安銳德分質供水設備
人氣:1549 發布時間:2011-01-20 15:21 關鍵詞:飲用水設備 產品型號: 應用領域:水處理 產品價格:面議 |
1 分質供水
1.1 國內分質供水的含義
目前國內提及的分質供水內容和形式,與國際上通用的分質供水概念有區別,我們現在提倡的分質供水,是指以自來水為原水,把自來水中生活飲用水和直接飲用水分開,即把自來水中 5% 左右的水另設管網,再進一步深加工凈化處理,使水質達到潔凈、健康的標準,直通每個家庭用戶, 達到直飲的目的。我們目前推行的分質供飲用水工程,也可稱為“健康飲水工程”,在國際上無先列,是結合我國情況而創造的一種城鎮供水方式。
1.2 分質供水的由來
水是生命之源,公眾引用干凈的健康飲用水是基本人權。保障公眾和上干凈的水是國家、社會、企業的基本責任,為公眾提供健康飲用水是構建和諧社會系統工程的重要組成部分。隨著全國建設小康社會的進展,人們對生活質量的要求不斷提高,提倡健康飲水是適應時代發展的需要,普及科學飲用知識是企業家和科技工作者的歷史使命。
飲用水產業是保證國及民生的重要產業。國家應制定相關技術經濟政策,大力鼓勵企業創造名牌、誠信為本,使飲用水產業得到發展,把飲用水產業的發展真正納入國民經濟發展規劃之中。
管道分質供水是以市政自來水、地下井水或符合生活飲用水水源水質標準的水為原水,經深度凈化后通過專用管道輸送、供給用戶直接飲用的優質飲用水,當前在各大、中型經濟發展較快的城市呈現出進一步擴大規模的發展趨勢,大有重新定義現代都市和新城市之意。近年來,隨著生活水平的提高,居民對飲用水水質日益關注,而我國各地水環境污染日益嚴重,加上傳統的水處理工藝和陳舊的輸水管道網、水箱等設施的原因,導致居民用水水質往往不能達到現行衛生標準或規范的要求。繼 20 世紀 80 年代家用凈水器走俏市場, 90 年代以飲用純凈水為主流的桶裝飲用水又蓬勃興起,并在全國大、中城市迅速發展。由于桶裝水在生產、運輸、使用時均存在衛生問題,尤其易發生微生物污染,使用不夠方便等問題,以管道直飲水形式的分質供水變應運而生。
據調查,居民用水為每人每日 100~200L ,而每人每日飲水及 烹任水約 3L 左右;居民用水占城市用水的 10% 左右,而飲水及 烹任水 又只占居民用水的 10% ,居民用水中大部分是洗滌等雜用水。從水質要求而言,飲用水要求最高,應全面復合飲用水水質標準。
由此可見,真正需要經過處理達到生活飲用水衛生標準的水是很少一部分的,而我國現行的城鎮供水,不分用途、等質供水。即無論是直接飲用還是用于家庭洗衣、拖地、沖廁、沐浴,或是工業、商業、交通、消防、綠化、環衛、等用水都無一例外,共用同一水質、同一供水管網。這種將飲用水與用水的混合導致了水資源的嚴重浪費及水處理費用的大量增加。因此,進行分質供水,勢在必形行 。
自來水的水質超標及二次污染引出分質供水。長期以來,自來水作為城鎮居民飲用水,其衛生、安全性從沒有被懷疑過。 1977 年美國 Bellar 和 Rook 首先發現水中含有三鹵甲烷( THMs ),并證明了該物質有致癌作用;此外,近幾年國內水源污染加劇,使人們對習以為常的自來水的衛生、安全性、及健康的影響提出了疑問。
