在新建居民小區(qū)內(nèi)實(shí)施直飲水供水(即一套管網(wǎng)輸送自來水用于洗滌、綠化等居民雜用，另設(shè)一套管網(wǎng)將自來水或地下水經(jīng)過專門的水處理設(shè)備深度處理后得到的優(yōu)質(zhì)飲用水輸送到居民家中專供飲用)是目前改善我國城市居民飲水水質(zhì)的切實(shí)可行的辦法。

1. 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

        目前，可供直飲水供水采用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有：①《飲用天然礦泉水》(GB8537—1995)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定飲用天然礦泉水以含有一定的礦物鹽、微量元素或二氧化碳?xì)怏w為特征，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健作用；②《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ94—1999)，該標(biāo)準(zhǔn)給出了飲用凈水的概念，規(guī)定了某些水質(zhì)指標(biāo)(如COD、總有機(jī)碳、重金屬、硬度、TDS等)的上限含量值，但未規(guī)定硬度、TDS等反映礦物質(zhì)含量的水質(zhì)指標(biāo)的下限值；③《瓶裝飲用純凈 水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB17324—1998)，該標(biāo)準(zhǔn)給出了純凈水的定義，要求純凈水的電導(dǎo)率≤10μS/cm。
　　由于天然礦泉水開采量有限，同時(shí)考慮到人體健康的需要，實(shí)施直飲水供水最好采用“飲用天然礦泉水”。

2. 直飲水系統(tǒng)組成

　　管道直飲水系統(tǒng)的核心由4大部分組成：預(yù)處理系統(tǒng)、納濾膜過濾系統(tǒng)、變頻恒壓供水設(shè)備、管網(wǎng)水循環(huán)殺菌設(shè)備。
 
3. 直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

        該小區(qū)為一新開發(fā)的綜合性小區(qū)，共有1幢高層住宅，共24層，最高日直飲水水量：10.5 m3/d。另外為餐廳就餐和外來人員準(zhǔn)備的富余水量為：1.5m3，設(shè)計(jì)總水量為12 m3/d。
　　直飲水供水工程用水量的確定尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)資料。綜合考慮設(shè)備投資和平均用水量、最大用水量，選定額定產(chǎn)水量為1m3/h的納濾膜優(yōu)質(zhì)飲用水設(shè)備一套，配備一5000L的凈水水箱，恒壓變頻供水設(shè)備最大供水量為5m3/h。所有設(shè)備集中布置在底層的設(shè)備間內(nèi)。產(chǎn)品水儲(chǔ)存在水箱中，用水高峰時(shí)，變頻供水系統(tǒng)供應(yīng)水箱儲(chǔ)存的產(chǎn)品水，當(dāng)水箱液位低于設(shè)定值時(shí)，納濾膜過濾系統(tǒng)啟動(dòng)，向水箱內(nèi)補(bǔ)水，最大時(shí)供水量約為5m3/h。

4. 直飲水系統(tǒng)說明

　　優(yōu)質(zhì)直飲水設(shè)備是自來水深度凈化處理的核心裝置，應(yīng)用于直飲水供水工程的制水設(shè)備應(yīng)生產(chǎn)含有微量元素和礦物質(zhì)的優(yōu)質(zhì)飲用水。本方案，直飲水設(shè)備的生產(chǎn)工藝一般為：預(yù)處理系統(tǒng)+膜過濾+殺菌。根據(jù)原水水質(zhì)狀況，可選擇微濾、超濾和納濾技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飲用水，但當(dāng)原水電導(dǎo)率較高時(shí)采用一級(jí)反滲透亦可獲得含有一定量礦物質(zhì)的優(yōu)質(zhì)飲用水。納濾膜既能有效去除原水中的有害物質(zhì)(如有機(jī)物、重金屬、細(xì)菌、病毒等)，又能部分脫鹽、去硬度、適量保留原水中的部分礦物質(zhì)、能耗又不高，因而不失為優(yōu)質(zhì)飲用水生產(chǎn)的最佳膜技術(shù)。在小型和中型飲水處理系統(tǒng)中。

        (1)源水泵　
        原水增壓泵為后續(xù)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的進(jìn)水壓力，保證后續(xù)系統(tǒng)產(chǎn)出水水量的均衡。

