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小区纯净水系统设计方案的介绍

来源:海德能膜公司作者:海德能膜发表时间:2013-05-21 15:21:25

  所谓管道直饮水,即采用分质供水的方式,在居民小区或公共建筑(如宾馆、学校等)内设净水站,以自来水为源水,经深度处理、加工和净化,在原有的自来水系统外,再增设一条独立的优质供水管道,将净化后的优质水直接输入至各家各户及用水点,供人们饮用。与瓶(桶)装水相比,管道直饮水具有更为明显的工业化特征,是时代发展的必然趋势。

  一 管道直饮水系统的技术优势

  目前,海德能膜厂家传统的自来水系统正面临着来自多方面的威胁:

  1.无论是地表水源还是地下水源,受整体环境恶化,工业废水、生活污水的不当排放等影响,已经呈现出恶化的趋势。

  2.传统的“混凝—沉淀(或澄清)—过滤—加氯消毒”的水处理工艺,对水体中的溶解性有机物和低分子物质难以去除,而这些物质中有些就具有“三致”特性。

  3.残留在水体中的“三致”等微量有机物,经氯化消毒后,其危害性有增强趋势,且余氯直接导致自来水出水感观难尽人意。

  4.由于城市供水管道均有相当长的历史,各种杂质和微生物粘附在管道内壁,二次污染的可能性较大。另外,小区的蓄水池、加压泵站、屋顶水箱及二次管网的管理等,也对自来水水质产生着不同程度的影响。

  针对与此,管道直饮水系统在水处理工艺上,采用吸附、氧化、生物降解和膜滤等方式,经过科学组合,对原水进行深度处理,使得出水水质完全符合《饮用净水水质标准》(CJ94—1999)。在材料选择、设备使用上,管道直饮水系统采用绿色环保管材如无规共聚聚丙烯(PP-R)管 、交联聚乙烯(PEX)管等,阀门、水箱等采用不锈钢制品,从根本上杜绝了二次污染的产生。 在输水方式上,通过采用微机变频恒压供水设备循环给水,管道直饮水系统实现连续调节,从而进一步保障了出水水质的安全可靠。

  二 几种管道直饮水处理技术比较

表一
项目 活性炭吸附技术 膜分离技术 臭氧氧化技术 紫外线消毒技术 臭氧+活性炭联用技术 生物活性炭技术
原理 利用发达的孔隙结构和巨大的比表面积,达到吸附作用 利用膜的微孔对水中的杂质进行筛分。 通过氧化反应改变水质并消毒,还可去除色度和嗅味。 与微生物的生命中枢DNA产生光化反应,使其死亡或失去继续生存与繁殖的能力。 臭氧氧化消毒+活性炭吸附 1生物降解 2物理吸附
适用范围 对色度、嗅味及分子量在500—3000μ的有机物及憎水有机物有明显的去除效果。 广阔 用作预臭氧氧化(有机物和无机物)与后臭氧的灭菌、消毒、富氧 杀菌、消毒 广阔 广阔
技术特点 1微孔是主要吸附区域。
2受有机物特性影响:憎水、溶解度小、极性弱的易吸收。
1水质与膜孔径大小有关;
2少投甚至不投加化学药剂;
3占地面积小、便于实现自动化控制。
反应速度和参与反应的物质、臭氧浓度及接触时间有关。 1安全、可靠、运行管理简单;
2经济实用,无有害产物
1改善和提高了活性炭的吸附性能;
2 延长了活性炭的使用周期;
3运行费用相应减少。

1增强了水 中溶解性有机物的去除;
2延长了活性炭的再生周期;
3出水水质提高,运行费用减少。

不足 1价格较高;
2为保证吸附容量须定时再生或更换
1膜易受污染;
2一次性投资和运行费用较高。
1部分有机物不易被氧化
2易引起细菌繁殖
受光源强度,灯管寿命影响,无法实现持续灭菌。    
备注 一般与臭氧氧化、生物降解等技术联用。 1膜的孔径可根据介质粒径选择;
2 尽量控制膜污染。
较少单独使用 一般置于净水常规处理后,俗称后处理。   不与预氯化处理同时使用
表二
项目 微滤(MF) 超滤(UF) 纳滤(NF) 反渗透(RO)
1膜孔径 0.1μm~2μm之间 0.001μm~0.1μm之间 1nm~0.05μm <1nm
2操作压力 0.05MPa~0.3MPa 0.04MPa~0.4MPa 0.5MPa~1.0MPa 1MPa一2MPa
3适用范围 被作为作为超滤、反渗透或纳滤的预处理或活性炭过滤的后处理设施。 大分子有机物、悬浮物、细菌、病毒和其它微生物等。 适用于硬度和有机物高且浊度低的原水。 制备纯水
4技术特点 设备简单,操作方便,通水量大,工作压力低,制水率高。 与微滤技术相似 可对原水部分脱盐和软化,去除、色度、细菌、溶解性有机物和一些金属离子等。出水口感好,是一种适合于在优质饮用水生产中采用的膜过滤技术。 几乎可去除水中一切杂质,包括各种悬浮物、胶体、溶解性有机物、无机盐、细菌、微生物等。
5不足 有机污染物的分离效果较差。 与微滤技术相似 常以微滤或超滤作预处理工作压力较高,有一定的制水率。 工作压力高;制水率低;能耗大。
6备注 微滤冲洗一般可用水反冲洗,必要时可采用化学清洗。 与微滤技术相似 孔径介于超滤膜和反渗透膜之间 生活饮用水宜进行矿化处理

