张廷美
济南水务集团有限公司 山东 济南250012
摘要：随着经济的快速发展，水资源污染问题日益，饮用水安全问题备受关注。自来水消毒方式很难满足水资要求，需要加强直饮水工程建设，提高居民饮用水的品质，提升人们的生活品质。
关键词：管道直饮水；工程；设计；
引言
饮用水安全保障是国家公共卫生安全保障体系的重要组成部分，是促进经济社会可持续发展、保障人民群众身体健康和稳定社会秩序的基本条件，也是全面建设小康社会、构建和谐社会的一项重要内容.
1直饮水发展现状与水质标准
关于直饮水在技术上的实践与应用，国内目前有相关的规定，CJ94-2005居民的饮用水质相关标准对直饮水管道系统在用户端的出水水质进行约束。CJ94-2005饮用净水水质标准中的相关条例已经成为常规的居民饮用水检测手段的根据，这种条例表明对饮用水的质量有着更多的要求，并且按照规定，直饮水的进水幅度必须与自来水的水质不得超过一定的比例，严格按照国家标准对管道水进行深度净化处理之后通过管道将处理完毕的直饮水提供居民饮用。
2管道直饮水设备的技术原理
管道直饮水有4级过滤系统，整机优化设计，全自动制水（自动补水、水满自动停机、低压自动保护），智能版更有滤芯寿命提示功能；表面开槽前置聚丙烯滤芯，压降更低，容污能力更强，寿命更长久；高性能颗粒活性炭+聚丙烯复合滤芯，一支滤芯多种功能，有效保护反渗透膜；陶氏反渗透膜滤芯（NSF认证），快速获得稳定脱盐率，高硬度水质条件下寿命更长久；后置活性炭滤芯，3M专利活性炭棒技术，尺寸更紧凑，过滤效果更优异。一般是经过微滤（即微米级过滤）去除自来水中的颗粒物，再经过反渗透（RO膜）这是净水器运行电费消耗的最大的环节，也是核心工段，主要是去除水中的重金属等杂质离子。最后再经过活性炭吸附，主要是利用活性炭的多孔性吸附力强的特点，吸收余氯等未被去除的杂质离子，进一步净化饮用水的目的。
3管道直饮水工程设计
3.1直饮水系统供回水管径的确定
根据《直饮水规范》中表6.0.6条的规定，当管径≥32mm时，流速1.0-1.5m/s，当管径为＜32mm时，流速0.6-1.0m/s，但是根据工程实践，为了避免管壁滋生细菌，直饮水管道的流速均应略高于以上数值。直饮水供水干管的流速取0.6m/s，qs=0.24L/s，理论计算所得管径为DN25mm，本次采用DN32mm作为供水主管的管径，回水管的管径从DN32mm到DN20mm逐步递减，设置供水管流量阀门来平衡循环回水。如此，入户后分支干管的管径采用DN15的即可。这里需要注意的是不循环的支管长度不宜大于6m，而2006版《直饮水规范》要求不宜大于3m。
3.2设备及管网耗材的选用
在直饮水系统设计中设备的选型是重要的一部分，有的业主或承建单位为了减少资金的投入或者现有场地的一些特殊条件，无法容纳较为大型的组合设备，就很可能选用比较普通的集中处理的小型主机，从用户的投资基建上来看，是可以省些成本，但维护将会很不方便，或是系统设备的某个零件坏了，独特的零件限制了后期的维护修理，将造成运营成本增加。建议在地理位置条件充足的情形下，选用分离式净水处理系统，即将系统动力部分如水泵、前置预处理单元独立于制水主机系统安置，这样在后期耗材更换及维护过程中更加简便、更便于操作。
3.3相关处理工艺的解析
