分质供水PPT课件

1、 日本从1985到1900年代开展了建筑物优质水供应系统研究与开发。1992年对优质水标准做了彻底修改。 优质水的净化工艺 自来水臭氧接触塔一次储存槽活性炭吸附装置膜处理装置二次储存槽供水第1页/共68页 第2页/共68页全国问卷调查 70%对优质水概念有较高的了解 最关心的是THMs、臭气物质、微量有害金属。 有半数支持统一的净水方式。 多数选择区域供水方式，其次是个别方式和地区方式。 关于优质水用途：饮用水占86%，烹调用水59%，洗浴15%。第3页/共68页为什么要分质供水 1我国城市的水源水的污染状况第4页/共68页 2004 年七大水系的412 个水质监测断面中，类、类和劣类水质的断

2、面比例分别为：41.8、30.3和27.9 七大水系珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河水质差。 主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类。第5页/共68页第6页/共68页第7页/共68页上海水体污染状况 2003年上海市废污水排放量为19.77亿立方米，其中工业废污水排放量为7.95亿立方米,生活污水排放量为11.82亿立方米。 2003年上海市污水处理厂日均处理量为116.8万立方米，污水干线日均输送量为328.5万立方米，上海市污水集中处理率为62.8% 第8页/共68页上海市废水中主要污染物排放量 废水中主要污染物排放总量如下： 化学需氧量 30.

3、4830.48万吨 氨氮 2.862.86吨 石油类 1653.241653.24吨 氰化物 8.028.02吨 六价铬 1.761.76吨 铅 0.730.73吨第9页/共68页 2003年上海市骨干河道水质状况分类图 第10页/共68页上海市水体污染状况 上海河流水质污染：有机污染为主。 黄浦江上游水体已达IVIV类水标准， 氨氮、溶解氧、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。 IIIIII类水河占10.0%10.0%；IVIV类水河占25.0%25.0%；V V类水河占14.3%14.3%；劣于V V类水河占50.7%50.7%。第11页/共68页上海市污水处理情况第12页/共68页2002年

4、上海市供水情况（万吨）供水项目 中心城区 效区（县） 乡镇（农场）水厂 合计供水能力 716 161.46 186.05 716 161.46 186.05 1063.511063.51供水量 178497 32538 32966 178497 32538 32966 244002244002售水量 149698 26414 26507 149698 26414 26507 202619202619工业用水量 27887 11353 13884 27887 11353 13884 5312453124生活用水量 91583 14923 12357 91583 14923 12357 11886

5、3118863第13页/共68页2003年上海市总用水量101.73亿立方米第14页/共68页上海饮水水源保护区第15页/共68页1 2 22水中化学性污染的健康危害 最常见有机污染物如苯、酚、石油及其制品等 20032003年美国饮用水中鉴定出有害的有机物大约756756种，其中确认属于致癌物的有2020种，可疑致癌物有2424种，促癌物有1818种，致突变物有5656种。这些有机物在传统的净化工艺中都难以去除。 我国第二松花江吉林市江段达317317多种，长江江阴段达150150多种，上海黄浦江水中发现有机化合物达500500余种第16页/共68页微量有机污染物 水中的微量有机污染物虽然浓

6、度很低（ng/Lmg/L），占水中有机物总量一般小于10，但种类繁多，具有较高的致突变活性。而且这些物质在水中仅部分挥发散失，无分解能力，难降解，常规水处理工艺不能有效地去除以溶解状态存在的微量有机污染物。 第17页/共68页氯化副产物的危害 从1974年发现氯消毒会产生具有致突变和致癌性的三氯甲烷以来，已经将近40年。 大量流行病学调查证明，长期饮用氯消毒的水会增加患肿瘤的危险。 80年代中期，发现了另一类非挥发性的氯化消毒副产物卤乙酸（HAAs），与低沸点的挥发性三卤甲烷相比，具有沸点高、致癌风险大的特点。第18页/共68页氯化消毒饮水中两大类主要氯化副产物（1 1）挥发性卤代有机物 主要