  表一、表二列出了常见的管道直饮水处理技术。对于不同的系统来说,其工艺选择、流程设置要综合考虑原水的水质情况、出水的水质要求,结合经济(投资、运行费用)、管理等多方面因素,有针对性的进行科学匹配、优化设计。

  三 几种管道直饮水系统管材比较

  好的水质更需要优良的管材来输送,决不允许二次污染。因此直饮水系统管材的要求可初步概括为:

  安全可靠,便于施工,不易结垢,水力特性优良,使用寿命长,具有较好的性价比等。

表三
管材
项目
管材名称
铜管 无规共聚
聚丙烯
(PP-R)
聚丁烯
(PB)
高密度聚乙烯
(HDPE)
交联聚乙烯
(PEX)
铝塑复合管
产品规格 均有 20-125 20-110 均有 16-50 16-50
卫生性能 较好
连接方式 机械 热熔 机械 热熔 机械 机械
价格比 2.7 1.0 2.0 0.85 1.3 1.6
主要适
用范围
冷、热水系统 冷、热水系统;饮用水系统 冷、热水系统;饮用水系统 冷、热水系统;饮用水系统;燃气 冷、热水系统;地热 冷、热水系统
主要布
管方式
明、暗敷均可 明、暗敷均可 暗敷 明、暗敷均可 明、暗敷均可 明、暗敷均可
主要特点 耐压、低温及高温性能好 耐热;水质好; 耐低温性能差 高耐热 耐低温性能好;水质好 主要用于地热系统 有一定钢性、耐压
施工安全性 较好 较好 较好
使用寿命 较长 较长 较长 较长
  从表三可以看出,PP-R管、铜管的综合性能较好,从经济角度考虑PP-R管更有优势。

  四 管道直饮水系统的经济评价

  以沈阳地区某高级商住楼(建筑面积约5万㎡,270户)为例:

  管道直饮水设备及材料费约11元/㎡,总造价(含施工人工费等)约18元/㎡。该系统采用纳滤膜等处理技术,按制水率70%计算,制水成本约合34元/吨(规模越大,相对成本越低)。按直饮水售价200元/吨计,则

  利润率=(200-34)/34×100%=488%

  值得说明的是:

  1.我国属严重缺水的国家,自来水的水价将呈现上升趋势,这直接影响到直饮水的制造成本。但却并不意味着直饮水的售价也将随之上升,管道直饮水系统正确的发展方向应该是从规模上寻求效益。

  2.目前,直饮水的水价,尚远低于桶(瓶)装水的价格,对于绝大多数既要求提高饮水水质,又希望价格不太高的人来说,是可以接受的。但其利润率高达480%。可见,直饮水系统蕴含着巨大的商机,其推广不仅存在着社会意义,还具有较大的经济意义。

  3.直饮水的用水量仅占生活用水量的很小一部分,目前尚局限于饮用,烹饪等。如何扩大直饮水的使用范围,如用于洗菜、洗浴、洗内衣等,即如何引导和扩大直饮水的消费,也是一个值得研究的课题。

  五 沈阳市的做法

  “民以食为天,食以水为先。” 管道直饮水系统在我国一经出现,就必然地引起了格外关注。尽管与国外的分质供水相比,我国目前的管道直饮水系统有着较为鲜明的中国特色,但它却推动了饮用水的商品化进程,并从一个侧面反映了国民经济的发展和人民生活水平的提高,也印证了广大人民群众对健康的日益关注。

  直饮水系统的推广,符合江泽民总书记提出的“大力发展饮水事业,改善饮水质量”的方针政策。对此,沈阳市的作法是,成立“沈阳市管道直接饮用水管理办公室”,采取先规范后发展的措施,拟在今后的几年中普及管道直饮水,今后凡新建的花园小区应全部采用这种供水方式,特别是中高档花园小区更应如此。

  为规范市场,沈阳市管道直饮水管理办公室建立了市场准入制度,严格把关,层层考核,向开发建设单位提供信得过产品和施工队伍,以确保在新建的花园小区内引入管道直饮水时不留隐患和后患。该办公室还规定:所有住宅小区的直饮水泵站必须交由自来水总公司统一接受管理,由管道直饮水管理办公室代表总公司授权各区营业处实行特许经营。通过专业公司的管理,确保直饮水系统的质量。

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