自來水二次污染的途徑有兩個: ① 輸配管網對水的污染。從自來水廠出來的水,盡管經過各種處理,但仍存有一部分有機物,不僅消耗余氯,利于微生物生長繁殖,還與氯反應 生成三鹵甲烷。重新繁殖的微生物常年在輸配管道中形成生物膜,膜的老化與脫落使水產生不良嗅和 味, 增加色度,并且這些管網上的微生物漸漸對消毒劑產生了抵抗力,不易被殺滅,更增加了終端微生物的數量。我國一些自來水廠,有相當一部分水質的 Ames 試驗成陽性。 ② 貯水容器對水的污染。我國高層建筑的供水設計,傳統上是設置地下蓄水池和高層水箱,由于其設計、管理等諸方面存在缺陷,常使水暴露在空氣或密封不嚴,導致水箱里細菌、病毒、原生動物和藻類植物繁殖,污然水質 。
預防及消除自來水二次污染成為目前國際、國內提高自來水水質的重點。我國目前在部分住宅小區推廣的終端自來水的深度加工處理及分質供水,便是消除自來水二次污染的有效途徑和方式之一。
1.4 國內飲用水市場的發展
就全球發展戰略而言, 21 世紀是將可持續發展戰略走向實施的世紀。中國在實施可持續發展戰略中,水的可持續發展出于十分重要的地位。“水是人類生存的生命線,是經濟發展和社會進步的生命線”。中國國內的飲用水市場具有無比廣泛的市場空間。雖然國家能對飲用水不斷立法建制進行規范,但是國內不同城市和地區因水質不同,所生產的飲用水和質量則有差異。經過前期眾多企業的培育和引導,飲用水市場將步入行業發展黃金時期。總體來看,居民飲用水市場主要包括桶裝水模式、直飲機模式 。自動販賣售水機及投幣售水機、管道直飲水模式等。
1.4.1 直飲機
自來水終端制水機成為當前一種理想的換代產品。它只需將 直飲機 安裝在水龍頭上,即通過微孔過濾、活性炭、超濾、納濾( NF 膜技術)、反滲透( RO 膜技術)等程序達到健康飲用標準,靈活方便。據不完全統計,全國進口與國產的不同品種、型號的直飲機 有 70 中以上 ,其功能除凈化外,還有礦化、磁化等作用,還有的專用于除氟、除硬度、 按直飲機 所用的材料和過濾方式可分為吸附式和過濾式兩類。水通過凈水器后,顆粒物、大分子和微生物等被截留在凈水器內,可不同程度地改善水質。但其中的過濾材料和濾芯有一定程度的使用壽命,如不及時更換,將造成截留的微生物大量繁殖,產生供水的第三次污染(自來水輸配過程中的污染為第二次污染)。
上述這種直飲機是自帶水質處理器,直接連接自來水的叫管道直飲機 ,而不帶水質處理器,直接連接小區管道直飲水的叫管道終端直飲機 。終端制水設備自 20 世紀 80 年代由美國率先開發,目前在美國、英國、日本等發達國家家庭終端普及率已高達 70% 以上,再加上管道分質供水的市場領先,桶裝水已經受到很大的打擊。
直飲機生產廠家眾多,大大小小的廠家魚龍混雜,行業混亂,給消費者的選擇帶來諸多不便,因此規范直飲水行業是眾望所歸的大事。
1.4.2 管道分質供水
管道直飲分質供水是將水處理裝置與供水管網、管道 直飲機 有機的結合,在處理工藝上都有嚴格要求和衛生規范,工藝中除沉淀、吸附、過濾常規方式外,采用新的水處理材料及工藝,用銅鋅 濾料( KDF )替代石英砂;用臭氧( Ozone/O 3 )與顆粒活性炭( granule activated carbon/GAC )結合成生物 - 活性炭( biological activated carbon/BAC )消毒方式替代普通活性炭( activated carbon/AC );用鈦金屬濾芯( HDF )替代聚丙烯( PPF ) ; 用超濾膜( nanofiltration element/NF )或 卡提斯 ( CARTIS )替代通常的逆滲透膜( reverse osmosis element/RO ),將水的利用率由原來的 70% 提高到 99% ;將電量的消耗減少 85% (能耗僅 50W/m ³ ),產品 水主要 采用臭氧加紫外線殺菌器的最佳組合對管網進行定期水與管網的循環,經卡提斯 ( CARTIS )處理過的水溶氧量大,增加水的活性,能抑制細菌生長,可持續保鮮,有效保證網內水的 新鮮與飲用衛生安全。