管道純凈飲用水工程設計淺談

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隨著我國國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們的環(huán)保及保健意識逐步增強，對日常飲用水的水質要求也越來越高，而家庭環(huán)保的主要任務之一是解決飲用水的水質問題，人們希望飲上優(yōu)質可靠的純凈水。盡管我國城市自來水事業(yè)發(fā)展較快，而且自來水質量通過設備技改、更新有了較大提高，但目前普通的自來水通過輸配管網、中間水池及屋頂水箱而達到用戶的過程中水質的二次污染也十分嚴重，限于國力及經濟因素，還不能完全解決城市自來水供水所存在的水質問題，而管道分質供水系統(tǒng)不失為一種解決這一問題的主要方法。即居民的一般生活用水和飲用水分管道供給，既符合我國國情，又經濟適用。現(xiàn)以重慶地王廣場為例介紹管道純凈水飲用水工程的設計特點。該工程位于新重慶的商貿中心解放碑附近，總建筑面積約18萬平米，總建筑高度約150m，由地下四層地上九層裙房、25層附樓（銀行寫字樓）、40層主樓（豪華住宅）組成，是集車庫、寫字樓、商場、景觀豪宅、餐飲、游樂為一體的超大型綜合性建筑。同時在九層裙房頂部設有游泳池、網球場、大型屋頂花園及空中花園、高級會所等功能，它將建成新重慶標志性建筑之一。為此，應業(yè)主要求在主樓豪宅的11層至40層部分設計管道純凈飲用水供應系統(tǒng)。

　　1、純凈飲用水用水量標準的選擇及供水量

　　由于目前我國還沒有住宅的管道凈飲用水用水量標準，參考國內外有關資料并結合本工程的實際情況，除考慮用戶飲用水外，還應包括做飯、洗瓜果、洗面美容等用水。綜合以上由素用水量標準取6L/人。d；每戶按4.5人計算，時變化系數(shù)Kh取4.0.最高日純凈水用水量為6.0m3／dmax，最大時純凈水用水量為1.0m3／hmax.

　　2、純凈飲用水的工藝流程設計

　?。?）純凈飲用水設備設置位置的選擇：根據(jù)建筑樓層功能分布，純凈飲用水設備可放在43層屋頂水箱間及10層設備層兩個地方。由于43層水箱間面積較小，而10層設備層面積較大。但通過技術經濟比較后，決定增加一部分43層水箱間面積，將純凈水處理設備置于43層水箱間內。選用此方案具有以下優(yōu)點：充分利用43層屋頂水箱水壓，純凈飲用水供水管網采用上行下給的供水方式，方便管網循環(huán)，減少設備用量、節(jié)約能源。

　?。?）純凈飲用水凈水土藝流程如下：

　?。?）預處理設備

　　由石英砂過濾器、軟化器、活性過濾器三臺設備組合為預處理系統(tǒng)，石英砂過濾器采用雙層過濾工藝，上層使用粒度0.5～1mm，純度大于97％的天然石英砂，下層使用粒度1mm～1.5mm天然錳砂。其主要功能是去除水中的懸浮物，顆粒雜質，有效降低水的濁度和色度；軟化器采用陽離子交換樹脂，能降低水中的鈣、鎂離子硬度；活性炭吸附器采用果殼型活型炭，能除臭、除色、除重金屬、除有機物及吸附余氯。通過這三臺裝置的預處理，確保反滲透主機更有效地安全運行。

　?。?）反滲透主機

　　反滲透主機是純凈水處理設備的關鍵設備，其性能的好壞將直接影響水處理效果。反滲透主機由精密過濾器、多級高壓泵、反滲透膜（TFC膜）、儀器儀表及自動控制設施等。精密過濾器濾芯精度為5um，能阻擋預處理流失的顆粒、雜質，起到保護反滲透膜作用。多級高壓泵工作壓力為1.0～2.0MPa，能滿足反滲透膜正常運行所要求的工作壓力。反滲透膜組件能去除水中95％～98％的無機鹽和99％以上的有機物、細菌、病毒等，被膜阻擋的濃水由污水管排放，水回收率為50％～75％，反滲透膜采用芬香聚酰胺復合膜，每隔半年左右用藥物清洗一次，以延長膜的使用壽命。該套設備布置緊湊，自動化程度高、重量輕、管理方便。

