管道优质直饮水系统技术和方案.docx

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管道优质直饮水系统技术和方案

管道优质直饮水系统技术与方案

本人从事水处理行业22年，根据理论和工作实践经验摸索出一套管道优质直饮水系统技术方案供需要者参考，不具有伤害任何管道直饮水生产任何厂家，也希望有资人士相互探讨与研究，能使本人更深地了解和吸取经验。

本人管道优质直饮水系统依据最新版本作为引用标准；1；CJ94-

饮用净水水质标准

2；GB17324-1998瓶装饮用纯净水卫生标准

3；GB50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范

4；GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准

5；GB50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规范

6；GB50258电气装置安装工程1KV及以下配线施工及验收规范

7；GB50259电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范

8.CJJ110-2006中华人民共和国行业标准

1•范围

2•引用标准

3.系统工艺流程和概述

4.术语和符号

4.1术语

4.1.1管道直饮水系统

4.1.2回收率

4.1.3瞬间高峰用水量（或流量）

4.1.4水龙头用水概率

4.1.5循环水量

4.1.6深度水处理

4.1.7变频调速供水系统

4.2符号

4.21流量

4.22水压、水头损失

4.2.3几何特征

4.2.4计算系数

5.直饮水的国家卫生标准

5.1范围

5.2检验方法

6.水量和水压

7.水处理

7.1纳滤的应用

8•系统设计

9•直饮水机房

10.系统的计算与设备选择

11.日、周、年水质检验

12.控制系统

13.施工安装、验收、运行维护和管理••…

13.1施工安装

13.1.1.施工准备

13.1.2一般规定

13.1.3.管道敷设

13.14设备安装

13.1.5.管道试压

13.1.6.消毒、清洗

13.1.7.施工安全

13.2验收

13.3运行维护和管理

13.3.1室外管道和设施的维护

13.3.2室内管道的维护

13.3.3设备运行管理和工艺管理一；范围

1.为确保管道优质直饮水的供水水质、水量、水压并使系统设计技术先进、经济合理、安全卫生，特制定本规程给予参考。

2.本规程适用于各类工业与民用建筑的新建、改建和扩建工程以及商业街道、学校、公众广场及其它公共活动场所的管道优质直饮水设计、施工安装、工程验收、运行维护和管理。

3.管道直饮水系统采用的管材，管件，设备，辅助材料应符合国家现行有关规定，卫生性能应符合国家现行标准《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的规定。

4.管道优质直饮水设计出水水质应低于（或优于）CJ94-饮用净水水质标准。

系统设计应符合环保、节能、经济、卫生、安全、合理为原则，并为施工安装、运行操作、维护管理以及安全保护等提供必要的便利条件。

5.管道直饮水系统的设计和施工安装、水质检验、控制系统、工程验收、运行维护和管理应响应国家行业和卫生部门现行有关的规范规程标准。

二；引用标准

现目前下列7个最新版本作为引用标准。

1；CJ94-饮用净水水质标准

2；GB17324-1998瓶装饮用纯净水卫生标准

3；GB50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范

4；GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准

5;GB50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规范

6;GB50258电气装置安装工程1KV及以下配线施工及验收规范

7;GB50259电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范

8.CJJ110—2006中华人民共和国行业标准

三；系统工艺流程和概述；

㈠系统工艺流程

市政自来水——原水箱——原水泵——多介质过滤器化器——

活性炭过滤器一保安过滤器一高压泵纳滤膜装置一■"

