管道直飲水變頻恒壓分質供水工程系統(tǒng)配置工藝流程、水質衛(wèi)生規(guī)范、自動化控制設計方案(上）

1、管道直飲水變頻恒壓分質供水工程系統(tǒng)配置工藝流程、水質衛(wèi)生標準、自動化控制設計方案崔靜華 崔靜美旋崔靜華：寧波沁園環(huán)保箔有媽公司，崔靜美旋：浙江灑波315317 2富士康箔集團，深圳518109摘要： 管道直飲水分質供水工程，主要彩新的水處理工業(yè)，按照國家生活飲用水管道分質直飲水衛(wèi)生標準，管道直飲水系統(tǒng)技術規(guī)程進行設計，核心部件是臭氧與活性炭組合成生物活性炭，超濾與納濾膜組合成凈水處理裝置，PLC及變頻水泵組合成自動恒 壓系統(tǒng)，產(chǎn)品水經(jīng)臭氧，紫外線，變頻恒壓，食品衛(wèi)生管道輸出至用戶，確保每一個小區(qū)管道分質直飲水用戶龍頭出水任何時間符合直飲水衛(wèi)生標準。關鍵詞：臭氧，納濾臘，管道，變頻，直飲水符合建

2、設部?飲用凈水水質標準CJ94-1999?。前  言 小區(qū)生活飲用水管道分質代水實現(xiàn)了人們對隨時飲用凈水的渴望，衛(wèi)生平安的飲用凈水也像生活用電， ，寬帶，中央空調(diào)，管道煤氣一樣，人們在家就可直接飲用到符合國家?生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理方法?1的有關規(guī)定和建設部飲用凈水水質標準CJ94-1999)2的水。管道直飲水不僅比瓶桶裝純潔水衛(wèi)生平安、使用方便、即開即飲，其價格比瓶桶裝純潔水廉價，國家康居工程推廣小區(qū)生活飲用水管道直飲水的最大好處，就是防止飲用水的二次污染，保證飲用水衛(wèi)生平安，提高人民生活質量。1  系統(tǒng)原理11分質供水  

3、0;  分質供水是指熱氣生活中人們對水的不同需要，由市政提供的自來水為生活飲用水，彩特殊工藝將自來水進行深度加工處理成可直接飲用的純潔水，然后由專門的管道輸送到戶，并單獨計量，這種直接飲用的純潔水分純水或凈水，即按照中華人民共和國GB 17323?瓶裝飲用純潔水?，以符合生活飲用水衛(wèi)生標準的水為原料，通過反滲透膜凈化處理后，稱為純水，按照建設部CJ 94?飲用凈水水質標準?。用同樣符合生活用水衛(wèi)生標準的水為原料，通過納濾膜或法國卡提斯 載銀活性炭凈化處理后，稱為凈水。12直飲水     以上純水或凈水經(jīng)臭氧混且后密封于容器中且不含任何添加物,再

4、通過紫外線照射由食品級專門管道供每家每戶直接飲用,可代直接飲用的水叫直飲水,管道分質直飲水及直飲機是將水處理裝置與供水管網(wǎng),管道直飲機有機的結合,在處理工藝上都有嚴格要求和衛(wèi)生標準,工藝中除沉淀,吸附,過濾常規(guī)方式外,彩新的水處理材料及工藝,用鈾鋅濾料(KDF)替代石英砂,用臭氧與顆粒活性炭結合成生物-活性炭法消毒方式替代普通活性炭，用鈦金屬濾芯hdf替代聚丙烯PPF用越濾膜用為預處理，用納濾膜或卡提斯CARTIS替代通常的逆滲透膜,將水的利用率提高,將電量消耗減少,產(chǎn)品水主要彩臭氧加紫外線殺菌器的最正確組合對管網(wǎng)進行定期水與管網(wǎng)循環(huán),經(jīng)卡提斯CARTIS處理過的水深氧量大,增加了水的活性,能

