论文部分内容阅读
摘要：随着人们生活水平的不断提高和水源污染问题的日趋严重，管道直饮水将会受到越来越多人们的关注。本文介绍了几种管道直饮水处理工艺，对几种工艺做了简单说明。
关键字：管道直饮水；反渗透；纳滤
管道直饮水是“管道优质直接饮用水”的简称，它是指通过深度处理后的自来水，去除掉水中有机物、细菌、病毒等有害物质，采用优质的供水管道供给到用户，供人们饮用、煮饭、洗涤瓜果、蔬菜等日常用水。1997年上海市锦华小区及深圳梅林一村管道直饮水项目的建设，拉开了管道直饮水工程的序幕，这个新生事物迄今已生存、发展十多年。据不完全统计，全国现有已建成的住宅小区分质供水项目约200多个左右，总开通用户达810万户左右。随着人们生活水平的不断提高和水源污染问题的日趋严重，管道直饮水将会受到越来越多人们的关注。
1 工艺流程图
在管道直饮水系统中，由于所处理的水量较少，水质要求又较高，为适应这一特殊需求一般采用膜过滤技术，目前工艺中用的比较多的膜元件有微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜。各种膜净化技术都有明确的适用范围，因此在深度净化工艺设计中，必须根据各地直饮水水源(自来水)的水质特点并结合用户对饮用水的要求等具体情况有针对性地选用。
现根据不同原水水质情况推荐几种直饮水深度净化工艺流程：
1) 对于有轻度污染或水中大分子天然有机物较多、微生物超标和矿化度适宜的原水，可采用的工艺为：
2) 对于有一定程度污染，且水中溶解性有机物和有害离子、盐类均有一定超标的原水，可采用的深度净化工艺流程为：
3) 对于有机污染严重，水中总溶解性固体物和消毒副产物等含量较高、味、嗅较明显的原水，可采用的深度净化工艺流程为：
2 管道直饮水工艺主要设备特点和原理
2.1 原水箱
原水箱主要起到缓冲的作用，考虑到自来水来水的不稳定，会对后续的处理设备造成冲击的影响，影响设备的处理效果，在此加设原水箱。
2.2 原水泵
原水泵主要是增加压力的作用，后续的过滤设备均需要一定的压力才能进行过滤，所以需要加设原水泵。
2.3 石英砂过滤器
石英砂过滤器采用石英砂作为滤料。可以有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。可以减少后续设备的污染，延长使用寿命，保证系统能够正常稳定的运行。
2.4 活性炭过滤器
活性炭过滤器可以去除水中的余氯，吸附掉水中的臭味、有机物、微污染物等杂质。
2.5 保安过滤器
保安过滤器保证水中的小颗粒物质不会进入超滤或反渗透膜中，避免影响膜的使用寿命。反渗透系统前的保安过滤器过滤精度为5μm，超滤系统前的保安过滤器过滤精度为200μm。
2.6微滤、超滤、反渗透膜
膜处理系统是直饮水处理系统的核心部分，根据不同的水质选用不同的处理方法，不同厂家的膜元件具有不同的性能参数，具体设计还需要根据厂家说明书。结合膜的生产技术和经济成本，目前反渗透和纳滤膜一般应用进口膜，微滤和超滤膜一般应用国产膜。
2.7 臭氧、紫外线消毒
为了防止通过饮用水传播疾病，消毒是必不可少的，它是生活饮用水安全、卫生的最后保障。在直饮水系统中，一般采用臭氧和紫外线两种消毒方法。
臭氧的杀菌机理是以氧化作用破坏微生物膜的结构,实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成分受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。臭氧灭活病毒是由于氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。
紫外线是电磁波的一种，原子中的电子从高能阶跳到低能阶时，会把多余能量以电磁波释出。细胞繁殖时，DNA中的长链打开，打开后每条长链的A单元会寻找T单元连合，每条长链都可复制出與刚分离的另一条长链同样的链条，恢复原来分裂前的完整DNA，成为新生细胞的基础。波长在240-270nm的紫外线能打破DNA生产蛋白质及复制的能力。细菌病毒的DNA，RNA受破坏后其生产蛋白质的能力和繁殖能力均已丧失。因细菌，病毒一般生命周期很短，不能繁殖的细菌，病毒就会迅速死亡，进而达到消毒的目的。
2.8 供水泵
供水泵采用变频控制方式，这样即保证了恒压供水，又实现了用水时自动补水，不用水时自动停机的目的。
2.9 管道系统
管道系统采用全封闭循环式供水管网供水，整个供水管网要求保证净水循环流畅，尽可能没有死角。净水循环流畅的意思在于管网中未被用户使用的净水能及时回流至净水箱中消毒，避免水在管网中停留时间过长，繁殖细菌，保证水在管网中停留时间不超过6小时。目前管道直饮水管网中常用的有PPR管，不锈钢复合管、铜管等、在保证水质的前提下，根据工艺及使用条件的需要，可以选用不同的管材和管件。
4 总结
1) 随着科学技术的不断进步，管道直饮水的处理技术必将有进一步的提高，更加符合人们的饮用要求。
2) 管道直饮水具有使用方便，没有二次污染，饮用更安全等优点，这些优点促使管道直饮水有更大的发展空间。
参考文献：
[1] 戴之荷,韩路,戴艳.管道直饮水系统的设计探讨[J]，水世界-中国水网，2002(6)