臭氧发生器回水UV杀菌器

T

UV杀菌器不锈钢储水箱变频输送泵V杀菌器

—-尸阻断器外管道一V杀菌器一用点

㈡概述

⑴；原水

未经深度净化处理的生活饮用水或任何与生活饮用水水质相近的

水。

⑵：

原水箱

用于沉淀水中泥沙颗粒和其它可沉淀物质及调节水量，同时

缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。

依据系统的

用水量和瞬时用水量的变化，确定水箱的容积，保证水处理系统

的正常运行⑶：

原水增压泵

原水增压泵在系统中的设置起到增压输水的作用，稳定供水量以达到系统对进水水压的要求，水泵配置为一备一用。

正常运行时开启一台，当石英砂过滤器进行反冲洗时，同时开启两台水泵运行，以保证对石英砂过滤器的反冲洗效果。

④：

多介质过滤器

多介质过滤器是一种压力式过滤器，滤体内部填充精制石英砂滤料，主要去除水中含有的泥沙，铁锈，胶体物质及粒度大于20am以上的物质，使出水浊度小于0.5NTU,SDIW。

保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。

⑸：

活性炭滤器

采用优质果椰壳活性炭滤料，是一种多孔性的含炭物质，它具有高度发达的孔隙构造，是一种极优良的吸附剂。

经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量（COD）由15mg/L（O2）降至2-7mg/L（O2），此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用，活性炭在深度水处理起的作用主要是：

吸附有机物、胶体、微生物、余氯、异味、部分重金属离子，去除水中余氯和水中三卤化物（THM）以及其它的污染物。

保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。

⑹：

软化器

为防止浓水端特别是纳滤装置最后一根膜组件浓水测出现

CaCO3，MgCO3，MgSO4,CaSO4,BaSO4,SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出，损坏膜原件的应有特性，再进入膜组件之前，应使用离子软化装置阻止碳酸盐，SiO2，硫酸盐的结

晶，降低水中硬度，使碳酸盐，SiO2，硫酸盐从浓水排出。

⑺：

保安过滤器

保安过滤器是一种滤芯式的过滤器，它利用过滤器内所安装

的滤芯5am过滤精度进一步可靠地截留水中细小颗粒及其它微小

物质，从而进一步减少微粒在膜面的结垢。

防止大于5um的杂质

进入纳滤装置损坏膜的表面，确保纳滤进水水质及膜脱盐性能，并保护高压泵机不受损害。

⑻：

高压泵

采用立式多级不锈钢离心高压泵，这是主机的一个重要组件，它的作用是给纳滤膜输送一定数量一定压力的水源。

其品质的好坏对整机的影响很大。

使用中应保证不得空转，不得长期超负荷运行，经常按要求排除空气，应保证电器部件的干燥。

保证纳滤膜装置所需的系统操作压力，以此来保证纳滤膜的脱盐效果和对水中无机盐及其它微粒物质等的去除效果。

⑼：

纳滤装置

纳滤装置是运用泵的压力使溶液中的溶剂通过纳膜分离出来，这种膜在渗透过程中截留效率大于95％的分子约为1纳米，因此被命名为

“纳滤膜”。

它能截留99%二价离子（有机盐），不能截留无机盐（一价离子），它能有效去除水体中对人体有害的细菌、病毒、热源、有机物（如TOC,DOC,THM），无机物，微生物胶体物质等，最大的特点是保留了对人体所需的微量元素（一价离子），纳滤装置对三卤甲烷（THM、内分泌干扰物（EDCS有很好的去除作用，使出水水质达到国家《饮用水水质标准》CJ94-的水质要求。

⑽：

纳滤清洗装置

无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中，纳滤膜膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物，从而使装置的性能下降，组件进、出囗压差升高。

为此，除日常启停装置前进行低压冲洗外，还需进行定期专业清洗，有时还需进行无菌处理，滤芯使用一次需要更换。

（11）:

膜后UV杀菌器

用来杀除细菌，防止污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标。

UV杀菌器杀菌速度快，效率高，效果好，不会改变水的物理和化学性能，对水不会带人附加物所引入的污染。

它的杀菌率可达99.99%.