系統的供水 量嚴格 遵守每天的按用水需求量設計,再加上 管道直飲機內 儲存容量不會大于 3L (家用型)、 30L( 單位型 ) ,保持隨時飲用隨時補充新鮮水。由于直飲水水質純凈,口感甜潤,每天的產水每天飲用完,管網系統每天定時用臭氧和紫外線殺菌消毒保鮮,水中含氧量的提高能預防直飲水的二次污染,使每天的直飲水新鮮可口。分質供水非常適應于現代城市住宅小區管道直飲用水的需求,從而提高人民生活質量。
總的來說, 管道直飲分質 供水是眾多分質供水中最有發展前途的飲水工程,關系到每個人的切身利益。需要行業主管部門和各級政府給予支持和扶持。特別是此項工程涉及到城市規劃、市政配套、衛生檢疫、市場管理等方面,又直接關系到每個人身體健康,必須緊緊依靠政府,加強管理和規范。因此本章將重點介紹管道直飲分質供水。
• 管道直飲分質供水的定義和特點
• 定義 管道直飲分質供水是分質供水的方式,在居住小區(寫字樓、學校、醫院等)內設凈水站,運用現代高科技生化與物化技術,對自來水進行深度凈化處理,去除水中有機物、細菌、病毒等有害物質,保留對人體有益的微量元素和礦物質;同時采用優質管材設立獨立循環式管網,將凈化后的公有制水送達用戶,供人們直接飲用 。
管道分質供水特點
管道分質供水健康:過濾、去除水中有害物質和細菌,保證飲用水質量。
管道分質供水新鮮:管網循環,多次消毒、水質新鮮、純凈、衛生。
管道分質供水安全:完全可避免飲用水的二次污染,保證水質的安全可靠。
管道分質供水經濟:供水系統高效低耗,使用壽命長,經濟實用;價格大大低于桶裝水。
管道分質供水方便:在家中隨時飲用,免去搬運桶裝水的繁重工作。
建設部在 21 世紀住宅小區的規劃中指出,管道直飲分質 供水也是體現住宅小區科技含量的重要組成部分。 管道直飲分質 供水也是“遠離噪聲、空氣新鮮、管道直飲水”這現代“健康社區”所必須的三要素之一。廣東省在 2001 年 2 月 11 日已將“分質供水”列入“十五”計劃綱要,決心要在第十個五年計劃內“建設以自來水直接飲用為目的的分質供水網”。分質供水現已在北京、上海、廣州、深圳、珠海等地全面鋪開,在全國各地均具有廣闊的市場發展前景。
價格優勢 由于直飲水的價格介于自來水和桶裝水、瓶裝水的價格之間,因此有很大的價格優勢和發展空間。對于投資者來說,成本價與銷售價之間的差距較大,效益十分明顯,如果有一個合理的規模,則贏利水平相當可觀。管道直飲水的直接經濟效益與小區分質供水規模有關,根據上海和深圳水司已投產的居民小區管道飲用水工程的投資效益進行分析:管道直飲分質 供水系統投資中管道投資約占 60%~70% ,設備投資約占 30%~40% ,綜合造價折合為 10~12 元 /m ² ,管道直飲分質 供水的綜合成本不到 0.03~0.05 元 /L, 而銷售價卻是 0.3 元 /L ,是成本的 6 倍多,上海、廣州和深圳的價格一般在 0.30~0.35 元 /L, 即 300~350 元 /m ³ 。
