小米1A净水器拆解以及自制RO纯水机

追加修改(2020-01-22 08:13:46):
文章这里的表述存在错误： 【首先，RO膜的精度决定了大分子是不能通过它的，那就更别谈细菌病毒了。所以制好的纯水本身不含细菌和病毒。 其次，细菌病毒的繁殖需要营养物质，比如水分、无机盐类、蛋白胨和糖等，还需要氧气或者其他气体。而RO膜和水龙头之间的水路环境提供不了相关条件。这些营养物质已经被过滤了。氧气分子直径 0.346纳米，二氧化碳分子直径 0.33纳米，而RO膜的过滤精度为0.1纳米，所以纯水里面也不含相关气体。】 反渗透膜并不能简单地看成是传统意义上的一张网，不能说“直径小于孔径的物质可以通过，而直径大于孔径的物质则被阻挡”。 在网上找到一份PPT，《膜过程课件反渗透(RO)》，里面有这样的描述： “反渗透膜上的微孔孔径约为 0.5nm，而无机盐离子的直径仅为0.1~0.3nm，水合离子的直径为0.3~0.6nm，略小于孔径，无法用分子筛分原理来解释RO分离现象” 这和网上普遍存在的RO膜的过滤精度（孔径）为0.1纳米不一致。我觉得PPT写的比较专业，所以可能0.5nm比较正确。 “如果水分子直径0.4nm，无机盐离子的直径0.1~0.3nm，RO膜微孔孔径约为 0.5nm的话，那我们要怎么解释才能让消费者相信我们这个机器可以过滤无机盐粒子而让水分子通过呢？那干脆直接说孔径为0.1nm好了，粗暴简单省事”。 算了，不去讨论阴谋论了。 水分子能通过RO膜，而无机盐离子能被过滤，目前有以下几种模型： 1. 溶解扩散理论 2. 优先吸附-毛细孔流动模型 3. 扩散—细孔流理论 4. 氢键理论 5. 自由体积理论 有兴趣的自己去搜PPT看，这里就不啰嗦了，因为我也看不太懂。 这些理论总结起来，大概可以粗暴地理解为：RO膜具有亲水性，允许水分子优先通过，其他离子或分子，通过较慢或者干脆直接被阻挡。 另外PPT也指出，RO膜对气体的去除率并不高， 二氧化碳为30-50%， 氧气直接写的星号，氯气为30-70%，而其他多数金属和非金属离子的去除率在95%以上。 这样的话，支撑我压力罐不容易滋生细菌的观点的依据又少一条。不过我的压力罐毕竟新买的，还得继续用。可能过两年拆开看看里面脏不脏吧。 写到这里我又想起了以前看到过的一个观点：自来水中含有氯气，有消毒杀菌的功能。而纯水中不含氯气，所以可能更容易滋生细菌。但现在PTT里面说氯气去除率并不高。所以貌似这样讨论下去真的没什么意义。

首先，RO纯水机的DIY并不是一个简单的工程，你需要做如下准备：

1. 有一颗生命不息，折腾不止的心，确保不会半途而废。

2. 工具。

3. 优秀的动手能力，可保证螺丝等零部件的正确拆卸与安装。

4. 基本的理工科及数学知识，可以保证测量尺（卷尺）、电动工具、螺丝刀的正确使用，管路水管的正确裁切，并能解析水质净化原理并排除故障。

5. 基本英文认知能力，有助于识别零部件上各种深奥的标识（比如滤瓶上面in, out, in, out, in, out……等标识）。

6. 1000余元的大额闲散资金。

7. 淘宝等购物类APP的熟练操作能力，确保和供应商能进行流畅的沟通。

下面开始正文：

第一部分 1A净水器拆解

购买的第一台纯水机是小米的台上式，价格还行，当然主要还是为了预防卖垃圾净水机骗老年人的不法分子。反正我是不太相信喝纯水会使我身体更健康或者更不健康的说法。都是JS的营销手段而已。不同阵营的厂商抛出矛盾的观念，弄得你一头雾水一脸懵逼，然后只好乖乖掏钱。但有一个事实却不能忽略：纯水的口感确实上乘，是一种喝完之后不太能回得去的东西。