（12）、产品水；

指经净化设备（纳滤装置）特殊工艺深度处理净化后的净化水。

（13）:

储水箱

储存纳滤主机制备的成品水。

它是全封闭无菌不锈钢水箱在系统中起储存和缓冲作用，提供后续用水，保障后处理系统稳定运行。

在此系统中，水箱材质为SUS304,下设排污口，侧面设置液位观测管，用于观测水箱内的水位情况和水位变化，呼吸器等。

圍：

终端变频控制恒压供水装置

变频调速供水系统是取代高位水箱、水塔及气压给水的新型供水系统，现采用进口变频控制器，依据配套供水泵电机进行选择，通过管网对供水水压要求进行频率设定，通过在线的压力传感装置进行压力信号转电流信号反馈，改变供电频率调节水泵转速，在控制系统设计压力的条件下自动调节水泵产水量以适应系统流量变化的供水系统。

以此来实现系统对管网进行恒压供水的目的恒压供水能够有效地保障和实现供水系统的安全性、稳定性、经济性，以保证管网对供水水压的要求和用水量的满足。

（15）:

输送UV杀菌器

用来杀除细菌，彻底保证成品水的卫生指标。

UV杀菌器杀菌

速度快，效率高，效果好，不会改变水的物理和化学性能，对水不会带人附加物所引入的污染。

它的杀菌率可达99.99%.

（16）:

菌尸阻断器

采用0.22卩m的折叠微孔膜过滤芯，过滤掉被纳滤后紫外灯

杀死的细菌残骸,防止进入管网，保证循环回水的完全再处理，强

化出水水质。

（17）:

回水UV杀菌器

用来杀除循环管网回水中可能带回微量的细菌,防止由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标，最大处理量是1.5T,杀菌率99.99%.。

（18）:

臭氧发生装置

臭氧发生装置是以空气无需冷却水经过高压放电产生O3,特

点在于安全、高效、对管网不产生损害，装置手自动操作，日常无耗材件更换。

臭氧在水中对病毒，细菌等微生物杀灭率高，速度快，对大肠杆菌灭菌率达99％。

防止由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标，臭氧用于管网的周期性清洗、消毒，同时也可作为净水箱的间歇性杀菌处理。

清洗过后把水排放掉。

（19）:

管网

采用SUS304勺卡压不锈钢管，管网全封闭变频泵回水循环系统，使水质始终保持安全、卫生、新鲜的直饮水，不存在死角。

循环流畅勺意义在于管道中未被使用勺水必须能够及时流动和经过管网消毒系统回流至净水水箱，而不是在某段管道中长时间停留，否则极易造成管网二次污染、滋生细菌。

水流速度0.6-1.0m/s,压力不宜大于0.40Mpa。

（2叭循环水；

循环系统中周而复始流动着勺水，其值根据系统工作制度与循环

时间要求确定。

水流速度0.6-1.0m/s,系统中的水停留时间不宜停

留12小时以上。

（21）：

终端饮水点（用户使用点）

集中饮水台是采用SUS304材质定制而成，可根据外界温度随时可调节饮用温开水温度,避免学生热水烫伤,是卫生、节能性的饮水台，水嘴额定流量宜为0.04-0.06L/S,最低压力不宜小于0.03Mpa。

极速加热稳热两用管道饮水机是公司最新卫生节能产品,热水即烧机即用,水温达95度以上,具有最新的水质在线检测功能,节电比传统饮水机省50%。

用户端水质应不低于现行建设部颁发的《饮用净水水质标准》CJ94-的要求，其余水质项目应符合国家现行的水质标准。

四；术语和符号

㈠；术语

4.1管道优质直饮水系统；

本系统分为预处理系统、纳滤脱盐系统、终端系统和管网输送。

预处理系统包括原水泵、石英砂过滤器、软化器,活性炭过滤器,用于去除水中的悬浮物、胶体、余氯、降低浊度等,为后续的脱盐处理提供条件；纳滤脱盐系统包括聚丙烯熔喷滤芯过滤器、纳滤膜组、UV杀菌、纳滤清洗系统。

