新疆兵團首例城鎮(zhèn)直飲水的設計

田 翠 平

(新疆兵團勘測設計院(集團)有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830002)

早在二十世紀七八十年代，管道直飲水就在歐美國家得到應用與發(fā)展，為我們實施管道直飲水系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)和實際經(jīng)驗[1]。20世紀90年代管道直飲水供水技術(shù)在我國的廣州、北京、上海、深圳和成都等大中型城市得到逐步的應用并在發(fā)展中日趨成熟。由于在住宅(小區(qū))內(nèi)推行管道直飲水技術(shù)，不僅增加了住宅住戶的有形資產(chǎn)，也樹立了人們文明、健康、環(huán)保的新形象。而且作為購房者，花不多的錢，就能很方便的喝到有利于健康的優(yōu)質(zhì)水，省去了桶裝水的麻煩、擔心和經(jīng)濟負擔[2]。

1 供水現(xiàn)狀

第九師一六二團地下水資源受葉爾蓋提河地下側(cè)向滲流和渠系滲漏，資源量約4 400萬m3，可開采量2 200萬m3。

團部現(xiàn)狀給水廠建于2008年，水廠內(nèi)設有水井一座(井深35 m)，出水量100 m3/h；水塔一座，容積100 m3，高度30 m；清水池一座V=400 m3。水廠內(nèi)已建有二級泵房、深井泵房、庫房及化驗室等建筑，水廠內(nèi)未設置任何水處理設施。

自2008年以來，團場職工的清潔、沖洗、洗衣、做飯、洗滌、淋浴等供水均由該水廠簡單加壓提供。從水廠供水的水質(zhì)化驗報告看，該水廠出水總硬度超標(546 mg/L以CaCO3計)，總大腸菌群超標(130)，耐熱大腸菌群超標(130)。

由于鎮(zhèn)區(qū)建設發(fā)展及城鎮(zhèn)經(jīng)濟條件等因素，2000年一六二團給水工程進行過改建，但因資金原因，僅施工了部分給水主管道。未增加任何水處理設施。隨著供水年限的增長，現(xiàn)有管道已經(jīng)出現(xiàn)了較嚴重的滲漏問題、水質(zhì)污染問題。

隨著鎮(zhèn)區(qū)不斷發(fā)展，人口不斷增加，鎮(zhèn)區(qū)廉租房小區(qū)的逐漸成形，城鎮(zhèn)人民對飲用水安全意識逐步加強，鎮(zhèn)區(qū)的直飲水工程建設勢在必行。

2 集中供直飲水的優(yōu)點

直飲水設備將自來水在水廠進行統(tǒng)一處理、凈化，直接輸送符合國家現(xiàn)行標準的可直接飲用水，減少了團場居民用戶自己安裝凈水器的經(jīng)濟壓力，對團場居民的生活起到了一定的安全保障。

3 方案比選

方案一：給水在水廠集中處理后，制備直飲水，采用專用直飲水管道輸送至各用戶(清潔、沖洗、洗衣等用水與做飯、洗滌、飲用水分質(zhì)輸送)，見圖1。

方案二：各住戶自備凈水設施(凈水設備每戶考慮3 000元，計1 738戶)。工藝流程圖如圖2所示(清潔、沖洗、洗衣等用水與做飯、洗滌、飲用水同一條管道輸送)。

經(jīng)濟比較見表1。

表1 直飲水供水方案經(jīng)濟比較

考慮到一六二團職工經(jīng)濟水平有一定差距，很多職工不會有經(jīng)濟能力購買凈水設備放在家中(一般家庭不會有經(jīng)濟能力去化驗凈水設備出水)或買桶裝水用于做飯、洗滌、飲用，如果不是團內(nèi)統(tǒng)一輸送直飲水，這部分職工仍然喝不到符合飲用水標準的合格水，針對這一實際情況，一六二團主管領(lǐng)導下定決心，一定要讓全體職工喝上放心的合格飲用水。

經(jīng)技術(shù)及經(jīng)濟比較，選用將水在水廠集中處理后通過專用直飲水管道供應直飲水作為直飲水供水的最終方案。

4 設計

2015年設計人口6 083人，2030年設計人口9 874人。

直飲水普及率為100%。

直飲水用水量標準取q=5 L/人·d。

直飲水時變化系數(shù)Kh=6。

直飲水水量：

Q近=5×6 083×10-3=30.42 m3/d=7.6 m3/h，

Q遠=5×9 874×10-3=49.37 m3/d=12.34 m3/h。

直飲水給水水壓的確定：

葉爾蓋提鎮(zhèn)的樓房層數(shù)最多為5層，飲用水專用龍頭的出水水壓，其自由水頭不小于0.03 MPa，飲水龍頭處的最大靜水壓力不宜大于0.32 MPa。