        (2)多介質(zhì)過濾器
        采用多介質(zhì)過濾器，通過在過濾器內(nèi)填充不同密度不同粒徑的過濾介質(zhì)，密度從小到大而粒徑從大到小排列，截污能力沿程漸增，從而實(shí)現(xiàn)了整層濾料截污能力與殘留雜質(zhì)除去難度的最佳匹配。過濾去除水中較大顆粒的懸浮物，減少保安過濾器（5μm）的更換頻率。多介質(zhì)過濾器定期自動(dòng)反沖洗，以去除截留的懸浮物。
該系統(tǒng)由過濾罐、控制閥組、過濾介質(zhì)和必要的管路管件組成。 機(jī)械過濾器,內(nèi)部裝有兩種或以上(石英砂和無煙煤等)過濾介質(zhì). 其主要作用是去除粒度大于20µm的機(jī)械介質(zhì), 小分子有機(jī)物和部分膠體, 使出水濁度小于0.5NTU,CODMn小于1.5mg/L,含鐵量小于0.05mg/L,SDI≤5。通過選擇不同規(guī)格介質(zhì)，獨(dú)特的均勻布水方式，使過濾達(dá)到較好的效果，能長期滿足納濾膜對(duì)污染指數(shù)的要求。

        (3)活性炭過濾器
        對(duì)于以自來水為水源的凈化系統(tǒng)，活性炭吸附是必要的，可以除去水中游離氯和有機(jī)物以保護(hù)后續(xù)設(shè)施。該系統(tǒng)采用的多介質(zhì)過濾器，由過濾罐、控制閥組、過濾介質(zhì)和必要的管路管件組成。過濾介質(zhì)采用果殼活性炭，它有非常多的微孔和巨大的比表面積，具有很強(qiáng)的物理吸附能力，無論有機(jī)物或無機(jī)物均能被活性炭吸附，經(jīng)活性炭過濾器，可以使出水余氯≤0.1mg/L，SDI≤4，在本設(shè)計(jì)中，活性炭過濾器的作用表現(xiàn)在以下方面：進(jìn)一步去除水中更加微小的顆粒物和膠體，降低水中氧化性物質(zhì)含量、避免有機(jī)物進(jìn)入納濾系統(tǒng)污染納濾膜。

        (4)全自動(dòng)軟化裝置
        樹脂軟化是為了去除水中的鈣、鎂及重金屬離子，降低水的硬度，使出水滿足工藝用水和反滲透入水的要求;本方案軟化系統(tǒng)采用美國/AUTOTROL進(jìn)口控制閥（型號(hào)：268），共設(shè)置一臺(tái)Φ400軟化系統(tǒng)，軟化樹脂采用漂萊特樹脂，濾層高度>800mm, 離子交換率高，可以確保軟化出水硬度<0.03mmol/L。
樹脂再生系統(tǒng)由鹽箱和吸鹽閥組成，軟化系統(tǒng)每常規(guī)工作一定的時(shí)間或一定的量，需要樹脂再生系統(tǒng)進(jìn)行清洗，用飽和食鹽水對(duì)樹脂進(jìn)行清洗，去除樹脂外表面吸附的鈣、鎂及重金屬離子，使樹脂恢復(fù)原貌，正常工作。

        (5) 保安過濾器
        保安過濾器系統(tǒng)采用1臺(tái)不銹鋼過濾器，內(nèi)裝過濾精度為5μm，長度為20英寸的熔噴過濾濾3只，它的作用是截留膜前水中的顆粒、膠體、懸浮物等，以防止大顆粒物通過預(yù)處理進(jìn)入納濾膜。進(jìn)一步去除水中更微小的雜質(zhì)及小分子量的有機(jī)物，使出水達(dá)到NF膜進(jìn)水要求，通過過濾器前后的壓力表讀出壓力差，當(dāng)濾前濾后壓差大于0.07Mpa時(shí)，應(yīng)更換濾芯。在正常工作情況下，濾芯可持續(xù)工作4-6個(gè)月。

        (6) 一級(jí)高壓泵
        一級(jí)高壓泵為NF主機(jī)提供穩(wěn)定的進(jìn)水工作壓力，保證產(chǎn)出水水量的均衡。本方案中一級(jí)高壓泵選用丹麥/GRUNDFOS公司生產(chǎn)的立式多級(jí)高壓泵，運(yùn)行穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，型號(hào)CR1-17。

        (7)納濾膜組件
        納濾膜組件和反滲透膜的脫鹽原理是一樣的， ESNA系列是海德能公司推出的高性能納濾膜，膜材質(zhì)均為芳香族聚酰胺。ESNA膜可用于脫除有機(jī)物、細(xì)菌和病毒，它的標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率為60～80%。該系列膜可在超低壓下操作，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降低設(shè)備投資和操作費(fèi)用的目的。

