目前， 市面上的飲用水凈水產(chǎn)品主要有超濾(即傳統(tǒng)過濾技術(shù)，一般以單支濾芯為主)和反滲透(RO)技術(shù)兩大類。而家用純水機(jī)的處理工藝多采用反滲透工藝， 由于RO處理工藝的特點， 在家庭對純水機(jī)的使用過程中， 水資源的浪費現(xiàn)象十分嚴(yán)重， 成為不得不重視的一個問題。

1 純水機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

在廠家的強力宣傳下， 純水機(jī)在日常生活中越來越受到關(guān)注。我們對目前成都地區(qū)國美、蘇寧等幾家大型電器公司的五類飲水機(jī)／純水機(jī)的銷售情況做了調(diào)查。據(jù)統(tǒng)計，A 品牌純水機(jī)的銷量占飲／純水機(jī)總銷量的3．7％ ，B品牌純水機(jī)的銷量占飲／純水機(jī)總銷量的9．5％ ， 而c、D、E品牌的純水機(jī)銷量都為0。調(diào)查可見， 目前純水機(jī)的銷售在飲水機(jī)市場所占比重還十分小，表明民眾對純水機(jī)認(rèn)識還不夠， 對該工藝不夠了解，還處于觀望階段。另外， 亦可能與純水機(jī)昂貴的價格有很大的關(guān)系； 可是， 我們對家具／裝飾城的調(diào)查情況卻相反— — 純水機(jī)占據(jù)主要市場并且以進(jìn)口產(chǎn)品居于主導(dǎo)。說明純水機(jī)在飲水機(jī)市場處于高端市場的位置， 反映了飲水機(jī)行業(yè)的未來發(fā)展方向。

國內(nèi)知名的純水機(jī)銷售網(wǎng)億家凈水和慧聰網(wǎng)等都對凈水機(jī)／純水機(jī)的銷售以及群眾的關(guān)注情況作了調(diào)查(博銳管理在線，2008)。2005年的調(diào)查顯示， 中國純水機(jī)年銷售量估計在3 000～4 000臺… 。2004年， 全國純水機(jī)銷售總量在20．1萬臺， 而到2006年全國純水機(jī)銷量達(dá)到42．8萬臺。這說明純水機(jī)的使用普及率在中國還是一個很低的水平。但慧聰網(wǎng)和多家專業(yè)網(wǎng)站的調(diào)查結(jié)果都顯示， 純水機(jī)越來越受大眾喜愛， 在同類產(chǎn)品始終是熱門搜索的關(guān)鍵詞， 這反映了純水機(jī)普及率的日益提高是純水機(jī)的發(fā)展趨勢。

億家凈水對主要銷售渠道和媒體廣告進(jìn)行監(jiān)測、消費者隨機(jī)調(diào)查、網(wǎng)站訪問熱點及搜索關(guān)鍵詞熱點，并對一定時間段內(nèi)對凈水行業(yè)(整體、分類、品牌、產(chǎn)品、城市、價格等 整體情況進(jìn)行評價， 通過專業(yè)人員對排行榜的主要數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理而得到2007年月度銷量排名前5的凈水機(jī)／純水機(jī)品牌，依此為：A品牌飲水機(jī)(超濾)，B品牌純水機(jī)(RO)，C品牌飲水機(jī)(KDF濾料)，D品牌飲水機(jī)(KDF濾料)，E品牌純水機(jī)(RO) (以上排名只是對大類的比較)。其中第2位和第5位的都是純水機(jī)， 經(jīng)過調(diào)查， 市面上銷售的純水機(jī)1O0％ 采用RO工藝。

國內(nèi)有資料顯示， 消費者2005年在對直飲機(jī)認(rèn)知度的調(diào)查中， 知道直飲機(jī)的消費者已經(jīng)有75％ ，其中有購買欲望的消費者占30％， 這些數(shù)據(jù)都表明直飲機(jī)在國內(nèi)市場呈快速上升趨勢。

2 反滲透純水機(jī)原理及存在的問題

2．1 反滲透機(jī)凈水原理

反滲透技術(shù)的基本原理是在高于溶液滲透壓的作用下，使其他物質(zhì)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來， 有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、熱源、有機(jī)物等。即反滲透除鹽原理， 就是在有鹽分的水中(如原水)，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊， 變成潔凈的水， 從而達(dá)到除去水中鹽分的目的。反滲透過程是一個與自然滲透現(xiàn)象相反的滲透過程，是以壓力差為推動力的膜分離技術(shù)， 也是目前最先進(jìn)的膜分離技術(shù)之一。

