【正文】 建筑給排水理論與應(yīng)用 第 2章 直飲水系統(tǒng) 2 內(nèi)容提要 第一節(jié) 直接飲用水的發(fā)展背景 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外、分質(zhì)供水的發(fā)展與現(xiàn)狀 第三節(jié) 分質(zhì)供水的水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn) 第四節(jié) 直飲水供應(yīng)方式 第五節(jié) 管道直飲水系統(tǒng)的組成 第六節(jié) 分質(zhì)供水的處理技術(shù) 第七節(jié) 分質(zhì)供水的處理工藝流程 3 內(nèi)容提要 第八節(jié) 管道直飲水管網(wǎng)系統(tǒng) 第九節(jié) 直飲水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第十節(jié) 系統(tǒng)的計(jì)算與組份的規(guī)格選擇 第十一節(jié) 水質(zhì)檢驗(yàn) 第十二節(jié) 控制系統(tǒng) 第十三節(jié) 系統(tǒng)維護(hù)管理 第十四節(jié) 存在的問(wèn)題及建議 4 第一節(jié) 直接飲用水發(fā)展背景 1. 問(wèn)題的提出 ： ? 飲用水水源的污染； ? 氯化消毒中生成多種氯化消毒副產(chǎn)物； ? 人們對(duì)飲用水的質(zhì)量要求逐步提高； ? 市政供水水質(zhì)及供水管網(wǎng)二次污染現(xiàn)象； 5 市政供水的水質(zhì)和供水管網(wǎng)的二次污染狀況 檢測(cè)點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo) 水廠出水 管網(wǎng)水 貯水設(shè)備 用水點(diǎn) 35項(xiàng)指標(biāo)全年綜合平均 合格率％ 較出廠水下降％ 常規(guī) 4項(xiàng)指標(biāo)全年綜合平均 合格率％ 較出廠水下降％ 濁度 平均值 度 合格率％ 細(xì)菌總數(shù) 細(xì)菌總數(shù) 合格率％ 總大腸菌群 平均值 個(gè) /mL 合格率％ 氯仿 平均值 ug/L . 合格率％ 100 四氯化碳 平均值 ug/L 合格率％ 100 高錳酸鉀指標(biāo) 平均值 mg/L 亞硝酸鹽指標(biāo) 平均值 mg/L 6 市政供水的水質(zhì)和供水管網(wǎng)的二次污染狀況 自來(lái)水廠的供水水質(zhì) ： ? 35項(xiàng)指標(biāo)全年綜合平均合格率 ％； ? 四項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)全年綜合平均合格率 ％。 ? 居民用水點(diǎn)的龍頭 ： ? 四項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)的濁度 已接近“標(biāo)準(zhǔn)”的臨界值 3度 ? 細(xì)菌全年綜合平均值 /ml，已接近“標(biāo)準(zhǔn)”的臨界值 100個(gè) / ml；總大腸桿菌群全年綜合平均值 /ml，已超過(guò)“標(biāo)準(zhǔn)”的指標(biāo)值。 7 市政供水的水質(zhì)和供水管網(wǎng)二次污染狀況 ?余氯量全年綜合平均值只有 ，低于 mg/L的要求。 ?能反應(yīng)水中有機(jī)污染物氯化情況的氯仿和四氯化碳也有明顯增加； ?有機(jī)污染情況的高錳酸鉀指標(biāo)和亞硝酸鹽指標(biāo)在重點(diǎn)城市實(shí)測(cè)的平均值均已超過(guò)我國(guó) 《 城市供水行業(yè) 2022技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃 》提出的相關(guān)指標(biāo)。 8 直接飲用水發(fā)展背景 2．解決途徑 —— “ 分質(zhì)供水” ? “分質(zhì)供水” 8是按水質(zhì)要求不同進(jìn)行供水。