无废水低压反渗透净水器,普及型低压反渗透净水器

行业家用电力器具制造

成熟度通过小试

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技术项目简介

一、普及型低压反渗透净水器 项目简介

本发明包括二个专利:20212037090722021-10-22获证书、20211089768162021-08-05申请日,并进入实质审查阶段。

实验证实在水压大于家用反渗透膜渗透压的条件下,反渗透膜的工作压强变化对脱盐率影响较小,家用反渗透膜工作压强差在0.2 Mpa以上,脱盐率基本不变。我国自来水压强大部分地区在0.2 Mpa以上,部分大城市在0.3 Mpa以上,大部分用户可以使用无增压泵低压反渗透净水器。

普及型低压反渗透净水器不使用增压泵,反渗透膜纯水出口的压强控制在0.01 Mpa左右,反渗透膜实际工作压强差稍小于自来水压强,给低压反渗透净水器普及创造了有利条件。本发明多项创新设计,具有无增压泵、无废水、结构简单、配件少、成本低、体积小、制水水质好、反渗透膜寿命长、故障率低和安全性高等多项难得的优点,是促进反渗透净水器普及到千家万户的理想方案,也是现有饮水机淘汰桶装水的更新换代产品。

二、尊重科学,转变观念

1.有废水反渗透净水器,浪费水资源,浪费净水器滤芯资源


自来水

前二级

滤芯后

前三级

滤芯后

反渗透

后纯水

反渗透

后浓净水

冲洗后

净水

自来水

加浓净水

悬浮颗粒

100%






83%

胶体

100%






83%

铁锈,农药

100%






83%

有机物

100%

50%





83%

余氯

100%

60%





83%

细菌,病毒

100%

70%

50%


65%

51%

94%

重金属离子

100%

85%

60%


78%

62%

96%

钙镁离子

100%

100%

70%

3%

91%

71%

99%

钠钾离子

100%

100%

100%

5%

130%

102%

105%

(1)以上图表以自来水单位质量所含的各种污染物为100%,反渗透后纯水与浓净水比13得反渗透后浓净水(所谓的废水之一),10份前三级滤芯后净水与1份反渗透后浓净水的混合水为冲洗后净水(所谓的废水之二),1份反渗透后浓净水与5份自来水的混合水为自来水加浓净水(新的生活用水),图表清楚的展示了反渗透净水器中各种水所含的污染物多少。从图表看到所谓的废水是经过前置滤芯过滤过的干净水,比自来水更干净,自来水与废水混合使用,避免水资源和净水器滤芯资源浪费,提高了自来水的质量,是反渗透净水器最佳的无废水方案。

(2)有废水反渗透净水器将制水分离出的浓净水和对反渗透膜冲洗的净水叫做“废水”而排放掉,造成水资源浪费和净水器滤芯资源浪费。所有净水器技术人员和生产者都知道所谓的废水比自来水更干净,但不知道如何简单、方便、低成本的使用这些要浪费的干净水,为了推销有废水反渗透净水器只好让广大用户接受错误观念,即“废水”是没有用的脏水,必须排放掉。

(3)我公司科学研究设计了简单、方便、低成本的最佳无废水方案,申请并获得专利证书,随着无废水超大流量反渗透净水器的推广,事实胜于雄辩,科学战胜谬误,用户错误观念的转变只是时间问题。

2.自来水源只是供水源吗?

(1)反渗透技术发明后首先在航天领域应用成功,往后的反渗透净水器产品像航天领域应用一样,工作的动力源全部来源于增压泵。制水增压泵为动力源;小流量反渗透膜制水时增压泵给压力罐蓄能和增压,压力罐为放纯水的动力源,大流量反渗透膜制水同时放纯水,增压泵为动力源;对反渗透膜冲洗,增压泵为动力源等,在反渗透净水器产品中自来水源只是供水源,自来水压强作为动力源被忽视。

(2)我国自来水压强大部分地区在0.2Mpa以上,一些大城市在0.3Mpa以上,家用反渗透膜产品提供的工作压强范围0.3Mpa-0.8Mpa,实验证实反渗透膜的工作压强变化对脱盐率影响较小,家用反渗透膜实际工作压强差在0.2 Mpa以上,脱盐率基本不变;自来水为动力源放纯水,恒定大流量,流量可达4L/min以上;自来水为动力源反渗透膜冲洗,低压大流量冲洗效果更好,自来水动力源在反渗透净水器中应该有用武之地。

