2014-08-15 顾久传 一、用水效率和水回收率
' T6 V: n( }5 ?! z" y 净水机(净水器,净水设备,下同)的用水效率和水回收率是完全不同的二个概念。
. R! A5 u5 O' w- D3 o
用水效率是指净水机使用过程中,所产的可供使用的水(如产几种不同水质、不同用途的可供使用的水,则为它们之和)水量与进水(原水)水量之百分比,即为该净水机的用水效率。 ' P3 O3 u% g7 d. Q: k
水回收率是指净水机某净水工序正常运行制水过程中,所产的净水水量和进水(原水)水量之百分比,即为该工序的水回收率。 * n% R% \4 V% V6 x, W$ ]% y
净水机必须以“用水效率”来分级,水回收率只是一个内部参考的技术参数,对节水并无实际价值。节水程度和节水效果要看该净水机的用水效率。 ' g M v5 H+ f4 k2 E$ b) I
二、反渗透净水机的用水效率和水回收率 由于家用反渗透净水机在家用净水机中产量、销量最大,使用的也最多,先以家用反渗透净水机为例来说明:
$ Y- G; ~" @, [1 F g( H" U; ~
反渗透净水机的用水效率=(所产的可供使用的水量÷进水水量)×100% =[(进水水量-白白排放的水量)÷进水水量] ×100%
4 Y& J3 Y8 m+ f1 z3 G( `
反渗透工序的水回收率=(制水时纯水水量÷制水时进水水量)×100% =[(制水时进水水量-浓水水量)÷制水时进水水量] ×100% 2 p; z8 m+ f7 a8 q' G
在上面的二个公式中,请注意二点: ( Y1 f$ a4 |$ o$ g$ D- Z8 h! ]6 ~
(1)浓水水量≠白白排放的水量。因为一方面,浓水和RO膜清洗水是可以利用的,如果利用了,白白排放的水量为零;另一方面,排放的不光是制水时产生的浓水,还有制水前后冲洗水等RO膜清洗水; 1 U! C8 j* p' ~
(2)所产的可供使用的水量≠纯水水量,因为家用反渗透净水机是分质供水,浓水同样可以利用,它不作为饮用水,但可以作为洗涤用水,同样属于“所产的可供使用的水量”中的一部分。
; r; `! F- Q3 m L& u' ]
例:有一台家用的50G电脑板反渗透净水机,制水前冲洗3分钟,后冲洗3分钟,另外每隔6小时自动冲洗一次3分钟。使用3.0G的储水压力桶,高压开关的设定经测试为每次制水量为4L。浓水比例器的选择为纯水:浓水=1:3。该用户每天用4L纯水作饮用水(含煮饭、熬粥、烧菜、煲汤等用)。请计算该反渗透净水机分别为单龙头(浓水和RO膜清洗水白白排放)和双龙头(浓水和RO膜清洗水不排放,用作洗涤用水)的水回收率和用水效率
7 R3 W2 o8 C4 R! ~8 `; Y( C# e$ `
(1)单龙头(浓水和RO膜清洗水白白排放,不利用)的情况: (a)反渗透工序的水回收率=(纯水水量÷进水水量)×100%=25%
7 n" R% ?+ P* N e
(b)计算反渗透净水机的用水效率: 1 {! s" P" ~7 c/ k7 i: x
每天(24小时)产的纯水水量=4L
0 P& M! r z' i- _
每天(24小时)的排放水量=制水时的浓水水量十制水前后冲洗水水量十定时冲洗水水量=4×3十0.13×3×2十0.13×3×4=14.34L
& @2 R% C" E7 r6 y" M
每天(24小时)的总进水水量(耗自来水量)=4十14.34=18.34L
" J0 c% h [$ V% w) M7 f( F" X
反渗透净水机的用水效率=[(进水量-白白排放的水量)÷进水水量] ×100%=4÷18.34×100%=21.81%
: U% o* L/ h/ ^$ H" S- V
如果选用的压力储水桶小,则由于每次制水的水量少,净水机启动频繁,用水效率还会更低。 , ~! A, }* m. j1 j8 Y
(2)双龙头(浓水和RO膜清洗水不排放,用作洗涤用水)的情况:
0 C4 \1 Q0 @7 \! o$ A; ]( l+ g8 ~" K
(a)反渗透工序的水回收率=(纯水水量÷进水水量)×100%=25%
3 b" ~ e* D% b/ [- q1 }1 c# l) V
(b)计算反渗透净水机的用水效率[(进水水量-白白排放的水量)÷进水水量] ×100%=16.78÷16.78×100%=100% 三、其他净水机的用水效率和水回收率 例1,一个仅有PP滤芯、颗粒活性炭滤芯和炭棒滤芯三支滤芯组合而成的净水器,全量过滤,一次性使用,此时,用水效率=各工序的水回收率=100% 5 }- D/ P4 I7 t# `$ V/ F1 k2 X
例2,石英砂过滤净水器,是全量过滤,水回收率为100%; 6 f9 ]: }; `6 a% l! a+ Q- d
但由于它要定期(有时间型、流量型、压差型三种)反洗,反洗时也要用水,而反洗污水是排放的,所以用水效率<100%, ' X( G: w, t8 x* z3 y
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。
' g& [$ P6 l- |
例3,软水机,也是全量过滤,水回收率为100%; ' D/ h: ^- f) f4 Q% M6 j+ x
但由于它要定期再生,再生时也要用水,再生废水是排放的,所以用水效率<100%,
