管道直饮水变频恒压分质供水工程系统配置工艺流程、水质卫生规范、自动化控制设计方案(上）

1、管道直饮水变频恒压分质供水工程系统配置工艺流程、水质卫生标准、自动化控制设计方案崔静华 崔静美旋崔静华：宁波沁园环保箔有妈公司，崔静美旋：浙江洒波315317 2富士康箔集团，深圳518109摘要： 管道直饮水分质供水工程，主要彩新的水处理工业，按照国家生活饮用水管道分质直饮水卫生标准，管道直饮水系统技术规程进行设计，核心部件是臭氧与活性炭组合成生物活性炭，超滤与纳滤膜组合成净水处理装置，PLC及变频水泵组合成自动恒 压系统，产品水经臭氧，紫外线，变频恒压，食品卫生管道输出至用户，确保每一个小区管道分质直饮水用户龙头出水任何时间符合直饮水卫生标准。关键词：臭氧，纳滤腊，管道，变频，直饮水符合建

2、设部?饮用净水水质标准CJ94-1999?。前  言 小区生活饮用水管道分质代水实现了人们对随时饮用净水的渴望，卫生平安的饮用净水也像生活用电， ，宽带，中央空调，管道煤气一样，人们在家就可直接饮用到符合国家?生活饮用水卫生监督管理方法?1的有关规定和建设部饮用净水水质标准CJ94-1999)2的水。管道直饮水不仅比瓶桶装纯洁水卫生平安、使用方便、即开即饮，其价格比瓶桶装纯洁水廉价，国家康居工程推广小区生活饮用水管道直饮水的最大好处，就是防止饮用水的二次污染，保证饮用水卫生平安，提高人民生活质量。1  系统原理11分质供水  

3、0;  分质供水是指热气生活中人们对水的不同需要，由市政提供的自来水为生活饮用水，彩特殊工艺将自来水进行深度加工处理成可直接饮用的纯洁水，然后由专门的管道输送到户，并单独计量，这种直接饮用的纯洁水分纯水或净水，即按照中华人民共和国GB 17323?瓶装饮用纯洁水?，以符合生活饮用水卫生标准的水为原料，通过反渗透膜净化处理后，称为纯水，按照建设部CJ 94?饮用净水水质标准?。用同样符合生活用水卫生标准的水为原料，通过纳滤膜或法国卡提斯 载银活性炭净化处理后，称为净水。12直饮水     以上纯水或净水经臭氧混且后密封于容器中且不含任何添加物,再

4、通过紫外线照射由食品级专门管道供每家每户直接饮用,可代直接饮用的水叫直饮水,管道分质直饮水及直饮机是将水处理装置与供水管网,管道直饮机有机的结合,在处理工艺上都有严格要求和卫生标准,工艺中除沉淀,吸附,过滤常规方式外,彩新的水处理材料及工艺,用铀锌滤料(KDF)替代石英砂,用臭氧与颗粒活性炭结合成生物-活性炭法消毒方式替代普通活性炭，用钛金属滤芯hdf替代聚丙烯PPF用越滤膜用为预处理，用纳滤膜或卡提斯CARTIS替代通常的逆渗透膜,将水的利用率提高,将电量消耗减少,产品水主要彩臭氧加紫外线杀菌器的最正确组合对管网进行定期水与管网循环,经卡提斯CARTIS处理过的水深氧量大,增加了水的活性,能

5、抑制细菌生长,可持续保鲜,有效保证管网内水的新鲜与饮用卫生平安,系统的供水量严格遵守每天的按用水需求量设计,再加上管道直饮机内储存水容量不会大于3升(家用型)30升(单位型),保持随时饮用随时补充新鲜水,国家?生活饮用水管道分质直饮水卫生标准(2002)?标准(讨论稿)要求管道直饮水用户龙头出水任何时间必须符合?饮用净水水质标准CJ94-1999?。由于直饮水水质纯洁,口感甜润，每天的产水每天饮用完，管网系统每天定时用臭氧和红外线杀菌消毒保鲜，水中含氧量的提高能预防直饮水的二次污染，使每天的直饮水新鲜可口，分质供水非常适应于现代城市住宅小区管道直接饮用水的需求，从而提高人民生活质量。13预处理

6、装置     预处理装置是将自来水经过多级过滤，使原水到达初级净化的装置，其由原水罐、增压泵、铀锌沉演过滤、臭氧水处理仪、活性炭吸附过滤、金属钛棒微孔精密过滤，经预处理后的水满足超滤膜净化处理，提供应予后置反渗透膜或纳滤膜进水要求14水质深度处理装置    水质深度处理装置是将经预处理后的水，由高压泵加压作用于反渗透膜简称RO或反渗透膜纳滤膜自然资源称NF的反渗透功能到达纯洁水的目的，9，电导率检测仪、臭氧装置、紫外线消毒杀菌器和微电脑控制电器组合而成，能过去除水中有机物如三卤甲烷中间体、胶体、悬浮物、微生物、细菌