(3)我公司科学研究在多项反渗透净水器专利中充分挖掘自来水动力源的潜力:

a.在低压反渗透净水器专利中,自来水作为制水的动力源。

b.在所有使用水囊式蓄水罐的反渗透净水器专利中,自来水作为放纯水的动力源。

c.在所有反渗透净水器专利中,自来水作为放净水同时对反渗透膜冲洗的动力源。

自来水动力源的充分利用,改善了反渗透净水器的多项功能和结构,具有恒定大流量、节能、节水,结构简单,故障率少,成本低、延长反渗透膜寿命等多种优点。

3.蓄水罐存在二次污染吗?

(1)无罐有废水大反渗透膜净水器体积小,不占位置且美观,现在成为主流产品,为了推广无压力罐反渗透净水器,宣传压力罐不仅体积大,而且可能存在二次污染的隐患,必须淘汰。

(2)实际上压力罐、净水器的每个配件和自来水管道一样,都是密封设计,没有空气,避光,水不断流动,基本上不会滋生细菌,有研究人员将旧压力罐锯开检查,旧压力罐内部非常干净,没有发现滋生细菌现象,事实说明压力罐不存在二次污染,淘汰压力罐理由不充分。现在压力罐的功能是蓄水,蓄能和增压作为放纯水动力源,压力罐需要技术革新,调整功能,缩小体积,继续在反渗透净水器中长期使用。

三、普及型低压反渗透净水器 核心创新点

1.无废水排放

(1)低压反渗透净水器,有无废水方案和有废水方案,无废水方案将制水产生的浓净水存入浓净水水袋中得到合理使用,不仅避免了水的浪费和净水器滤芯资源浪费,实现无废水排放。

(2)无废水排放技术,浓净水被合理使用,不需要追求反渗透膜的低废水率,合理的废水比延长反渗透膜的寿命,提高纯水质量。

2.创新动力源

(1)低压反渗透净水器,自来水压强为制水的动力源,不需要增压泵,低压制水;蓄水罐中的水面与龙头之间产生的水位差为放水动力源,只要水管粗些,放纯水流量能达到2L/min

(2)控制制水通断使用反渗透膜纯水口的常通低压开关控制进水电磁阀,控制压强范围大约在0.005 Mpa-0.015Mpa,具有低压运行和低压控制,控制效果好,功耗小、成本低、纯水质量高和故障率低等优点。

3.折叠式水袋,或可挂式水袋

(1)折叠式水袋取代桶装水,从自来水入口到纯水龙头完全密封,没有空气,没有二次污染问题,与桶装水相比降低纯水的成本,提高纯水的质量,操作更方便;折叠水袋的工作压强很低,成本低,寿命长,可以有多种设计方案。

(2)可挂式水袋取代压力罐,制水产生的纯水和浓净水装在两个高挂的水袋里,制水过程有一个水袋满制水自动停止,两个龙头放水,可挂式水袋中有多少水看得见,使用方便,成本低,寿命长,是促进反渗透净水器普及到中低收入用户的理想方案

4.创新净水龙头

(1)低压反渗透净水器的创新净水龙头安装在反渗透膜浓净水出口,放净水对反渗透膜有冲洗功能。

(2)创新净水龙头是解决净水冲洗反渗透膜浪费水资源的最简单,最有效的创新技术。

(3)创新净水龙头放净水对反渗透膜冲洗,无废水排放,自来水动力放净水,冲洗压强小、流量大、频率高,比有废水排放设计的冲洗更有效,延长反渗透膜使用寿命效果明显。

(4)安装创新净水龙头,废水电磁阀改为废水比阀,结构简单,体积小,成本低。

四、普及型低压反渗透净水器 预期效益说明

我国现有反渗透净水器,有废水排放,有增压泵用电较多,成本高,故障率高,技术不完善,多种原因促使普及率很低,市场上的低压反渗透净水器产品使用四面阀和压力罐,控制反渗透膜纯水口压强在0.15 Mpa以上,制水效果很差,并且故障率很高,没有市场。本专利普及型低压反渗透净水器使用低压开关和电磁阀控制,水位差为放水动力源,反渗透膜工作压强稍小于自来水压强,多项创新设计,具有无高压泵、无废水、结构简单、配件少、成本低、体积小、制水水质好、反渗透膜寿命长、故障率低和安全性高等多项难得的优点,本专利是促进反渗透净水器普及到中低收入用户的理想方案,普及型低压反渗透净水器推广将引导反渗透膜产品研究向低压反渗透膜方向倾斜。