7、有三卤甲烷类，包括氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿。 （2 2）非挥发性卤代有机物 主要有卤代乙酸类，如氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、溴乙酸、二溴乙酸、三溴乙酸、溴氯乙酸、二溴一氯乙酸、二氯一溴乙酸等；此外还有卤代醛、卤代酚、卤代腈，卤代酮、卤代羟基呋喃酮（如3-3-氯-4-4-二氯甲基- -5-5-羟基-2(5-2(5氢) )呋喃，简称MXMX）等。它在水中的浓度仅为2 267ug67ugL L。第19页/共68页影响氯化消毒副产物形成的因素氯化消毒副产物量和种类与水质、污染、自净能力、消毒工艺水平有关。（1 1）有机前体物的含量主要是腐殖酸、富里酸、藻类及其代谢物、蛋白质等。（2 2）

8、加氯量、溴离子浓度以及pHpH等因素投氯量越大，接触时间越长，生成的THMsTHMs越多。 原水中溴化物浓度较高时，则会生成各种溴代THMsTHMs。 pHpH升高，三卤甲烷生成量增大，但卤乙酸生成量降低第20页/共68页二氯乙酸（DCA）毒性 来源：氯化腐植酸、富里酸等 肝毒性：腹腔注射LD50 为2048.8mg/kg 血清中酶学指标升高，肝脏中GSH降低，MDA增加。（因氧化损伤所致，Ca离子是启动信号） 致癌性：410、486.mg/kg，肝腺瘤100%，80%。 肝细胞癌67%，83%第21页/共68页常规水处理工程对污染物处理的局限性 常规处理：混凝沉淀、过滤、消毒 无法显著去除：

9、农药、杀虫剂、合成洗涤剂、重金属及毒素和有机物等。第22页/共68页管网和贮水过程二次为污染 管网陈旧老化、渗漏、管材容易腐蚀 管材更新投资巨大、速度缓慢。如广州仅供水干管有3000km以上，需数百亿资金。 二次供水问题颇多。 贮存、输送过程中受到一定程度的污染。 浊度、细菌数、大肠菌群数、铁、锰、氯仿、四氯化碳、亚硝酸盐的含量均较出厂水有所增加，有的可增加9090，甚至达130130以上。余氯明显下降。 2 2、健康危害 介水肠道传染病如腹泻，痢疾。 有害物质（如铅、砷、汞、镉等）含量 第23页/共68页管网和贮水过程二次为污染 贮水箱( (池) )设计不当，形成死水 水箱、管道壁的腐蚀、结

10、垢、沉积物沉积造成对水质污染 管道内壁防腐涂料等不符合要求，防腐衬里物溶出，涂料脱落。 上下管道配置不合理；管网渗漏；溢水管与污水管相连，无逆止阀，引起污水倒流。 卫生管理不善，水箱无定期清洗消毒制度、无盖、无排孔口等 第24页/共68页2001-2002年210起用户水质投诉分析 50%来自自来水管网，其中： 25%管网流向变化造成浊度升高 16%内管质量低劣造成红水、黑水、白浊水 5% 是生物性污染如红虫、蚂蟥等第25页/共68页生活饮水和用水健康影响 一般认为用水中饮水的比例为2， 其余的生活用水也有部分会通过皮肤、粘膜和呼吸道进入体内。 水中有害物尤其是挥发性有机物，1由口腔进入，在漱

11、口和洗澡时由皮肤吸收，在洗澡时由蒸汽吸入 假如kg成人，每天饮水，和淋浴用水，则两种途径的总摄入量几乎相等 饮用水水质指南指出：确定水中化学物含量指导值既要考虑饮用的摄入，也要考虑皮肤和呼吸的摄入 第26页/共68页 一般估算，家庭杂用水量为生活用水量的，余下的为（这部分可以被认为分质供水的用量）第27页/共68页管道分质供水 是在居住小区内设净水站，将自来水进一步深度处理、加工和净化，在原有的自来水管道系统上，再增设一条独立的优质供水管道，将水输送至用户，供居民直接饮用。 它的特点是省去了运输和搬运，用户可随时打开水龙头取用；为避免二次污染，采用的管道应不会腐蚀、结垢，水的价格相对于桶装、瓶