纳滤膜能根据离子的大小及电价的高低对低价离子和高价离子进行分离,脱除水中的盐份,将水中有害物质去除,也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除,同时保留部分微量元素，是装置的核心系统；出水达到了国家规定的饮用水标准。

再通过终端系统和全封闭的卫生级管网供到客户所需的终端并可直接饮用的优质直饮水。

4.2回收率

直饮水处理设备对原水利用效率的数值。

4.3瞬间高峰用水量（或流量）

在用水量最集中的某一段时间内最大的平均用水量（流量）。

4.4水龙头用水概率水龙头相邻两次用水期间，从第一次（开始）放水到第二次开始放水的时间间隔内放水时间所占的比率。

4.5循环水量

循环系统中周而复始流动着的水量。

（其值根据系统工作制度与循环时间要求确定）。

4.6深度水处理

对原水进行的进一步处理过程。

能去除消毒副产物（有机氯化物和三致物质）、重金属、病原菌、病毒和病原微生物，同时保留部分微量元素，是装置的核心系统；再通过终端系统和全封闭的卫生级不锈钢管道，送到客户所需终端并可直接饮用的优质直饮水。

4.7变频调速供水系统

变频调速供水系统是取代高位水箱、水塔及气压给水的新型供水系统，通过变频调速器、控制电路及泵组电机构成闭环控制系统，以满足恒压变量供水的需要，使供水管网压力保持恒定，使整个供水系

统始终保持高效节能的状态

2.

水泵设计流量；

系统最高日直饮水量*净水设备产水量；最高日直饮水定额*水嘴额定流量；瞬时高峰用水量:

循环流量。

2.2水压、水头损失

2A——最不利水嘴到净水箱（槽〉的管路总水头损失*氐——最低工作压力；

——水泵设计扬程口

2.3几何特征:

V——闭式循环回路上供回水系统的总容积;V」——净水箱（槽）有效容积；匕一原水调节水箱〔槽）容积,

Z——最不利水嘴与净水箱（槽）最低水位的几何高差

2.4计算系数

k中间变量；

妬一容积经验系数;

N——系统服务的人数:

n——水嘴数量・

険——水嘴折算数量$

PePn7Yt2

a

水嘴使用概率*

新的计算概率值'

不多于朋个水嘴同时用水的概率第循环时间；

最高日设计净水设备累计工作时间:

经验系数。

五；直饮水的国家卫生标准

管道直饮水是原水经深度净化水处理后制备而成的并用管道输送

至用户饮用水龙头处的优质饮用水（产品水），其水质应低于现行建

设部颁发的《直饮水国家卫生标准》。

来源：

发布日期：

2011-02-16

直饮水国家卫生标准是根据国家《生活饮用水管道分质直饮水卫生规范（2002）》标准（讨论稿）要求管道直饮水用户龙头出水任何时间必须符和《饮用净水水质标准（CJ94-1999）》拟定。

由于直饮水水质纯净，口感甜润，每天的产水每天饮用完，管网系统每天定时用臭氧和紫外线杀菌消毒保鲜，水中含氧量的提高能预防直饮水的二次污染，使每天的直饮水新鲜可口。

分质供水非常适应于现代城市住宅小区管道直接饮用水的需求，从而提高人民生活质量。

5.1范围

直饮水的国家卫生标准适用于以自来水或者生活用水标准的水为原水，经过深度净化以后可以直接供给用户饮用。

5.2检验方法

浊度、铝、高锰酸钾消耗量按GB/T8538方法来测定。

TOC按CJ3023方法来测定。

其他各项按GB/T5750规定相关方法来测定

《饮用净水标准》（CJ94-2005）的要求以及制水企业承诺的更高的水质标准。

本标准是对CJ94-1999的修订，在修订中主要引用并参考了CJ/T

206-2005城市供水水质标

准、GB5750-1985生活饮用水标准检验法等国家标准。

本标准代替CJ94-1999饮用净水水质标准，与CJ94-1999相比主

1要内容变化如下：

1）.浑浊度由1NTI改成0.5NTU,

2）硬度（以碳酸钙计）改为总硬度（以Caco,计）。

3）.高锰酸钾消耗量（COD..，以氧计）改成耗氧量（COD..，以O:

