臭氧消毒技術管道直飲水中的應用
管道直接飲用水即采用分質供水方式,在一居住小區內設凈水站或小型水廠利用特殊的水處理設施和技術,將自來水進一步深度處理,加工和凈化,在原來的自來水管道系統基礎上,再建設一條獨立的優質供水管道,將管道直接飲用水輸送到各家各戶,供居民直接飲用。該系統采用先進的水深度處理裝置,去除水中各種有害物質,長期飲用有利于人體健康。采用優質供水管道,水管不會銹蝕,有效防止水的再污染。并且水質集中處理,由自來水公司統一經營。管道直飲水系統采用的工藝生產的是優質飲用水而非純凈水。作為人們長期飲用的水應在去除水中有害物質(包括細菌、病毒及有機和無機化學物質)的同時,保證水中含有適量的微量元素和礦物質,硬度適中,富含溶解氧并應偏弱堿性。
管道直飲水系統采用集中處理,分區供水,定期回流的原則進行設計。小區內設一凈水站集中進行水的凈化處理,為防止供水過程中的二次污染,整個管道系統采用變頻供水方式,不設中間水箱。為增加供水安全可靠性,設計了獨立的循環回水管道,既每棟樓和整個供水管網都可以進行循環,以避免管道中死水區的出現,保證供水質量。這也是區別于自來水管道設計的最突出的特點。
1. 設計水量
由于管道直飲水是新興事物,國家有關部門對居民的飲用水定額并沒有明確的規定。在考察國內其它城市的管道直飲水工程的基礎上,并根據有關資料,確定本工程中居民用水定額為: q=10L/人•d。并根據直飲水的用水相對集中的特點,確定最高日變化系數為Kd=1.3,日最高時變化系數為Kh=4.0。
2.工藝流程
純凈水工藝
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礦泉水工藝
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此工藝系統能有效的去除水中的微生物及超標的鐵、錳和硬度,最大程度的去除原水中的有毒、有害物質,特別是各種重金屬及有機污染物。同時又能最大可能保留人體所必需的微量元素和礦物質。經過該工藝的處理,濾后出水:濁度小于0.1NTU;亞硝酸鹽氮小于0.001mg/L;CODMn小于1.0 mg/L; Ames試驗為陰性。在具體的工程中根據實際的水量、水質情況,確定合理的工藝流程。對上述的工藝流程進行針對性的增減工藝環節,改變其系統參數。在以下的介紹中即以此系統為例。
3.工藝特點
迅速殺滅水中的細菌,并且滅菌范圍更廣,可以殺死水中的細菌、病毒、芽孢等各種微生物。
水質有更好的凈化功能,可以去除水中超標的鐵、錳和硬度,使有機物在臭氧和活性炭作用下去除,消除水中異味,同時水中含氧量增加,使水更加清澈透明。
無殘留物,臭氧消毒后分解為氧氣,克服了氯消毒的余氯氣味和產生有機氯化物及紫外線無持續滅菌能力的缺點。
工藝設計主要目的是去除水中殘留的有機污染物,增加水中的溶解氧,進一步改善水的口感。
4.系統優勢
工藝先進,采用臭氧+活性碳與膜過濾技術結合;自動化程度高管道材質質量好;不同于一般自來水管道。
設備選擇
該系統主要設備超濾器、精密過濾器、活性炭過濾器、臭氧發生器,全部采用不銹鋼材料,管材采用UPVC管、鋁塑復合管和進口擠壓式不銹鋼管。確保了避免再污染。
超濾是集凈化、消毒于一體的純物理處理過程。在這過程中,過濾和消毒同時進行,原水通過由中空纖維組成的微孔膜,其管壁充當過濾介質的作用,截留所有大于0.01微米的顆粒,如膠體、花粉、寄生蟲、細菌、病毒及有機大分子而產生凈水。通過超濾處理能顯著降低水中有機、無機和生物污染物,同時又可保留對人體所必須的微量元素。
由于管道分質供水項目管道的投資占有相當大的比例(有時要超過70%),而且對最終供水水質有相當大的影響,因此選擇適當的管材是控制工程投資,確保供水安全十分重要的因素。管道分質供水項目采用了UPVC管、鋁塑復合管和進口擠壓式不銹鋼管。UPVC管和鋁塑復合管主要用于多層住宅,不銹鋼管主要用于高層住宅。這幾種管材都有各自的優勢,也存在自身的不足,見表。
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進口封壓式不銹鋼管由于其施工簡便,安全可靠性高,施工過程中應用效果良好。但由于價格高,因此只適于高檔次的住宅小區。而UPVC管和鋁塑復合管由于其本身的局限,今后在管道分質供水項目中的應用將受到很大限制。目前國內市場上的PPR管、PEX管、鋁合金復合管及PE管等材料在性能價格上都有一定的優勢,國內一些地區已有應用且效果不錯。
系統運行
該工藝系統原水采用自來水,經過預處理后,超濾和臭氧消毒,然后進入其獨立管網。臭氧在旁路經過水射器與水進行充分混合后,進入主管路通過管道混合器完全混合,進入循環管網。目前在國內已建的管道分質供水系統中大多采用臭氧作為最終的消毒手段。臭氧具有殺菌能力強,消毒副產物少,可以增加水中的溶解氧并能改善口感的優勢。

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