1.桶装水饮水机存在的问题

(1)桶装水的水难以溯源,很难查清水的来源,桶装水有矿泉水和纯净水之分,然而,你永远也不会知道这水到底来自于什么地方,有关桶装水的水源质疑不断,很难保证水质。

(2)桶装水存在二次污染的问题,虽然密封时可以保证水质的卫生,但是在饮用桶装水的过程中,每放出一升水必有一升体积的空气夹带着细菌和尘埃进入水桶中,细菌会在水中迅速繁殖。

(3)饮水机中的控水箱是不密封,正常情况下,饮用水的保鲜期不超过48小时,因为水放置时间过久,空气中的细菌就会迅速繁殖,尤其是在相对封闭的死水中繁殖速度更快。

(4)桶装水装卸不方便,喝桶装水最大的问题就是当你喝完水,就要打电话通知送水,耐心等水。

(5)桶装水使用成本高,假如按一桶水最低价6元计算,一年下来,少则数千元,多则上万元。

2.有压力罐,小流量反渗透膜净水器技术存在的问题

(1)制水有废水排放,反渗透膜用净水冲洗并排放,所排放的所谓废水是比自来水干净的浓净水和净水,是严重的水资源浪费。

(2)压力罐的空气囊在高压下蓄的势能较多,一旦高压开关出现故障,罐爆破,破坏性极大,很不安全。

(3)气囊式压力罐空气占有罐体积的60%以上的空间,罐的体积利用率较小,罐的体积大。

(4)气囊式压力罐用气压放纯水,流量随气压变化,流量不稳定,为了流量变化较小,12升的压力罐放1升多纯水就要开始制水,纯水流动性小,存在二次污染问题。

(5)停机状态,净水器内部有三个压强:自来水压强、压力罐气压和开放的废水口大气压,为了防止内部水流动,需要安装较多配件,结构相对复杂。

3.无压力罐,大流量反渗透膜净水器技术存在的问题

(1)制水有废水排放,反渗透膜用净水冲洗并排放,所排放的所谓废水是比自来水干净的浓净水和净水,是严重的水资源浪费。

(2)反渗透膜停止制水半小时后再开机制水,放出的初水(行业内叫宿水)tds值明显提高,时间越长提高越多,两个小时达到平衡,纯水的tds值接近自来水的tds值,大流量反渗透膜每次放纯水初始制水500CC的纯水tds值很高,一般用户每次放纯水的量小于500CC,不知情的用户买的是纯水机,喝的还是浓净水。反渗透膜的初水(行业内叫宿水)tds值明显提高的问题小流量和大流量都存在,只是大流量没有使用蓄水罐,暴露了反渗透膜制水的这个缺陷,小流量使用蓄水罐,初水被稀释。

(3)增压泵制水启动频率最高,功率大,震动强,噪音大,压强高,要求各配件技术指标高,大大提高了净水器的成本和故障率。

(4)放纯水流量由增压泵功率和反渗透膜决定,流量在0.5L/min-2L/min之间,流量随着反渗透膜的使用逐渐减小,与有压力罐的小流量反渗透膜净水器比较,流量较小并且不稳定。

(5)大流量反渗透膜价格高,寿命短,脱盐率低。

(6)停机状态,净水器内部有两个压强:自来水压强和开放的废水口大气压强,为了防止内部水流动和连续废水排放,需要安装较多配件,结构相对复杂。

4.普及型低压反渗透净水器与两种有废水净水器的比较(红:好绿:中;黑:差)

内容

普及型低压

反渗透净水器

有压力罐小流量

反渗透净水

无压力罐大流量

反渗透净水

有无废

有无增压泵

小功率增压泵

大功率增压泵

电功率

极小

较大

很大

自来水动力源

全部利

没有利

没有利

放水流

小流

流量较大

恒定小流

净水龙头冲洗功能

很低

纯水质

(脱盐率低初水差)

连续放纯

较好

较好

整机体

反渗透膜寿

故障

很低

安全

很好

普及型低压反渗透净水器与桶装水饮水机和两种有废水反渗透净水器的比较优势明显,随着用户错误观念的转变,普及型低压反渗透净水器淘汰桶装水饮水机和有废水反渗透净水器产品必然成为趋势。

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