投資方式 目前, 管道直飲分質供水工程的投資方式有三種。第一種是由房地產開發公司投資(包括管網和制水設備),由管道直飲分質 供水公司或工程總承包公司負責設計、采購設備和施工安裝。 該方式 的投資方能通過售房收回投資,又能通過日常的售水贏利。第二種是由房地產開發公司和 管道直飲分質供水公司按一定的比例共同投資建設或由房地產公司投資管網系統, 管道直飲分質 供水公司負責設計施工、設備安裝和運行管理。房地產開發公司和 管道直飲分質 供水可以通過售房收回投資,管道直飲分質 供水公司還可以通過日常的售水賺取更多的利潤。第三種是由 管道直飲分質 供水公司買斷經營,既負責整個系統的投資,又負責日常的運行管理。這種投資方式,管道直飲分質 供水公司可以通過向用戶收取初裝費收回一部分投資,然后再通過日常的售水逐步收回另一部分投資并贏利。 管道直飲分質 供水的日常經營管理方式也有兩種,一種是由物業公司管理,另一種是管道直飲分質 供水公司自己管理。
開通管道直飲分質供水能產生一定的帶動發展的影響。消費者覺得飲用直飲水是生活水平提高的體現,房地產開發 商覺得由 直飲水設施的小區可以形成新的賣點,有利于商品房的銷售,并有利可圖。
• 管道直飲分質供水工程和設備衛生
• 新建。改建。擴建的管道直飲水工程的選址與布局、水處理工藝和設備、供水和管道系統、水質和管理必須通過縣級以上衛生行政部門預防性衛生審核。
• 管道直飲水工程應由有資質的單位進行建設施工和管理,竣工后經衛生行政部門認定的檢驗機構檢驗、評價,由衛生行政部門進行驗收并經衛生許可方可供水,還需報省級衛生行政部門備案。
• 制水間必須符合下列要求: ① 不得與中水、污水處理、有污染物品堆放的房間相鄰,嚴禁與制水無關的管道通過,不得設置衛生間。 ②面積應滿足生產工藝的衛生要求;建筑結構完整。應有更換材料的清洗、消毒設施和場所。③應配置更衣室,室內應有衣帽柜、鞋柜等更衣設施,并配置流動水洗手設施。④地面、墻壁、天花板應使用防蚊蠅、防塵、防鼠等設施。門窗應采用不變形、耐腐蝕材料制成,并有上鎖裝置。⑤獨立設置的封閉間需配備機械通風設備和空氣消毒裝置。⑥采用紫外線消毒空氣者,紫外線燈按 30W/(10~15m²)設置,離地2m吊裝。
• 水處理工藝和設備必須根據原水水質進行選擇和配備,確定合理的工藝。處理工藝中必須有水質消毒措施,并確保良好的消毒效果。
• 根據工藝流程特點,選配渾濁度、 溶解性總固體 (或電導率)、 pH值等項目的專用檢驗設備或在線實時監測儀表。
• 管道分質供水設備輸水管道不得與市政或自建供水系統直接相連。
• 管道分質供水設備應設回水管,達到動態循環,循環回水必須經過消毒處理后方可進入供水系統。應設置放空排水閥,排氣閥應有濾菌、防塵設施;排水口應有防污染措施。應設水質采樣口,專用采用口應設安全 裝置。
• 成品水儲水容器應有空氣過濾裝置。
• 分質供水設備的水質處理設備、消毒設備、輸配水管材、管件、涂料和內襯、化學處理劑等與飲用水接觸的設備和材料必須衛生安全,并具有省級以上衛生行政部門頒發的衛生許可批件。
• 所有與水接觸的材料或設備,均應經清洗、消毒后才能安裝。供水管網安裝后必須進行全管網清洗消毒后方可供水。
• 管道分質供水設備的系統設備
• 管道分質供水設備組成
管道分質供水設備一般由組成 制水設備、供水設備、輸配、回水管網及清洗消毒、抄表計費系統組成。
5.1.1分質供水設備
(1)吸附設備 常用吸附設備由活性炭吸附、分子篩吸附濾管等,主要起吸附有機物、氯化物副產物、余氯及改善口感等作用。