        (8) 臭氧發(fā)生器
        臭氧是強(qiáng)氧化劑，臭氧溶解在水中，既起消毒的作用，也起氧化作用，但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強(qiáng)，能氧化水中的有機(jī)物，并能殺死病毒、芽孢及細(xì)菌。臭氧都是在現(xiàn)場(chǎng)用空氣或純氧通過臭氧發(fā)生器制取，產(chǎn)率分別為1%-3%和2%-6%。水中O3的濃度為0.5～1mg/L時(shí)，在5分鐘內(nèi)就可以殺死細(xì)菌；水中O3的濃度為2～4mg/L時(shí)，在1分鐘內(nèi)就可以達(dá)到殺菌100%；用濃度1～1.5mg/L的臭氧水對(duì)生產(chǎn)管路，容器，瓶桶進(jìn)行殺菌，僅用1分鐘的洗泡就可以100%殺滅細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌、酵母菌、黑曲霉菌。所以本方案在產(chǎn)品水水箱入水口管路安裝臭氧發(fā)生器，可以定期為純水水箱及供水管路進(jìn)行消毒。

        (9) 產(chǎn)品水水箱
        設(shè)置容積為5000L的產(chǎn)品水水箱，目的是儲(chǔ)存產(chǎn)品水，因?yàn)榇嬖诠┧叻?，而且供水系統(tǒng)白天的用水量遠(yuǎn)高于夜晚，設(shè)置產(chǎn)品水水箱可以起緩沖作用，以避免用水高峰時(shí)水量不足?？梢詽M足設(shè)備白天供水，晚上多余的水量進(jìn)行罐裝。

        (10)紫外殺菌器
        紫外線殺菌裝置主要由SUS316L外殼、紫外線燈管、石英套管、鎮(zhèn)流器等組成。紫外線殺菌裝置內(nèi)壁作拋光處理以提高對(duì)紫外線的反射能力和增強(qiáng)輻射強(qiáng)度，高強(qiáng)度低壓汞燈放射出波長為254-257nm的紫外線最容易被細(xì)菌體內(nèi)的核酸吸收，紫外線對(duì)水的消毒滅菌主要是通過紫外線對(duì)微生物的輻射，生物體內(nèi)的核酸吸收了紫外線的光能，損傷和破壞了核酸的功能使微生物致死，從而達(dá)到消毒的目的。紫外線殺菌裝置用于終端水箱的出口處，是因?yàn)檠h(huán)水會(huì)將因各種原因所造成的循環(huán)管路內(nèi)的污染物（細(xì)菌）帶回到終端水箱內(nèi)，造成終端水箱內(nèi)的純化水被細(xì)菌污染，為了確保系統(tǒng)出水不被微生物污染，所以要在終端水箱的出水口處增加紫外線殺菌裝置。紫外線燈管選用美國原裝進(jìn)口燈管，使用壽命為8000-10000小時(shí)。

        (11)變頻供水系統(tǒng)
　　傳統(tǒng)的供水模式采用屋頂水箱和水泵聯(lián)合供水，水質(zhì)容易受到二次污染，供水不安全。在分質(zhì)供水工程中采用全自動(dòng)恒壓變頻供水裝置直接提升供水，衛(wèi)生、安全、可靠，用戶隨時(shí)都能飲用新鮮水，避免了二次污染，且設(shè)備占地小、性能穩(wěn)定、能耗低。
變頻裝置的核心是變頻器，是利用改變電動(dòng)機(jī)供電的頻率和電壓來達(dá)到電動(dòng)機(jī)調(diào)速、恒壓、恒流量控制的目的。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是采用恒壓力變頻，變頻器除具有優(yōu)越的參數(shù)控制能力如軟啟動(dòng)、軟停車、恒壓控制、恒流量控制外，其最顯著的性能就是節(jié)能性能，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P正比與電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率的三次方（P∝f3），降低電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率將帶來顯著的節(jié)能效益，以一臺(tái)以50HZ運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)（水泵）運(yùn)行為例，為了降低裝置的操作壓力而不得不采用節(jié)流閥門，當(dāng)利用變頻裝置來降低裝置的操作壓力時(shí)是通過降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)從50HZ的運(yùn)行頻率降低到40HZ的運(yùn)行頻率時(shí)，節(jié)能將達(dá)到48.8%（P2/P1=n403/n503=0.512）。
變頻供水系統(tǒng)共分為兩組，一組變頻供水裝置為1～12樓層供水；另一組為13～24樓層供水.分組供水可以保證滿足高樓層的供水壓力，而同時(shí)低樓層的水壓又不是太高。如果只用一組供水系統(tǒng)，可能在滿足高樓層水壓的同時(shí)，低樓層的壓力過高，既消耗大量的能量，又容易發(fā)生事故。
 

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