使用RO纯水机已经第三年了。第一台使用了两年，没有出现问题。后来搬了家，考虑到体积，于是于2018年11月购入了一台小米1A。

很不幸，就像网上流传的那样，小米净水器是刚过保就得坏，于是在2020春节前夕（2020年1月份），它出现故障了。在不打开纯水水龙头的情况下，水泵会间歇性的工作，水龙头上面的指示灯也会被点亮。我在想会不会是水压太高了，于是我调了下家里的总闸。故障依旧。本来想叫售后来修，但网上说过保了价格要几大百。想想算了，不如自己拆开看一下。感觉原因多半是电磁阀坏了，或者堵了。

工具上场：

顺便给大家推荐一个小工具，针对狭小空间设计的棘轮螺丝刀（关键字：弯头螺丝刀）：

下面是拆解过程（拆的时候没有拍照，这些是后面补的）

内部结构图及各部件名称

这张是集成水路的水路图（不确定走向是完全正确的，因为这是我按我认为最合理的方式画出来的）

1A和DIY水路图的比较（同样，也不保证100%准确）

先简单分析下DIY纯水机的几种工况（由于本人非专业人士，资料主要来源于网络，网络上没有的依靠自己独立思考而来，所以疏漏和错误在所难免）：

各部件的作用：

低压开关：首先它是一个开关，用来控制水泵或/和电磁的开合。压力开关是通关感应压力的大小来实现开合功能的。对于低压开关，当自来水压力过小或者停水的时候，它能切断供电，纯水机不工作，防止机器空载，保护机器。如果纯水机电脑板带屏显，会显示缺水。

高压开关：原理和低压开关类似。其作用为，当它检测到压力超过预定值的时候，切断供电，纯水机停止工作，防止水路压力过高产生损坏。压力降低时，恢复供电，纯水机开始工作。

其他零部件比较简单，不需要解释。

DIY纯水机的几种工况：

1.开机制水状态

打开纯水水龙头，高压开关处压力降低，恢复供电，电磁阀打开，水泵开始工作，机器开始制水。

2.关机未制水状态

关闭纯水水龙头，高压开关处压力升高，然后供电被切断，水泵停止工作，电磁阀闭合，机器停止制水。

3.自来水停水状态开机

打开纯水水龙头，低压开关处压力低，切断供电，纯水机不工作，电脑板显示缺水。

4.反冲洗

纯水龙头关闭，废水电磁阀关闭，水泵开始工作。系统压力升高。压力达到预设值（或者说是达到水泵能加压的最大值？），废水电磁阀打开，实现反冲洗。

图上原理是根据自己的理解写的，同样也不保证正确

1A的工况：

把1A拆掉之后，震惊了，居然只有这么几个零件。没有高低压开关，没有废水电磁阀，没有止逆阀，滤芯也少一级。零件少这么多，那它是怎么工作的呢？

首先说一下增压泵。增压泵应该是属于自启泵，只要有水流经过或者说泵进口和出口有压力差，泵就会自动启动。所以在纯水水龙头关闭的情况下，电磁阀必定是关闭的，不然水泵就会把自来水抽到下水道了。在制水的时候，电磁阀打开，这样才会有水流通过。DIY的净水器是通过高低压开关来控制电磁阀的，而1A没有这两个部件，所以我猜1A可能是通过水龙头内部的电路来实现的。1A的水龙头带LED指示灯，用来指示纯水的TDS值，可能里面顺带还有一个快关？总之，为了省成本，还是下了一番功夫。

水龙头LED指示灯在主板上的接口。超出了我的知识范围，看不懂。

水龙头LED指示灯在主板上的接口。超出了我的知识范围，看不懂。

下图是1A的增压泵参数。注意看额定流量，2.1LPM（liter per minute）。因为400G的制水速度大约是1LPM，纯水和废水比例为1：1，所以废水大约也是1LPM，加起来一共2LPM。这个数值和额定流量基本相等。本来没问题，但是如果和网上DIY的增压泵比的，这个数值是偏小的。比如我买的400G增压泵的额定流量是2.5。同样，估计也是为了省成本吧。