將飲用水與一般的生活用水分為兩個(gè)獨(dú)立的供水系統(tǒng)。 ? 分質(zhì)供水既可以保障飲用水質(zhì)安全無(wú)害、有益健康，同時(shí)將有效解決自來(lái)水高質(zhì)低用，和低質(zhì)高用的矛盾。 9 直接飲用水發(fā)展背景 ?直飲水系統(tǒng)： 需要進(jìn)行深度處理，并將由此所得的符合衛(wèi)生飲用的優(yōu)質(zhì)凈水，以特制管道系統(tǒng)直接供給用戶，供給人們生活飲用。 ?生活給水系統(tǒng)： 直接利用市政的自來(lái)水，供給清潔、洗滌、沖洗等用水。 10 。 水質(zhì)優(yōu)良；適合長(zhǎng)期飲用； 管網(wǎng)循環(huán)，水質(zhì)新鮮、純凈、衛(wèi)生； 配管道直飲水機(jī)，熱水、冷水即時(shí)享受，方便快捷； 價(jià)格只是桶裝水的三分之一。 直接飲用水發(fā)展背景 管道直飲水系統(tǒng)：在生活社區(qū)、高層住宅、及辦公樓內(nèi)設(shè)置飲用水深度處理設(shè)備及專用的優(yōu)質(zhì)直飲水管網(wǎng)系統(tǒng)，直接生產(chǎn)、供應(yīng)優(yōu)質(zhì)飲用水。 11 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外分質(zhì)供水發(fā)展與現(xiàn)狀 1． 直飲水在國(guó)外 優(yōu)質(zhì)直飲水系統(tǒng)源于美國(guó)、丹麥、荷蘭等國(guó)家， 美國(guó)環(huán)保局在與美國(guó)自來(lái)水工程協(xié)會(huì)在一次專題研究中提出：凈水器和瓶裝水只能用作改善水質(zhì)的臨時(shí)措施 ,不被認(rèn)為是能滿足 《 安全飲用水法案修正案 》 (ＳＤＮＡＡ )規(guī)定的最大污染物濃度的方法。自此以后，分質(zhì)供水在全美及西方其他國(guó)家得到迅速發(fā)展。 在美國(guó)、歐洲、日本等高度發(fā)達(dá)的國(guó)家 , 純凈水的普及率分別為 60%、 56%、 38%,并以每年 10個(gè)百分點(diǎn)的速度在增長(zhǎng)。 12 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外分質(zhì)供水發(fā)展與現(xiàn)狀 2．直飲水在國(guó)內(nèi) 香港目前的住宅全部采用了分質(zhì)供水 。 國(guó)內(nèi)分質(zhì)供水起源于上海。上海浦東的錦華小區(qū)，與 1997年首創(chuàng)全國(guó)的一例管道式分質(zhì)供水示范工程。我國(guó)大慶市以其起步早、發(fā)展快、規(guī)模大、普及率高堪稱實(shí)施管道分質(zhì)供水排頭兵。大慶油田、市府以及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司分區(qū)共同開(kāi)發(fā)，從 1997年到 2022年初先后投入 ，已建生產(chǎn)線 40條，日供水量達(dá)到 2700多噸。如今大慶至少有 20萬(wàn)戶、 65萬(wàn)居民已享用管道 直飲水。 國(guó)內(nèi)其他大、中城市如深圳、北京、廣州、成都、寧波、大慶、天津、大連、昆明等地也在積極推廣應(yīng)用，涉及小區(qū)住宅、賓館和學(xué)校等。特別是深圳 ,深圳市自來(lái)水集團(tuán)公司在深圳市政府的支持下 ,在深圳梅林一村為整個(gè)生活小區(qū)的 7千多戶居民提供管道直飲水的服務(wù)。 13 第三節(jié) 分質(zhì)供水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn) 為了引導(dǎo)和規(guī)范我國(guó)的飲用水市場(chǎng)，促進(jìn)健康飲用水事業(yè)的發(fā)展， 1999年建設(shè)部審查和頒發(fā)了強(qiáng)制性的行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn) 《 飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 》（ CJ94— 1999）見(jiàn)表 2－ 2，該標(biāo)準(zhǔn)2022年 3月 1日起實(shí)行。 