二級建造師:淺議優(yōu)質飲用水工程的設計

     摘要：結合工程實例介紹了在優(yōu)質飲用水系統(tǒng)中用水量標準的確定、優(yōu)質飲用水的凈化工藝以及管網的設計。

　　關鍵詞：優(yōu)質飲用水 用水量標準 凈化工藝 工程設計

　　Brief on Design of High Quality Drinking Water

　　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.

　　隨著社會和經濟的發(fā)展，人們對日常飲用水的水質要求日益提高。而普通的自來水由于水源污染嚴重，傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過濾等工藝主要去除水中的懸浮物和膠體，另外在輸送至用戶過程中二次污染也十分嚴重，人們渴望喝上優(yōu)質放心的飲用水。分質供水系統(tǒng)不失為解決這一矛盾的一種方法，即將居民的飲用水和一般生活用水分管供應，現以蘇州一小區(qū)為例介紹優(yōu)質飲用水工程的設計。該小區(qū)由一幢12層辦公樓，一幢7層商住樓及兩幢10層住宅組成，小區(qū)標準較高。

　　1、優(yōu)質飲用水用水量標準

　　由于人們生活水平的提高，住宅用水量中除飲用水外，還包括做飯、洗瓜果用水，該用水量無資料可查，經綜合考慮住宅用水量標準取6L/（人。d）?？紤]到小區(qū)用戶少，用水量集中等特點，時變化系數取Kh=4，住戶最高日用水量Qd=2.9m3/d，最高時用水量Qh=0.48m3/h.辦公用水量標準取2L/（人.d），Kh＝1.5，Qd=3.5m3/d，Qh＝0.66m3/h.合計總用水量Qd=6.4m3/d，Qh＝1.14m3/h.

　　2、凈化工藝介紹

　　優(yōu)質飲用水處理設施放于辦公樓地下室水泵房，該處理工藝分預處理、反滲透和后處理3部分。

　　2.1　預處理部分

　　由機械過濾器、活性炭過濾器組成。機械過濾器即砂濾主要去除水中的顆粒雜質、懸浮物，降低濁度，減輕后續(xù)處理的負擔，內部填裝濾料為陶粒，自來水經機械過濾器處理后進入活性炭過濾器，活性炭過濾器主要去除水中的有機物及余氯等。

　　2.2　反滲透部分

　　為整個處理設施的核心，反滲透法具有設備構型緊湊，占地面積小，產水量高及能量消耗小等優(yōu)點。依靠大于滲透壓的壓力推動能去除水中的鹽類和極小的細菌、病毒等。故反滲透法不僅用于醫(yī)藥、電子等行業(yè)，還用于處理自來水提供優(yōu)質飲用水，反滲透部分包括精密過濾器、高壓泵、反滲透膜組件和儀表控制設施等。精密過濾器進一步凈化水并去除前級工作過程中流失的微小顆粒，濾芯精度5μm.經預處理后的水經精密過濾器后，由高壓泵提至一定壓力進入反滲透膜組件，連續(xù)去除水中98%的無機鹽及絕大部分有機物、細菌、病毒等。被膜阻擋的水通過污水管道排入泵房明溝。反滲透膜為芳香聚酰胺復合膜，反滲透器為螺旋卷式。其優(yōu)點是設備緊湊，費用低，缺點是預處理要求嚴格，否則易堵塞。機械過濾器、活性炭過濾器及反滲透部分為成套組合式，處理能力為1m3／h，產水率50%，設備緊湊，占地僅3.2m×1.0m.該成套組合式處理設備全自動運行，采用PLC可編程序控制，機械過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器采用時序控制，通過電磁閥定期反沖洗。另根據反滲透裝置進出水口壓差上升情況自動控制反滲透膜的清洗。

　　由于膜采用復合膜，故給水的pH值范圍較大，大約為4～11.給水溫度對產水量有一定影響，溫度升高水粘度降低，則膜透水能力即產水量增大。該反滲透設備運行時一般要求水溫10℃～45℃。水溫低于10℃時產水量約下降50%，冬季水溫低，產水量也低，但冬季人們用水量也低，還是能滿足用水要求。

　　2.3　后處理部分

　　傳統(tǒng)的加氯消毒會產生可能致癌的三鹵甲烷、四氯乙烯等脂肪族化合物，以及氯苯、二氯苯等。采用紫外線殺菌可以解決這些副效應。并且設備和管理均較簡單。其缺點是不能象氯消毒有余氯能保持作用，解決的方法是區(qū)域敷設循環(huán)回水管，使管網中一部分水循環(huán)回流到凈水站凈水箱，經紫外線殺菌后再供至室內，防止用水量小時局部管段形成死水而使飲用水變質。凈水站內各過濾器、水箱、水泵均由不銹鋼制作。

　　3、管網設計

　　住宅每戶廚房臺板上設水龍頭一只，辦公樓每層設兩只水龍頭及兩個電開水器接口。為保證供水安全可靠，室外供水管環(huán)狀布置。為保證夜間用水量小時不形成死水，各供水立管均設循環(huán)回水管，區(qū)域循環(huán)回水管成環(huán)狀。供水管管徑確定按每個水龍頭0.25個當量計算秒流量，流速一般取0.5m/s～0.8m/s，管徑在DN15～DN40之間，回水管管徑取DN15.回水管接至凈水站3m3凈水箱，以保證用戶有足夠的水量和水壓及水的新鮮優(yōu)質。區(qū)域優(yōu)質飲用水管和回水管與區(qū)域生活給水管沿道路平行敷設。

　　在優(yōu)質水的區(qū)域環(huán)網及單元進戶管上設檢修閥，各閥門均為不銹鋼閥門。每戶廚房間設水表計量，每單元進戶管上設水表計量，特別是分戶水表要求小流量，高精度，目前國內無此類產品，很難準確計量，希望國內水表廠家根據市場需要開發(fā)此類高精度水表。

　　優(yōu)質飲用水管對管材要求很高，以防止管道對水質的二次污染，傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管易生銹、結垢、滋生細菌，而不銹鋼管雖然性能優(yōu)良但價格貴。本設計中所有優(yōu)質飲用水管和回水管均采用金諾PEX管即交聯聚乙烯管，該管在常溫下成分不溶于水中，不生銹，不結垢，不滋生細菌，管道長期工作壓力1.25MPa，保溫抗凍性能好，且重量輕，安裝簡易，抗老化，使用壽命50年以上，施工時應加強施工管理，管道接口質量要嚴格把關，以免滲漏污染水質。另施工時要保持管內清潔，防止雜質留在管內引起二次污染。

　　4、結束語

　　優(yōu)質飲用水供應正逐步普及，國家應及早制訂相應規(guī)范。水量定額、處理深度、采取的工藝、管網布置、管材的選用等都應明確。

　　管道優(yōu)質飲用水系統(tǒng)應定期檢測水質，出現問題立即解決。