直飲水制備及供水系統工程設計
在新建居民小區內實施直飲水供水(即一套管網輸送自來水用于洗滌、綠化等居民雜用，另設一套管網將自來水或地下水經過專門的水處理設備深度處理后得到的優質飲用水輸送到居民家中專供飲用)是目前改善我國城市居民飲水水質的切實可行的辦法。
1. 水質標準
目前，可供直飲水供水采用的水質標準有：①《飲用天然礦泉水》(GB8537—1995)，該標準規定飲用天然礦泉水以含有一定的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體為特征，具有較高的營養價值和保健作用；②《飲用凈水水質標準》(CJ94—1999)，該標準給出了飲用凈水的概念，規定了某些水質指標(如COD、總有機碳、重金屬、硬度、TDS等)的上限含量值，但未規定硬度、TDS等反映礦物質含量的水質指標的下限值；③《瓶裝飲用純凈 水衛生標準》(GB17324—1998)，該標準給出了純凈水的定義，要求純凈水的電導率≤10μS/cm。
由于天然礦泉水開采量有限，同時考慮到人體健康的需要，實施直飲水供水最好采用“飲用天然礦泉水”。
2. 直飲水系統組成
管道直飲水系統的核心由4大部分組成：預處理系統、納濾膜過濾系統、變頻恒壓供水設備、管網水循環殺菌設備。
3. 直飲水系統的設計
該小區為一新開發的綜合性小區，共有1幢高層住宅，共24層，最高日直飲水水量：10.5 m3/d。另外為餐廳就餐和外來人員準備的富余水量為：1.5m3，設計總水量為12 m3/d。
直飲水供水工程用水量的確定尚無相關標準資料。綜合考慮設備投資和平均用水量、最大用水量，選定額定產水量為1m3/h的納濾膜優質飲用水設備一套，配備一5000L的凈水水箱，恒壓變頻供水設備最大供水量為5m3/h。所有設備集中布置在底層的設備間內。產品水儲存在水箱中，用水高峰時，變頻供水系統供應水箱儲存的產品水，當水箱液位低于設定值時，納濾膜過濾系統啟動，向水箱內補水，最大時供水量約為5m3/h。
4. 直飲水系統說明
優質直飲水設備是自來水深度凈化處理的核心裝置，應用于直飲水供水工程的制水設備應生產含有微量元素和礦物質的優質飲用水。本方案，直飲水設備的生產工藝一般為：預處理系統+膜過濾+殺菌。根據原水水質狀況，可選擇微濾、超濾和納濾技術生產優質飲用水，但當原水電導率較高時采用一級反滲透亦可獲得含有一定量礦物質的優質飲用水。納濾膜既能有效去除原水中的有害物質(如有機物、重金屬、細菌、病毒等)，又能部分脫鹽、去硬度、適量保留原水中的部分礦物質、能耗又不高，因而不失為優質飲用水生產的最佳膜技術。在小型和中型飲水處理系統中。
(1)源水泵
原水增壓泵為后續系統提供穩定的進水壓力，保證后續系統產出水水量的均衡。
(2)多介質過濾器
采用多介質過濾器，通過在過濾器內填充不同密度不同粒徑的過濾介質，密度從小到大而粒徑從大到小排列，截污能力沿程漸增，從而實現了整層濾料截污能力與殘留雜質除去難度的最佳匹配。過濾去除水中較大顆粒的懸浮物，減少保安過濾器（5μm）的更換頻率。多介質過濾器定期自動反沖洗，以去除截留的懸浮物。
該系統由過濾罐、控制閥組、過濾介質和必要的管路管件組成。 機械過濾器,內部裝有兩種或以上(石英砂和無煙煤等)過濾介質. 其主要作用是去除粒度大于20µm的機械介質, 小分子有機物和部分膠體, 使出水濁度小于0.5NTU,CODMn小于1.5mg/L,含鐵量小于0.05mg/L,SDI≤5。通過選擇不同規格介質，獨特的均勻布水方式，使過濾達到較好的效果，能長期滿足納濾膜對污染指數的要求。
(3)活性炭過濾器
對于以自來水為水源的凈化系統，活性炭吸附是必要的，可以除去水中游離氯和有機物以保護后續設施。該系統采用的多介質過濾器，由過濾罐、控制閥組、過濾介質和必要的管路管件組成。過濾介質采用果殼活性炭，它有非常多的微孔和巨大的比表面積，具有很強的物理吸附能力，無論有機物或無機物均能被活性炭吸附，經活性炭過濾器，可以使出水余氯≤0.1mg/L，SDI≤4，在本設計中，活性炭過濾器的作用表現在以下方面：進一步去除水中更加微小的顆粒物和膠體，降低水中氧化性物質含量、避免有機物進入納濾系統污染納濾膜。
(4)全自動軟化裝置
樹脂軟化是為了去除水中的鈣、鎂及重金屬離子，降低水的硬度，使出水滿足工藝用水和反滲透入水的要求;本方案軟化系統采用美國/AUTOTROL進口控制閥（型號：268），共設置一臺Φ400軟化系統，軟化樹脂采用漂萊特樹脂，濾層高度>800mm, 離子交換率高，可以確保軟化出水硬度<0.03mmol/L。
