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【技术资料】了解我国管道如何分质供水


来源:  作者:  日期:2009-05-03 15:38:41

    由于环境污染日益加剧,许多城市的饮用水水源都受到不同程度的污染。目前,大多数城市的自来水厂仍采用传统的水处理工艺, 很难去除水中溶解性有机物等有害物质,从而使水厂的加氯消毒工艺很容易产生消毒副产物。此外,由于许多城市的管网设施年久失修,造成饮用水的二次污染。 优质供水是水工业市场化发展的新增长点

    我国城市供水水源大多在不同程度上受到了污染,水中这些传统净水工艺不能去除的污染物除其本身具有一定的毒性外,其中的有机污染物会在消毒的过程中,与消毒用的氯气发生作用生成具有更强毒性的氯代有机物。事实上,真正被饮用的水一般不超过城市总供水量的1%。目前我国城市自来水的水质已基本上可满足这99%的耗水量对水质的要求,而又远不能满足那1%真正饮用的水对水质的要求。解决这一矛盾的有效的办法之一就是分质供水,一是在居住小区建就地生产供应散装和桶装纯净水的供水站,二是在居住小区或单个居民楼上建立纯净水管道供水系统。市场发展证明优质供水将成为水工业市场化发展的新的增长点。

    针对以上情况,国内一些学者提出了“管道分质供水“的设想。“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。 

    1996年上海率先在锦华小区试验建设第一个“管道分质供水“系统。同年上海市建委组建了国内第一家“管道纯净水“公司,并在一些小区建立了“管道分质供水“系统。之后深圳、宁波、大庆也相继在一些住宅小区建设此类系统。其它城市如天津、大连等也在积极筹建。 

    1 各地的实施情况 

    上海市管道纯净水公司采取和房地产商合作开发的形式,在新建的住宅小区建设“管道分质供水“系统。由房地产商负责管道部分的投资,纯净水公司负责水处理站的投资,并收取2000/户的初装费,水费为0.3/L。做法是在一栋高层(100户左右)的楼顶建一小型水处理站(处理能力约在12 t/d),每日定时向住户供水。

    由于O3消毒保留时间短,在管道设计中增设了循环管路,以减少水在管网中的停留时间,避免水中细菌的生长。 

    目前上海所建的“管道分质供水“系统规模较小,可减小工程技术上的难度,缩短供水管网的长度,不易造成二次污染。同时,由于水处理站建在屋顶,降低了运行成本。但是由于供水规模小,造成单位成本高,在商品房入住率不高的情况下,经济上承受的压力较大。因此,上海市管道纯净水公司正在准备开发较大型的住宅小区“管道分质供水“系统。 

    宁波市的“管道分质供水“采用的水处理工艺为微孔过滤(孔径约0.2μm) 

    在管道设计中采取集中供水方式,统一建立一大型水处理站(供水能力为1500 t/d),处理后的水通过管网分别送至市内各个住宅小区(管网未设循环管) 

    这种做法的优点是,水处理设施相对集中,利于日常维护管理,处理水质相对稳定,运行成本较低。但也使得供水管网加大,增大水二次污染的可能性,同时也增加了管网的投资(“管道分质供水“的总投资中,管网投资占70%以上),反而增加了制水成本(宁波市管道饮用水的价格计划为0.3/L) 

    深圳市自来水公司借鉴上海和宁波等地经验,正在建设“梅林一村管道直饮水“工程,规划人口近3万,共7000余户,供水设计能力为200 m3/d。工艺设计中考虑在去除自来水中残留有机物和有害物质的同时,保持水中对人体有益的微量元素,即生产的是“优质水“而非“纯水“。 

    为了更好地保证管网的水质,管网同样设计了循环管路,以减少水在管道中的停留时间,减少二次污染。 

   

    2 问题讨论 

    2.1人均日用水量的确定 

    目前,深圳、宁波、大庆设计人均用水量为5L/d,上海为3L/d。从实际情况来看,由于这种水的水价较高,日常用量少,35 L/d的用水量比较适宜。 

    2.2“管道饮用水“所应达到的水质标准 

    关于喝什么水,国内近一个时期以来争论一直比较大,支持饮用“纯水“的人士认为:①水在人体内主要起新陈代谢作用,水中的大多数元素或无机矿物质不能被人体直接吸收,人体所需的微量元素可以通过粮食、蔬菜等日常食用的食物加以补充。②纯水渗透力强,溶解能力高,易于被人体吸收,喝起来更加甘醇爽口。 

    反对饮用“纯水“的人士认为:纯水在去除水中有害物质的同时也去除了几乎所有对人体有益的微量元素。这种水具有很强的溶解性,当人们大量饮用纯水后,体内一些必须的微量元素和营养物质被迅速溶解并排出体外,使体内物质失去平衡,如不能及时得到补充就可能会致病。 

    至今还没有特别有力的数据证明哪一种说法更加科学、合理。但综合国内外饮用水水质标准可以看出,尽管各种水质标准中没有明确指出纯水不能作为日常饮用水,很多二级指标却明确表明纯水是不可以长期大量作为饮用水直接饮用的。如欧盟要求饮用水的硬度必须大于60 mgCaCO3/L;对氟、碘、硒等一些微量元素既设定了“界限指标“,又设定了“限量指标“,这些元素在一定的限量下对人体是有益的。日本医学博士莜原认为健康的饮用水有6个标准:①不含有害物质;②硬度适中;③含有适量的矿物质;④水中富含氧;⑤含有碳酸离子;⑥偏弱碱性。 

    莜原博士的饮用水标准已被国内外大多数学者所接受。目前国内许多城市的管道饮用水所生产的是优质水而非纯水,上海也开始准备在新开发小区生产优质水。 

    2.3关于消毒 

    除宁波外,其它三个城市都采用臭氧作为最终消毒剂。虽然臭氧杀菌力很强,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。而加氯或二氧化氯消毒会影响水的口感,同时消毒副产物的问题不易解决。因此寻找一种安全可靠的消毒方法是目前急需解决的问题。 

    2.4关于供水管材 

    镀锌钢管易腐蚀,不宜采用。目前采用最多的各种管材性能比较如表1 

    1 常用管材性能比较 

    管材 优点 缺点 

    不锈钢 能抵抗高压,抗锈力强。 造价高。 

    PVC 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,接口技术要求高。 

    可见,钢塑复合管和铝塑复合管是今后应用的方向。 

    3 结语 

    “管道分质供水“现已开始逐渐发展,并将逐步走向成熟。它为我国在近一个时期内解决人们对饮用水水质的更高需求,暂时缓解环境污染对人体健康的危害,提供了一条现实的途径。 

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