12、装纯净水便宜得多，一般家庭能接受。 第28页/共68页管道分质直饮水是城市供水系统的延伸和补充 1 以城市集中式供水为水源, 提供优质饮用水. 2 分质供水是利用优质地下水资源措施之一 3.用管道供应深度净化处理后的纯净水，作为满足较高健康需求人群的饮水. 第29页/共68页分质供水建设 1996年上海率先在锦华小区试验建设第一个“管道分质供水“系统。同年上海市建委组建了国内第一家“管道纯净水“公司，并在一些小区建立了“管道分质供水“系统。之后深圳、宁波、大庆也相继在一些住宅小区建设此类系统。其它城市如天津、大连等也在积极筹建 第30页/共68页生活饮用水水管道分质供水卫生规范 卫生部法监司发

13、文(2001), 广东卫监所、中国CDC环境与健康相关产品安全所、江苏卫监所、上海卫监所、北京CDC负责起草制订了生活饮用水管道分质供水卫生规范 制订依据为生活饮用水卫生监督管理办法 内容包括: 管道直饮水水质和检验、工程建设和设备、供水单位、从业人员等方面的卫生要求 第31页/共68页分质供水建设 建设部全国10个重点城市开展试点 上海市第十个五年计划: 有条件地区实施 目前已有具规模的管道分质供水单位10家,已投入使用的有近200家,用户有100万. 广东省珠江三角洲地区逐步实现管道直供 至2003.4广东省已有200多个项目,受益人群64万.第32页/共68页管道分质供水的净水处理工艺

14、净水处理工艺 1 活性炭吸附与超滤 活性炭吸附:去除500-3000500-3000分子量的有机物去除. . 微滤膜的孔径范围是：0.1-75um0.1-75um，可以分离水中微米、亚微米的粒子 超滤; 0.05m-1nm截流非离子物质；胶体、细菌、热源、大分子量溶质 工艺流程 市政自来水微滤活性炭吸附超滤臭氧或二氧化氯消毒优质管道饮用净水第33页/共68页管道分质供水的工艺 2 分子筛吸附与过滤 由硅基等(非金属活性矿物)和离子钛金属微粒组成的复合吸附材料. 具抑菌和对0.02-1000nm微粒有吸附作用. 3 臭氧与活性炭 臭氧氧化提高水中含氧量微生物分解水中有机物形成生物膜产生生物活性炭

15、过滤效果分解水中氨和有机物 4 微滤和纳滤 采用碳滤、pp滤芯、纳滤膜过滤去除水中钙镁硬度和有机物及微生物、胶体。第34页/共68页纯水制备工艺 1 微滤与反渗透 经过微滤与反渗透去除水中矿物质、有机物及微生物、胶体。 工艺流程：市政自来水砂滤活性炭吸附微滤反渗透臭氧消毒优质管道饮用纯水 2 砂滤与离子交换树脂 采用砂滤和精密过滤和离子交换树脂（常采用大孔树脂）去除钙镁和有机胶体，并经消毒处理。 工艺流程：市政自来水粗砂滤精滤粗树脂柱消毒饮用纯水 第35页/共68页分质供水系统设备 分质供水由若干个设备系统组成。包括制水设备、 1 制水设备与材料 : 吸附设备：活性炭、分子筛吸附罐 过滤设备：

16、砂滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透膜 根据不同要求选择几种滤料加以组合 软化设备：阴离子树脂、阳离子树脂 第36页/共68页消毒设备 消毒工艺主要考虑杀菌效果及持续能力、水质口感、运行费用（臭氧消毒、紫外线消毒、二氧化氯消毒） （1）臭氧消毒： 臭氧的发生（纯氧的气源、利用空气产生、用水直接发生） 臭氧的浓度1mg/L， 接触时间10-15min， 出水应0.1mg/L，工作环境空气0.1mg/m3第37页/共68页消毒设备 （2）紫外线消毒 浸末式和过流式 紫外线波长：254nm， 水层厚度2nm，接触时间10100nm，紫外线强度70mW/cm2，保持灯管表面清洁。第38页/共68页不同消毒方