利用高壓泵將待處理水增壓后，借助半透膜的選擇截留作用來除去水中的無機(jī)離子， 由于反滲透膜在高壓情況下， 只允許水分子通過， 而不允許鉀、鈉、鈣、鋅、病毒、細(xì)菌通過， 最終獲得高質(zhì)量的純水。由于純凈水沒有細(xì)菌、病毒， 干凈、衛(wèi)生， 是軟水， 口感好，而且是小分子團(tuán)水，易于被人體吸收。且電導(dǎo)率≤2OQ，因此純水機(jī)在人們選購凈水器時成為一大賣點。目前，市面上出售的純水機(jī)的處理流程如圖1所示。

為了防止反滲透膜發(fā)生污堵， 保證水質(zhì)和延長反滲透膜的使用壽命， 原水在經(jīng)過反滲透膜時必須先預(yù)處理，第一級、第二級、第三級均為預(yù)處理階段。第一級多采用PP濾芯，作為初級過濾使用，用來去除水中泥沙、鐵銹等較粗顆粒。第二級多采用顆?；钚蕴繛V芯，針對水中異色、異味、有機(jī)物質(zhì)等進(jìn)行吸附。第三級多采用固體活性炭濾芯， 去除余氯、有機(jī)化學(xué)物質(zhì)等。第四級為RO 反滲透膜， 去除水中所有無機(jī)雜質(zhì)、細(xì)菌、病毒、重金屬等污染物。第五級為后置的活性炭濾芯， 改善水質(zhì)口感。

2．2 反滲透純水機(jī)存在的問題

為了避免膜的淤塞， 必須經(jīng)常沖洗鹽水側(cè)。當(dāng)水滲透通過膜后， 大部分的鹽被留在鹽水側(cè)， 因此鹽水側(cè)的溶液濃度變得越來越高。如果不把廢棄溶液排掉，鹽水側(cè)的礦物質(zhì)濃度最終會超出溶質(zhì)的溶解度范圍，會析出而在膜上形成水垢l6 ； 由于RO膜孔隙極小，正常自來水水壓幾乎不能透過，需借助水泵的壓力將水?dāng)D壓過去，但是， 如果滲透壓過大，使透過反滲透膜的水量增大來減小濃水的水量時，會造成反滲透膜的老化及使用壽命的降低。為了延長反滲透膜的使用壽命，使反滲透膜正常運行， 不可避免地會形成濃排水。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計， 家用純水機(jī)在生產(chǎn)1杯純水的同時， 會產(chǎn)生3～4杯的濃水，但是，用戶在使用過程中，只知道純水機(jī)會產(chǎn)生廢水， 卻對產(chǎn)生如此多的廢水的情況并不知情，而純水機(jī)的安裝人員往往都是將濃排水的管道接入下水道， 這種浪費是驚人的。

純水機(jī)的純水和濃水的比例可由廢水比器件調(diào)節(jié)，國內(nèi)品牌的純水機(jī)通常是在安裝使用過程中由安裝人員人為調(diào)節(jié)的， 但是為了延長RO膜的使用壽命并達(dá)到良好的處理效果， 純水機(jī)的安裝人員通常把純水與濃水的比例調(diào)至1：3～1：4， 大量的濃水直接排人了下水道， 這必將造成驚人的浪費。然而， 在所有采用反滲透工藝的純水機(jī)的國內(nèi)品牌生產(chǎn)商， 均未在說明書中注明純水機(jī)濃水的產(chǎn)生比例， 用戶并不知道純水機(jī)會產(chǎn)生如此巨量的棄水， 以致于這些超過純水水量3—4倍的棄水沒有得到有效的利用而白自流失。

針對北京市的情況，人均水資源占有量約300m3，是全國平均水平的1／8 ， 是世界人均水平的1／30 ， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的人均1 000m3的下限。隨著北京經(jīng)濟(jì)和社會的飛速發(fā)展，水資源不足的問題日益嚴(yán)重， 并且伴隨著比較嚴(yán)重的污染現(xiàn)象， 已經(jīng)對社會可持續(xù)發(fā)展造成不可忽視的影響【7 J。目前， 北京市純水機(jī)的普及率為4％ ， 而發(fā)達(dá)國家純水機(jī)的普及率已達(dá)到70％ …， 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 這必定也成為中國純水機(jī)的發(fā)展方向。按照每人每天飲用3L水， 每人每日的棄水達(dá)到9～12升， 就北京一個城市而言， 按人口1700萬計算，現(xiàn)有普及率水平下(4％ )產(chǎn)生的棄水量為6 120～8 160m3／d， 棄水量巨大，但是隨著人口的不斷增加和純水機(jī)的日益普及，棄水量的增加是驚人的，如表所示， 如果普及率達(dá)到發(fā)達(dá)國家的70％ 【1 J， 就北京一個城市棄水量約為107 100～142 800m3／d。在水資源日益短缺的今天，這個問題必須十分重視并加以解決。如在此基礎(chǔ)上加大對反滲透純水機(jī)的普及力度無疑使北京市的水資源危機(jī)更為嚴(yán)重。而全國的情況更不容樂觀， 尤其是那些缺水嚴(yán)重的地區(qū)。因此， 在純水機(jī)越來越受關(guān)注的情況下， 探索行之有效的方法顯得尤為必要。

