的技術創新！

4、變固定沖洗為智能沖洗

大膜無桶機每取一次純水，泵就要開啟和關閉一次，每次啟動時均要進行沖洗，如經常取水，等待的沖洗時間很長、耗用的沖洗水用量很大。舉個例子吧，如接一杯純水，燒飯；過一會，給熬湯的鍋中加水；再一會，炒菜鍋要加水了，又接水，……，這樣如果短時間內多次取水，每次開機不但需要耗用大量沖洗水，并且需要等待不少沖洗時間，真的很煩人。

把制水的前沖洗搞成智能化，在電腦板上進行程序修改：在距上次關機間隔二小時內，每次開機時的沖洗時間，隨本次開機與上次關機時的時間間隔成正相關，時間間隔越短，沖洗時間越短，直至為零（間隔五分鐘內，不沖洗）；超過二小時，均按固定沖洗時間。

全面解決六大誤區，大膜無桶機的制水工藝流程圖見下圖。

1、 進水三通 2、進水球閥（可不裝） 3、壓力開關 4、復合前置濾芯 5、進水電磁閥 6、高壓泵 7、反滲透 8、濃水比例器 9、濃水沖洗電磁閥 10、純水沖洗電磁閥 11、純水出口電磁閥 12、無壓雙出水龍頭 13、逆止閥（單向閥） 14、逆止閥（單向閥）

使用操作和水流程序（用龍頭控制，平時電源一直插上。進水球閥可不裝，如裝則平時常開，只長期無人時關閉）

(1) 沖洗前處理和濃水端：打開龍頭12，自來水流入，壓力開關3壓力上升至設定值（一般設定為0。1MPa左右）后接通電源，進水電磁閥5和沖洗電磁閥9、10同時打開，純水出口電磁閥11關閉，高壓泵6啟動工作。自來水通過進水球閥2、龍頭閥門12、壓力開關3、復合濾芯4、進水電磁閥5、高壓泵6，進入反滲透7，從RO膜的濃水側流出，經濃水沖洗電磁閥9，從龍頭濃水出口流出，沖洗15秒。反滲透凈水機前處理部份的宿水和RO濃水端的宿水由此從龍頭濃水口排出。

(2) 沖洗純水端：沖洗18秒后，前處理和濃水端部份宿水排盡，關閉濃水沖洗電磁閥9。此時純水沖洗電磁閥10仍處開啟狀態，純水出口電磁閥11仍處關閉狀態。RO濃水從RO膜濃水端流出，通過濃水比例器8，從龍頭濃水出口排出；由于濃水沖洗電磁閥關閉，RO膜的工作壓力升高，流出大量純水，將留存在反滲透膜元件純水端的宿水，經逆止閥13、純水沖洗電磁閥10、逆止閥14，從龍頭濃水出口排出，沖洗2秒。

(3) 制水：沖洗2秒后，純水端部份宿水排盡，關閉純水沖洗電磁閥10，同時開啟純水出口電磁閥11。此時為正常制水。自來水通過進水球閥2、龍頭閥門12、壓力開關3、復合濾芯4、進水電磁閥5、高壓泵6，進入反滲透7，一部份水透過RO膜，制得純水，經逆止閥13，純水出口電磁閥11，從龍頭純水出口流出，用作飲用水；同時，另一部份未透過RO膜的濃水，經濃水比例器8，從龍頭濃水出口流出，用作洗滌用水。

(4) 關機：取純水結束，關上龍頭閥門12，切斷自來水，當壓力下降至壓力開關設定值時，關上電源，打開濃水沖洗電磁閥9（泄壓），關閉高壓泵6和進水電磁閥5、純水出口電磁閥11，停止制水（純水沖洗電磁閥10始終關閉）。

顧久傳