美国的瓶装水市场正在崛起，现在每年超过110亿美元，成为今天饮用水质量的基准。根据国际瓶装水协会过去五年的统计数据，没有人因瓶装水而患上胃病，而在同一时期，超过1600万人抱怨市政供水引起的胃病。（1）几乎所有的瓶装水都是使用市政自来水生产的，使用大型反渗透系统，矿化和臭氧化。然而，在家中使用瓶装水存在缺点，包括：

• 消费者必须携带沉重的瓶子或注册昂贵的交付。
• 费用高：一个四口之家每月可能花费100美元或更多。
• 需要处理和回收塑料
• 隐藏的水污染风险（将瓶子暴露在阳光下可能导致塑料和饮水机中的化学品的紫外线加速泄漏需要定期消毒）。

相比之下，家庭RO市场只是瓶装水市场的一小部分。自20世纪80年代以来，已经引入了三种值得注意的家庭RO系统。第一和最广泛使用的类型是公知的，并且包括：

• 带有活性炭的预过滤模块，可减少许多杂质并将氯转化为氯化物
• RO 膜
• 净化水（隔膜/空气）储罐
• 后过滤器
• 一个内置的截止阀，当收集罐中的压力达到进水自来水压力的大约三分之二时，关闭进水流量

该系统的主要优点是简单性和可靠性。与大多数系统一样，也有缺点，包括：

• 多达8到14升（2.1到3.6加仑）的预过滤水可以排水，同时只收集一升（0.3加仑）纯净水。
• 部分充满空气的储水箱非常大，难以装入小厨房。
• 在许多情况下（特别是在发展中国家），预过滤筒需要经常更换，因为自来水质量差和预过滤水量大，其中大部分被丢弃到排水管中。
  第二代系统是由直接流反渗透过滤器而无需在储罐。在90年代中期，推出了第一个全自动，泵驱动的紧凑型RO系统（~1.2 L / m或0.3 gpm）。后来的进入者是无槽1.2至1.5L / m 流量系统。由于多种因素，这些系统并未成功：
• 可靠，按需，高流量的 RO需要大型预滤器滤芯。
• 有一个高盐在第一几百毫升纯水由于内容盐 浓度之间的平衡滞留物和渗透物的RO的两侧膜盒中，给定之间几小时过滤周期。
• 房主的生活用水成本增加，这是低住宅销售的一个主要因素。
  

十多年前，美国推出了水上RO系统，并在几年后被宣布为消费者报告的第一选择。所谓的水上水系统由纯水收集罐组成，收集水并在大气压下储存（见图1）。当打开纯净水龙头时，阀门允许自来水压力通过柔性隔膜施加，将纯净水推出。它在水收集期间没有产生背压，并且罐可以完全用纯水填充。

大约六年前，在美国和俄罗斯推出了两种基于水上储水箱的紧凑且价格合理的设备。紧凑型水上RO的美国制造商后来由于质量问题和可靠性差而被宣布破产。虽然水上RO系统优于水/空气RO系统，但由于以下几个因素，它们无法在家中更换瓶装水：

• 水回收得到改善，但仍产生大量的排水。
• 它们未被认证为微生物净化器。
• 自动阀门系统需要非常精确，以多米诺骨牌方式打开和关闭。这使得水上RO系统制造过程更加困难，限制了竞争对手的数量。
• 分接压力必须大于1.5 bar至2 bar（22.5至30 psi），以使多米诺骨牌式连续系列阀门正常运行。

涉及所有家用RO净水器的另一个问题是RO 膜滤芯几乎普遍地运输干燥。NSF认证的RO 膜制造商在使用前需要24小时水洗。除非滤水器经销商在安装前对其进行清洗，否则任务将由消费者承担。