5、抑制細菌生長,可持續(xù)保鮮,有效保證管網(wǎng)內(nèi)水的新鮮與飲用衛(wèi)生平安,系統(tǒng)的供水量嚴格遵守每天的按用水需求量設計,再加上管道直飲機內(nèi)儲存水容量不會大于3升(家用型)30升(單位型),保持隨時飲用隨時補充新鮮水,國家?生活飲用水管道分質直飲水衛(wèi)生標準(2002)?標準(討論稿)要求管道直飲水用戶龍頭出水任何時間必須符合?飲用凈水水質標準CJ94-1999?。由于直飲水水質純潔,口感甜潤，每天的產(chǎn)水每天飲用完，管網(wǎng)系統(tǒng)每天定時用臭氧和紅外線殺菌消毒保鮮，水中含氧量的提高能預防直飲水的二次污染，使每天的直飲水新鮮可口，分質供水非常適應于現(xiàn)代城市住宅小區(qū)管道直接飲用水的需求，從而提高人民生活質量。13預處理

6、裝置     預處理裝置是將自來水經(jīng)過多級過濾，使原水到達初級凈化的裝置，其由原水罐、增壓泵、鈾鋅沉演過濾、臭氧水處理儀、活性炭吸附過濾、金屬鈦棒微孔精密過濾，經(jīng)預處理后的水滿足超濾膜凈化處理，提供應予后置反滲透膜或納濾膜進水要求14水質深度處理裝置    水質深度處理裝置是將經(jīng)預處理后的水，由高壓泵加壓作用于反滲透膜簡稱RO或反滲透膜納濾膜自然資源稱NF的反滲透功能到達純潔水的目的，9，電導率檢測儀、臭氧裝置、紫外線消毒殺菌器和微電腦控制電器組合而成，能過去除水中有機物如三鹵甲烷中間體、膠體、懸浮物、微生物、細菌

7、、藻類、霉類等、熱源、病毒、異色異味等，經(jīng)處理的水質符合衛(wèi)生部?生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理方法?1的有關規(guī)定和建設部?飲用凈水水質標準CJ94-1999?。15凈水的制造方法：納濾膜滲透法簡稱NF    納濾滲透技術是介于反滲透膜與超濾膜 性能之間的承前啟后膜技術，作為一種新型別離技術，納濾膜在期別離應用中表現(xiàn)出以下三個顯著特征7一是其截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間為1502000A，二是納濾膜對無機鹽有一定的截留率，因為它的外表別離層是由聚電解質所構成，對離子有靜電相互作用，三是超低壓大通量，即在超低太下0。1MPa仍能工作，并有較大的的能量，也是最先

8、進，最節(jié)能，效率最高的膜別離技術，其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下，借助于只允許水分子透過納濾滲透膜的選擇載留作用，將溶液中的溶濟別離，從而到達凈化水的目的，納濾滲透膜是由具有高度有序矩陣結構的聚洗胺全成納米纖維素組成的，它的孔徑為0。001微米相當于大腸肝菌大小的百分之一，病毒的十分之一。利用納濾滲透膜的別離特性，可以有效的去除水中的溶解鹽，膠體，有機物，細菌和病毒等，納濾膜比反滲透膜優(yōu)異之處，在于除去有害物質相同之下，納濾膜保存了水分子中人體所需生命元素，有純潔水的口感，礦泉水的元素。1  工藝流程21自來水進入增壓泵單泵，也可一備一用繁榮興盛壓后到預濾凈化水機裝置進行

9、凈化處理。2.2銅鋅介質沉淀過濾器KDF    銅鋅KDF濾料3是一種顆粒狀高純度合金，外表表著極強的的杭氧化能力，近幾年來滸的新型水處理過濾材料，KDF濾料通過離子的氧化復原反響來工作，這種離子交換許多有害物質成為無害物質，如使氧成為氧化物，重金屬等附著在凱得菲KDF濾料上，從而降低了有害物質的會計師，用KDF濾料進行水處理是一種簡單，低消耗的方法，對于微濾，超濾，納濾，反滲透膜，離子交換樹脂，顆粒活性碳等，KDF濾料介質能夠保護這些昂貴的水處理組件不受氧，微生物，礦物質結垢的影響，提高系統(tǒng)的使用正比例，此外，KDF濾料能去除水中高達98%的可溶性金屬