17、法的优缺点 臭氧杀菌力很强，但分解速度快，保留时间短。一般做法是增加循环管路，减少水在管道中的停留时间。 加氯或二氧化氯消毒会影响水的口感，同时消毒副产物的问题不易解决。 寻找一种安全可靠的消毒方法是目前急需解决的问题。 第39页/共68页供水设备 一般为变频供水设备，包括交流变频调速器、控制器等。水泵流量应考虑用户用水和循环回流量。第40页/共68页供水设备 普通循环软启动变频供水设备 该系统一般适用于规模较小的多层住宅小区(如300户以内)或其它小规模用水系统，水泵功率一般不超过7.5 kW。另外也适用于小流量用水时间很短或用水量变化不大的其它场合，如循环水系统。 带小流量泵的循环软启动变

18、频供水设备 全流量高效变频供水设备 深水井变频供水设备 第41页/共68页输配水管网 管道分质供水输配水管网的卫生学特征 卫生安全的管材管件和循环回流设计 循环回流设计 在供水支管末端设置回水支管，各回水支管形成一个独立封闭的循环管网，保证管道分质供水处于流动状态。有全天回流和顶时回流二种方式。 饮水专用龙头的定额流量0.04L/s，水压一般0.3MPa第42页/共68页输配水管和管材 的优缺点 目前常用的管材材质有：聚丁稀、铝塑复合管、不锈钢管、高密度聚乙烯管等 不锈钢 能抵抗高压，抗锈力强。 造价高。 PVC管 抗锈力强，易于接合，轻巧，价格便宜，内壁光滑，水流阻力低，能防止水垢。 易脆裂

19、，易受冲击破坏，使用胶合剂后有残留气味，抗磨损力弱，长时间阳光直射会引致喉管退化。 铝塑复合管 抗锈力强，易于接合，耐高压，容易弯曲，内壁光滑，水流阻力低。 造价较高。 钢塑复合管 抗锈力强，易于接合，强力耐用，耐高压，内壁光滑，水流阻力低。 造价较高，接口技术要求高。 钢塑复合管和铝塑复合管是今后应用的方向。第43页/共68页管道分质供水系统计算指标 系统最高日用水量 环状管网平差 系统最大时用水量 净水设备产水率 水龙头使用概率 恒速泵-高位水罐系统 瞬时高峰用水时龙头使用数量 循环水泵 瞬时高峰用水量 净水设备中间水池有效面积 循环流量 原水水池溶积 管道龙头总数第44页/共68页管道分

20、质供水的卫生管理 管道分质直饮水产权单位卫生管理 管道分质直饮水建设单位卫生管理 管道分质供水管理单位卫生管理 第45页/共68页管道分质供水的产权单位卫生管理 预防性卫生审查 管道分质供水属集中式供水,管道直饮水的卫生管理和要求应高于一般的市政供水因此需进行. 预防性卫生审查单位: 县级以上卫生行政部门.从事设计、建设、管理单位应按照生活饮用水卫生管理办法的有关规定供水单位要求执行。第46页/共68页明确直饮水的卫生要求 直饮水的水质要求产权单位在建设立项之时，应明确直饮水水质要求和执行标准。因为不同水质要求，采用不同的水处理工艺。 目前生活饮用水水质标准有相应的出水水质的要求 卫生部生活饮

21、用水水质卫生规范（2001） 建设部生活饮用水净水标准（CJ 94） 生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范一反渗透处理装置， 应明确建设执行标准，便于建设后竣工验收和日常管理。第47页/共68页选择管道直饮水的建设单位 应认真分析该企业有无能力建设，建设后有无能力协助管理。 管道直饮水工程建设应由有资质的建设单位建设施工，即有国家有关部门规定应取得有关证件。 如营业执照中应有经营管道直饮水项目。 管理直饮水的水处理设备生产安装施工单位应取得卫生部卫生许可批件的单位。第48页/共68页应设立专门管理机构 管道分质供水产权单位应设立专门管理机构，配备专（兼）职卫生管理人员，负责管道分质直饮水