再来一张全家福

第二部分 RO纯水机DIY

首先是水路图（网上还有其他水路图，虽是大同，但有小异。在开始之前应该多看看）

图中红色部分为废水比例调节的示意图，我的清单里面没包含这部分，因为我买的春节没发货，不知道使用效果

原理在前面已经做了比较详细的分析，这里就不罗嗦了。

需要购买的零件：

1.进水三通球阀（我是用的1A遗留下来的）

2.减压阀（好像也叫稳压阀，防止进水压力过高。装在进水球阀之后）

3.高压开关和低压开关（低压开关是用在自来水端，高压快关用在纯水端，所以一定要注意接口大小。一般自来水端用的3分管，纯水端用的2分管）

4.进水电磁阀和废水电磁阀（和高低压开关一样，进水是用在自来水端，废水是用在废水端，一般自来水端用的3分管，费水端用的2分管）

5.3个普通滤瓶（这个貌似都是通用的，有贵点的也有便宜点的。因为我就只买过一次，所以没办法推荐。不过我是买的30多点，不漏水，看着挺结实）

6.1个RO膜滤壳（至于选择多大的RO膜，后面再分析）

7.RO膜滤壳支架，还有T33支架。

8.普通3级滤芯和RO膜。RO膜需要和滤壳配套使用，有型号区别。普通3级滤芯是通用的，因为更换时间比较短，可以多买几套。

9.T33后置滤芯（这个是滤壳和滤芯一起卖的，以后更换也是一起更换。据说它是为了改善口感二存在的。）

10.增压泵（这个要和RO膜的流量配套。本来打算用小米拆下来的，结果支架不一样，不方便安装。我买的120元的400G邓元泵）

11.纯水水龙头（这个当然是买不锈钢的，最好双出水，一个出纯水，一个出净水。净水是经过前三级但没有经过RO的水，使用的时候水泵不工作。用来洗菜洗碗不错。）

12.普通滤瓶专用的3分外丝转2分或者3分快接接头。推荐用3分的吧。一个滤瓶2个，最好多买几个，万一漏水或者损害方便更换。

13.RO滤壳用的接头，也是外丝转2分或者三分，具体需要看你选购的滤壳了。

14.两分弯头和三分弯头若干（如果想要美观点，就多买点，反正便宜。弯头的卡子也要多买点，这东西老板可能不会送给你）

15. 2分三通若干，三分的也可以准备两三个，332，223的三通同样也可以准备两三个。

16.止回阀2个（除了途中标的位置，废水管子上也可以装一个）

17. 2分和3分管子若干（一般都是5米10米起卖，买一份就够了。如果老板没有送切管子的工具，可以自己买一个。好像卖这些东西的老板都比较抠？买几百块的都没给我包邮。）

18. 生料带若干（这东西也有质量好的和差的，尽量买品牌的吧，如果漏水也更方便撕下来）

19.螺丝（我在几个店买的东西，没一个老板送螺丝。你需要用到的螺丝包括：增压泵固定螺丝，滤瓶固定螺丝，RO滤壳支架固定螺丝。 部分电磁阀和压力开关上也有螺丝固定孔，但是一般不好固定，所以可要可不要。多买几颗吧，万一手残滑丝了。）

20. 3分和2分球阀若干（球阀不是必须的，但是在合适的地方装上，检修或者换滤心的时候更方便。免得水喷得满地都是）

21. 架子和压力表（我买的所谓的made in Taiwan的, 真假未知，但是感觉质量还可以）

22. 电脑板（感觉价格差别很大，所以便宜的就好。至于要不要带TDS显示的，那就要看你家里的情况了。如果是长期放在厨柜里面，平时都看不到显示屏，那就没意义。买只检测笔就行了，因为笔便宜。）