10、，如鉛，汞，銅，鎳，鎘，砷，銻，鋁等，因此可用于飲用水或其他水處理中生金屬的超出的治理，另外，借助沉淀在KDF濾料上發(fā)生的氧化復原反響還可以降低水中的碳酸鹽，硝酸鹽，硫酸鹽等，約10年內(nèi)不用更挽回濾料，使用壽命與水源水質有關。23活性炭過濾器UDF生物活性碳    臭氧活性碳技術是目前國際上最先進的水處理工藝，在日，美，歐等興旺國家已廣泛采用，目前我國采用臭氧消毒處理是水處理消毒的開展趨勢，臭氧與顆粒活性炭相結合的臭氧生物活性凈水處理工藝BAC法包括三個過程：臭氧氧化，活性炭吸附和生物降解，BAC法能高效去除水中的有機物，延長活性炭使用壽命。 

11、   活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭，每克活性炭的外表積為500-1500平方米，活性炭有很強的“物理吸附和“化學吸附功能，解毒作用就是利用了其巨大的面積，將毒物吸附在活性央的微孔中，從而阻止毒物的吸收，同時，活性炭能與多種化學物質結合，從而阻止這些物質的吸收，活性炭能夠濾除水中化學有機物，生金屬，色度，異味，氯離子等，主要功能改善口感。     生物活性炭，臭氧和活性炭處理的結合，一種電解自由基氧化，生物活性炭水處理技術，將需要處理的原水進行處理單元的電解局部，道德經(jīng)過陽極產(chǎn)生的羥基自由垢氧化和陰云極產(chǎn)生的氫自由基在陰極外表的

12、催化加成，使有機物降解脫毒，同時陰極產(chǎn)生的分子態(tài)氧供應下一步生物活性炭利用，經(jīng)降解脫毒后的處理水再經(jīng)過生物活性炭處理后，有機污染特進一步去除，到達深圳特區(qū)度處理的目的，使用該技術處理水源水，可以使原水潰的揮發(fā)性有機物由原來的11種降解到7種，TOC減少85%以上，可以使生活污水的COD減少75%以上，是一種新型的給水或有機廢水深度處理的技術，在飲用水深度處理與難降解。    有機廢水處理領域有著廣闊的應用前景，生物活性炭的運行周期一般都到達34年，使用壽命與水源水質有機。24鈦金屬微過濾器HD 鈦棒過濾芯是以粉沫鈦燒結而成，具有抗化學腐蝕，耐高溫，耐氧化

13、，壽命長，易清洗，可再生的特點，最近兩年廣泛地應用在水處理領域，是一種水的過濾中，比擬理想的濾芯，鈦棒過濾器操作簡單，拆卸方便，可在線完成清洗，彩5微米HD鈦棒芯過濾，攔截大于5微米的物體，耐臭氧，主要功能延長膜的壽命，約2年內(nèi)不用更換濾料使用壽命與水源水質質有關?循環(huán)管網(wǎng)回水用鈦金屬微過濾器，彩0。45微米HD鈦棒芯過孔徑大小濾，攔截大于0。45微米的物體，耐臭氧，約3年內(nèi)不用更換濾料?。25越濾膜凈化處理器UF 超濾膜是一種具有超級“篩分別離功能的多孔膜，它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也尺是說只有一根頭發(fā)絲的1！就能篩出大于孔徑的溶質分子，以別離分子量大于500道爾頓,粒徑大于220納米的

14、顆粒,超濾以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜 外表時,超濾膜外表密布的許多細小 的微孔只允許水及孔徑大小的小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大于膜外表微孔徑的物質那么被截留在膜 的進液側,成為深縮液,因而實現(xiàn)對原液的凈化,別離和濃縮的目的,可有效去除水中的微粒,膠體,細菌墊層及高分子有機物質,到達保護納濾膜的成效。 2.6高壓泵(單泵,也可備一用),提供納濾膜透過水的工作壓力,促進水的滲透,保持產(chǎn)水率。 2.7沖洗電磁閥,超濾膜,納濾NF膜在產(chǎn)水過程中會截留大理的小于5微米的微粒,如不及時沖洗,在壓力的作用下附著在膜外表形成污垢,嚴重影響的滲透,通

