优质的陶瓷滤芯,采用的原料应是优质的硅藻土,在隧道窑中烧制而成。笔者去过多个陶瓷滤芯厂,有的隧道窑长几十米乃至上百米,原料用进口的硅藻土,烧成的陶瓷滤芯表面均匀细腻,手感重量很轻,吸水性很好,这样的陶瓷滤芯质量就好。而质量差的陶瓷滤芯,表面相对比较粗糙不均匀,手感较重,如二个相同大小的滤芯用手掂一下重量即知,这是由于硅藻土材料不纯杂质多的缘故。另一个简易方法是把水滴在陶瓷滤芯表面,应很快吸入,陶瓷表面不留水珠,说明亲水性好,孔隙率高。
(3)微滤-超滤双膜法
北京某著名净水器生产企业,反渗透纯水机的三级前处理采用中空纤维微滤-颗粒活性炭-中空纤维超滤的模式。这一方面固然是由于该企业本身生产这些微滤、超滤膜元件,近水楼台先得月嘛;另一方面这种模式也是较好的组合。第一级采用带加强支撑的PVDF中空微滤膜,滤除悬浊物、细菌,膜脏了可以拆下冲洗,不会折断;第二级活性炭去除余氯、有机物、胶体、异味等;第三级PS中空超滤膜可以进一步去除悬浊物、微生物、胶体等。这样周密的预处理不但可以使RO膜的使用寿命更长,还可以提高纯水的回收率。笔者早年搞电子工业用水的进口大型超纯水设备,在RO装置前的预处理也是:初滤(无烟煤、石英砂、锰砂多介质过滤)-活性炭吸附过滤-超滤,实际上是相同的原理。
2、吸附元件的选择和改进
(1)颗粒活性炭滤芯
活性炭去除余氯、吸附胶体及有机物、去除异味,保护反渗透膜,作用是很大的。这里我说一个真实的故事,有一次我把某著名企业生产的电解水机(前处理与反渗透纯水机相同,也是PP熔喷、颗粒炭、炭棒三级滤芯)送到上海疾控中心检测,COD去除率居然为零(指标为≥25%),后来一问,他的滤芯是买来的,再查到滤芯厂,活性炭也是买来的。这样的活性炭及活性炭滤芯还有什么用呢?在市场上有些活性炭,是用大型净水设备已经使用过换下来的废旧活性炭(外观一样,外表一般人看不出来)晒干,卖给生产滤芯的工厂,价格低廉,但千万别买别用。净水器厂采购来的活性炭及活性炭滤芯,一定要进行抽查检验,确认其去除COD的能力。
流速和接触时间设计:按JB/T2932“水处理设备 技术条件”的标准,去除水中余氯(出水余氯<0.1mg/L)和有机物(出水CODMn<2mg O2 /L),水在炭柱中的流速应分别不大于20m/h和10m/h。更重要的是接触时间,由于吸附需要一定的时间,水与炭柱接触时间过短则来不及吸附。接触时间与水流速成反比,与炭柱长度成正比,去除余氯和有机物的接触时间应分别不小于3min和6min,这在大型水处理设备的设计中是能达到的(一般炭柱高度均超过1m),而在家用净水器中则是难以实现的(净水器滤芯的炭柱长度不可能有一米长啊!)。据我计算,水在50G家用反渗透纯水机进水流量为40L/h,在颗粒活性炭滤芯(美式滤芯,炭柱直径7cm,长21cm)中的流速为10.4m/h,但接触时间仅1.2min。韩式滤芯的直径小,流速更快,接触时间更短。因此,有些净水器采用多级活性炭滤芯串联的方法来增加炭柱的长度,也就是增加水和活性炭的接触时间。家用反渗透纯水机就是采用前置颗粒炭滤芯+炭棒滤芯+后置颗粒炭滤芯的方法。而广东某净水器厂(非反渗透纯水机),则采用了四支颗粒活性炭滤芯串联的方式来保证COD等的去除率。
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