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1、分质供水的卫生 分质供水的概念指以自来水为原水 把自来水中生活用水和直接饮用水分开 另设管网 直通住户 实现饮用水和生活用水分质 分流 达到直饮的目的 并满足优质优用 低质低用的要求 这就是分质供水的基本概念 直饮水发展 20世纪80年代 饮用纯净水在美国 西欧已成为时尚 仅美国就有500多家纯净水厂 以桶装水为主 Filtrin公司提出了DDW DedicatedDrinkingWater 建筑物内直饮水系统概念 并对桶装水和直饮水价格作了分析 使用5年后桶装水价格大于DDW系统7倍 日本从1985到1900年代开展了建筑物优质水供应系统研究与开发 1992年对优质水标准做了彻底修改 优质水
2、的净化工艺自来水 臭氧接触塔 一次储存槽 活性炭吸附装置 膜处理装置 二次储存槽 供水 全国问卷调查 70 对优质水概念有较高的了解最关心的是THMs 臭气物质 微量有害金属 有半数支持统一的净水方式 多数选择区域供水方式 其次是个别方式和地区方式 关于优质水用途 饮用水占86 烹调用水59 洗浴15 为什么要分质供水 1我国城市的水源水的污染状况 水中化学性污染的健康危害 最常见有机污染物如苯 酚 石油及其制品等2003年美国饮用水中鉴定出有害的有机物大约756种 其中确认属于致癌物的有20种 可疑致癌物有24种 促癌物有18种 致突变物有56种 这些有机物在传统的净化工艺中都难以去除 我国
3、第二松花江吉林市江段达317多种 长江江阴段达150多种 上海黄浦江水中发现有机化合物达500余种 微量有机污染物 水中的微量有机污染物虽然浓度很低 ng L mg L 占水中有机物总量一般小于10 但种类繁多 具有较高的致突变活性 而且这些物质在水中仅部分挥发散失 无分解能力 难降解 常规水处理工艺不能有效地去除以溶解状态存在的微量有机污染物 氯化副产物的危害 从1974年发现氯消毒会产生具有致突变和致癌性的三氯甲烷以来 已经将近40年 大量流行病学调查证明 长期饮用氯消毒的水会增加患肿瘤的危险 80年代中期 发现了另一类非挥发性的氯化消毒副产物卤乙酸 HAAs 与低沸点的挥发性三卤甲烷相比
4、 具有沸点高 致癌风险大的特点 氯化消毒饮水中两大类主要氯化副产物 1 挥发性卤代有机物主要有三卤甲烷类 包括氯仿 一溴二氯甲烷 二溴一氯甲烷和溴仿 2 非挥发性卤代有机物主要有卤代乙酸类 如氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸 溴乙酸 二溴乙酸 三溴乙酸 溴氯乙酸 二溴一氯乙酸 二氯一溴乙酸等 此外还有卤代醛 卤代酚 卤代腈 卤代酮 卤代羟基呋喃酮 如3 氯 4 二氯甲基 5 羟基 2 5氢 呋喃 简称MX 等 它在水中的浓度仅为2 67ug L 影响氯化消毒副产物形成的因素 氯化消毒副产物量和种类与水质 污染 自净能力 消毒工艺水平有关 1 有机前体物的含量主要是腐殖酸 富里酸 藻类及其代谢物 蛋白
5、质等 2 加氯量 溴离子浓度以及pH等因素投氯量越大 接触时间越长 生成的THMs越多 原水中溴化物浓度较高时 则会生成各种溴代THMs pH升高 三卤甲烷生成量增大 但卤乙酸生成量降低 二氯乙酸 DCA 毒性 来源 氯化腐植酸 富里酸等肝毒性 腹腔注射LD50为2048 8mg kg血清中酶学指标升高 肝脏中GSH降低 MDA增加 因氧化损伤所致 Ca离子是启动信号 致癌性 410 486 mg kg 肝腺瘤100 80 肝细胞癌67 83 常规水处理工程对污染物处理的局限性 常规处理 混凝沉淀 过滤 消毒无法显著去除 农药 杀虫剂 合成洗涤剂 重金属及毒素和有机物等 管网和贮水过程二次为污
