学文网摘要：本文作者介绍了管道直饮水处理工艺，探讨了住宅小区管道直饮水系统的设计要点与应用。
关键词：管道直饮水；工艺；分析
管道直饮水系统就是采用分质供水方式，在小区或单位建筑中设置深度净水装置，对自来水作进一步深度处理，达到能直接饮用的供水方式。
1 管道直饮水工艺主要设备特点和原理
1.1 原水箱
原水箱主要起到缓冲的作用，考虑到自来水来水（原水水源）的不稳定，会对后续的处理设备造成冲击的影响，影响设备的处理效果，在此加设原水箱。
1.2 原水泵
原水泵主要是增加压力的作用，后续的过滤设备均需要一定的压力才能进行过滤，所以需要加设原水泵。
1.3 石英砂过滤器
石英砂过滤器采用石英砂作为滤料。可以有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。可以减少后续设备的污染，延长使用寿命，保证系统能够正常稳定的运行。
1.4 活性炭过滤器
活性炭过滤器可以去除水中的余氯，吸附掉水中的臭味、有机物、微污染物等杂质。
1.5 保安过滤器
保安过滤器保证水中的小颗粒物质不会进入超滤或反渗透膜中，避免影响膜的使用寿命。反渗透系统前的保安过滤器过滤精度为5μm，超滤系统前的保安过滤器过滤精度为200μm。
1.6 微滤、超滤、反渗透膜
膜处理系统是直饮水处理系统的核心部分，根据不同的水质选用不同的处理方法，不同厂家的膜元件具有不同的性能参数，具体设计还需要根据厂家说明书。结合膜的生产技术和经济成本，目前反渗透和纳滤膜一般应用进口膜，微滤和超滤膜一般应用国产膜。
1.7 臭氧、紫外线消毒
为了防止通过饮用水传播疾病，消毒是必不可少的，它是生活饮用水安全、卫生的最后保障。在直饮水系统中，一般采用臭氧和紫外线两种消毒方法。
臭氧的杀菌机理是以氧化作用破坏微生物膜的结构，实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成分受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。臭氧灭活病毒是由于氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。
紫外线是电磁波的一种，原子中的电子从高能阶跳到低能阶时，会把多余能量以电磁波释出。细胞繁殖时，DNA中的长链打开，打开后每条长链的A单元会寻找T单元连合，每条长链都可复制出与刚分离的另一条长链同样的链条，恢复原来***前的完整DNA，成为新生细胞的基础。波长在240-270nm的紫外线能打破DNA生产蛋白质及复制的能力。细菌病毒的DNA，RNA受破坏后其生产蛋白质的能力和繁殖能力均已丧失。因细菌，病毒一般生命周期很短，不能繁殖的细菌，病毒就会迅速死亡，进而达到消毒的目的。
1.8 供水泵
供水泵采用变频控制方式，这样即保证了恒压供水，又实现了用水时自动补水，不用水时自动停机的目的。
1.9 管道系统
管道系统采用全封闭循环式供水管网供水，整个供水管网要求保证净水循环流畅，尽可能没有死角。净水循环流畅的意思在于管网中未被用户使用的净水能及时回流至净水箱中消毒，避免水在管网中停留时间过长，繁殖细菌，保证水在管网中停留时间不超过6小时。目前管道直饮水管网中常用的有PPR管，不锈钢复合管、铜管等、在保证水质的前提下，根据工艺及使用条件的需要，可以选用不同的管材和管件。
2 住宅小区管道直饮水系统的设计要点与应用
直饮水净化是一项系统工程，设计应从全系统的优化组合考虑，量体裁衣，结合工程实况，给业主设计、选择和定作最适合的管路和设备，使各单元能各自发挥其最佳效应，保证水质，且便于今后管理与维护。
