2014-08-15 顾久传 一、用水效率和水回收率
3 c ^1 O; n2 i& D3 e# S T& I( { 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。
# Y& I2 j, J! C: t
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。
m! x j8 E) B! a3 u+ L( w
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。 / Q% ^' j* n+ S& V7 y% I* U
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。
2 b0 _7 ~* V- T' @1 ~, V- K% `6 L% d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:
9 c- t w4 s; i" S- K
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% - I! x5 |0 z! ]* i; Q t# B
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%
# u l' B( Z( P* t
在上面的二个公式中,请注意二点:
* c7 _8 G: l/ o" Y, `$ [ n$ S+ p+ s
(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; : o, C0 j% u3 A! v: o9 J3 ~9 N* U
(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。
( A/ V' H1 h" C6 t
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 # K6 u& `& J! ]
(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%
1 F5 |& I) L( ]
(b)计算反渗透净水机的用水效率: / Y. v% [/ j' a' l c) Q P$ O
每天(24小时)产的纯水水量=4L
* q3 \, j% s- A/ e/ [& z& x
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
! r4 P. z$ F( j/ `- Q
每天(24小时)的总进水水量(耗自来水量)=4十14.34=18.34L
5 V! F3 e* g# S1 T8 Z+ ~+ m1 G" v
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$ `! f/ p+ ?5 g) t. W) c, f6 r
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。
3 j: X% i- t( E/ @' k; @0 l. G/ u
(2)双龙头(浓水和RO膜清洗水不排放,用作洗涤用水)的情况: 4 V% n7 s/ ^2 q# _- C" x/ M8 K3 z0 M
(a)反渗透工序的水回收率=(纯水水量÷进水水量)×100%=25% # o9 D1 Y" k$ t% I. A9 T. D
(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 T1 q) _; y2 F+ P3 I/ n
例2,石英砂过滤净水器,是全量过滤,水回收率为100%; 9 w$ a# l4 I1 J- q
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%, * E$ @2 r4 ?% k$ Z5 [3 m
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。 $ h+ q4 ?) Y6 U3 Z
例3,软水机,也是全量过滤,水回收率为100%; ( M# v7 c6 L8 c! ^/ b
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%,
# ]6 k2 y2 L8 V8 f
用水效率=(进水水量-再生用水水量)÷进水水量 ×100%。
. X8 }( ~' z- n; R4 L. H: X
例4、活性炭过滤器 8 ?1 d% B/ z/ s8 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%;
# e8 [3 w: U# \9 y
(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%;
: o3 y; J$ I M! W: ^6 g3 m
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%。
7 a- p8 e U9 L$ ^# a2 {
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。 8 M: D8 |- t" P' c( n* A
(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%。
5 X* P9 J. O D/ w' s V6 B6 U
用水效率=(进水水量-反洗清洗用水水量)÷进水水量 ×100%。
2 Y9 v/ R3 K. Z0 g! ]5 p
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%,
2 }3 Q7 H( J) F2 R
由于都是一次性使用,并无清洗过程,用水效率=100%。 ; ] t9 |9 P% ^9 }$ [7 E8 F
例6,超滤净水机 ' S) P0 L6 z* z) ?
(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)。
' [; D8 ^7 j2 q9 F( L# f( ~4 j( M
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%。 + N+ \& T5 c) W. P
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%。
3 \6 t |' |/ u' g* d. s* H9 Z
(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; ) V6 z8 d. L. M4 J: J
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%; o) W$ X0 C2 }! |/ j
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%。
: Y1 x3 W6 {5 a7 j+ L0 M8 A! I3 l9 M+ 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。 $ K6 i3 l& j, V" }$ \5 j: }# V
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%。 0 [. C, h5 x. o: \# M% [/ f
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:
' P- t) l3 L- w
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%
4 G4 A' z( Y4 T0 e0 K* D- s
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 {# B# T9 F4 h5 Y2 \. J+ i1 l/ G( I
文章来源:净水行业资深专家 顾久传 + v3 N. ?- b- f' P2 k
, [. l* T- E; Z0 z* e( W% t' T% t6 C9 K* y
7 ^" k. ^8 @9 k9 ?. u) k; [3 t- ~6 p
v# g5 T0 P% k) _. d/ q4 a
本文为转帖整理
" A2 y" U4 v, W+ }' b" D. ^$ j' i# O; E$ j2 ]9 s* K9 k: l
2 J1 ~* Q2 D4 D+ T6 H# ?6 ?. J! d" o
, W, W2 ]/ E( l: g6 J. k. c. u4 X Q9 T1 r
: e# w, d1 n3 X$ q6 ]) C
|