3 RO飲水機(jī)棄水的減少及利用措施

政府有關(guān)部門應(yīng)強制要求純水機(jī)的生產(chǎn)廠商在產(chǎn)品說明書中標(biāo)明針對各地飲用水水質(zhì)， 該設(shè)備在某年限的使用過程中產(chǎn)生濃水的比例， 以便用戶在使用價值和節(jié)能經(jīng)濟(jì)方面作出權(quán)衡。有關(guān)部門需制定強制標(biāo)準(zhǔn)， 控制RO工藝飲水機(jī)的棄水排放率， 并從生產(chǎn)工藝上加以限制， 使棄水率不能在產(chǎn)品安裝階段人為調(diào)節(jié)， 以減少對水資源的浪費。大力支持和推廣RO純水機(jī)濃排水回收利用技術(shù)的研究，尋求最經(jīng)濟(jì)最有效的濃排水回用措施。目前，已有很多關(guān)于純水機(jī)濃排水利用的專利， 如專利“一種節(jié)水型反滲透純水機(jī)” (專利號：200610053420．1) J，“節(jié)水型家用純水機(jī)” (專利號：200420077870．0) J“純水機(jī)濃水回收再利用裝置” (專利號：200520027397．x) lo J等， 或是利用方法， 但是基本沒有得到實施， 很多家庭都是將濃水直接排放。因此， 濃排水的利用必須得到有效的落實。建議純水機(jī)的生產(chǎn)廠家針對用戶的具體情況， 提出切實可行的濃水利用措施，例如，可用濃水沖廁， 綠化等， 但是要有統(tǒng)一規(guī)范的實施章程， 在純水機(jī)的安裝過程中同時實現(xiàn)濃水回用裝置的安裝。

加強替代工藝的技術(shù)研究，在相同和相等的水質(zhì)條件下， 盡力采用節(jié)水工藝的方式， 在安全的前提下，盡可能不采用反滲透純水機(jī)。這就要求城市的供水單位和監(jiān)督單位做好相關(guān)工作， 確實保證供水單位提供的水質(zhì)能夠完全保證人們生產(chǎn)生活的需要。另外， 小區(qū)域的直飲水工程在當(dāng)前是一個可考慮的措施。各級政府應(yīng)該及時制定相關(guān)的政策， 支持純水技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)， 用行政手段、法律手段切實的保證水質(zhì)， 有效地節(jié)約用水。

對于現(xiàn)有RO工藝飲水機(jī)的問題， 可采用政策和經(jīng)濟(jì)措施來減少浪費： 制定市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)— — 對棄水超過某種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品施行市場限入； 征收水資源浪費特別稅， 用經(jīng)濟(jì)手段限制其發(fā)展； 強制實施棄水利用裝置的配套銷售、配套安裝和使用的法規(guī)。

4 結(jié)論

通過對純水機(jī)原理及其應(yīng)用的研究， 可以得到以下重要結(jié)論：

目前純水機(jī)在國內(nèi)的普及率不高， 但是發(fā)展趨勢是不可小覷的。和國外的70％ 的普及率還相差甚遠(yuǎn)，純水機(jī)的空間還很大。隨著純水機(jī)將日益普及， 純水機(jī)的棄水量驚人，尤其是在當(dāng)今水危機(jī)極為嚴(yán)重的情況下， 這種浪費無疑將會帶來嚴(yán)重的后果。在此情況下， 政府應(yīng)該采取強有力的法律、行政、經(jīng)濟(jì)措施， 嚴(yán)格控制純水機(jī)生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用等環(huán)節(jié)，未雨綢繆， 在滿足公眾安全用水的條件下， 有效地節(jié)約水資源。大力發(fā)展節(jié)水性的純水機(jī)工藝技術(shù)和應(yīng)用研究，或?qū)ふ铱商娲男鹿に嚒Ｓ行У亟档图兯畽C(jī)的棄水量，節(jié)約水資源。