14 飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（ CJ941999） 表 13 編號(hào) 項(xiàng)目 限值 感官性狀 1 色度 5度 2 混濁度 1 NUT 3 臭和味 無(wú) 4 肉眼可見(jiàn)物 無(wú) 一般化學(xué)指標(biāo) 5 pH ~ 6 總硬度 （ 以碳酸鈣 ） 計(jì) 300 mg/L 7 鐵 mg/L 8 錳 mg/L 9 銅 mg/L 10 鋅 mg/L 11 鋁 mg/L 12 揮發(fā)酚類 (以苯酚計(jì) ) mg/L 13 陰離子合成洗滌劑 mg/L 14 硫酸鹽 100 mg/L 15 氯化物 100 mg/L 16 溶解性總固體 500 mg/L 17 高錳酸鉀消耗量氧量 （ CODM） 2 mg/L 18 總有機(jī)碳 （ TOC） 4 mg/L 編號(hào) 項(xiàng)目 限值 理化指標(biāo) 19 氟化物 mg/L 20 氰化物 mg/L 21 硝酸鹽 （ 以氮計(jì) ） 10 mg/L 22 砷 mg/L 23 硒 mg/L 24 汞 mg/L 25 鎘 mg/L 26 鉻 （ 六價(jià) ） mg/L 27 鉛 mg/L 28 鋰 mg/L 29 氯仿 30 181。g/L 30 四氯化碳 2 181。g/L 31 滴滴涕 (DDT) 181。g/L 32 六六六 181。g/L 33 苯并 （ a） 芘 181。g/L 微生物指標(biāo) 34 細(xì)菌總數(shù) 50cfu/mL 35 總大腸菌群 0cfu/100mL 36 糞大腸菌群 0cfu/100mL 37 游離余氯管網(wǎng)末梢水 ≥放射性指標(biāo) 38 總 α放射性 39 總 223。放射性 1 Bq/L 15 第三節(jié) 分質(zhì)供水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn) 《 飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 》 39項(xiàng)指標(biāo)值，對(duì)其中 18項(xiàng)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，另增加了 4項(xiàng)指標(biāo)。 優(yōu)化調(diào)整的 18項(xiàng)指標(biāo)中，屬感觀、口感指標(biāo)的有 9項(xiàng)，包括：色度、濁度、鐵、錳、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、總硬度和溶解性總固體。這些指標(biāo)的調(diào)整優(yōu)化了感官和口感，特別是總硬度和溶解性總固體也被稱為健康飲用水關(guān)鍵指標(biāo)。 其他 9項(xiàng)指標(biāo)是嚴(yán)格了重金屬污染指標(biāo)砷、鉛；有機(jī)污染指標(biāo)的陰離子合成洗滌劑、氯仿、四氯化碳、滴滴涕、六六六和細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的細(xì)菌總數(shù)和總大腸菌群。 16 第三節(jié) 分質(zhì)供水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn) ? 增加的 4項(xiàng)指標(biāo)是鋁、大腸菌數(shù)、高錳酸鉀耗氧量與總有機(jī)碳。 ? 高錳酸鉀耗氧量與總有機(jī)碳是針對(duì)當(dāng)前水源污染物已轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)污染為主的現(xiàn)狀出發(fā)考慮的，并且考慮到指標(biāo)檢測(cè)的可能性。 ? 