22、建设单位确立，建设项目规模，管道直饮用水管理单位的确定与监督工作。 建立健全管道分质供水卫生管理规章制度和卫生管理档案 第49页/共68页管道分质直饮水建设单位卫生管理 管道分质直饮水立项和设计工作 项目的立项设计工作 确定水质执行标准 水处理工艺 水处理设备 变频供水设备 管网与循环设备 用户设备等。 第50页/共68页管道分质直饮水的施工管道安装 企业应有三级以上饮用水管道安装资质 直饮管道的安装应按设计方案进行 根据不同的材料采用不同的安装技术 清洁安装，安装后应进行清洗消毒，防止管道形成细菌膜第51页/共68页制水间设计卫生要求 制水间内不得与中水、污水处理、有污染物品堆放的房间相邻。

23、严禁有与制水无关的管道通过。 制水间面积应满足生产工艺的卫生要求，建筑物结构完整。 应有更换材料的清洗消毒设施和场所。应配置更衣室，室内应有衣帽柜、鞋柜等更衣设施，并配置流动水洗手设施。 第52页/共68页制水间设计卫生要求 制水间地面、墙壁、天花板应使用防水、防腐、防霉，易消毒、易清洗的材料铺设。 地面应有一定坡度，有废水排放系统。 具有防蚊蝇、防尘、防鼠等设施。 门窗应采用不变形、耐腐蚀材料制成，井有上锁装置。独立设置的封闭间，须配备机械通风设备和空气消毒装置。采用紫外线空气消毒者，紫外线灯按30 W（1015） m2 设置，离地2m吊装。第53页/共68页水处理设备 水处理设备必须有过滤

24、供水过程中悬物的砂滤或精滤设备，有吸附有机物的活性炭。 处理后的水质应进行消毒处理，消毒处理可采用二氧化氯或臭氧。用紫外线消毒者，紫外线强度应大于 70uWcm2；臭氧消毒者，成品水中臭氧残留浓度不小于 005msL；二氧化氯消毒者，成品水中二氧化氯残留浓度不小于002mgL。 第54页/共68页水处理设备 直饮水机房的选址和制水间的环境卫生 是直接影响着直饮水管理和二次污染的问题，也是保证管道直饮水制水卫生安全的 关键因素之一。第55页/共68页直饮水消毒 消毒处理可采用二氧化氯或臭氧 紫外线消毒 强度应大于 70uWcm2 臭氧消毒 成品水中臭氧残留浓度不小于 005msL 二氧化氯消毒

25、成品水中二氧化氯残留浓度不小于002mgL第56页/共68页直饮水管道系统和处理设备材料的卫生要求 管道直饮水输水管道不得与市政或自建供水系统直接相连。 管道系统应设回水管，达到动态循环，循环回水必须经过消毒处理后方可进入供水系统。 应设置放空排水问。排气阀应有滤菌、防尘装置。排水口应有防污染措施。 应设立水质采样口，专用采样口应设安全装置。成品水贮水容器应有空气过滤装置。 第57页/共68页直饮水管道系统和处理设备材料的卫生要求 供水系统的水质处理设备、消毒设备、输配水管材、管件、涂料和内村、化学处理剂等与饮用水接触的设备和材料必须卫生安全，具有省级以上卫生行政部门的卫生许可批件。水处理材料必须具有卫生安全合格证明。 所有与水接触的材料或设备，均应清洗后才能安装。第58页/共68页直饮水水质检验室 检验室应配备日常性水质检验设备，包括浊度、电导率、pH值、消毒剂残留量的检测设备。 管道直饮水工程应根据工艺流程特点，选配浑浊度、电导率等项目在线实时检测仪表。 第59页/共6