(2)過濾設備 過濾設備包括砂濾、微濾、超濾、納濾、反滲透膜等設備,主要去除膠體、懸浮物、重金屬、微生物等顆粒。一個系統往往需要幾種過濾材料相互組合,才能制出滿足水質要求的直飲水。
(3)消毒設備 主要為臭氧、二氧化氯或紫外線消毒裝置、消毒工藝主要考慮殺菌效果、持續消毒能力、水質的口感和運行費用等。
5.1.2 分質供水設備
分質供水設備一般采用由交流變頻調速泵、壓力傳感器、控制器等組成的變頻供水設備、水泵流量除考慮用戶的用水外,還應考慮循環回流量,以使管道內不產生滯水,保證水質新鮮。
輸配、回水管網及清洗消毒
管道分質供水設備輸配、回水管網的主要特點是全封閉、連續或定時循環系統設計和選用衛生安全的管道材料及附件,確保管道直飲水處于流動狀態,水質新鮮。并要定期對輸配、回水管網進行清洗消毒。
抄表計費系統
一般采用遠程抄表計費系統,水表宜選用容量小、計量準確、帶傳感器的遠程飲用水計量儀,如C級、D級容積式水表等。
管道分質供水設備的設計
不同水質的原水應 才采用 不同處理工藝,處理工藝要有廣泛性、實用性。處理水量宜留有發展余地。
工藝流程的選擇除依據原水水質,處理后達到的水質指標外,還應滿足水處理技術的先進性和合理性。處理方案的選擇應經技術經濟比較確定。
處理工藝系統要求合理優化緊湊節能、占地面積小、自動化程度高、管理操作簡便、運行安全可靠和制水成本低。
深度凈化水處理主要設備可采取膜處理 ( 反滲透 RO、納濾NF、超濾UF和微濾 ( MF )等 ) 或其他成熟的新型的處理設備。
主處理 工藝采用膜技術,膜處理工藝的選擇應根據處理后的水質標準和原水水質不同進行選擇。
膜處理應用中特別應重視前期預處理及后處理和膜的防污染的清洗。
①前期預處理有機械過濾器(砂為主)、精密過濾器(保安過濾器)、活性炭處理(或臭氧-活性炭)、離子交換器、KDF、膜過濾和其他有機物去除設備。
② 后處理指膜處理 后運行的消毒滅菌作用和給予出水的其他功能(添加劑的處理)。
• 膜處理、前期處理和后處理應優化組合,必須做到處理后的水質滿足 安全直飲要求 。
• 消毒滅菌可采用紫外線、臭氧、 二氧化氯或氯等 。根據季節水質變化也可組合及時采取補救措施。
• 消毒滅菌設備應安全可靠,投加量精準,應有報警功能。設備失靈時便于管理人員及時采取補救措施。
• 根據原水和供水水質達標情況,選擇優化組合工藝。原水受污染嚴重水質差時,應根據原水水質檢測資料,通過試驗確定處理工藝流程。
• 水處理設備的衛生安全與功能應符合有關規范的規定并取得衛生部的質量驗證。
• 管道分質供水設備凈水處理工藝
5.3.1 凈水工藝的選擇
目前具有代表性的工藝主要有 4種。
臭氧生物活性炭工藝 如大慶油田分質供水工程的流程如下:
微濾-臭氧生物活性炭-反滲透與超濾比例勾兌-消毒-出水
對于此處的超濾與反滲透比例勾兌,有的廠家也直接設計為超濾或精密過濾器。這種工藝以臭氧氧 化和生物活性炭為主要特點,臭氧不僅起到殺菌的作用,而且把大分子有機物氧化為小分子有機物,以利于生物活性炭上的微生物對它的降解吸收,因此整套系統對有機物的去除率很高。這套工藝特別適合于自來水中的有機污染物較高的場合,它對嗅、色和味的 去除率也很高。整套系統具有維護管理簡便,節約能耗,造價較低,運行費用低等特點。
反滲透工藝
如天津市某小區分質供水工程和深圳市某花園(二期)管道直飲水凈化工藝采用的工藝:
自來水-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-反滲透-紫外線消毒-出水