總有機(jī)碳作為試行指標(biāo)，指標(biāo)值為 4mg/L，高錳酸鉀耗氧量是有機(jī)污染的一個(gè)綜合性指標(biāo)，日本標(biāo)注是 3mg/L，歐共體標(biāo)準(zhǔn)為 2mg/L，任何時(shí)候不得超過(guò) 5mg/L，本標(biāo)準(zhǔn)定為 2mg/L。 17 第四節(jié) 直飲水供應(yīng)方式 直飲水供應(yīng)方式有以下兩種。 ，分裝供應(yīng) 深度處理站，集中處理就近分裝成桶 ，管道供應(yīng) 集中處理后的飲用水通過(guò)管道直接輸送入戶，又稱之為管道直飲水。 18 19 第五節(jié) 直飲水系統(tǒng)組成 組成：制水設(shè)備、供水設(shè)備、管網(wǎng)、抄表計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 1．制水設(shè)備 制水設(shè)備即為深度處理設(shè)備。常用制水設(shè)備主要有活性炭過(guò)濾裝置、微濾（ MF）凈水裝置、超濾（ UF）凈水裝置、納濾（ NF）凈水裝置及反滲透 (RO)凈水裝置。 2．供水設(shè)備 管道直飲水系統(tǒng)為密閉循環(huán)系統(tǒng)，采用不銹鋼變頻調(diào)速水泵供水。 20 第五節(jié) 直飲水系統(tǒng)組成 3．輸配水管網(wǎng)及回水管網(wǎng) 為避免水流滯留影響水質(zhì)，管道直飲水系統(tǒng)設(shè)回水管，并對(duì)回水進(jìn)行處理。直飲水管道應(yīng)采用銅管、不銹鋼管、不銹鋼襯塑管，也可選用塑料管。其配件材料與管材相同，保證管材及配件不對(duì)飲用水水質(zhì)產(chǎn)生不良影響。 4．計(jì)量設(shè)備 采用手工抄表方式，可選用不帶傳感器的飲用水計(jì)量?jī)x。高層及服務(wù)范圍廣的社區(qū)管道直飲水系統(tǒng)應(yīng)選用帶傳感器的遠(yuǎn)程飲用水計(jì)量?jī)x。隨著智能化住宅小區(qū)的快速發(fā)展，應(yīng)推廣使用遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。 21 第六節(jié) 分質(zhì)供水的處理技術(shù) 處理對(duì)象：主要是自來(lái)水中優(yōu)化調(diào)整指標(biāo)的進(jìn)一步凈化，自來(lái)水原水中微污染的有毒有害物質(zhì)和有機(jī)污染物以及自來(lái)水在輸水系統(tǒng)中的二次污染物 。 常用處理技術(shù)： 機(jī)械處理 、 活性炭處理 、膜處理 和 消毒處理 等技術(shù) 。 22 第六節(jié) 分質(zhì)供水的處理技術(shù) 一．機(jī)械處理 機(jī)械處理：采用砂濾或無(wú)煙煤或煤、砂雙層濾料過(guò)濾。通過(guò)機(jī)械過(guò)濾可達(dá)到去除水中鐵銹和較大顆粒雜質(zhì)。 石英砂過(guò)濾器： 填裝的石英砂，用于除去水中的懸浮顆粒，改善出水濁度。 活性炭過(guò)濾器 ：填裝水處理用活性炭，用于除去色、味和余氯、有機(jī)物。 除鐵錳過(guò)濾器 ：裝填精制錳砂和石英砂，用于除去水中鐵和錳。 濾速 10m/h；反洗時(shí)間 5min；反洗流速 50m/h。 23 第六節(jié) 分質(zhì)供水的處理技術(shù) 二 .活性炭處理技術(shù) 活性炭 是一種以含碳為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)過(guò)高溫碳化和活化制成，具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)和良好吸附性能的疏水性吸附劑。 24 第六節(jié) 分質(zhì)供水的處理技術(shù) 活性炭的凈化原理： 活性炭是由形狀扁平的石墨型晶體構(gòu)成的，處于微晶體邊緣的碳原子，由于共價(jià)鍵不飽和則易與其他元素如氧、氫等結(jié)合形成各種含氧官能團(tuán)。這使得活性炭具有 極性 ，對(duì)水中非極性或極性較弱的物質(zhì)具有較大的親和