住宅小區管道直飲水系統的若干問題分析探討

陳　廷

(福建嘉博聯合設計股份有限公司　福建福州　350001)

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住宅小區管道直飲水系統的若干問題分析探討

陳廷

(福建嘉博聯合設計股份有限公司福建福州350001)

詳細分析了住宅小區管道直飲水系統的組成及成本造價分析、凈水處理工藝流程和管網設計要求及管材選擇，并針對已建的管道直飲水系統住宅小區回訪信息，提出該系統良性經營的相關建議。

管道直飲水系統;家用凈水器;凈水處理工藝;循環管網

0　引言

住宅小區的管道直飲水系統是獨立的循環供水系統，該系統對安全性、穩定性及后期運營方面都有很高的技術要求。因此在工程建設前期需對項目實際情況進行充分分析評估，以確定合理的配置方式及適合的凈水處理工藝；在工程實施階段重點需對供回水管網進行優化設計及管材進行比較選擇；在后期運營階段，除了要做好日常運行維護工作，還需及時地向用戶展示直飲水水質情況，從而讓用戶放心的使用，實現健康、美好、舒適的生活體驗。

1　管道直飲水系統組成及成本造價分析

1.1管道直飲水系統組成及相關示意圖

管道直飲水系統是由水處理機房、制水設備、供水設備、供回水循環管網等組成。住宅小區的管道直飲水系統如圖1所示[1]。

1.2管道直飲水系統成本造價分析

通過對已建項目(融僑錦江、融僑觀邸)的管道直飲水系統工程造價及使用成本分析，并與當前市場主流的家用凈水器產品的成本和系統優缺點進行比較，見表1。

表1　管道直飲水系統與家用凈水器成本造價及系統優缺點

表1中可以看出，管道直飲水系統在工程造價及使用成本方面比家用凈水器更具優勢，但管網及系統的運行維護較為復雜，特別是水滯留的問題(供回水循環不到位，管網內易產生水滯留)是個技術難題。因此建議在建設規模小，或直飲水開戶數少的住宅小區，宜采用家用凈水器配置。在建設規模大，直飲水使用戶數多的住宅小區宜統一配置管道直飲水系統。與此同時，務必加強建設前期管道直飲水系統的設計、施工、工程驗收各環節技術審核控制及后期全面專業化的運營維護管理。管道直飲水系統若能長期穩定良性運行，既可節省工程造價和使用成本，又能給業主帶來舒適、健康、美好的生活體驗。

2　管道直飲水系統處理工藝流程介紹

管道直飲水系統處理工藝流程通?？煞譃橐韵?個步驟：

2.1原水水質分析

原水水質情況是選擇水處理工藝的重要依據。根據原水水質資料，選擇合理的水處理工藝流程，才能經濟、高效地去處水中雜質及污染物，確保提供的直飲水安全衛生、有益健康。

2.2預處理工藝

預處理工藝的目的是為了保護后續深度凈化處理中核心構件-膜，預處理能減輕后續膜的結垢、堵塞和污染。預處理常用的工藝有：過濾(如多介質、活性炭、精密過濾、KDF氧化還原等方法)、軟化(主要為鈉離子交換器)和化學處理(PH調節、阻垢劑投加、氧化等)[1]。根據不同的原水水質及后續深度凈化處理中膜的進水水質要求，選擇合理的預處理工藝，以免膜在短期運行過程受到損害，提高膜的使用周期，節約運營成本。

2.3深度凈化處理工藝

目前對水質要求高的深度凈化處理工藝通常使用膜分離法，膜處理技術分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)幾類[1]，具體參數分析見表2：

表2　深度凈化處理工藝中的膜技術參數分析

從以上對比可以看出，反滲透膜對鹽和低分子量有機物去除率最高，出水的水質最純凈，但它在作用的同時也將水中對人體有益的無機離子全部去除，且反滲透工藝需要的工作壓力大、能耗高、水的回收率也低，因此不能僅按雜質去除率選擇水處理工藝。水的深度凈化處理工藝應根據不同的原水水質進行選擇，下面列舉三種原水水質及相關建議的水處理工藝[1]：

(1)原水為微污染水，硬度和含鹽量適中或稍低，宜采用“活性炭+超濾”。

(2)原水為微污染水，硬度和含鹽量偏高，宜采用“活性炭+納濾”或“活性炭+反滲透”。

(3)原水有機物污染嚴重，宜采用“臭氧+反滲透”或“臭氧+活性炭+反滲透”。

經過深度凈化處理工藝，出水水質應滿足或優于《飲用凈水水質標準》中規定的各項參數限值，具體參數見表3[2]。

表3　飲用凈水水質標準

2.4后處理和膜清洗工藝

后處理工藝是指對膜處理后的水進行水質保質及水質調整的工藝。水質保質能實現管道直飲水水質的長期穩定性，通常采用的方法有：臭氧、紫外線、二氧化氯或氯等。水質調整是為了實現直飲水的健康美味、活化等附加功能，這些功能的具體功效還有待進一步論證，常采用的方法有：PH調節、礦化、磁化等[1]。

