小區直飲水工程化應用研究

文｜ 山東建筑大學管理工程學院 王科倫

1 導言

當今時代，人們提出居住條件必須符合人性化要求。發展住宅產業，難免會涉及小區管道直飲水，它有著廣闊的市場前景。正因為此，我們必須加快管道直飲水的發展進程，為小區人們營造一個健康的飲用水環境！

2 小區直飲凈水分質供水概述

管道直飲水，是指將凈水處理站設立在住宅小區內，運用先進的物化處理技術，深度處理城市自來水，使水中不含有細菌、病毒以及有機物。礦物質、微量元素對人體有益，可將其保留下來，建設循環管網需用到優質的管材，優質水經過凈化之后，用戶方可使用。這樣就能得到新鮮的水質，方便用戶直接飲用。現階段，直飲水的發展規模十分龐大。

2.1 管道直飲分質供水工程

管道直飲水也叫作分質分流供水，它主要圍繞居民樓以及辦公樓宇，包括住宅小區以及賓館之類的單位，借助反滲透以及超過濾等技術，同時采用相應的處理工藝。處理之后的市政自來水符合WHO標準，可直接作為飲用水，利用管網向各個用戶終端輸送飲用水，用戶將水龍頭打開，就能喝上優質的純凈水。

2.2 樓宇終端水處理系列工程

住宅區內如果已經有人居住，或者辦公樓已經被使用，需對供水管網進行改造，這樣不僅增大了工程強度，而且需花費較多的資金。此時，必須運用水處理技術，對每個樓層住戶做相應的處理，防止管道發生腐蝕或受到二次污染，確保水質達到WHO的飲水標準。

小區直飲凈水分質供水系統整個水處理過程即對自來水進行深度處理通過多介質過濾、精密過濾器、超濾、納濾等多個環節，將水內的重金屬、病毒以及有機物除去，由此得到優質的純凈水。可針對用戶群體專門設置一個衛生管道，以此滿足居民的用水需求，徹底分開之前的自來水，當然日雜用水可使用原先的自來水。

制水設備：

◎自動化程度比較高，便于操作，不需要人值守。

◎可利用臭氧或者紫外線將細菌殺死，防止二次污染的出現。

◎能夠快速將膜表面清洗干凈。

◎純水電導率表可用于監視水質。

小區人們所飲用的自來水，都經過了分質供水系統的特殊處理。要處理自來水，需先對其進行精密過濾，再經過超濾和納濾，最后進行紫外線殺菌，確保水中不含有重金屬，除去水內的細菌、病毒等或其他雜質。由此一來，居民就能喝上潔凈的飲用水，當然輸送飲用水過程中，需用到特種衛生管道，這樣可保證每家每戶的正常供水。管道直飲水不同于原自來水，后者只可當作生活用水。

3 我國管道直飲水行業的發展歷程

經歷一段較長的時間之后，國內各大城市都成立了自來水供水系統，且其符合飲用水標準。其中，城市居民用水占據了城市用水量的百分之十，而居民飲用水占據了百分之十的家庭用水量，幾乎達到百分之一至百分之二的城市總供水量，還剩百分之五的輔助用水量。飲用水要達到水質要求，只能要求自來水廠提高當前的供水水質，防止浪費過多的水資源，減少人力與物力的投入。飲用水必須與生活用水區分開來，為居民供應優質的水資源，防止水資源被浪費。當然，一般用水也要達到一定的水質要求，這樣可快速建設新水源，同時還能縮短水源的輸送距離，減少資金的投入以及處理水質所需的費用。考慮到以上幾個原因，人們提出了新的設想：能否直接飲用水龍頭內的水？管道直飲水正是為了實現這個設想而出現的。

進入21世紀以來，電子工業、化工業取得快速發展，這對我國經濟的發展起到了極大的促進作用。然而，工業發展使得我國遭受了嚴重污染，這是發達國家從未經歷過的。在我國，水污染事件時有發生，且其程度不一。人們越來越重視飲水的健康與否，公共飲水安全儼然成為當今社會的重要問題。人們對衛生安全領域進行考量時，會認真考察學校、醫院以及辦公室的飲水系統是否安全。在過去，凈水設備只能用于家庭飲水，這種水質根本達不到飲水標準，為了使水質滿足人們的健康需求，必須采取全方位處理措施，可通過引進性能較高的商用凈水機，大力發展管道直飲水。尤其像學校或者醫院之類的公共場所，必須使用管道直飲水，同時做好后續管理服務。

4 工程實例

4.1 工程概況

山水華府位于旅游路南側，地理位置很好，這個小區是2015年開始建設，在去年竣工，建筑面積是25萬平米，可入住1300戶，所以用水量也很多，能夠達到日用水10方以上，而我們的設備供水在50方以上。

4.2 設計分析

這里采用的就是直飲水工程，下面介紹一下山水華府小區泵房的工藝和結構。山水華府小區原水采用的是深層地下水，我們設計的深水井深為600米，原水采集上來后是存儲在24立方的水箱中，首先通過多介質過濾器，多介質過濾器可以去除水中的沙粒等雜物，可以將水濁度降到3以下，然后再通過保安過濾器，保安過濾器可以去除0.01um以上的顆粒，使水質達到出水水質，接下來是進入納濾，納濾的作用是去除水中的多價離子和分子量200以上的有機物，可以降低水的硬度以及去除異味等功效，納濾后的水會進入8立方的凈水箱中，在凈水箱中會通過這個臭氧發生器進行臭氧殺菌，最后再通過紫外線殺菌后，通過這三個機泵組進行供水。在凈水箱上有5根回水管，可以進行定期回水，將返回的水重新殺菌再利用。在整個泵房中每個位置都存在壓力、流量的監測點，同時還有特定點的水質監測，而所有的數據都可以在我們的系統中實時監控。