7、、藻类、霉类等、热源、病毒、异色异味等，经处理的水质符合卫生部?生活饮用水卫生监督管理方法?1的有关规定和建设部?饮用净水水质标准CJ94-1999?。15净水的制造方法：纳滤膜渗透法简称NF    纳滤渗透技术是介于反渗透膜与超滤膜 性能之间的承前启后膜技术，作为一种新型别离技术，纳滤膜在期别离应用中表现出以下三个显著特征7一是其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间为1502000A，二是纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的外表别离层是由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用，三是超低压大通量，即在超低太下0。1MPa仍能工作，并有较大的的能量，也是最先

8、进，最节能，效率最高的膜别离技术，其原理是在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过纳滤渗透膜的选择载留作用，将溶液中的溶济别离，从而到达净化水的目的，纳滤渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚洗胺全成纳米纤维素组成的，它的孔径为0。001微米相当于大肠肝菌大小的百分之一，病毒的十分之一。利用纳滤渗透膜的别离特性，可以有效的去除水中的溶解盐，胶体，有机物，细菌和病毒等，纳滤膜比反渗透膜优异之处，在于除去有害物质相同之下，纳滤膜保存了水分子中人体所需生命元素，有纯洁水的口感，矿泉水的元素。1  工艺流程21自来水进入增压泵单泵，也可一备一用繁荣兴盛压后到预滤净化水机装置进行

9、净化处理。2.2铜锌介质沉淀过滤器KDF    铜锌KDF滤料3是一种颗粒状高纯度合金，外表表着极强的的杭氧化能力，近几年来浒的新型水处理过滤材料，KDF滤料通过离子的氧化复原反响来工作，这种离子交换许多有害物质成为无害物质，如使氧成为氧化物，重金属等附着在凯得菲KDF滤料上，从而降低了有害物质的会计师，用KDF滤料进行水处理是一种简单，低消耗的方法，对于微滤，超滤，纳滤，反渗透膜，离子交换树脂，颗粒活性碳等，KDF滤料介质能够保护这些昂贵的水处理组件不受氧，微生物，矿物质结垢的影响，提高系统的使用正比例，此外，KDF滤料能去除水中高达98%的可溶性金属

10、，如铅，汞，铜，镍，镉，砷，锑，铝等，因此可用于饮用水或其他水处理中生金属的超出的治理，另外，借助沉淀在KDF滤料上发生的氧化复原反响还可以降低水中的碳酸盐，硝酸盐，硫酸盐等，约10年内不用更挽回滤料，使用寿命与水源水质有关。23活性炭过滤器UDF生物活性碳    臭氧活性碳技术是目前国际上最先进的水处理工艺，在日，美，欧等兴旺国家已广泛采用，目前我国采用臭氧消毒处理是水处理消毒的开展趋势，臭氧与颗粒活性炭相结合的臭氧生物活性净水处理工艺BAC法包括三个过程：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机物，延长活性炭使用寿命。 

11、   活性炭是一种经特殊处理的炭，每克活性炭的外表积为500-1500平方米，活性炭有很强的“物理吸附和“化学吸附功能，解毒作用就是利用了其巨大的面积，将毒物吸附在活性央的微孔中，从而阻止毒物的吸收，同时，活性炭能与多种化学物质结合，从而阻止这些物质的吸收，活性炭能够滤除水中化学有机物，生金属，色度，异味，氯离子等，主要功能改善口感。     生物活性炭，臭氧和活性炭处理的结合，一种电解自由基氧化，生物活性炭水处理技术，将需要处理的原水进行处理单元的电解局部，道德经过阳极产生的羟基自由垢氧化和阴云极产生的氢自由基在阴极外表的

12、催化加成，使有机物降解脱毒，同时阴极产生的分子态氧供应下一步生物活性炭利用，经降解脱毒后的处理水再经过生物活性炭处理后，有机污染特进一步去除，到达深圳特区度处理的目的，使用该技术处理水源水，可以使原水溃的挥发性有机物由原来的11种降解到7种，TOC减少85%以上，可以使生活污水的COD减少75%以上，是一种新型的给水或有机废水深度处理的技术，在饮用水深度处理与难降解。    有机废水处理领域有着广阔的应用前景，生物活性炭的运行周期一般都到达34年，使用寿命与水源水质有机。24钛金属微过滤器HD 钛棒过滤芯是以粉沫钛烧结而成，具有抗化学腐蚀，耐高温，耐氧化