直飲水處理設備：

本工程采用12 t/h單級反滲透機組一套，反滲透(Reverse Osmosis,RO)裝置在進水溫度25 ℃時產(chǎn)水量為12 m3/h，回收率為70%，初始脫鹽率為98%。

該裝置設有自動化控制系統(tǒng)(制水和供水系統(tǒng))，運行安全可靠，且能實現(xiàn)無人值守、故障停機、安全自動運行[3]。

直飲水變頻供水設備：

為了避免二次污染，單級反滲透機組處理后的出水直接接至不銹鋼箱式無負壓供水設備，經(jīng)變頻供水將直飲水供至各住戶用水點(水箱尺寸(3×2×2.5)m3，流量12 m3/h，揚程30 m)。箱式無負壓供水設備配帶紫外線消毒。

管材的選定：

所有室外埋地部分直飲水管道均采用優(yōu)質(zhì)衛(wèi)生給水塑料管——PE100給水管，承壓能力1.0 MPa，采用熱熔接口，25 cm砂墊層基礎(chǔ)，管道覆土厚度1.70 m。在管道最高處設置空氣閥，在管道末端及最低處設置泄水閥；各住宅及其他民用建筑室內(nèi)直飲水管道采用優(yōu)質(zhì)衛(wèi)生給水塑料管——S4系列PPR給水管，承壓能力0.6 MPa，熱熔連接。所有管材和管件的衛(wèi)生性能應符合現(xiàn)行國家標準GB/T 17219生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準的規(guī)定。

為防止直飲水被二次污染，閥門、管道連接件、管件連接的密封圈，設計均應該達到衛(wèi)生食品級要求。直飲水管網(wǎng)閘閥(配伸縮器)，吸收管道伸縮變形。水表選用IC卡式容積式，計量等級達0.01，計量精度C級或D級。水表選用材料應符合飲用水計量儀表材料衛(wèi)生安全標準。水龍頭選用銅質(zhì)水龍頭。各用戶水表后面均安裝一個銅質(zhì)止回閥(P=1.0 MPa)一個，防止直飲水倒流污染直飲水管道。

5 施工

直飲水干管與城鎮(zhèn)供水主管網(wǎng)同溝敷設，節(jié)省施工費用，管溝開挖按實際土質(zhì)進行放坡，溝槽回填應符合CJJ 110—2006管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程第11.1.3.4條的規(guī)定。室外直埋直飲水管道采用熱熔連接,施工時應保持管道平直，室外直飲水管道不得穿越有可能污染水質(zhì)的污染源。室內(nèi)管道采用熱熔連接，與水龍頭連接采用螺紋連接。直飲水支管在各樓棟前與原有給水管同側(cè)敷設，每個單元入戶，避免施工時穿越地下室影響居民正常的生活。直飲水管道設置在專用管道井內(nèi)，以免凍壞管道。直飲水進樓棟的入戶管標高應在凍土深以下200 mm。室內(nèi)安裝的直飲水管道明裝且應遠離熱源，距熱水器或灶具等器具的凈距不得小于400 mm。室內(nèi)直飲水水表外殼距墻壁凈距應為10 mm～30 mm，距上方障礙物不宜小于150 mm[4]。

6 水價及制水成本

為了鼓勵全團干部職工食用直飲水，該團直飲水水價和普通生活供水水價一致，直飲水水價為1.5元/t，直飲水處理成本為5.2元/t。

7 水質(zhì)檢驗及后期維護

為保證管道直飲水的水質(zhì)符合國家現(xiàn)行的Ⅰ級生活飲用水衛(wèi)生標準一六二團物業(yè)站應對直飲水進行日常水質(zhì)檢驗。且日、周檢驗水樣采樣點應該設置在管道直飲水供水系統(tǒng)的原水入口處、處理后成品水(水處理用房總出水點)、用戶點。自2014年9月投入使用以來，水質(zhì)檢測部門對直飲水進行過24次水質(zhì)檢測，檢測結(jié)果顯示總硬度(13 mg/L以CaCO3計)，總大腸菌群未檢出，耐熱大腸菌群未檢出。符合國家現(xiàn)行的 Ⅰ 級生活飲用水衛(wèi)生標準。

后期應經(jīng)常對閥門井進行檢查，包括井蓋有無丟失、閥門有無漏水、生銹，以便及時補充、更換或作除銹處理。應定期檢查室內(nèi)管網(wǎng)，包括：供水立管、上水管等，檢查是否有漏水、滲水或生銹現(xiàn)象發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理[4]。

工程圖及效果圖見圖3,圖4。

8 結(jié)語

通過第九師一六二團直飲水工程的設計、實施，我們可以知道小城鎮(zhèn)直飲水的集中供應在技術(shù)上、經(jīng)濟上是可行的，為了保證小城鎮(zhèn)全體職工的飲水安全，提倡住戶不超過2 000戶，用水半徑較小的小城鎮(zhèn)可以參考使用集中處理后供直飲水的方式。