傅申森 (上海上实城市发展投资有限公司, 上海 200021)
按 GB/T 30307—2013《家用和类似用途饮用水处理装置》的分类,家用净水机分为净水机、软水机、纯水机、矿化水机等种类。本文将重点阐述适合家庭及类似场所使用的净水机,以下简称为家用净水机。产品分类如表1 所示。
表1 净水机分类表
从广义角度看,蒸馏、电渗析、电吸附等也是改善水质的方式,只是在家庭场所不常用,在 GB/T 30307—2013 中也没有列明。从水处理的几种净化过滤方式看,有各自的截留范围,如表2 所示。
表2 水质净化过滤方式分类表
城镇人口的生活用水由自来水厂提供,水质指标需符合国标 GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》,对比一些发达国家的标准,二者之间是有明显差距的,如表3 所示。
表3 部分标准的饮用水指标对比表
表3 仅列举了小部分指标进行对比,水质检测指标范围包括感官性状、微生物、化学指标、毒理学指标、放射性等多方面,实际情况是发达国家的供水指标大大低于其标准,而国内情况是供水指标刚刚达标,供水质量差距明显。若按满分 100 分计,国内供水质量仅为 60~70 分,刚刚及格的水平。
从水源地一直到家里的水龙头,水源中的污染物种类、自来水厂的处理方式、管网的老化腐蚀、小区二次供水等都可能带来饮用水的安全问题。市政供水给工商业生产使用、消防市政用水、城市绿化使用等,家庭用水还可以具体分为洗涤、淋浴、卫生冲厕、饮用等几类。自来水水质全部达到饮用水优质等级,现阶段在我国是没有必要的,也是不经济的,所以从全社会的角度看,分质供水是一种应倡导的方式。若家庭条件允许,饮用水(包括沐浴用水)应优先采用净水机,这样更健康。2019 年我国新版饮用水国标修订工作已经启动,预计各项指标会更严格,检测内容也会增多。
部分与净水机相关的国家或行业标准汇总如表4 所示。部分净水机行业的协会(组织)汇总如表5 所示。
表4 部分与净水机相关的国家或行业标准汇总表
由表4 看可知,净水机行业发布的标准规范数量较多,前 8 种属国标,后 8 种属行标,有些内容互不相通,有些需要统一,有些需要修订。表5 中的协会归属于原有部委,各管一块,专业力量分散,全国也没有净水机的一级行业组织。净水机产出的是饮用水,需取得卫生许可批件后才可以销售,这是强制条件。净水机工作时需要用电,要 3C 认证,另外结构安全、耐压试验、使用寿命、售后服务等也应有相应的要求,在目前的标准中没有全部体现。希望净水机行业能尽快形成合力,加快标准的修订更新,与市政供水进行良性衔接,行业协会也可以发挥主导作用,适时发布各地区的市政水质地图。
全国各地的水源不同,存在某些类别的有害物含量较高的情况,而自来水厂的处理方式还是混凝、沉淀、过滤、消毒(加氯)等常规步骤,导致市政供水对于饮用有一定的风险,净水机厂家可推出有针对性的产品,应对各地区的水质差异,提供更好性价比的产品,而不是各类功能的堆砌。例如,北方地区水质普遍硬度高,可以选用离子交换功能模块,置换水中钙、镁离子,降低水的硬度;南方一些地区水质硬度不高,不配置降低硬度的功能会提高其性价比。 又如,城市的消费者,希望能实时知晓水质,厂家可增加在线检测模块,指标即时显示;另外,滤材的消耗进度显示模块也是可以选配的,这样的功能为日常生活提供了便利。再如,在广大农村地区,水源有打井的、有苦咸水的、有雨窖水的等,有些是氟超标,还有是砷超标,厂家需要因地制宜,开发某类特定类型的净水机,以应对包括电源质量不良、低温防冻、无管网压力等不良使用条件。一些特殊区域例如海岛,海水淡化受制于耗电高、蒸发慢,若开发出光能驱动、复合功能膜的材料,直接从海水中提取淡水,这样的净水机会带来更多的便利。
从信息化角度看,净水机厂家设有产品 BIM 族库,标识了接口尺寸、电源配置、耗材规格、安装位置等信息,便可以在设计阶段进行空间预留,避免后期装修返工。更进一步的是,T/CHEAA 0001.1—2020《云云互联互通-基本模型和技术要求》等团体标准 2020 年初已发布,配有这个模块,就容易和家居智能系统进行互联互动,提高了日常使用的便利性。
产水量大、使用寿命长、噪声低、卫生干净、易维护等是对一台净水机的具体要求。净水机的生产涉及 PP 过滤棉、活性炭、膜组件、阀门、泵、电器开关、壳体材料等各种材料。从配套部件角度看,膜组件是一个短板:一方面,主流膜组件都掌握在外资品牌手中,国内膜技术相对较弱;另一方面,反映膜截留性能的小分子基准物等标准都需要开发更新。增加对基础材料的研发,开发有复合功能的材料,例如,把抑菌材料应用到净水机部件中,包括水龙头、内部管道、壳体等,可解决污染物从出水口反向进入净水机内部,滋生细菌、菌落总数超标的行业难题。
从净水处理效率看,水中的杂物含量、水流速度、水压和膜的抗压性能、耐污染性能、反冲洗的设计参数等是研发的关键。对于一个净水机企业来说,没有建立实验室和检测仪器、没有研发人员、没有研发费用的投入,生产出绿色环保的净水机,则是一句空话。若仅仅依靠市场营销为主、没有研发支撑的企业未来是没有出路的。
关于水质检测,目前主流的多功能水质监测仪,仅能反映 pH 值、余氯、浊度、导电率等几个少数指标。据研究人员统计,在全球各地的水体中已发现了 2 000 种有机化合物,而每种物质采用不同的检测方法,造成全面的水质检测成本非常高,这需要加强研究、探索逆向工程的原理、拓展水质检测的便利方法。
从上述分析看到,生产出一台优质的净水机相当不容易。对普通消费者来说,品牌繁多,营销手段眼花缭乱,让人无法识别取舍。这方面,江苏省技监局推出的“产品标准领跑者”工作,起到了示范引领的作用,例如 2020 年初,江苏 A 品牌的某型号反渗透净水机,自愿公开了企标,如表6 所示。
表6 某型号反渗透净水机技术指标表
以上指标,详细表明了该型号净水机的质量,是行业内领先水准,上述产品被标注为“五星级”(最优等级),给了消费者一个简单直观的挑选参考。规范的净水机标识标签是一个好方式,标识的必要内容应包括:整机使用寿命、出水量、水效等级、噪声等,让消费者能比较识别。
消费者在挑选净水机时也要有全生命周期成本的意识,不能光看销售价格,更要了解其使用过程中的成本,公式如式(1)所示。
其中,销售价格包含净水机售价、安装配件费、安装人工费等,隐含了设备使用年限、零部件质量可靠度等因素;使用成本包含日常使用中的水、电消耗费用,隐含了净水产水率、反冲洗水量消耗等因素;耗材成本包含膜组件、活性炭、盐、PP棉等价格;其他成本包含上门服务费用、水质指标复检费用等。
根据近 3 年的全国净水机销售统计,家用净水机每年增长 15% 左右,2019 年全年超过 400 亿元销售额,行业容量大,随着人们注重生活品质、消费能力的提升,家用净水机市场还会进一步扩大。未来,净水机行业将会加快标准规范的更新和建设,鼓励研发和创新,推动行业的健康发展。