计）。

4）.取消总有机碳（TOC）a

5）.硝酸盐（以氮计）改为“硝酸盐氮（以N计）”。

6）.取消氰化物、滴滴涕（DDT）、六六六、苯并（a）花。

7）.锡从0.01mg/L改成0.003mg/Lo

8）.银，改成采用载银活性炭时测定。

9）.增加亚氯酸盐、氯酸盐项目。

10）.增加澳酸盐、甲醛项目。

11）.将总大肠菌群与粪大肠菌群改为“每100mL水样中不得

检出”。

12）将游离余氯改为余氯，限值“>0.05mg/L”改成“>0.01mg/L（管网末梢水）'。

13）增加了对管网末梢水中消毒剂残余浓度的规定（如余臭氧、二氧化氯），而且推荐了关于水中溶解臭氧的检测方法。

14）取消放射性指标。

15）.明确了澳酸盐和氯酸盐的检测方法。

16）.本次修订，限值计量统一采用mg/La

本标准中3为强制性条文。

本标准发布之时，原CJ94-1999饮用净水水质标准同时废止。

本标准由建设部标准定额研究所提出。

本标准由建设部给水排水产品标准化技术委员会归口。

本标准由中国建筑设计研究院、深圳市水务集团深水海纳水务有

限公司、上海管道纯净水股份有限公司、清华大学环境科学与工程系、中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所负责起草饮用净水水质标准（CJ94-2005）

2范围

本标准规定了饮用净水的水质标准。

本标准适用于以符合生活饮用水水质标准的自来水或水源水为原水，经再净化后可供给用户直接饮用的管道直饮水。

3规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件。

其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

CJ/T206-2005城市供水水质标准

GB5750-1985生活饮用水标准检验法

4水质标准饮用净水水质不应超过表1中规定的限值。

1）项目限值

感官性状

色5度

浑浊度0.5NTU

臭和味无异臭异味

肉眼可见物无

2）一般化学指标

pH6.0-8.5

总硬度（以Caco,计）300mg/L

铁0.20mg/L

锰0.05mg/L

铜1.0mg/L

锌1.0mg/L

铝0.20mg/L

挥发性酚类（以苯酚计）0.002mg/L

阴离子合成洗涤剂0.20mg/L

硫酸盐100mg/L

抓化物100mg/L

溶解性总固体500mg/L

耗氧量（CODs.，以O:

计）2.0mg/L

CJ/94-2005项目限值

3）毒理学指标

氟化物1.0mg/L

硝酸盐氮（以N计）10mg/L

砷0.01mg/L

硒0.01mg/L

汞0.001mg/L

福0.003mg/L

铬（六价）0.05mg/L

铅0.01mg/L

银（采用载银活性炭时侧定）0.05mg/L

抓仿0.03mg/L

四氛化碳0.002mg/L

亚氛酸盐（采用CIO,消毒时侧定）0.70mg/L

抓酸盐（采用CIq消毒时测定）0.70mg/L

滨酸盐（采用O,消毒时测定）0.01mg/L

甲醛（采用03消毒时测定）0.90mg/L

3）细菌学指标

细菌总数50du/ml,

总大肠菌群每100mL水样中不得检出

粪大肠菌群每100ml,水样中不得检出

余氛0.01mg/L（管网末梢水）.

臭氧（采用0,消毒时侧定）0.01mg/L（曹网末梢水）

二氧化抓（采用CIO,消毒时测定）

0.01mg/L（管网末梢水）.

