管網分質供水系統分析
近年來，隨著人們對飲用水水質要求的提高和水源污染的加重，我國很多地區的自來水水質已不能滿足人們飲用的要求。根據1985～1994年全國30多個大城市的統計資料分析表明，有23％的飲用水中有機物含量超標，這將導致在水凈化過程中加氯消毒后，消毒副產物增多，嚴重危害人類的健康。為了改善這種局面，我國在加強對飲用水水源保護力度的同時，制定了更高的飲用水水質標準。
然而，城鎮居民家庭用水僅占城市自來水總量的10％左右，而真正作為居民直接飲用水的約占家庭生活用水的10%，即為城鎮總供水量的1％～2％。由于現有的城鎮供水方式大部分都是不論用途，等質供應，一管到底，即無論是直接飲用或家庭洗衣、沖廁等生活用水還是交通、綠化、商業、環衛等市政用水都一無例外。顯然，如果為了滿足1％～2％的飲用水水質要求而將凈水廠的供水水質全部提高，必將會造成資源的極大浪費，既不科學，也不合理。
因此，將飲用水（及其他對水質要求較高的生活用水）與其他用途用水分開供應，實現“分質供水、優水優用”就顯得尤為重要。
2．管網分質供水系統分類
實現管網分質供水，是一項規模浩大的系統工程，要涉及到城市規劃、市政建設、環境保護、物業管理以及供水設備與配套材料等諸多方面，其主要分為兩種方式，即獨立式和終端式。獨立式是指由專門的城市飲用水處理廠起到居民飲用水龍頭止，設立與其他用途的供水管網相獨立的管網來提供飲用水。這種供水方式要受到城市規劃、城市現狀等方面的影響，實施難度較大，一次性投資較高，但管理維護方便，易于升級處理工藝以滿足未來發展的需要，具有一定的延續性。終端式是指在目前已有的供水管網的供水終端，根據不同居民區用水量規模的大小設置不同的飲用水處理站，凈處理后，由建筑中專門的飲用水上水管道（一般新建住宅比較適合）或瓶（桶）裝（較適宜于已有建筑）供應。
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3．分質供水系統技術分析
無論是獨立式還是終端式管網分質供水，其實質上是對城市凈水廠經過初步處理的自來水（非飲用）進行深度處理，達到可以滿足人體健康需要的優質飲用水。對于飲用水的深度處理，目前常采用活性炭吸附法、離子交換法及膜分離法等處理方式。
3.1活性炭處理技術
活性炭吸附是飲用水深度處理常用的方法之一。由于活性炭的孔隙結構和較大的比表面積，對水中許多有機污染物質包括溶解性有機物都具有很強的吸附能力，可以除嗅、除色及其他微量有害物質，如有機物、膠體物質、部分重金屬、余氯等。但單獨的活性炭處理，容易導致出水細菌總數升高、亞硝酸鹽濃度升高等問題，因此為了改善和提高處理效果，可以和其他方法結合使用，如臭氧—活性炭法等。
3.2膜分離技術
近年來膜分離技術在水處理領域中發展迅速，膜處理技術的凈化機理是膜的微孔篩分作用，是一種嚴格的物質分離技術。膜處理過程是一種物理作用，分離過程中不發生相變，和其他方法相比能耗較低，且分離過程中不產生副產品，適用范圍較廣。常用于生活飲用水深度凈化的過濾膜有：微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)膜。一般在膜處理前，要有較好的預處理過程，否則，容易發生濾膜堵塞，導致降低產水效率，增加運行費用，縮短膜的使用壽命等不良后果。
3.3其他方法
除了活性炭法及膜分離法以外，通償還有離子交換法、多級蒸餾法等。離子交換法是利用交換樹脂對水中離子選擇性吸附的作用來達到處理的目的，但其不能去除水中的溶解性有機物、細菌等有害物質，但卻去除了水中的礦物質和微量元素，因此其產水不是健康水。多級蒸餾法由于其能耗大、產水中缺乏有益人體健康的微量元素及礦物質，也不宜用于飲用水深度處理。
4．工藝流程選擇
對于管網分質供水處理工藝流程的選擇，一般要根據原水的水質情況及管理運行費用來確定，通常是幾種處理技術的綜合應用。下面以某受有機污染且合格率較低的城市自來水的深度處理工藝為例進行說明。
4.1工藝流程
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4.2工藝說明：
粗濾：主要去除水中的固體懸浮物、膠體物質及鐵錳氧化物，采用無煙煤、石英砂等作為過濾介質；
活性炭過濾：采用優質活性炭，利用過濾和吸附的原理，去除水中的異味、余氯、懸浮物和有機物等雜質。
精濾：俗稱保安過濾，通常采用過濾精度為5 μm的中空纖維，繼續凈化水質，延長和保護膜的使用壽命。
膜濾：通常選擇某一至二項過濾膜，其中有微濾(MF)，鈉濾(NF)，超濾(UF)，逆滲透(RO)等，工藝上按照用戶對水質不同的要求選擇膜的類型。
經過上述多級凈化的水質，可以完全達到優質飲用水的衛生要求。然后經過消毒（一般采用臭氧或紫外線消毒）作用后，供給用戶。
4.3送水管道管材的選擇
常用的供水管材有不銹鋼管、硬聚氯乙烯管、鋁塑復合管、聚丙烯管等。供水管材的選擇應根據當地的氣候條件、供水條件及經濟因素等方面綜合考慮，但無論選擇哪種管材，最終都必須保證供水通暢，管道及在供水過程中不會造成二次污染。
4.4其他處理流程
對于水質較差的原水，有時為了提高了活性炭對有機污染物的處理能力，延長其使用壽命，在上述工藝的活性炭過濾前面投加臭氧。另外，對于原水水質較好的情況，可適當減少前面的預處理過程，以降低工程投資及運行費用。
5．分質供水經濟性討論
制水成本是決定分質供水能否順利進行的關鍵因素之一，它一般由系統的工程造價、運行成本及供水規模等因素決定。下面以一規模為1500戶的住宅小區終端式管網分質供水工程為例，進行說明。
產水量
(m3/d) 工程總造價
(萬元) 運行成本
(萬元/年) 成本價
(元/升) 凈水市場價
(元/升) 45 340 23 0.03 0.50
注：
1．表中折合價是考慮了系統工程造價及運行成本以后，每升飲用水的制水成本價；
2．供水系統壽命期以15年計，系統殘值以5%計；
3．每戶建筑面積以100m2計算。
從上面的分析可以看出，工程造價按建筑面積來計約為20元/m2，每戶約2000元左右，綜合制水成本約為30元/m3，約為目前市場上所銷售的瓶（桶）裝飲用水價格的1/15，應該說這樣的價格，當前我國大多數的工薪階層還是能夠承受的。.
6．結語
通過對管網分質供水系統的分析，說明開發、建設管網分質供水系統在技術、經濟上是可行的，同時也是形勢發展的需要。分質供水工程是一項保障人民身體健康的健康工程，具有極大的社會意義和經濟意義，同時，它又是一項影響較廣的社會系統工程，在實施過程中可能會涉及社會的各個方面。因此，為了順利開展這一工程，社會各有關部門應該通力合作，深入調查研究，并加快有關的規范、標準和政策的制定工作。
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