　　（5）消毒設備

　　為確保水質安全，本設計采用紫外線消毒設備和臭氧（O3）消毒設備聯(lián)合消毒、殺菌，根據(jù)水質檢測結果，消毒設備可分別使用或聯(lián)合使用。該設備具有殺菌能力強，管理方便等優(yōu)點，避免了傳統(tǒng)加氯消毒可能產生致癌物質的副作用。

　?。?）自動控制系統(tǒng)及保護系統(tǒng)

　　整個控制系統(tǒng)采用PLC進口可編控制器、進口電磁閥。壓力傳感器和液位控制器聯(lián)鎖控制，完全實現(xiàn)全套設備的自控運行。石英砂過濾器、軟化器、活性炭吸附器及反滲透主機的出水，當系統(tǒng)運行出現(xiàn)異?；虬l(fā)生故障時，設備均能自動報警并作出相應的動作，提醒操作人員及時作出處理。

　　3、飲用純凈水工程管網設計

　?。?）結合建筑樓層、功能分區(qū)、飲用純凈水設備放在43層水箱間，占地面積約25平米.為充分利用43層屋頂水箱水壓，節(jié)約能源，供水方式采用上行下給式，也利于管道循環(huán)供水。供水管網分為兩個區(qū)：Ⅰ區(qū)，11層至25層，由43層凈水設備加供水干管減壓閥供水；Ⅱ區(qū)：27層至40層由43層凈水設備供水。在11層至17層，27層至31層的供水支管上設AD型支管減壓閥。這樣既可減少供水管網的分區(qū)，節(jié)約投資和層高空間，又能滿足供水分區(qū)內的水壓值不大于350Kpa.為保證管道飲用水系統(tǒng)不形成死水，均設置干立管及區(qū)域環(huán)狀管網供水，并設循環(huán)水泵。供水支管道管徑為DNl2，供水干管管徑為DN20-DN40，回水管管徑為DN20.為防止管內流速過低而滋生微生物，管網內水流速度控制在0.6m/s—1.0m/s之間，循環(huán)水泵使管內水在不斷的循環(huán)流動，不斷回流消毒，確保出水隨時新鮮。

　?。?）管材及閥門

　　純凈飲用水立管設在廚房緊靠生活給水系統(tǒng)立管，每戶設精密純凈飲用水表及不銹鋼水龍頭各一只。為防止管網對水質的再次污染，本工程管道采用優(yōu)質“建筑給水聚丙烯管道”（PP—R），該管材與鋼管、銅管相比具有以下優(yōu)點：安全衛(wèi)生、質量輕、安裝方便、耐壓、耐腐蝕性能好、管道內壁光滑、阻力小、不結垢；不滋生細菌，使用壽命長，在生產施工過程中對環(huán)境無污染，屬于較理想的綠色環(huán)保產品。所有閥門均用不銹鋼閥門。凈水設備的過濾器，凈水箱等均為食品級不銹鋼產品。

　　4、結束語

　　目前，優(yōu)質純凈飲用水供水系統(tǒng)發(fā)展較快，正在一些優(yōu)秀住宅小區(qū)、高檔住宅、公寓及酒店中應用，大力發(fā)展和研制新型反滲透裝置及膜技術是當前的一個主要問題。眾所周知，生活純凈飲用水水質要求不同于工業(yè)純水及超純水。即生活純凈飲用水不需要將水中的溶解鹽全部或絕大部分去除。為了人體的健康，飲用純凈水中必須有一定數(shù)量的含鹽量、以及鈣、鎂、鈉、鉀、銨、氯化物、氮化物等物質。因此，—加快發(fā)展新型反滲透裝置及膜技術，改變和調整反滲透裝置的工作壓力、溫度、出水率等參數(shù)對改善飲用純凈水的出水水質，保留人體所需要的微量元素都具有重要的實際意義。