膜清洗工藝是指通過物理(如沖洗或反沖洗)和化學方法。不同的膜形式及膜污染類型，需采用不同的清洗方式，如：納濾和反滲透膜一般采用化學清洗，對于超濾和微濾(多為中空纖維膜)一般采用水反沖洗或氣水反沖洗方式。通過膜清洗，去除了膜面上的污染物質，清通了水流通道空間，使膜產水量得以恢復，并減小了系統的水頭損失，降低膜的更換頻率，從而實現節省系統日常材料和能源的運營費用。

3　管道直飲水的供回水管網設計要求及管材分析

供回水管網是直飲水的輸送路徑，管網設計是否合理決定了整個管道直飲水系統能否符合衛生安全、節能、經濟運行要求。合理的供回水管網設計還能為施工、系統運行及后期維護管理提供便利?；?，對供回水管網設計和管材選擇分析建議如下：

3.1供回水管網設計要求[1]

3.1.1衛生要求

為滿足衛生安全和防止污染，要求直飲水系統要單獨設置，不得與市政或建筑物給水系統直接相連；為防止管道內直飲水滯留，要求直飲水系統應設循環管道，供回水管網設計應為同程式，循環的回水應經再凈化或消毒處理方可進入供水系統；直飲水在供配水系統中停留時間不超過12h，各戶從循環立管上接出的支管不宜大于3m。

3.1.2分區及水壓要求

高層住宅直飲水供水應進行豎向分區，確保住宅各分區最低飲水嘴處的靜水壓力不大于0.35MPa；各分區飲用水龍頭的自由水頭盡量相近，且最不利飲水嘴處的工作壓力不小于0.03MPa。

3.1.3管道流速要求

直飲水管道流速受技術和經濟兩個條件約束。從技術方面，為減少管網水錘現象，需有最高流速限制，同時為避免雜質在管壁上集聚，需有最低流速限制。從經濟方面，直飲水管道通常選用優質管材，內壁光滑，管道沿程損失小，另外優質管材價格較貴，故可適當放大流速。常規管道內流速為：管徑小于DN32，流速為0.6～1.0m/s；管徑大于DN32，流速為1.0～1.5m/s。

3.1.4檢修后期維護要求

配水管網循環立管上、下端應設閥門，供水管網應設置檢修閥門，循環回水管上應設回水流量調節閥。在管網最低端設排水閥。管道最高處設排氣閥。排氣閥處設有濾菌、防塵裝置。排水閥設置處無死水存留現象，排水口應設有防污染措施。

自從德國于1978年首先建立了產假制度以來，其他國家紛紛效仿，陸續根據自己的立法體制和國家情況建立了產假制度。國際勞工組織還通過了三個生育保護公約建立了生育產假的國際標準。從目前國際社會產假制度的制定和實施情況來看，大部分國家都對女性職工的生育假期及相關待遇做出了立法規定，這一現實情況表明生育是一個很重要的問題，它不僅僅是個體延續的需要，也是社會發展的需要，關系到人類社會的繁衍和進步。產假制度對保障生育期婦女的身體健康以及嬰幼兒的健康成長乃至男女平等就業等而言意義重大。