15、過電腦定時對電磁閥的控制能及時沖洗膜外表附著的微粒,阻止膜外表污垢的形成,延緩膜的衰減,延長膜的壽命。 2.8納濾NF膜深度處理器,膜的別離孔徑在10-6CM-10-7CM,能除去水中有機物(如三鹵甲烷中間體,膠體, 懸浮物、微生物、細菌、藻類、霉類等)熱源,病毒等物質,流體經(jīng)前五級預處理后的水經(jīng)反滲透RO膜或納濾NF膜主機深層別離處理后,使有益于人體健康的水通過,不利于人體健康的水排除,脫鹽率60-98%,生產(chǎn)出純潔水進入無菌水箱(根據(jù)具體情況,膜過濾分一級或二級滲透處理,水利用率為75-80%)約3年內(nèi)不用更換膜元件(使用壽命與水源水質有關)。2.9卡提斯(CARTIS TM)載銀活性炭技

16、術 卡提期粉末中共價健的銀活性碳起保護和防止污染物腐蝕作用及抑制溶解化合物的毒性折出,粉末吸附佘氯和溶解的化合物,重金屬,細菌,每克卡提斯粉末面積相當于1500-2000的足球場,卡提斯粉末使吸咐的細攻不再變化,卡提斯粉末中共價鍵的銀對于活性碳中的細攻起到抑制其滋生作用,就是使用其不在繁殖或增加細攻,卡提斯處理后的水在封閉管道里含有相似天然的催化能力,此時的滅菌攻效靠卡提斯水中數(shù)以千計的微電磁場與水中礦物質相互作用和卡提斯粉末產(chǎn)生的其它方面等等的相關作用對水進行滅菌,同時強大的微電磁場可對輸水管道進行清洗和減少結垢現(xiàn)象,因此卡提斯水在封閉管道和容器中的持續(xù)滅菌時間會更長。3 電導率顯示儀在線隨

17、時動態(tài)顯示凈水生產(chǎn)的水質狀態(tài)。4 高頻臭氧水處理儀 臭氧處理生活飲用水，其主要的目的為消毒并降低生物耗氧量BOD和化學耗氧量COD，去除亞硝酸鹽、懸浮固體及脫色，已到達全面生產(chǎn)應用的水平。飲用水的處理在使用臭氧設備時，臭氧的投加量一般在1-3mg/L，接觸時間10-15分鐘即可，可作為選型時根據(jù)用水量計算參考。化學耗氧量錳法CODMn，溶解性有機物DOC，紫外消光值SAC-254nm。臭氧的投加量的單位為PPm=mg/L。臭氧主要功能是能氧化微生物細胞的有機物或破壞有機體鏈狀結構而導致細胞死亡。因此，臭氧對頑強的微生物如病毒、芽孢等有強大的殺傷力。此外，臭氧在殺傷微生物的同時，還能氧化水中的各

18、種有機物，去除水中的色、嗅、味和酚等能抑制微生物的繁殖起到凈化水的作用；延長CD活性炭、HD鈦棒芯、UF膜、NF膜的使用壽命。 當臭氧水中的臭氧濃度到達滅菌濃度0.3mg/L時，消毒和滅菌作用瞬間發(fā)生，水中剩余臭氧濃度達0.3mg/L時，在0.51分鐘內(nèi)就可以100%的致死細菌，剩余臭氧濃度到達0.4mg/L時，1分鐘內(nèi)對病毒的滅活率達100%。 臭氧氧化其它物質和有機質，最終生成無害的氧氣、水和二氧化碳，剩余臭氧在常溫下半衰期為2050分鐘，數(shù)小時后全局部解，復原為氧氣。因而臭氧發(fā)生器也成為所有礦泉水、純潔水生產(chǎn)企業(yè)必選的先進殺菌消毒設備。純氧氣經(jīng)電解生成臭氧氣，經(jīng)氣液混合泵混合于水箱水中,

