浅议优质饮用水工程的设计

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发布时间:2017年6月17日
摘要: 结合工程实例介绍了在优质饮用水系统中用水量标准的确定、优质饮用水的净化工艺以及管网的设计。
关键词: 优质饮用水 用水量标准 净化工艺 工程设计


Brief on Design of High Quality Drinking Water



Lu Ronghai

Abstract: The decision of water quota, the purification process and the design of distribution network of High Quality Drinking Water system are described with engineering practice in this paper.

  随着社会和经济的发展,人们对日常饮用水的水质要求日益提高。而普通的自来水由于水源污染严重,传统的混凝、沉淀、过滤等工艺主要去除水中的悬浮物和胶体,另外在输送至用户过程中二次污染也十分严重,人们渴望喝上优质放心的饮用水。分质供水系统不失为解决这一矛盾的一种方法,即将居民的饮用水和一般生活用水分管供应,现以苏州一小区为例介绍优质饮用水工程的设计。该小区由一幢12层办公楼,一幢7层商住楼及两幢10层住宅组成,小区标准较高。

1 优质饮用水用水量标准

  由于人们生活水平的提高,住宅用水量中除饮用水外,还包括做饭、洗瓜果用水,该用水量无资料可查,经综合考虑住宅用水量标准取6L/(人.d)。考虑到小区用户少,用水量集中等特点,时变化系数取Kh=4,住户最高日用水量Qd=2.9m3/d,最高时用水量Qh=0.48m3/h。办公用水量标准取2L/(人.d),Kh=1.5,Qd=3.5m3/d,Qh=0.66m3/h。合计总用水量Qd=6.4m3/d,Qh=1.14m3/h。

2 净化工艺介绍

  优质饮用水处理设施放于办公楼地下室水泵房,该处理工艺分预处理、反渗透和后处理3部分。
2.1 预处理部分
  由机械过滤器、活性炭过滤器组成。机械过滤器即砂滤主要去除水中的颗粒杂质、悬浮物,降低浊度,减轻后续处理的负担,内部填装滤料为陶粒,自来水经机械过滤器处理后进入活性炭过滤器,活性炭过滤器主要去除水中的有机物及余氯等。
2.2 反渗透部分
  为整个处理设施的核心,反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小,产水量高及能量消耗小等优点。依靠大于渗透压的压力推动能去除水中的盐类和极小的细菌、病毒等。故反渗透法不仅用于医药、电子等行业,还用于处理自来水提供优质饮用水,反渗透部分包括精密过滤器、高压泵、反渗透膜组件和仪表控制设施等。精密过滤器进一步净化水并去除前级工作过程中流失的微小颗粒,滤芯精度5μm。经预处理后的水经精密过滤器后,由高压泵提至一定压力进入反渗透膜组件,连续去除水中98%的无机盐及绝大部分有机物、细菌、病毒等。被膜阻挡的水通过污水管道排入泵房明沟。反渗透膜为芳香聚酰胺复合膜,反渗透器为螺旋卷式。其优点是设备紧凑,费用低,缺点是预处理要求严格,否则易堵塞。机械过滤器、活性炭过滤器及反渗透部分为成套组合式,处理能力为1m3/h,产水率50%,设备紧凑,占地仅3.2m×1.0m。该成套组合式处理设备全自动运行,采用PLC可编程序控制,机械过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器采用时序控制,通过电磁阀定期反冲洗。另根据反渗透装置进出水口压差上升情况自动控制反渗透膜的清洗。
  由于膜采用复合膜,故给水的pH值范围较大,大约为4~11。给水温度对产水量有一定影响,温度升高水粘度降低,则膜透水能力即产水量增大。该反渗透设备运行时一般要求水温10℃~45℃。水温低于10℃时产水量约下降50%,冬季水温低,产水量也低,但冬季人们用水量也低,还是能满足用水要求。
2.3 后处理部分
  传统的加氯消毒会产生可能致癌的三卤甲烷、四氯乙烯等脂肪族化合物,以及氯苯、二氯苯等。采用紫外线杀菌可以解决这些副效应。并且设备和管理均较简单。其缺点是不能象氯消毒有余氯能保持作用,解决的方法是区域敷设循环回水管,使管网中一部分水循环回流到净水站净水箱,经紫外线杀菌后再供至室内,防止用水量小时局部管段形成死水而使饮用水变质。净水站内各过滤器、水箱、水泵均由不锈钢制作。

3 管网设计

  住宅每户厨房台板上设水龙头一只,办公楼每层设两只水龙头及两个电开水器接口。为保证供水安全可靠,室外供水管环状布置。为保证夜间用水量小时不形成死水,各供水立管均设循环回水管,区域循环回水管成环状。供水管管径确定按每个水龙头0.25个当量计算秒流量,流速一般取0.5m/s~0.8m/s,管径在DN15~DN40之间,回水管管径取DN15。回水管接至净水站3m3净水箱,以保证用户有足够的水量和水压及水的新鲜优质。区域优质饮用水管和回水管与区域生活给水管沿道路平行敷设。

  在优质水的区域环网及单元进户管上设检修阀,各阀门均为不锈钢阀门。每户厨房间设水表计量,每单元进户管上设水表计量,特别是分户水表要求小流量,高精度,目前国内无此类产品,很难准确计量,希望国内水表厂家根据市场需要开发此类高精度水表。
  优质饮用水管对管材要求很高,以防止管道对水质的二次污染,传统的镀锌钢管易生锈、结垢、滋生细菌,而不锈钢管虽然性能优良但价格贵。本设计中所有优质饮用水管和回水管均采用金诺PEX管即交联聚乙烯管,该管在常温下成分不溶于水中,不生锈,不结垢,不滋生细菌,管道长期工作压力1.25MPa,保温抗冻性能好,且重量轻,安装简易,抗老化,使用寿命50年以上,施工时应加强施工管理,管道接口质量要严格把关,以免渗漏污染水质。另施工时要保持管内清洁,防止杂质留在管内引起二次污染。

4 结束语

  优质饮用水供应正逐步普及,国家应及早制订相应规范。水量定额、处理深度、采取的工艺、管网布置、管材的选用等都应明确。
  管道优质饮用水系统应定期检测水质,出现问题立即解决。