3.2管材、管件和計量水表要求

直飲水管材、管件和計量水表須符合以下幾個基本要求。

(1)必須符合食品衛生要求，不得使用會引發污染水質的管材，對無法確定的材質必須經省級衛生部門出具食品衛生安全報告。

(2)所選管材應安裝方便，不得出現因安裝造成的管道盲區和死角，應盡量使用卡接或熔接安裝方式，避免泄漏或造成細菌污染。

(3)所選管材應要具有耐腐蝕性，必須承受不小于0.5ppm/l濃度的臭氧水溶液的腐蝕，20年內不得因臭氧腐蝕而產生脫落、穿孔。

(4)所有管材內壁必須光滑，避免水流阻滯。

(5)要求管材化學性穩定，主要成分即添加劑不溶于水中，物理性穩定，耐壓和耐沖擊不變形、內表面關滑、水流阻力小。

(6)閥門、管道連接件不應造成細菌滯留繁殖以及其他顆粒的聚積，應減少管件的凹凸不平。

(7)閥門、管道連接件、管件連接的密封圈，應達到衛生食品要求。配件與管材須配套，應選用相同的材質。

(9)飲用水專業龍頭應滿足水量和水壓的要求(額定流量的0.04～0.06L/s)。

3.3常見管材的比較

住宅建筑管道直飲水專用管材的選擇是近年來設計中的熱點問題。

3.3.1管材技術分析

(1) PP-R管為聚丙烯(PP)管改性后的共聚聚丙烯給水管，工作溫度<70℃的場合。聚丙烯管具有如下特點：衛生無毒，其材料完全由碳、氫元素組成；質量輕，密度為0.89-0.91g/cm3；耐壓、耐腐蝕；管材內壁光滑，阻力??；隔熱保溫，導熱系數低；連接方便可靠、使用壽命長、廢料可回收利用。由于管材與管件的材質一致，故PP-R管在熱熔連接后，能使管材和管件在接口處連為一體，整體性好，不易滲漏。但連接時需要專用工具，連接表面需加熱，加熱時間過長或承插口插入過度會造成水流堵塞。此外，PP-R管的軟化溫度為140℃，可以作為熱水管，在塑料管中有一定的吸引力，但對于超溫、超壓場所需有一定的控制要求。PP-R管的連接方式采用熱熔連接或電熔連接。

(2) 薄壁不銹鋼管耐腐蝕，不易氧化生銹，抗腐蝕性強，使用安全可靠，抗沖擊性強、熱傳導率相對較好，使用不銹鋼管不會出現“紅水”和“綠水”，也不會出現帶細菌的臭水(“紅水”是碳鋼管生銹造成的，“綠水”是銅管生銹造成的；臭水是某些不合格的塑料管滋生細菌造成的)。同時不銹鋼管系的使用壽命較長，比較而言不銹鋼是較好的供水材料。但目前不銹鋼管的價格相對較高，在選擇不銹鋼薄壁管作為管道直飲水管材時，應考慮選用耐水中氯離子的不銹鋼型號。薄壁不銹鋼管的連接方式一般采用采用卡接式。

(3)不銹鋼襯塑管是以不銹鋼和塑料為原材料，以氬弧對接焊成型的不銹鋼管為增強體，外層和內層為塑料的一種新型復合壓力管材。有抗沖擊性強、熱傳導率相對較低的優點，但其在連接時，將因加熱時間過長或承插口插入過度，造成水流堵塞的現象。

3.3.2管材主要指標比較

PP-R管、薄壁不銹鋼管及不銹鋼襯塑管的主要指標比較見表4：

表4　三種管材主要指標比較

從以上比較可以看出，薄壁不銹鋼管在工程施工、后期維護及耐久性等方面有一定優勢，因此在造價允許的前提下，建議管道直飲水系統采用薄壁不銹鋼管，其配套的相應管件、閥門等也應采用相同材料。

4　管道直飲水系統在項目運營過程中存在的具體問題

通過對已建住宅小區(融僑錦江、融僑觀邸等)的回訪，發現管道直飲水系統在運營過程中存在的主要

問題為：部分業主對管道直飲水系統的水質安全性仍心存顧慮，不敢放心使用或只能接受間接使用(如將直飲水燒開后飲用)，這樣就造成了整個系統的直飲水使用量不足，從而影響了直飲水系統的經營情況，部分項目需補貼運行，給物業造成沉重負擔。

要解決這個問題，筆者認為，關鍵是要消除業主顧慮，除了做好系統的日常運行維護外，還需將直飲水水質情況實時的展示給業主，或可提供給用戶“TDS”水質測試筆①，讓使用者親身體驗直飲水的純凈度，以徹底消除顧慮。業主的直飲水使用量提高了，直飲水系統經營問題就能很好解決，經營方就能提供更好更優惠的服務，這樣系統就能很好地良性運行起來。

5　結語

隨著人們生活水平的日益改善，住宅小區的直飲水供應逐漸成為是一個重要的民生問題，管道直飲水系統為此提供了一個很好的解決方案。但該系統較為復雜，特別是在供回水管網循環運行、水處理工藝流程及管材選擇等方面，都需要進行十分專業細致的控制管理。筆者堅信通過不懈的努力，管道直飲水系統一定能實現安全衛生、經濟高效、長期穩定的良性運行，達到為人們提供健康、便捷、舒適的生活目標。

[1]CJJ110-2006 管道直飲水系統技術規程[S].

[2]CJ94-2005 飲用凈水水質標準[S].

注釋：

①“TDS”水質測試筆是一種簡易便攜式水質測試工具，用來測試水的TDS值或水的電導率，以初步判斷水的純凈程度

On the system of piped direct-drinking water in residential neighborhood

CHENTing

(Fujian Jiadesign Co.,LTD,Fuzhou 350001)

Detailed analysis of the residential district of pipeline direct drinking water system components and cost, water purification treatment process and network selection in the tube and the design requirements, and pipeline has been built for direct drinking water system in residential quarter return information, we put forward suggestions on the system of the benign operation.

System of piped direct drinking water;Household water filter;Water treatment;Circulation pipe network

陳廷(1974.11-),男,工程師。

E-mail:331677580@qq.com

2016-05-04

TU821.3

A

1004-6135(2016)06-0068-05