[2] 孙垦,吴昊,杨崇豪.管道直饮水适用范围的发展趋势和意义[J]，工程论坛,2005(12)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键字：管道直饮水；反渗透；纳滤
管道直饮水是“管道优质直接饮用水”的简称，它是指通过深度处理后的自来水，去除掉水中有机物、细菌、病毒等有害物质，采用优质的供水管道供给到用户，供人们饮用、煮饭、洗涤瓜果、蔬菜等日常用水。1997年上海市锦华小区及深圳梅林一村管道直饮水项目的建设，拉开了管道直饮水工程的序幕，这个新生事物迄今已生存、发展十多年。据不完全统计，全国现有已建成的住宅小区分质供水项目约200多个左右，总开通用户达810万户左右。随着人们生活水平的不断提高和水源污染问题的日趋严重，管道直饮水将会受到越来越多人们的关注。
1 工艺流程图
在管道直饮水系统中，由于所处理的水量较少，水质要求又较高，为适应这一特殊需求一般采用膜过滤技术，目前工艺中用的比较多的膜元件有微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜。各种膜净化技术都有明确的适用范围，因此在深度净化工艺设计中，必须根据各地直饮水水源(自来水)的水质特点并结合用户对饮用水的要求等具体情况有针对性地选用。
现根据不同原水水质情况推荐几种直饮水深度净化工艺流程：
1) 对于有轻度污染或水中大分子天然有机物较多、微生物超标和矿化度适宜的原水，可采用的工艺为：
2) 对于有一定程度污染，且水中溶解性有机物和有害离子、盐类均有一定超标的原水，可采用的深度净化工艺流程为：
3) 对于有机污染严重，水中总溶解性固体物和消毒副产物等含量较高、味、嗅较明显的原水，可采用的深度净化工艺流程为：
2 管道直饮水工艺主要设备特点和原理
2.1 原水箱
原水箱主要起到缓冲的作用，考虑到自来水来水的不稳定，会对后续的处理设备造成冲击的影响，影响设备的处理效果，在此加设原水箱。
2.2 原水泵
原水泵主要是增加压力的作用，后续的过滤设备均需要一定的压力才能进行过滤，所以需要加设原水泵。
2.3 石英砂过滤器
石英砂过滤器采用石英砂作为滤料。可以有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。可以减少后续设备的污染，延长使用寿命，保证系统能够正常稳定的运行。
2.4 活性炭过滤器
活性炭过滤器可以去除水中的余氯，吸附掉水中的臭味、有机物、微污染物等杂质。
2.5 保安过滤器
保安过滤器保证水中的小颗粒物质不会进入超滤或反渗透膜中，避免影响膜的使用寿命。反渗透系统前的保安过滤器过滤精度为5μm，超滤系统前的保安过滤器过滤精度为200μm。
2.6微滤、超滤、反渗透膜
膜处理系统是直饮水处理系统的核心部分，根据不同的水质选用不同的处理方法，不同厂家的膜元件具有不同的性能参数，具体设计还需要根据厂家说明书。结合膜的生产技术和经济成本，目前反渗透和纳滤膜一般应用进口膜，微滤和超滤膜一般应用国产膜。
2.7 臭氧、紫外线消毒
为了防止通过饮用水传播疾病，消毒是必不可少的，它是生活饮用水安全、卫生的最后保障。在直饮水系统中，一般采用臭氧和紫外线两种消毒方法。
臭氧的杀菌机理是以氧化作用破坏微生物膜的结构,实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成分受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。臭氧灭活病毒是由于氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。
紫外线是电磁波的一种，原子中的电子从高能阶跳到低能阶时，会把多余能量以电磁波释出。细胞繁殖时，DNA中的长链打开，打开后每条长链的A单元会寻找T单元连合，每条长链都可复制出與刚分离的另一条长链同样的链条，恢复原来分裂前的完整DNA，成为新生细胞的基础。波长在240-270nm的紫外线能打破DNA生产蛋白质及复制的能力。细菌病毒的DNA，RNA受破坏后其生产蛋白质的能力和繁殖能力均已丧失。因细菌，病毒一般生命周期很短，不能繁殖的细菌，病毒就会迅速死亡，进而达到消毒的目的。
2.8 供水泵
供水泵采用变频控制方式，这样即保证了恒压供水，又实现了用水时自动补水，不用水时自动停机的目的。
2.9 管道系统
管道系统采用全封闭循环式供水管网供水，整个供水管网要求保证净水循环流畅，尽可能没有死角。净水循环流畅的意思在于管网中未被用户使用的净水能及时回流至净水箱中消毒，避免水在管网中停留时间过长，繁殖细菌，保证水在管网中停留时间不超过6小时。目前管道直饮水管网中常用的有PPR管，不锈钢复合管、铜管等、在保证水质的前提下，根据工艺及使用条件的需要，可以选用不同的管材和管件。
4 总结
1) 随着科学技术的不断进步，管道直饮水的处理技术必将有进一步的提高，更加符合人们的饮用要求。
2) 管道直饮水具有使用方便，没有二次污染，饮用更安全等优点，这些优点促使管道直饮水有更大的发展空间。
参考文献：
[1] 戴之荷,韩路,戴艳.管道直饮水系统的设计探讨[J]，水世界-中国水网，2002(6)
[2] 孙垦,吴昊,杨崇豪.管道直饮水适用范围的发展趋势和意义[J]，工程论坛,2005(12)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。