或余抓0.01mg/L（管网末梢水）'

4水质检验

4.1水质的检验方法应按GB5750-1985生活饮用水标准检验法、生活饮用水卫生规范（2001）执行

4.1.1澳酸盐和抓酸盐项目检测参照CJ/T206-2005执行。

4.1.2臭氧项目的检测宜采用靛蓝三磺酸试剂法。

管道直饮水水质应达到健康饮水，即去除水中有害物质，保持对人有益成分。

六；水量和水压

6.1用水量标准宜采用如下；

⑴住宅为3-5L/人?

天（经济发达地区可适当提高至7-8L/人?

天）;

⑵办公楼为1-2L/人?

天;

⑶教学楼为1-2L/人?

天；

⑷医院为2-3L/床?

天;

⑸旅馆为2-3L/床?

天;

⑹亦可根据用户要求确定。

6.2饮用水专用龙头额定流量要求为0.04L/S~0.08L/S。

6.3饮用水专用龙头的出水水压，其自由水头不小于0.03Mpa。

七；水处理；

㈠；纳滤的应用：

1.工艺流程的选择除依据原水水质，处理后达到水质指标外，还

应满足水处理技术的先进性和合理性。

处理方案的选择应经技术经济比较确定（纳滤装置处理直饮水效果最理想）。

纳滤膜在饮水处理中除了软化之外，多用于脱色、去除天然有

机物与合成有机物（如农药等）、三致物质、消毒副产物（三卤甲烷和卤乙酸）及其前体和挥发性有机物，保证饮用水的生物稳定性等。

⑴三致物质的去除这方面的研究主要是以国内清华大学为代表的课题组，利用色谱－质谱联机、Ames致突实验为评价手段，考察了微污染水源水（包括地表水和地下水）中致突、致畸和致癌的有毒有害有机物质的纳滤去除效果。

研究表明，纳滤膜能够去除水中大部分的有毒有害有机物和Ames致突变物，使TA98及TA100菌株在各试验剂量下的致突比MR值均小于2，Ames试验结果呈阴性。

对饮水中的内分泌干扰物质的截留，为安全优质饮水提供依据。

⑵消毒副产物及其前体物的去除

消毒副产物主要包括三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）和可能的三氯乙醛氢氧化物（CH）。

国外的科技工作者在这方面已开展了广泛的研究，纳滤膜对这三种消毒副产物的前体的平均截留率分别为97％、

94％和86％。

通过合适纳滤膜的选用，可以使得饮用水水质满足更高的安全优质饮水水质标准。

⑶保证饮用水的生物稳定性

饮用水的生物稳定性通常采用可同化有机碳（AOC）和可生物降解的溶解性有机物（BDOC）表示。

研究表明，AOC和BDOC在低离子强度、低硬度和高pH值下的截留率较高，相比之下，AOC的截留率受水环境条件影响较大，而由大分子有机物（如腐植酸、棕黄酸）构成的BDOC的截留率受水环境影响很小。

此外，纳滤出水是低腐蚀性的，对饮用水管网的使用期和管道金属离子的溶出有正面的影响，有利于保护配水系统的所有材料。

试验表明采用必要后处理的纳滤膜系统能够使管网中铅的溶解减少50％，同时使其它溶出的金属离子浓度满足饮水水质标准要求。

⑷挥发性有机物（VOC）的去除地表水和地下水中的大多数挥发性有机卤化物（HOVs）是致癌物质，常规的HOVs去除工艺（包括活性炭吸附、氧化、吹脱和生物处理）会出现一些问题，例如有毒副产物形成、污染物被转移进入空气或固相中、原水中微污染浓度的变化或氧化剂的投加等。

膜技术（包括真空膜蒸馏和纳滤）避免了副产物的产生和污染物的转移，另外HOVs的回用成为可能。

研究表明商业有机纳滤膜对饮用水中痕量的HOVs（如三氯乙烯、四氯乙烯和氯仿）具有较高的截留率。

⑸传统的饮用水