• 今年早些时候，另一种带有电驱动隔膜泵的循环水上水RO洗涤系统进行了测试（见图1）.RO洗涤系统设计具有高渗透 回收率（高达80％）。该阀周期性地打开，快速的突发精矿流过排出阀并清洁膜无论是在，过滤周期和其间的时间间隔过滤。流入水 - 水收集罐的自来水进入电动隔膜泵，以1L / min的流速通过RO 膜泵送在流回回管之前回到水上水箱。将净化水收集到5升（1.3 加仑）水包水收集罐内的内部橡胶囊袋中，并任选地收集到外部较大的标准水/空气罐中。最低要求的入口抽头压力为0.8 bar，以保持内部阀门/泵系统运行。该系统具有以下技术特征：•标准设置为60％纯水回收率（渗透液 / 浓缩液 = 60/40）
  
• 五升水上储水箱，内有一个薄壁的五升橡胶收集袋
• 两个预过滤筒（5 微米 2.2英寸外径，10英寸沉积物过滤器和复合2.2英寸外径，10英寸碳/螯合纤维块CCFB）。CCFB碳块由粉末状活性炭，聚合物粘合剂和螯合亲水 离子交换纤维制成。亲水性纤维（具有形成羧基和胺基的络合物的10至20 微米直径的纤维）在俄罗斯的伊万诺沃制造。螯合离子 -exchange组提供额外的选择性吸附 能力朝向重金属和大的污物附着性。与仅包含粉末颗粒的标准碳块相比，亲水性毛细管纤维在筒上的压降降低了两到三倍，同时过滤固体。
• 第一个Mg / Ca矿化盒2.2英寸外径，10英寸（紧接在RO 膜之后）
• 第二个Mg / Ca矿化剂外径为1.25英寸，RO罐中为4英寸
• 在循环水 - 水RO中产生的水矿化测量为在0.4至0.7meq / L组合的钙和镁之间，当RO 渗透物在罐中储存72小时时测量的最大值，并且当测量最小值时测量最小值。该渗透物罐中完全排空和渗透水通过矿化从饮用水龙头直接流出。
• 在纯水出口之前使用1.25英寸外径，3英寸活性炭块（和0.1 微米，0.75平方米的中空纤维膜滤芯）进行后渗滤（来自日本制造商的中空纤维膜滤芯） ，经日本健康与食品管理局认证，去除至少99.9999％的细菌）。根据美国EPA微生物净化器测试方案，该系统经历了三个月的连续容量测试，在细菌和病毒测试的规定容量为0％，25％，50％，75％和100％。
• 内置电子控制器根据隔膜泵运行的时间来跟踪，以确定何时需要更换滤芯。LED指示灯位于每个滤芯对面。警报为用户提供服务柜台下系统的信号。LED灯显示必须更换哪个墨盒。控制器中的重置按钮用于在每次更换墨盒后重置系统。

这种新型和标准的五级RO系统与增压隔膜泵的比较性能可以在图2和表1中找到。实验条件包括：

• 进料：20 meq / L 总硬度水（10 meq / L碳酸氢盐[HCO 3 - ]，10 meq / L氯化物[Cl - ]）将meq / L转化为mg / L，ppm或每加仑颗粒用于硬度
• 压力：50 psi
• 每日选择50升渗透液
  

在罐完全充满后，隔膜微型电动泵自动关闭。记录用泵入排水的水量填充罐的时间。继续测试直至收集到1,000升渗透物。

这种循环水上RO系统的缺点是它需要24V电源和内置微型隔膜水泵，阀门，电子控制器和中空纤维膜后滤器，系统比简单，机械控制的RO系统。

结论

水循环RO与循环电泵驱动的浓缩物 再循环和完全充满RO净化水和阀门开启爆发型浓缩物排放的渗透物收集罐被测试具有高渗透水回收率。随着迅速提高电子技术，更便宜的，更高的流量，较低的压力电阻 RO膜，与切入成本和控制器的尺寸相结合，电动泵和其他电驱动组件预期加速家用RO水的进步和竞争纯化 。预计40多年前发明的水包水饮用水RO系统将从这些进步中受益。