0 z; F$ @5 F7 S
用水效率=(进水水量-再生用水水量)÷进水水量 ×100%。 / v# T5 A/ _7 u$ N* _; j
例4、活性炭过滤器
0 X# g5 j1 L6 E5 h1 a
(1)在家用净水器中,小型活性炭滤芯一般是一次性使用,全量过滤,用水效率=水回收率=100%; % G+ F, o6 Z( Q+ B4 y& n
(2)家用中央活性炭净水机(一般常为KDF十活性炭过滤,容器为玻璃钢桶):是全量过滤,水回收率为100%; ) S' L; A& y- {
但由于它要定期(一般有时间型、流量型二种)反洗,反洗时也要用水,反洗污水是排放的,所以用水效率<100%。
+ x- Y8 a$ |9 Z0 e' j
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。
, [+ d0 k) i3 t
(2)工业用活性炭过滤器,是全量过滤,水回收率=100% 但由于它要定期(一般有时间型、流量型二种)反洗,反洗时也要用水,反洗污水是排放的,所以用水效率<100%。 . f3 m/ A) {5 e$ F. \0 V" K* s2 r
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。
4 V9 Z$ x& Z3 q( ^
例5,微滤净水机,无论是工业用还是家用,几乎都是全量过滤(直流过滤)。水回收率=100%,
0 a" C: T$ S8 y4 Y6 H% I& z
由于都是一次性使用,并无清洗过程,用水效率=100%。
( p0 v+ ?# v! |2 S# t& E
例6,超滤净水机
- N$ I$ ?5 @3 K3 q5 d. q4 k$ o- P
(1)工业用超滤净水机几乎全是错流过滤(横流过滤),如某电子工业超纯水系统的反渗透前处理用的超滤装置,水回收率为90%(即有10%浓水排放)。
; m g1 {/ J: ?. c( s7 s! I6 P
此外,由于UF膜可能污堵,还要定期或不定期进行反洗(用UF出水反洗),以及药洗(包括酸洗、碱洗和灭菌洗),清洗液排放,因此,工业用超滤净水机用水效率<100%。 ' C |: w; K' _2 F' S
用水效率=(进水水量-浓水水量-各种反洗药洗用水水量)÷进水水量 ×100%。
) u) E6 J0 U1 i! b3 ]! p
(2)家用超滤净水机,多数为全量过滤(直流过滤),一般大都是外压式中空纤维膜;少数是错流过滤(横流过滤),一般大都是内压式中空纤维膜; - h; W4 o$ \6 C& y# [# s9 t
对全量过滤(直流过滤)的家用超滤净水机来说,水回收率=100%。但由于要定期清洗(快冲)UF膜,因此,如把清洗水排放,用水效率<100%;如把清洗水不排放而用作洗涤用水,用水效率=100%; ; R: p8 C! I; X" N# L) B& p6 F% A
对错流过滤(横流过滤)的家用超滤净水机来说,水回收率<100%。如把浓水排放,用水效率<100%;如把浓水不排放而用作洗涤用水,用水效率=100%。
/ ]. A5 q3 F2 S A" o
例7,纳滤净水机和反渗透净水机,无论是工业用还是家用,几乎全是错流过滤(横流过滤)。我们已在第二章中举例讨论过家用反渗透净水机的具体情况,其他的反渗透净水机和纳滤净水机的情况与此相同,也可以进行计算。 9 F( y5 v8 b9 j5 e5 N
总的来说,纳滤净水机和反渗透净水机,水回收率<100%。如把浓水排放,用水效率<水回收率<100%;如把浓水不排放而用作洗涤用水,用水效率=100%。
j5 }, Q2 P9 t9 ?# Y [四、家用净水器如何按用水效率分级? 必须以“用水效率”来分级,建议如下: - d* M( o! D5 A6 V7 g! X) G
二星级:用水效率在40%~60%(含40%,不含60%); 三星级:用水效率在60%~80%(含60%,不含80%); 四星级:用水效率在80%~100%(含80%,不含100%); 五星级:用水效率在100%
( y5 J. f( k5 {$ [3 V2 n' o. Y
有必要指出,除了反渗透净水机必须重视其提高用水效率外,在我国北方,一方面水质硬度普遍较高,软水机使用较多;另一方面,严重干旱缺水。因此,软水机在我国北方的使用同样面临着如何提高用水效率的问题。 3 v3 s8 ^, W5 Y+ d
文章来源:净水行业资深专家 顾久传
/ t D* |3 j# H: ?* M; S4 g4 w
" q) t& @, Z. e% O7 m t |
" d1 m; F, }$ e0 j Z& w; T
8 p7 P7 e* j( E( e; ~& R( U* n7 p& R4 b I: f# r# x
本文为转帖整理8 M9 i6 U' @5 f1 A7 E4 c
) N' `7 j6 @: H/ N7 W P% ~
, P+ R7 w! y$ H$ l: w8 ^( P: T$ h3 w% g( l. ^5 T! B2 I; ~# k
/ \0 G, Z+ y6 c* ~
% e E) K" u' m5 @; g1 _
$ d6 D4 ], G S: W" }: V |