19、 臭氧氣溶水效率達98%，增加了水中的活性氧。臭氧裝置由制氧機、臭氧發(fā)生器、氣液混合泵、儲水罐組成。供水系統(tǒng)為了防止純潔水的二次污染，延長純潔水的存放時間，由微電腦通過氣液混合泵自動完成臭氧氣與凈化水的混合，臭氧投加量為1-5mg / L , 接觸時間為4-10min，維持臭氧氣在水中濃度0.5-1mg / L剩馀臭氧濃度。僅30秒起到最正確殺菌成效，殺菌率可達100%。臭氧殺菌不產(chǎn)生有害氣體物質、無污染、無殘留物，環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點；臭氧溶于水中，臭氧在水中分解時，所產(chǎn)生氫氧基具有強大的氧化力，可將水中的雜質如鐵、錳、臭味、細菌、病毒等迅速去除，并將水分子變小，使水的味道甘甜。且自來水中的氯或鹵

20、代有機物也可完全消除。詳情請參照?臭氧對水質處理之特性?專欄。并產(chǎn)生負離子。臭氧在水中約20分鐘至30分鐘會分解一半，因此臭氧在水中靜止1小時后很快就會還原成氧氣。 臭氧是無毒物質平安氣體，在濃度高于1.5mg/L以上時，人員須離開現(xiàn)場，原因是臭氧刺激人的呼吸系統(tǒng)，嚴重會造成傷害，為此，臭氧工業(yè)協(xié)會制定衛(wèi)生標準： 國際臭氧協(xié)會：0.1mg/L，接觸10小時 美 國：0.1mg/L，接觸8小時 德、法、日等國：0.1mg/L，接觸10小時 中 國：0.15mg/L，接觸8小時 以上是人在臭氧化氣體環(huán)境下的平安衛(wèi)生標準，其濃度與接觸時間的乘積可視為基準點?！皯贸粞跻话俣嗄陙恚澜鐩]有發(fā)生一起臭氧

21、中毒事件。 臭氧濃度以重量百分比表示，分別取02.0之間八個數(shù)值，通過接觸裝置反響五分鐘后的數(shù)據(jù)。管道直飲水變頻恒壓分質供水工程系統(tǒng)配置工藝流程、水質衛(wèi)生標準、自動化控制設計方案崔靜華 崔靜美旋 表1臭氧水濃度與臭氧濃度對照表為： 臭氧濃度臭氧水濃度    以上結果說明，臭氧水的濃度與臭氧濃度成線性正比關系，制備高濃度的臭氧水必須先產(chǎn)生出高濃度的臭氧。因此，在現(xiàn)場使用過程中，很多單位采用了氧氣作為氣源來產(chǎn)生臭氧。在實驗中當臭氧濃度(重量百分比)到達3.0時，臭氧水的濃度可到達15mg/L以上。表2國內(nèi)外公認的臭氧滅菌消毒的實驗數(shù)據(jù) 臭氧消毒投放濃度投放時

22、間病毒、病原體種類殺滅效率10mg/m320分鐘乙型肝炎外表抗原HbsAg)99.99%5分鐘甲型流感病毒99%30秒脊髓灰質炎病毒I型 PVI100%40g/L20秒大腸桿菌噬菌體 ms298%1分鐘猿輪狀病毒SA-H和人輪狀病毒2型99.60%4mg/L3分鐘艾滋病毒 HIV100%8mg/m310分鐘支原體Mycoplasma)、衣原體Chlamydia)等病原體 99.85%5  恒壓變頻裝置    由微處理器、壓力傳感器、運算放大器、變頻器、斷路器、液位傳感器、可編程序控制器、觸摸顯示屏人機操作界面組成。水泵按設定的壓力變頻

23、運行，保證管網(wǎng)壓力恒定不變，不用水時自動停機，用水時自動補水，維持管網(wǎng)流量恒定。變頻器電子保護功能：過載保護、上下電壓保護、瞬間跳電保護、逆轉保護、過熱保護、漏電保護、欠相保護、無水停機保護等，均可到達運動功能的顯示，查找故障原因，并能到達自動復位的功能。恒壓變頻裝置控制器應用的最大優(yōu)勢是，恒壓、節(jié)電。6   紫外線殺菌器    利用紫外線C波段?T253.7nm (240260nm)?對細菌、病毒等致病微生物具有高效、廣譜殺滅的能力，就是以紫外線破壞及改變微生物的組織結構(DNA-核酸),使其喪失復製、繁殖的能力。抑制微生物活動力以到達殺菌作用的殺菌力取決于紫外線輸出量的大小，紫外線輸出量不低于300000Wcm2時在此強度下消毒時間不超過08秒，在額