13、，寿命长，易清洗，可再生的特点，最近两年广泛地应用在水处理领域，是一种水的过滤中，比拟理想的滤芯，钛棒过滤器操作简单，拆卸方便，可在线完成清洗，彩5微米HD钛棒芯过滤，拦截大于5微米的物体，耐臭氧，主要功能延长膜的寿命，约2年内不用更换滤料使用寿命与水源水质质有关?循环管网回水用钛金属微过滤器，彩0。45微米HD钛棒芯过孔径大小滤，拦截大于0。45微米的物体，耐臭氧，约3年内不用更换滤料?。25越滤膜净化处理器UF 超滤膜是一种具有超级“筛分别离功能的多孔膜，它的孔径只有几纳米到几十纳米，也尺是说只有一根头发丝的1！就能筛出大于孔径的溶质分子，以别离分子量大于500道尔顿,粒径大于220纳米的

14、颗粒,超滤以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜 外表时,超滤膜外表密布的许多细小 的微孔只允许水及孔径大小的小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜外表微孔径的物质那么被截留在膜 的进液侧,成为深缩液,因而实现对原液的净化,别离和浓缩的目的,可有效去除水中的微粒,胶体,细菌垫层及高分子有机物质,到达保护纳滤膜的成效。 2.6高压泵(单泵,也可备一用),提供纳滤膜透过水的工作压力,促进水的渗透,保持产水率。 2.7冲洗电磁阀,超滤膜,纳滤NF膜在产水过程中会截留大理的小于5微米的微粒,如不及时冲洗,在压力的作用下附着在膜外表形成污垢,严重影响的渗透,通

15、过电脑定时对电磁阀的控制能及时冲洗膜外表附着的微粒,阻止膜外表污垢的形成,延缓膜的衰减,延长膜的寿命。 2.8纳滤NF膜深度处理器,膜的别离孔径在10-6CM-10-7CM,能除去水中有机物(如三卤甲烷中间体,胶体, 悬浮物、微生物、细菌、藻类、霉类等)热源,病毒等物质,流体经前五级预处理后的水经反渗透RO膜或纳滤NF膜主机深层别离处理后,使有益于人体健康的水通过,不利于人体健康的水排除,脱盐率60-98%,生产出纯洁水进入无菌水箱(根据具体情况,膜过滤分一级或二级渗透处理,水利用率为75-80%)约3年内不用更换膜元件(使用寿命与水源水质有关)。2.9卡提斯(CARTIS TM)载银活性炭技

16、术 卡提期粉末中共价健的银活性碳起保护和防止污染物腐蚀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,重金属,细菌,每克卡提斯粉末面积相当于1500-2000的足球场,卡提斯粉末使吸咐的细攻不再变化,卡提斯粉末中共价键的银对于活性碳中的细攻起到抑制其滋生作用,就是使用其不在繁殖或增加细攻,卡提斯处理后的水在封闭管道里含有相似天然的催化能力,此时的灭菌攻效靠卡提斯水中数以千计的微电磁场与水中矿物质相互作用和卡提斯粉末产生的其它方面等等的相关作用对水进行灭菌,同时强大的微电磁场可对输水管道进行清洗和减少结垢现象,因此卡提斯水在封闭管道和容器中的持续灭菌时间会更长。3 电导率显示仪在线随

17、时动态显示净水生产的水质状态。4 高频臭氧水处理仪 臭氧处理生活饮用水，其主要的目的为消毒并降低生物耗氧量BOD和化学耗氧量COD，去除亚硝酸盐、悬浮固体及脱色，已到达全面生产应用的水平。饮用水的处理在使用臭氧设备时，臭氧的投加量一般在1-3mg/L，接触时间10-15分钟即可，可作为选型时根据用水量计算参考。化学耗氧量锰法CODMn，溶解性有机物DOC，紫外消光值SAC-254nm。臭氧的投加量的单位为PPm=mg/L。臭氧主要功能是能氧化微生物细胞的有机物或破坏有机体链状结构而导致细胞死亡。因此，臭氧对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。此外，臭氧在杀伤微生物的同时，还能氧化水中的各