在目前的发展阶段，对直饮水进行处理和净化的过程中频繁采用的工艺分为三个部分：即预处理工艺、后处理工艺和核心处理等相关工艺。预处理工艺：主要是通过介质过滤、活性炭过滤器这两种处理工艺水源进行过滤，而核心处理器是通过超滤、纳滤、反渗透、微滤等膜处理工艺进行处理；后处理工艺主要包含了矿化和消毒这两个部分，而消毒工艺最常见的消毒方式主要有：臭氧、二氧化氯消毒、紫外线、臭氧等消毒途径对水源进行消毒，根据实践显示，目前的处理工艺能够较好地改善水源的质量取得比较好的效果就是活性炭过滤+超滤+臭氧工艺，这三者在正常的运行状态下相对稳定且不存在冲突，工艺的应用范围也非常广泛。
3.4做好水质安全管控
由于直饮水中不含任何防腐剂， 在长距离输送过程中易滋生细菌，影 响饮用水水质安全，因此在管道直饮 水系统设计时需要设立回流系统，保 持饮用水在管道中快速循环，解决主 管道到支管水表端的“死水”现象，使 整个管网中的水处于流动状态，即使 用户不使用直饮水，也能保证饮用水 新鲜、卫生、安全。作为管道直饮水管网循环回水系统，一方面要及时去除系统中的各种污染物，另一方面要缩短水在输配水管网中的停留时间，从而抑制微生物的繁殖，确保水质安全。为此通过多年的工程经验总结，在直饮水系统设计中，水质消毒可采用臭氧消毒，同时辅于紫外线杀菌共同作用，确保净水箱内满足长效杀菌要求。对应管网及末端水质安全，在设计中应确保管网设计为全封闭循环式，建议循环周期不超过8小时，循环回水经过二次消毒处理后方可进入无菌净水箱。此外应尽量减少用户支管的长度，经验表明办公类用户支管的长度不宜超过3m，住宅用户支管长度建议不超过6m,同时应做好末端阀门的设置，防治无菌水滋生细菌，确保水质安全。在设计中完善消毒单元的设计，在后续运行过程中水质的安全方能得以管控，并确保居民能享用到健康、新鲜的管道直饮水。
3管道直饮水系统深度处理技术
3.1活性炭吸附
活性炭是一种具有发达空隙的多孔性物质，它的处理原理是中孔和微孔对杂质的吸附，它的比表面积大，因此具有良好的吸附能力，它主要用于去除天然水中的有机污染物、无机污染物和氯化副产物。活性炭处理技术占的地方比较少，可以进行自动控制，对水温、水质以及水量等的变化具有较强的适应性，此外饱和炭还能够再生利用，应用前景非常广阔。现阶段我国很多城市的水源在不同程度上被污染，如果常规处理技术效果较差，活性炭能够进行饮用水的预处理与深度处理，研究活性炭除去饮用水中有机物具有重要意义。
3.2膜处理技术
膜分离技术中用到的膜是天然形成或者人工合成的，它具有选择透过性，能对水中的溶质和溶剂进行分离、提纯和浓缩，进而得到优质的水质。这种技术是通过人工合成、天然的具有选择透过性的薄膜，在外力作用下将溶剂、溶质分离开来，并进行提纯、浓缩，是结合化学性质不同进行分离的，或者结合溶剂、溶质物理性质的不同进行分离的。膜材料、杂质化学性质的不同决定了水中杂质经过膜分离的速度，化学性质和杂质分子量会直接影响到扩散速度，增加扩散速度，会缩短杂质通过膜的时间。因此，水中各种组分通过膜的速度差别越大，表示分离效率越高。
结语
目前，随着时代的进步和人们对水质品质要求的提升，管道直饮水将逐渐被人们所接受。技术人员要意识到人们对饮水品质需求的提高，结合现有城市的特点，因地制宜，有针对性地对新建项目引入管道直饮水建设；或是对新、扩、改项目实施一些管道直饮水工程建设。在政府政策的支持和引导下，进行管道分质供水（管道直饮水）推广。
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