6、染 管网陈旧老化 渗漏 管材容易腐蚀管材更新投资巨大 速度缓慢 如广州仅供水干管有3000km以上 需数百亿资金 二次供水问题颇多 贮存 输送过程中受到一定程度的污染 浊度 细菌数 大肠菌群数 铁 锰 氯仿 四氯化碳 亚硝酸盐的含量均较出厂水有所增加 有的可增加90 甚至达130 以上 余氯明显下降 2 健康危害介水肠道传染病如腹泻 痢疾 有害物质 如铅 砷 汞 镉等 含量 管网和贮水过程二次为污染 贮水箱 池 设计不当 形成死水水箱 管道壁的腐蚀 结垢 沉积物沉积造成对水质污染管道内壁防腐涂料等不符合要求 防腐衬里物溶出 涂料脱落 上下管道配置不合理 管网渗漏 溢水管与污水管相连 无逆止阀
7、引起污水倒流 卫生管理不善 水箱无定期清洗消毒制度 无盖 无排孔口等 2001 2002年210起用户水质投诉分析 50 来自自来水管网 其中 25 管网流向变化造成浊度升高16 内管质量低劣造成红水 黑水 白浊水5 是生物性污染如红虫 蚂蟥等 生活饮水和用水健康影响 一般认为用水中饮水的比例为2 其余的生活用水也有部分会通过皮肤 粘膜和呼吸道进入体内 水中有害物尤其是挥发性有机物 1 由口腔进入 在漱口和洗澡时由皮肤吸收 在洗澡时由蒸汽吸入假如 kg成人 每天饮水 和淋浴用水 则两种途径的 总摄入量几乎相等 饮用水水质指南指出 确定水中化学物含量指导值既要考虑饮用的摄入 也要考虑皮肤和呼吸的
8、摄入 一般估算 家庭杂用水量为生活用水量的 余下的为 这部分可以被认为分质供水的用量 管道分质供水 是在居住小区内设净水站 将自来水进一步深度处理 加工和净化 在原有的自来水管道系统上 再增设一条独立的优质供水管道 将水输送至用户 供居民直接饮用 它的特点是省去了运输和搬运 用户可随时打开水龙头取用 为避免二次污染 采用的管道应不会腐蚀 结垢 水的价格相对于桶装 瓶装纯净水便宜得多 一般家庭能接受 管道分质直饮水是城市供水系统的延伸和补充 1以城市集中式供水为水源 提供优质饮用水 2分质供水是利用优质地下水资源措施之一3 用管道供应深度净化处理后的纯净水 作为满足较高健康需求人群的饮水 管道分
9、质供水的净水处理工艺 净水处理工艺1活性炭吸附与超滤活性炭吸附 去除500 3000分子量的有机物去除 微滤膜的孔径范围是 0 1 75um 可以分离水中微米 亚微米的粒子超滤 0 05 m 1nm截流非离子物质 胶体 细菌 热源 大分子量溶质工艺流程市政自来水 微滤 活性炭吸附 超滤 臭氧或二氧化氯消毒 优质管道 饮用净水 管道分质供水的工艺 2分子筛吸附与过滤由硅基等 非金属活性矿物 和离子钛金属微粒组成的复合吸附材料 具抑菌和对0 02 1000nm微粒有吸附作用 3臭氧与活性炭臭氧氧化提高水中含氧量 微生物分解水中有机物 形成生物膜 产生生物活性炭过滤效果 分解水中氨和有机物4微滤和纳
10、滤采用碳滤 pp滤芯 纳滤膜过滤去除水中钙镁硬度和有机物及微生物 胶体 纯水制备工艺 1微滤与反渗透经过微滤与反渗透去除水中矿物质 有机物及微生物 胶体 工艺流程 市政自来水 砂滤 活性炭吸附 微滤 反渗透 臭氧消毒 优质管道 饮用纯水2砂滤与离子交换树脂采用砂滤和精密过滤和离子交换树脂 常采用大孔树脂 去除钙镁和有机胶体 并经消毒处理 工艺流程 市政自来水 粗砂滤 精滤 粗树脂柱 消毒 饮用纯水 分质供水系统设备 分质供水由若干个设备系统组成 包括制水设备 1制水设备与材料 吸附设备 活性炭 分子筛吸附罐过滤设备 砂滤 微滤 超滤 纳滤 反渗透膜根据不同要求选择几种滤料加以组合软化设备 阴离
11、子树脂 阳离子树脂 消毒设备 消毒工艺主要考虑杀菌效果及持续能力 水质口感 运行费用 臭氧消毒 紫外线消毒 二氧化氯消毒 1 臭氧消毒 臭氧的发生 纯氧的气源 利用空气产生 用水直接发生 臭氧的浓度 1mg L 接触时间10 15min 出水应 0 1mg L 工作环境空气 0 1mg m3 消毒设备 2 紫外线消毒浸末式和过流式紫外线波长 254nm 水层厚度 2nm 接触时间10 100nm 紫外线强度 70mW cm2 保持灯管表面清洁 不同消毒方法的优缺点 臭氧杀菌力很强 但分解速度快 保留时间短 一般做法是增加循环管路 减少水在管道中的停留时间 加氯或二氧化氯消毒会影响水的口感 同时