18、种有机物，去除水中的色、嗅、味和酚等能抑制微生物的繁殖起到净化水的作用；延长CD活性炭、HD钛棒芯、UF膜、NF膜的使用寿命。 当臭氧水中的臭氧浓度到达灭菌浓度0.3mg/L时，消毒和灭菌作用瞬间发生，水中剩余臭氧浓度达0.3mg/L时，在0.51分钟内就可以100%的致死细菌，剩余臭氧浓度到达0.4mg/L时，1分钟内对病毒的灭活率达100%。 臭氧氧化其它物质和有机质，最终生成无害的氧气、水和二氧化碳，剩余臭氧在常温下半衰期为2050分钟，数小时后全局部解，复原为氧气。因而臭氧发生器也成为所有矿泉水、纯洁水生产企业必选的先进杀菌消毒设备。纯氧气经电解生成臭氧气，经气液混合泵混合于水箱水中,

19、 臭氧气溶水效率达98%，增加了水中的活性氧。臭氧装置由制氧机、臭氧发生器、气液混合泵、储水罐组成。供水系统为了防止纯洁水的二次污染，延长纯洁水的存放时间，由微电脑通过气液混合泵自动完成臭氧气与净化水的混合，臭氧投加量为1-5mg / L , 接触时间为4-10min，维持臭氧气在水中浓度0.5-1mg / L剩馀臭氧浓度。仅30秒起到最正确杀菌成效，杀菌率可达100%。臭氧杀菌不产生有害气体物质、无污染、无残留物，环保节能等优点；臭氧溶于水中，臭氧在水中分解时，所产生氢氧基具有强大的氧化力，可将水中的杂质如铁、锰、臭味、细菌、病毒等迅速去除，并将水分子变小，使水的味道甘甜。且自来水中的氯或卤

20、代有机物也可完全消除。详情请参照?臭氧对水质处理之特性?专栏。并产生负离子。臭氧在水中约20分钟至30分钟会分解一半，因此臭氧在水中静止1小时后很快就會還原成氧氣。 臭氧是无毒物质平安气体，在浓度高于1.5mg/L以上时，人员须离开现场，原因是臭氧刺激人的呼吸系统，严重会造成伤害，为此，臭氧工业协会制定卫生标准： 国际臭氧协会：0.1mg/L，接触10小时 美 国：0.1mg/L，接触8小时 德、法、日等国：0.1mg/L，接触10小时 中 国：0.15mg/L，接触8小时 以上是人在臭氧化气体环境下的平安卫生标准，其浓度与接触时间的乘积可视为基准点。“应用臭氧一百多年来，世界没有发生一起臭氧

21、中毒事件。 臭氧浓度以重量百分比表示，分别取02.0之间八个数值，通过接触装置反响五分钟后的数据。管道直饮水变频恒压分质供水工程系统配置工艺流程、水质卫生标准、自动化控制设计方案崔静华 崔静美旋 表1臭氧水浓度与臭氧浓度对照表为： 臭氧浓度臭氧水浓度    以上结果说明，臭氧水的浓度与臭氧浓度成线性正比关系，制备高浓度的臭氧水必须先产生出高浓度的臭氧。因此，在现场使用过程中，很多单位采用了氧气作为气源来产生臭氧。在实验中当臭氧浓度(重量百分比)到达3.0时，臭氧水的浓度可到达15mg/L以上。表2国内外公认的臭氧灭菌消毒的实验数据 臭氧消毒投放浓度投放时

22、间病毒、病原体种类杀灭效率10mg/m320分钟乙型肝炎外表抗原HbsAg)99.99%5分钟甲型流感病毒99%30秒脊髓灰质炎病毒I型 PVI100%40g/L20秒大肠杆菌噬菌体 ms298%1分钟猿轮状病毒SA-H和人轮状病毒2型99.60%4mg/L3分钟艾滋病毒 HIV100%8mg/m310分钟支原体Mycoplasma)、衣原体Chlamydia)等病原体 99.85%5  恒压变频装置    由微处理器、压力传感器、运算放大器、变频器、断路器、液位传感器、可编程序控制器、触摸显示屏人机操作界面组成。水泵按设定的压力变频

23、运行，保证管网压力恒定不变，不用水时自动停机，用水时自动补水，维持管网流量恒定。变频器电子保护功能：过载保护、上下电压保护、瞬间跳电保护、逆转保护、过热保护、漏电保护、欠相保护、无水停机保护等，均可到达运动功能的显示，查找故障原因，并能到达自动复位的功能。恒压变频装置控制器应用的最大优势是，恒压、节电。6   紫外线杀菌器    利用紫外线C波段?T253.7nm (240260nm)?对细菌、病毒等致病微生物具有高效、广谱杀灭的能力，就是以紫外线破坏及改变微生物的组织结构(DNA-核酸),使其丧失复製、繁殖的能力。抑制微生物活动力以到达杀菌作用的杀菌力取决于紫外线输出量的大小，紫外线输出量不低于300000Wcm2时在此强度下消毒时间不超过08秒，在额