2014-08-15 顾久传 一、用水效率和水回收率8 s* n- |8 s, i$ V! i/ M
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。 4 S2 D1 }: F# L+ n
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。
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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。
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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。 & a# @5 v) h: V6 n8 Q7 t) H7 R
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: ! x9 _5 n g6 n7 X" S- [' J2 w+ V
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% % z5 N+ q2 {( h' V
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% 8 `8 G3 \3 C2 A Q
在上面的二个公式中,请注意二点:
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(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;
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(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。
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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
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(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%
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(b)计算反渗透净水机的用水效率: 2 |' X3 f, i$ i( g/ u& C9 O( ~$ j% n
每天(24小时)产的纯水水量=4L 0 m2 y9 [/ z5 W- B' J% S
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
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每天(24小时)的总进水水量(耗自来水量)=4十14.34=18.34L ! j* T0 {* v; Z; ]( }3 V7 E8 T1 m
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% ' H/ v4 K) O2 p6 d3 _
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。
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(2)双龙头(浓水和RO膜清洗水不排放,用作洗涤用水)的情况: 3 {( ~* L8 r' ~3 I) c! N! V" U
(a)反渗透工序的水回收率=(纯水水量÷进水水量)×100%=25% % b+ s' e6 A) {* x X. h$ Y
(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%
4 w1 d) K# b5 Y* w1 I, @; t6 i5 z1 K例2,石英砂过滤净水器,是全量过滤,水回收率为100%;
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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%,
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用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。 / |3 Z4 A/ g0 y
例3,软水机,也是全量过滤,水回收率为100%; ! J6 a+ d5 B+ R+ V3 x' ^2 ^
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%,
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用水效率=(进水水量-再生用水水量)÷进水水量 ×100%。
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例4、活性炭过滤器 - y, y" Z8 B* O: x1 z
(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%; 0 s8 P: s- b$ d( w# q7 k
(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%;
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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%。 1 S5 M1 ~2 R* [
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。 0 t. ]- x9 w; k0 J9 z' _$ `; l
(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%。 8 Y! \. t* v1 u7 f
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。 3 g, m1 [* E5 n% s* o
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%,
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由于都是一次性使用,并无清洗过程,用水效率=100%。 0 z9 D0 h+ S3 a. O% _7 \: b3 g
例6,超滤净水机 2 }: A8 D) J0 x9 c2 [) s k
(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)。 % O7 F* ?1 s( q* Y
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%。
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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%。 1 K/ ^+ v0 x* x! `
(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; ) o6 z* d; A2 [: D. z
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%;
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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%。 G$ \! i, i* \2 [4 }3 \* y
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。 4 I7 ~ Q; `+ S5 F" O- R4 S% N Q
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%。 ' q4 g7 S0 Z( A: e+ @3 H0 W) U: }
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:
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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%
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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。
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文章来源:净水行业资深专家 顾久传
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