12、消毒副产物的问题不易解决 寻找一种安全可靠的消毒方法是目前急需解决的问题 供水设备 一般为变频供水设备 包括交流变频调速器 控制器等 水泵流量应考虑用户用水和循环回流量 供水设备 普通循环软启动变频供水设备该系统一般适用于规模较小的多层住宅小区 如300户以内 或其它小规模用水系统 水泵功率一般不超过7 5kW 另外也适用于小流量用水时间很短或用水量变化不大的其它场合 如循环水系统 带小流量泵的循环软启动变频供水设备全流量高效变频供水设备深水井变频供水设备 输配水管网 管道分质供水输配水管网的卫生学特征卫生安全的管材管件和循环回流设计循环回流设计在供水支管末端设置回水支管 各回水支管形成一个独
13、立封闭的循环管网 保证管道分质供水处于流动状态 有全天回流和顶时回流二种方式 饮水专用龙头的定额流量 0 04L s 水压一般 0 3MPa 输配水管和管材的优缺点 目前常用的管材材质有 聚丁稀 铝塑复合管 不锈钢管 高密度聚乙烯管等不锈钢能抵抗高压 抗锈力强 造价高 PVC管抗锈力强 易于接合 轻巧 价格便宜 内壁光滑 水流阻力低 能防止水垢 易脆裂 易受冲击破坏 使用胶合剂后有残留气味 抗磨损力弱 长时间阳光直射会引致喉管退化 铝塑复合管抗锈力强 易于接合 耐高压 容易弯曲 内壁光滑 水流阻力低 造价较高 钢塑复合管抗锈力强 易于接合 强力耐用 耐高压 内壁光滑 水流阻力低 造价较高 接口
14、技术要求高 钢塑复合管和铝塑复合管是今后应用的方向 管道分质供水系统计算指标 系统最高日用水量环状管网平差系统最大时用水量净水设备产水率水龙头使用概率恒速泵 高位水罐系统瞬时高峰用水时龙头使用数量循环水泵瞬时高峰用水量净水设备中间水池有效面积循环流量原水水池溶积管道龙头总数 管道分质供水的卫生管理 管道分质直饮水产权单位卫生管理管道分质直饮水建设单位卫生管理管道分质供水管理单位卫生管理 管道分质供水的产权单位卫生管理 预防性卫生审查管道分质供水属集中式供水 管道直饮水的卫生管理和要求应高于一般的市政供水因此需进行 预防性卫生审查单位 县级以上卫生行政部门 从事设计 建设 管理单位应按照 生活饮
15、用水卫生管理办法 的有关规定供水单位要求执行 明确直饮水的卫生要求 直饮水的水质要求产权单位在建设立项之时 应明确直饮水水质要求和执行标准 因为不同水质要求 采用不同的水处理工艺 目前生活饮用水水质标准有相应的出水水质的要求卫生部 生活饮用水水质卫生规范 2001 建设部 生活饮用水净水标准 CJ94 生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范一反渗透处理装置 应明确建设执行标准 便于建设后竣工验收和日常管理 选择管道直饮水的建设单位 应认真分析该企业有无能力建设 建设后有无能力协助管理 管道直饮水工程建设应由有资质的建设单位建设施工 即有国家有关部门规定应取得有关证件 如营业执照中应有经营管
16、道直饮水项目 管理直饮水的水处理设备生产安装施工单位应取得卫生部卫生许可批件的单位 应设立专门管理机构 管道分质供水产权单位应设立专门管理机构 配备专 兼 职卫生管理人员 负责管道分质直饮水建设单位确立 建设项目规模 管道直饮用水管理单位的确定与监督工作 建立健全管道分质供水卫生管理规章制度和卫生管理档案 管道分质直饮水建设单位卫生管理 管道分质直饮水立项和设计工作项目的立项设计工作确定水质执行标准水处理工艺水处理设备变频供水设备管网与循环设备用户设备等 管道分质直饮水的施工管道安装 企业应有三级以上饮用水管道安装资质直饮管道的安装应按设计方案进行根据不同的材料采用不同的安装技术清洁安装 安装后应进行清洗消毒 防止管道形成细菌膜 制水间设计卫生要求 制水间内不得与中水 污水处理 有污染物品堆放的房间相邻 严禁有与制水无关的管道通过 制水间面积应满足生产工艺的卫生要求 建筑物结构完整 应有更换材料的清洗消毒设施和场所 应配置更衣室 室内应有衣帽柜 鞋柜等更衣设施 并配置流动水洗手设施 制水间设计卫生要求 制水间地面 墙壁 天花板应使用防水 防腐 防霉 易消毒 易清洗的材料铺设 地面应有一