23. 24V电源（我也是用的小米遗留下来的）。

24. 压力罐（需不需要同样看后面分析）

组装过程很简单，最麻烦的地方就是缠生料带的地方漏水。就像前面说的，尽量买好一点的生料带。

这里有一个地方需要注意。在没有缠生料带的时候如果拧10圈刚好到底，那么缠了生料带之后，可能你拧到第七圈第八圈就差不多了，这个时候就不要再继续拧了。因为太紧的话，反而会漏水。橡胶垫圈和生料带都一样，切记不要拧得太紧，不然反而会漏水。如果发现漏水，记得一定要把接头和滤瓶里面残留的生料带清理干净。如果试了几次还是漏水，考虑更换接头甚至滤瓶。生料带要缠10几20圈的样子吧，我反正是缠到看不见螺纹为止。生料带有厚有薄，具体数值其实参考意义不大。有几个口我重复了好几次才不漏水的。

快接头一般不会漏水，至少新的时候不会漏水。不过管子一定要切平整，最好用专门的切管子的工具。老板一般会送的。前面也说了，不送的话记得自己买。

快接头如果不好拆的话，用两个螺丝刀压着。因为如果用手的话，会很疼。我已经装好差不多10来天，收指还疼。

机器装完之后，我又查了一些网上的资料，自己也思考了一下，现在和大家分享一下关于RO膜流量（50G, 75G, 400G，600G等），更换时间以及压力罐的一些想法。

首先是压力罐

因为我接触的第一台纯水机是小米的台上式，当时从网上了解到的介绍（已经不记得是官方宣传的还是网友自己发布的）是：纯水机之所以需要一个压力罐，是因为小流量的纯水机制水速度过慢，使用起来不方便，需要一个罐子把水存起来。因为有个罐子把水存起来，所以带压力罐的纯水机存在二次污染的问题。而400G及以上的纯水机就不存在这个问题，因为它们的制水速度很快， 不需要压力罐。这话听起来非常有道理，至少我是相信了好几年。要不是这次DIY了一个，可能这辈子都要相信下去了。

压力罐真的会生细菌吗？

首先，RO膜的精度决定了大分子是不能通过它的，那就更别谈细菌病毒了。所以制好的纯水本身不含细菌和病毒。

其次，细菌病毒的繁殖需要营养物质，比如水分、无机盐类、蛋白胨和糖等，还需要氧气或者其他气体。而RO膜和水龙头之间的水路环境提供不了相关条件。这些营养物质已经被过滤了。氧气分子直径0.346纳米，二氧化碳分子直径 0.33纳米，而RO膜的过滤精度为0.1纳米，所以纯水里面也不含相关气体。

再来看看压力罐里面的情况

压力罐并不是一个简单的储水桶，它里面有一个气囊，你可以把它想象成一个气球。我们可以通过F向气囊打气。在压力罐没有装水的情况下，气囊会充满整个压力罐，里面没有多余空间容纳空气。当水泵开始制水，压力罐里面的气囊会被压缩，罐体内开始储水。气囊被继续压缩，当达到预定值的时候，高压开关切断电源，制水结束。当打开水龙头，由于气囊有压力，罐体内的水会被压出水龙头。所以罐体内和水接触的部分也不会储存空气。

家用罐子一般也就能装5-7升，一个家庭一般一天使用5升水没问题。所以罐子内的水储存周期不会太长。

综上，水源没有病毒和细菌，水路环境也提供不了病毒细菌生长繁殖的条件，水的储存周期也不长。所以压力罐会滋生细菌这个说法貌似不太靠谱。当然，如果要严谨的话，还得通过实验数据来说话。可惜我没办法提供。

所以我装好机器后又买了一个压力桶。（在网上还搜到一个压力罐爆炸的文章。哈哈。这东西压力没么大，不会出人命的。）

当我买了压力桶后，我又在想，既然有了压力桶，我为什么要装400G的膜呢？75G甚至50G就够了，膜要便宜好几倍，水泵也要便宜很多。貌似又浪费钱了。

但是，事情没有这么简单。

一般厂家推荐RO膜的更换周期为2年，包括DIY的和小米的都是这样推荐的。这个没有问题，毕竟厂家都这样推荐，自然有它们的道理。问题就在于不管是600G, 400G还是75G，50G，它们都推荐2年更换。厂家真是把我们的智商按在地上摩擦。我们来简单算一个账。假设一个家庭每天食用5L纯水，那么两年下来一共要食用365*2*5=3650升。50G的膜一分钟可以制水0.13升，那么3650升水需要50G的RO膜工作468小时。如果换成400G的膜，3650升大约需要400G的RO膜工作60小时。那么相当于你现在告诉我，同一个厂家生产的同一系列的产品，规格小一点的卖50，可以使用468小时，而规格大一点的卖200，却只能使用60小时。然后最终它们的工作成果一样？这只能说明2年更换这个推荐不靠谱。