納濾工藝 納濾工藝的一般流程如下:
自來水-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-納濾-紫外線消毒-出水
在納濾過程中,其某個裝置的作用如下。
砂濾:主要去除水中的大顆粒物,懸浮物質和水中的大膠體。
活性炭過濾:去除余氯、有機物和膠體等。
精濾:去除細菌、顆粒物和膠體等。
納濾 : 去除顆粒、細菌、膠體、病毒和大分子有機物、高價離子等。
這種工藝是飲用水中的推薦工藝,其除去有機物的能力和 除鹽率都 較高。與反滲透相比,可以保留一部分對人體必需的離子,所制的的 水是一種健康水,而且納濾膜所需要的壓力比反滲透低得多,可以節約動力費用,特別適合于水源污染嚴重,含鹽量較高,有機物含量較高且濁度低的飲用水的深度凈化。
超濾工藝
深圳市自來水公司建筑開發的梅林一村管道直飲水工程所采用的超濾如下
自來水-活性炭過濾器-精密過濾器-超濾-紫外線消毒-出水
這種工藝適用于處理水中有機物濃度不高,硬度適中的自來水水質,整體造價比較低,運行費用比較低。
因此,在選擇凈水工藝之前,需要先了解當地自來水的水質,依據不同的水質、選擇不同的工藝。雖然納濾工藝是推薦使用的工藝,但針對不同的水質,納濾工藝的選擇和納濾膜的選擇會有所變化。例如對于處理以地下水為水源的飲用水,由于懸浮物少和有機物含量低,有可能可以省去砂濾和活性炭過濾,直接通過微濾進入納濾;針對有機物較高的原水,宜選用除有機物率高的納濾膜,對于含鹽較高的原水,宜選用除鹽率高 的納濾膜。
5.3.2 消毒方式的選擇
對于直飲水來說,最為重要的是微生物指標。按照飲用凈水水質標準( CJ94-1999 ) , 總大腸桿菌群和類大腸桿菌群的限制均為 0 ,比自來水的微生物要求高,因此消毒方式的選擇尤為重要。
現在用于飲用水消毒的方式主要有三種。
( 1 )紫外線消毒 主要利用高、 低壓泵燈發射 的紫外線的有效波長所具有的殺菌作用進行消毒。
優點:消毒效率高,速度快,不改變水性,不污染水質和簡單易行等優點。
缺點:燈光有效壽命短,失效不易控制,穿透能力較低。
廣泛用于直飲水的 最 末端處理,即出水消毒處理。
( 2 )臭氧消毒 利用臭氧發生器產生的臭氧擴散通過細胞膜發生細胞酶的不可逆氧化而進行消毒。
優點:消毒效率較高,而且可以給水體補充氧氣。
缺點:臭氧發生器設備復雜,投資高,運行耗電大,而且臭氧的殘余不能持久存在等。
臭氧除了殺菌消毒,還可以氧化有機物,促進有機物的氧化分解,這分解的小分子量有機物會為微生物的生存提供食物,促進微生物的生長。
因此臭氧消毒一般不用于末端消毒,而與其他的方式聯合消毒主要有兩種方式。
① 臭氧消毒-超濾(或精濾)-出水
超濾(或精濾)主要為濾除水中被臭氧殺死的細菌尸體以及繁殖的微小細菌等。
② 臭氧對純水桶里的水進行消毒-泵-紫外線消毒-出水
( 3)二氧化氯消毒 二氧化氯是一種有效的消毒劑,其通過滲入細胞內將核酸氧化,從而阻止細菌的合成代謝。
優點:氧化能力僅次于臭氧,對水中的細菌、病毒由較強的殺滅能力,能消除水中的有機微污染物,不會與 NH 4- N反應。
缺點:加到水中的二氧化氯有一部分轉化為 ClO¯ 3 和 ClO¯ 2 ,而 ClO¯ 3 和 ClO¯ 2 對于人體的代謝和生理 活性有 抑制作用。
因此,如果二氧化氯用于管道直飲水的消毒,最好與除 ClO¯ 3 和 ClO¯ 2 的裝置配合使用。