4.3 工藝介紹

4.3.1 水質標準

該工程所使用的進水水質，與我國提出的用水衛生標準基本相符，而且也達到了瓶裝飲用水的相關標準。以下是具體的出水指標:pH值為5一7，菌落總數小于20 CFU/mL，未看到大腸桿菌群，小于1 NTU的濁度，超過了5倍的色度，無嗅無味。

4.3.2 工藝流程

結合進出水水質所提出的指標要求，發現深度凈化水主要采用的是納濾工藝。圖1是具體的工藝流程。

圖1 凈水工藝流程示意圖

4.3.3 工藝設備簡介

(1)共1臺多介質過濾器，將水內所含的泥砂、膠體以及懸浮物除去，同時除去藻類生物，以防膜元件遭受機械損傷。最好每隔兩天進行一次正反沖。

(2)共1臺保安過濾器，將其置于壓力容器的前面，當濁度超過1度時，可用其除去細小微粒，以此達到進水要求。

(3)1套納濾，納濾先軟化水，再凈化，分離相對分子質量較大的物質，其中包括染料或者抗生素，還包括多肽以及多醣等，最后進行脫色并將異味除去。納濾主要是為了使飲用水中不含油Ca離子或Mg離子，除去異味使其保持均勻的色度，促進洗滌劑的合成，提取相應的有機物，最好每天開機之前，將納濾沖洗一次。

4.4 消毒系統的應用探討

本項目采用了常見的水處理工藝。目前，飲用水主要采用了以下三種消毒方式：其一為氯消毒法。該種方法存在許多缺點，投入使用之后，口感將受到較大影響，而且三氯甲烷以及四氯乙烯之類的化合物是常見的致癌物質，因此很少用于優質飲用水當中；其二為紫外線消毒；其三為臭氧殺菌。這兩種方法都可將水中病菌以及微生物除去，而且口感不會受到任何影響。

4.5 系統的運行管理

4.5.1 水處理設備的控制

保證多介質過濾器和兩天一沖洗，保安過濾器每30分鐘沖洗一次，納濾每天開機沖洗一次。納濾壓差保持0.1Mpa，如壓差不正常需及時更換濾芯。

4.5.2 臭氧量的控制

臭氧可以與水混合在一起，由此形成一種臭氧水溶液，該容液的殺菌作用相當強，它可以將多種微生物殺死，還可殺死致病菌。臭氧量如果超過2 mg/L的濃度時，每作用1分鐘，就能殺死大腸桿菌以及黑曲霉，同時可除去酵母。實際生產期間，必須保證輸水管網超過0.5 mg/L的臭氧濃度。

4.5.3 紫外線照射量控制

波長200-290mm的紫外線，可透過細菌或病毒的細胞膜隊控制著遺傳現象和生物技能核酸造成損失，使其失去繁殖能力，從而達到殺菌的目的。根據不同地方水力微生物選擇對應需要的紫外線照射量進行滅菌處理，而又不使水質發生任何變化，在極短的時間內進行一閃性滅菌，效果良好。

5 對某管道直飲水經濟效益分析

某市達到了178000m2的建筑土地面積，共設計了2067戶居住量，其中多層住宅工有1814戶，還有180戶小高層圍，此外連排、疊排別墅住戶分別為89戶和44戶。總共超過270萬的投資金額，其中120萬用于設備投資，用于管道系統、安裝施工設備的資金達到130萬，還有20萬用于公用用水系統中。①一立方的自來水需花費1.2元。②一千瓦時電需花費0.5元。③管理、維修以及用料費用總共達到58.096萬元。每噸水需花費2.72元。每立方的純凈水，其售價一般為200元，上海、深圳以及廣州，包括北京在內，這些城市的水價相對較高，每噸達到300元，甚至有的高達500元，每噸水可獲得197.27元的盈利。倘若一個人每天使用5L水，按照以下計算公式：將197.27元乘以7234人得到的積，將積乘以5L再乘以365天，得到260萬。④將安裝費用控制在最低，每家的初裝費為1500元，住房面積為15元/m2，初期可獲得310萬的成本。如果初期的入住率超過一半，成本收回將達到150萬左右。所有用戶如果都安裝直飲水，最初就能盈利，哪怕只有50%的用戶選擇直飲水，半年內也可以盈利。直飲水不同于自來水的價格，與桶裝水以及瓶裝水也有不同，直飲水相對較低，因此直飲水有著顯著的價格優勢，且其發展空間比較大。桶裝水的市場售價為0.67元/L，瓶裝水的售價為3.60元/L。這三種水的價格存在較大的差距，這對發展直飲水極其有利，一個人若每天按照5 L的飲水量，每天的水費大概在1～2元之間，一個月下來也就60元的水費。由于飲水量不是很大，因此消費者不需要承受較重的經濟負擔；但相對于投資人員來說，銷售價遠遠超過了成本價，而且存在明顯差異，可取得可觀的效益，因此必須建立一個大小合適的飲水系統，這樣才能達到較高的贏利水平。

6 結論

由于經濟的高速發展和城市化進程的加快，我國污染和居民飲用水二次污染的問題日趨嚴重，本文通過對某住宅小區直飲水工程實施的可行性及技術經濟合理性分析，希望能為相關人員帶來借鑒，進一步推動小區直飲水行業的發展。

表1 工程建設費用

表2 工程運營費用

表3 工程投資收益