于是继续在网上搜，看到了如下一些观点和情形：

1．有人用了7年才换

2．一般也要用3-5年

3．厂家的保修一般都在3年

4．RO 用久了制水速度可能会下降，但是只要没坏，制水的品质是一样的

5．RO膜的使用周期并没有一个固定的说法，它和使用环境和条件有关。

至此，我们基本可以得出结论了：RO膜的更换没有固定的周期，坏了再换，没坏就继续用，管它是10年还是8年。那怎么判断RO膜坏了呢？其实它就是一张网，坏的话不外乎两种情况，一是网眼被堵住了，制不出纯水或者速度很慢；二是网破了，自来水直接流出来了，制水速度突然变快，TDS值异常。

现在也可以得出另外一个结论了。虽然我装的400G的膜，同时还配了压力桶，但这并不代表我的膜的使用成本会增加，因为毕竟我现在不用再去遵守2年一换的那个推荐了。如果RO膜的生命周期按制水工作时间来推算的话，400G似乎还更划算。50G的工作500小时可以制水0.13*60*500=3900升， 而400G的工作500小时可以制水1*60*500=30000升，50G的50元，而400G的只要200元。同时，400G的因为制水速度更快，水泵，电磁阀等配件的工作时间都会缩短，它们损坏的几率降低。似乎成本又进一步降低了。

当然，这些都只是推断。

再谈一谈压力桶的问题

为什么我有了400G的膜，还要买个压力桶？主要是因为TDS值。用过纯水机的都知道，纯水机关机一段时间后，由于水泵停机不再提供压力，RO膜的两端会产生正向渗透（前文有图，可以看着图理解），导致纯水端的浓度增加，TDS升高。打开水龙头时最开始出来的是这部分水。这部分水饮用完全没问题，只是口感非常差。小米的做法很科学，TDS探针返回的信息通过水龙头上的LED展示出来，用不同颜色表示不同的TDS值。使用者可以很方便的知道什么时候出来的水可以直饮，什么时候需要再等等。而DIY的净水器要实现这个功能貌似有难度。所以只能退而求其次，加装一个压力罐。这样关机后再开机出来的TDS较高的水先流入压力罐，和之前的纯水混合，虽然会提升罐内纯水的TDS值，但是提升范围有限，总体依然属于可以直饮的纯水。就像我在开篇提到的一样，我们饮用纯水，可能更多的原因是为了追求口感。只要口感没问题，什么都好说。

虽然我努力为400G加压力罐的组合进行了辩解，但是这个组合依然比较奇葩，并不长常规。至于各位老哥要选择什么样的组合，400-600G的无罐，还是400-600G的有罐，或者是常规的50-100G的有罐，请根据我上文的分析以及自己的思考去选择。

关于TDS，再多说一点

有人说TDS低代表水质好。然后又有人把TDS到底是什么分析了一遍，得出一个结论，TDS并不直接代表水质的好坏。而我要说的是，从你家的纯水机出来的水，如果TDS低，那确实说明水质不错，同时纯水机工作正常。要是TDS高了，那可能是你家的RO膜坏了，可以考虑更换了。如果你对自己家里的纯水机出来的水的TDS进行过多的解读，其实没有意义。So, we might as well call it total dissolvable sh!t. It would make more sense. 所以准备一直TDS检测笔，还是有意义的。

总结

品牌净水器在很多方便都很坑，比如滤芯价格，非常规的内部设计，不通用的配件，过保后高昂的维修价格，短暂的保修时间等等。而DIY净水器则有一套完整的方案，配件具有通用性，配件价格相对较低，DIY的过程也并不复杂，滤芯价格也相对较低，可以极大的降低我们的使用成本。如果你喜欢，所有配件都可以买最好的，这样品质感也不会差。喜欢折腾的老哥们赶紧动起手来吧！