樹脂再生系統由鹽箱和吸鹽閥組成，軟化系統每常規工作一定的時間或一定的量，需要樹脂再生系統進行清洗，用飽和食鹽水對樹脂進行清洗，去除樹脂外表面吸附的鈣、鎂及重金屬離子，使樹脂恢復原貌，正常工作。
(5) 保安過濾器
保安過濾器系統采用1臺不銹鋼過濾器，內裝過濾精度為5μm，長度為20英寸的熔噴過濾濾3只，它的作用是截留膜前水中的顆粒、膠體、懸浮物等，以防止大顆粒物通過預處理進入納濾膜。進一步去除水中更微小的雜質及小分子量的有機物，使出水達到NF膜進水要求，通過過濾器前后的壓力表讀出壓力差，當濾前濾后壓差大于0.07Mpa時，應更換濾芯。在正常工作情況下，濾芯可持續工作4-6個月。
(6) 一級高壓泵
一級高壓泵為NF主機提供穩定的進水工作壓力，保證產出水水量的均衡。本方案中一級高壓泵選用丹麥/GRUNDFOS公司生產的立式多級高壓泵，運行穩定，質量可靠，型號CR1-17。
(7)納濾膜組件
納濾膜組件和反滲透膜的脫鹽原理是一樣的， ESNA系列是海德能公司推出的高性能納濾膜，膜材質均為芳香族聚酰胺。ESNA膜可用于脫除有機物、細菌和病毒，它的標準脫鹽率為60～80%。該系列膜可在超低壓下操作，從而實現節能、降低設備投資和操作費用的目的。
(8) 臭氧發生器
臭氧是強氧化劑，臭氧溶解在水中，既起消毒的作用，也起氧化作用，但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強，能氧化水中的有機物，并能殺死病毒、芽孢及細菌。臭氧都是在現場用空氣或純氧通過臭氧發生器制取，產率分別為1%-3%和2%-6%。水中O3的濃度為0.5～1mg/L時，在5分鐘內就可以殺死細菌；水中O3的濃度為2～4mg/L時，在1分鐘內就可以達到殺菌100%；用濃度1～1.5mg/L的臭氧水對生產管路，容器，瓶桶進行殺菌，僅用1分鐘的洗泡就可以100%殺滅細菌總數、大腸桿菌、酵母菌、黑曲霉菌。所以本方案在產品水水箱入水口管路安裝臭氧發生器，可以定期為純水水箱及供水管路進行消毒。
(9) 產品水水箱
設置容積為5000L的產品水水箱，目的是儲存產品水，因為存在供水高峰，而且供水系統白天的用水量遠高于夜晚，設置產品水水箱可以起緩沖作用，以避免用水高峰時水量不足。可以滿足設備白天供水，晚上多余的水量進行罐裝。
(10)紫外殺菌器
紫外線殺菌裝置主要由SUS316L外殼、紫外線燈管、石英套管、鎮流器等組成。紫外線殺菌裝置內壁作拋光處理以提高對紫外線的反射能力和增強輻射強度，高強度低壓汞燈放射出波長為254-257nm的紫外線最容易被細菌體內的核酸吸收，紫外線對水的消毒滅菌主要是通過紫外線對微生物的輻射，生物體內的核酸吸收了紫外線的光能，損傷和破壞了核酸的功能使微生物致死，從而達到消毒的目的。紫外線殺菌裝置用于終端水箱的出口處，是因為循環水會將因各種原因所造成的循環管路內的污染物（細菌）帶回到終端水箱內，造成終端水箱內的純化水被細菌污染，為了確保系統出水不被微生物污染，所以要在終端水箱的出水口處增加紫外線殺菌裝置。紫外線燈管選用美國原裝進口燈管，使用壽命為8000-10000小時。
(11)變頻供水系統
傳統的供水模式采用屋頂水箱和水泵聯合供水，水質容易受到二次污染，供水不安全。在分質供水工程中采用全自動恒壓變頻供水裝置直接提升供水，衛生、安全、可靠，用戶隨時都能飲用新鮮水，避免了二次污染，且設備占地小、性能穩定、能耗低。
變頻裝置的核心是變頻器，是利用改變電動機供電的頻率和電壓來達到電動機調速、恒壓、恒流量控制的目的。本系統的設計是采用恒壓力變頻，變頻器除具有優越的參數控制能力如軟啟動、軟停車、恒壓控制、恒流量控制外，其最顯著的性能就是節能性能，電動機的輸出功率P正比與電動機的運行頻率的三次方（P∝f3），降低電動機運行頻率將帶來顯著的節能效益，以一臺以50HZ運行的電動機（水泵）運行為例，為了降低裝置的操作壓力而不得不采用節流閥門，當利用變頻裝置來降低裝置的操作壓力時是通過降低電動機的運行頻率來實現的。當從50HZ的運行頻率降低到40HZ的運行頻率時，節能將達到48.8%（P2/P1=n403/n503=0.512）。
變頻供水系統共分為兩組，一組變頻供水裝置為1～12樓層供水；另一組為13～24樓層供水.分組供水可以保證滿足高樓層的供水壓力，而同時低樓層的水壓又不是太高。如果只用一組供水系統，可能在滿足高樓層水壓的同時，低樓層的壓力過高，既消耗大量的能量，又容易發生事故。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