2.1 反渗透（RO）膜用作饮用水净化的缺点是将水中有益于健康的无机离子全部去除，一般不推荐饮水净化。目前纳滤工艺广泛应用于住宅小区的管道直饮水处理，为居民饮用、烹饪提供优质净水。
2.2 《管道直饮水系统技术规范》规定，管道直饮水在供配水系统中的停留时间不应超过12h，否则水质变差，若放掉此段管中的水，势必造成水资源浪费。因此，为保证饮用水水质，管路系统设计应设循环管道，以便平时将管路中停滞的水回流到净水设备进行消毒后再供出，且供回水管网应设计为同程式。
在目前一些多层及高层建筑直饮水公共立管设计中，为减少不循环的支管管长，立管经常被设计在住户户内的厨房或阳台，造成立管维护和检修不便，出了漏水等情况又容易被业主投诉。因此建议在建筑方案设计阶段，管道直饮水设计工种能提前介入各专业配合，使立管位置合理化，支管走向设计简捷、顺畅、合理。譬如建筑方案阶段尽量考虑将住户的厨房位置设置在靠近楼道公共水管竖井的地方，并将公共直饮水立管设置在竖井内，使接出的支管以最短的距离入户。如碰到厨房位置靠近建筑外墙，可以考虑将公共直饮水立管设置在建筑外墙的阴角位置，注意不要影响建筑外立面美观，但该做法水温易受环境温度影响，设计人员应谨慎采用。
2.3 管材的选用应符合相应的现行国家标准的规定，可选用不锈钢管、铜管、（PP-R管）或其他符合食品级要求的优质给水（管材）塑料管和优质钢塑复合管。采用钢塑复合管材连接时，需有严防直饮水与钢管直接接触的技术措施，防止锈水溢出。可采取安装管帽等措施。建议所选管材应要具有耐腐蚀性，必须承受不小于0.5ppm/ l 浓度的臭氧水溶液的腐蚀，20 年内不得因臭氧腐蚀而产生脱落、穿孔，管道应能承受不小于500kg / m2 的机械重压，高层管网至少能承受2.1 MPa 的内压。
2.4 管网流速选择，通常水在管道中滞留会导致细菌滋生，而且在管道水流截面的不同位置其流速也是不同的，管截面中心点的流速要比管壁上的流速大得多。当流速较小时，水虽然会流动，但因管壁的滞留作用，在管壁上仍然会滋生细菌。所以直饮水管道对流速是有一定要求的。
为了确保直饮水不会在输送过程中产生细菌污染，并考虑到管网投资的经济性，选择适当的流速非常重要。管网流速的选定，既要充分考虑到直饮水微生物控制对水系统流量运行特性的特殊要求，又要充分兼顾系统运行所产生的动力费用。根据微生物流体力学要求，管网的介质必须处于“湍流状态”下流动。根据美国FDA 做的雷诺实验表明，当Re= 1000 以上时，流体才能真正处于稳定湍流状态，所以管网流速在常用管材中一般选择3m/s～ 1.5m/s 之间。兼顾技术性和经济性，建议将管道直饮水流速设定为2m/ s。
2.5 在净水机房设计方面应注意：除生活饮用水及为机房服务的管道以外，其他管道不得进入净水机房；应满足生产工艺的卫生要求；应配备空气消毒装置；应设置化验室；当采用臭氧消毒时应设置臭氧尾气处理装置等。
2.6 在管道直饮水系统安装验收后，存在日后的维护及收费问题。而在现阶段的实践中，一般存在两种选择，一种是由小区物业直接维护管理，但存在专业技术及操作能力较弱的缺陷，易发生供水的水质不符合要求等诸多问题；另一种是整个系统由专业净水公司负责安装调试，并且日后的维护工作均由他们负责，此方法目前比较普遍采用。为了便于管理及收费，建议在用户末端分户计量水表选用IC 卡式的直饮水水表。由于目前***府物价部门尚未就直饮水价格作出相应定价，只是由谁管理谁定价，存在着不合理性和缺乏透明度。因此收费方面有待国家有关部门定出相关的收费标准来管理。
参考文献：
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