摘要：随着经济和人们环保意识逐渐在提高，我们国家饮用水污染越来越严重，已成为影响人们生活健康的重大问题之一。反渗透净水机以反渗透膜为核心，通过压力差作为推动力，将溶液中的溶质与水分子分离，可有效去除水中的金属离子、小分子有机物、病菌等各种杂质，从而达到水质净化的目的。自来水通过预处理粗过滤后，再经增压泵加压后进入反渗透膜，在高压作用下水分子透过膜片并经后处理改善口感后即为纯水，浓缩后的自来水（即为浓水）通过浓水电磁阀排出。 吸咪头
引言分子动力学仿真
为使反渗透净水器能够长期稳定地运行，针对现有反渗透净水器运行过程中的不稳定因素，提出了反渗透净水器集成滤芯及集成水路的改进设计。目前市场上的大部分净水器在净化水质的同时，受到诸多不确定因素的影响；如过滤滤芯的饱和度、不同滤芯叠合使用的比例、滤芯材质等等因素。本文旨在概述在提高净水器的净水效果的同时，尽量减少各因素的影响。 1净水器的工作原理
目前市场上大部分净水器是采用阻筛过滤原理渐进式结构方式，也就是采用压力差来进行过滤。主要工作原理是通过一层层的过滤硬件设备将水中的杂质过滤掉，水质处理的核心在于过滤膜的选择。就像是用筛网去筛沙子，比网眼大的杂质将被截留。比网眼小的将被透过。水质好不好取决于网眼的大小。网眼越小过滤出的水质越干净。（1）介质过滤法：石英砂层—不锈钢滤网—PPF棉—普通活性炭—椰壳活性炭—陶瓷滤芯—绕线滤芯—钛芯—折叠滤芯—中空纤维—纳滤—RO膜；RO膜过滤是现在最好的终端过滤方式，一般也是最后一层。过滤膜的依照材质不同按以上顺序排列，越往后，效果越好。（2）常见的净水技术膜分离法：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）。厨下式净水器就是结合了介质过滤法和膜分离法两种方式，滤芯的好坏决定了净水器的质量好坏，也决定了不同机器之间的价格差别。滤芯用料越足，过滤层数越多，净化效果就越好。 2常用滤芯材质对净水效率的影响
活性炭材料是经过加工处理所得的无定形碳，具有很大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料主要包括活性炭和活性炭纤
维等。活性炭材料作为一种性能优良的吸附剂，主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定的。一般说来活性炭的孔径越小，对水净化的效果越好，但是若作为填充材料不可过小，过小可能会随水流损失并影响用户体验。既可保证净水效果，又不会造成活性炭损失。树脂滤芯是一种多孔的、不可溶交换材料，具有良好的吸附有机物作用；可使过滤液体脱、澄清、透明；可过滤颗粒、杂质；有良好的除异臭味效果；可去除水中的余氯。树脂滤芯具有造价低、工艺简单、可重复使用等特点，适用于中低端型净水器使用。反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜等，利用高压渗透差原理，将自来水中的杂质剔除，达到净化的效果。综合上述三种滤芯，经分析认为反渗透膜是比较好的滤芯材料，价格低廉，受PH、温度等因素影响较小，且使用寿命长。但是若进水盐度或水压力等条件较大，对净水效果有较大的影响，所以比较推荐不同材料叠合使用，组成多道净化工序，能最大程度上保证净水效果。
3反渗透净水器的改进设计与应用措施
3.1集成水路设计方法
集成水路设计旨在化繁为简，将复杂的管线、接头等都剔除，通过一块水路板代替复杂的水管，将大多数通水零件集成在一起，以实现水路连通功能。集成水路常用的技术有热板焊接和模具抽芯整体成型。热板焊接技术是通过金属热板直接对塑料板焊接面加热，达到一定的熔化后，退出热板，再将两个塑板件合拢保压冷却，焊接成一体，最终形成带有水道的集成水路板。水路根据设计要求布置在一块或多块塑料板上，利用塑料板的双层或多层焊接功能，实现不同复杂程度的集成水路。集成水路的成型材质是可塑性非结晶性塑料，如PP、PE、ABS等。该技术在设备和焊接工艺上都需要很大的投入，前期成本相对较高。模具抽芯整体成型技术是利用模具芯杆抽出后形成孔道，纵横排布的孔道形成相互关联的集成水路。在塑料件上进行水路布置设计，连接的孔口位于塑料件的六个面上，芯杆抽出留下的孔，一部分作为固定部件用的连接孔，另一部分不需要的孔就作为工艺孔用堵头封死，这样就形成一块集成水路板。由于受模具结构的影响，抽芯不会太复杂，形成的水路也相对简单。这种模具抽芯整体成型，没有焊接工艺，对成型材质没有特别要求，一般能注塑的材料都可以用，涉水件常用材质是PP塑料。这项技术不需要额外投入焊接设备，成本较低，能满足一般集成水路功能。
一体化化粪池>三维人体扫描3.2集成滤芯设计
传统反渗透净水器集成滤芯可分为粗过滤pp棉滤芯、压缩活性炭滤芯、精过滤PP棉滤芯、ＲO反渗透膜滤芯及后置颗粒活性炭滤芯五种。粗过滤pp棉滤芯，其作用为过滤水中固体杂质，包括:铁锈、泥沙、胶体以及悬浮物等;压缩活性炭滤芯其主要进行有机物以及存在异、异味物质的过滤;精过滤作用的pp棉滤芯主要作用在于水中细小颗粒物质的过滤;ＲO反渗透膜滤芯主要进行有害物质的过滤，如，农残、细菌、重金属离子以及病毒等;后处理滤芯其作用是有效改善水质口感，将异味有效去除。上述五种过滤单元中，粗过滤pp棉滤芯、压缩活性炭滤芯、精过滤PP棉滤芯为预处理滤芯，后置颗粒活性炭通常称为后处理滤芯。以上不同功能的滤芯可相互组合，进而形成各不一致的集成方法，若预处理与后处理功能滤芯相组合，会形成预、后处理滤芯集成，若预处理与后处理与ＲO反渗透功能的滤芯相组合，会形成预、后与反渗透膜集成等。实际生产环节，应将实际设计需求作为依据，进行不同集成滤芯的应用。
3.3确认净水器类型、功能特点
调查结果显示，消费者在选择净水器类型时，需综合考虑水质、净水需求、净水器的过滤方式、滤芯质量、用水量、家里橱柜的尺寸，安装位置等多种因素。通过调查发现“消费者
热转印墨水配方如何选择净水器类型”中，采用反渗透工艺技术处理的净水器，最受用户青睐(占53.8%)。从过滤精度与净水效果评价，反渗透工艺技术处理的净水效果好于其它几类净水器，但废水率较高，并且同时去除了大部无机盐。龙头净水器、净水壶为主的简易过滤产品价位较低，能满足大众需求，能去除水中可能含有的泥沙、铁锈、细菌、悬浮物、藻类、大分子有机物等多种有害物质。消费者可以根据净水器的功能特点选择净水器的类型。
结语
如果能够降低反渗透膜的工作压力，采用低压泵，将降低反渗透系统中元件和管路承受的压力，降低漏水概率。所以，反渗透膜制造商在低压反渗透膜技术上也开展了较多的技术研发。有效的提高了产品的可靠性。经过产品实践，该设计创新可以在净水器设计中大力推广和应用。
参考文献
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