管道直飲水系統(tǒng)現(xiàn)狀及安全巡檢系統(tǒng)發(fā)展趨勢
作者: 來源: 發(fā)布時間:2019/05/07 瀏覽:5626
水與人類生活息息相關(guān),飲用水的質(zhì)量安全直接關(guān)系到人們的生命健康。世界衛(wèi)生組織資料顯示,發(fā)展中國家50%的癌癥及80%的疾病都與飲用水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)相關(guān),僅在中國就有50多種疾病的傳播是由飲用水引起的。
同時,隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),人工合成物質(zhì)的不斷出現(xiàn),導(dǎo)致有機(jī)污染物對飲用水的惡化日益嚴(yán)重;然而,人類需求方面卻隨著生活水平的提高日漸對飲用水水質(zhì)提出更高的要求。
傳統(tǒng)的“混凝—過濾—沉淀—消毒”水處理工藝存在弊端,難以去除水中痕量污染物,而消毒劑的使用還產(chǎn)生對人體有害的副產(chǎn)物。生活自來水水質(zhì)都存在嚴(yán)重質(zhì)量問題,更無法達(dá)到直接飲用的標(biāo)準(zhǔn)。
此時,諸如桶裝水、瓶裝水等多樣化的飲用水供水方式的出現(xiàn),打破了傳統(tǒng)的自來水這一唯一飲用水的格局。但桶裝水在處理過程中一方面將有毒有害物質(zhì)去除,另一方面也將水中對人體有益的礦物離子去除,長期飲用導(dǎo)致人體對某些有機(jī)物缺乏。
同時,桶裝水的的保質(zhì)期有限,長時間存放產(chǎn)生二次污染,滋生大量細(xì)菌。
國內(nèi)外管道直飲水系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
國外管道直飲水系統(tǒng)
國外管道直飲水系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展歷史悠久,城市主體供水系統(tǒng)分別設(shè)置兩套不同的系統(tǒng),優(yōu)質(zhì)水作為可飲用水系統(tǒng),低品質(zhì)水作為非飲用水系統(tǒng),用于工業(yè)冷卻用水、澆灑綠地用水、洗車、沖廁等。
局限性的非飲用水系統(tǒng)目的在于節(jié)約水資源及減少處理費(fèi)用,當(dāng)做整個供水系統(tǒng)的補(bǔ)充。如美國佛羅里達(dá)州珊瑚角城管道直飲水系統(tǒng),一套管網(wǎng)把深度處理后的水直接供給用戶飲用、烹飪等,另一套管網(wǎng)將處理后用來澆灑園林綠地、清潔廁所等。
國內(nèi)管道直飲水系統(tǒng)
“有需求、有效益,有問題”是對我國當(dāng)前管道直飲水系統(tǒng)的概括。二次污染造成一些地區(qū)自來水出現(xiàn)明顯異味,在感官上就使用戶無法接受。萌生了對管道直飲水安全巡檢巡查的市場需求,進(jìn)而使從無到有的管道直飲水系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來,同時該系統(tǒng)的出現(xiàn)也可以解決桶裝水、瓶裝水存在的弊端。
管道直飲水系統(tǒng)也稱之為“管道分質(zhì)供水”,在原有城市供水系統(tǒng)基礎(chǔ)上增設(shè)一套獨(dú)立的具有深度處理作用的供水管線,通過居民小區(qū)輸送管道直接供給用戶,并可以達(dá)到居民直接飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
就目前我國管道巡檢直飲水系統(tǒng)的發(fā)展來看,依然還處在起步階段,還存在許多制約管道飲用水系統(tǒng)發(fā)展并亟待解決的問題:
巡檢不規(guī)范不統(tǒng)一。由于不同學(xué)者對處理工藝研究的結(jié)論存在分歧,我國各地的管道直飲水工藝流程各不相同,沒有明確的規(guī)范對某一種或某幾種組合工藝給出科學(xué)合理實(shí)用的定論。
直飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不明確。在我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中沒有制定出專門針對直飲水的檢測指標(biāo),各地處理后的直飲水缺乏統(tǒng)一的參考規(guī)范。
供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)形式的合理化問題。區(qū)別于普通供水系統(tǒng),直飲水管道中不含任何的防腐劑,在長距離的輸送過程中更易滋生細(xì)菌,因此,在設(shè)計(jì)直飲水系統(tǒng)時需要設(shè)立回流系統(tǒng)。但由于直飲水系統(tǒng)設(shè)計(jì)尚處于起步階段,可供參考的資料極少,回流量與用水量之間的關(guān)系仍不明確。
管道直飲水系統(tǒng)處理工藝
水處理工藝是保證水質(zhì)的重要手段,但受供水小區(qū)管路系統(tǒng)、原水水質(zhì)等因素的控制。目前,管道直飲水系統(tǒng)一般采用臭氧氧化技術(shù)、活性炭技術(shù)、膜技術(shù)等幾種典型處理工藝或其組合工藝。
01臭氧氧化技術(shù)
臭氧氧化技術(shù)是通過與氧氣反應(yīng)來改變水質(zhì),分解水中長鏈大分子為短鏈小分子,還包括去除色度和嗅味,并達(dá)到滅活細(xì)菌、病毒、微生物的目的。
因?yàn)槌粞鯓O強(qiáng)的氧化性,整個過程反應(yīng)速度迅速??梢愿鶕?jù)臭氧過程發(fā)生的位置不同,將臭氧階段命名為預(yù)臭氧氧化過程、中間臭氧氧化過程和最終臭氧氧化過程
預(yù)臭氧氧化是將天然有機(jī)物中的分子量較大的成分裂解為分子量較小的物質(zhì),能夠?yàn)楹罄m(xù)的處理工藝提供便利;中間臭氧氧化是降解消毒副產(chǎn)物,分解含氯消毒劑使用時產(chǎn)生的三聚物質(zhì);最終臭氧氧化是進(jìn)一步去除殘留在水中的微生物。通常極少單獨(dú)使用臭氧氧化技術(shù),與其他技術(shù)聯(lián)合使用會達(dá)到更好的效果。
02活性炭技術(shù)
利用活性炭的吸附和過濾原理,能夠有效的去除水中的懸浮物、色度和嗅味,生物活性炭技術(shù)更是被廣泛使用。在活性炭縱橫多孔的結(jié)構(gòu)表面容易生成聚集著豐富微生物的生物膜,在管道直飲水處理過程中,微生物聚集的生物膜大大提高了對有機(jī)物的去除率。
部分有機(jī)物在被活性炭吸附的同時能夠被微生物分解,由于微生物的存在,能夠減輕活性炭吸附的壓力,使活性炭的使用壽命增加,還能降低相應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)用。
但也正是因?yàn)槲⑸锏木奂?,?dǎo)致活性炭的多孔極易堵塞,在一定程度上會影響出水水質(zhì)的安全性。通常,活性炭技術(shù)會與臭氧氧化技術(shù)構(gòu)成組合工藝,經(jīng)過臭氧氧化有效去除從炭孔中進(jìn)入出水的微生物。
03膜技術(shù)
膜技術(shù)在飲用水深度處理中的應(yīng)用是當(dāng)前發(fā)達(dá)國家的主要研究方向,主要是利用不同膜的膜孔徑篩分過濾水中的無機(jī)和有機(jī)污染物,不必投加任何化學(xué)試劑,不存在對飲用水的二次污染問題。
微濾膜、納濾膜、超濾膜、反滲透膜是四種最主要的膜應(yīng)用技術(shù),對于這四種膜可以根據(jù)不同類型的水質(zhì)、需要達(dá)到不同處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇,一般膜技術(shù)會與其他處理技術(shù)組合使用,以期達(dá)到更有有效的運(yùn)行效果。
根據(jù)羅冬浦等學(xué)者針對納濾膜、反滲透膜及其組合工藝對比研究的結(jié)果表明,單獨(dú)使用納濾膜和超濾膜都存在一定缺陷,而納濾膜與反滲透膜組合工藝能夠充分發(fā)揮兩種膜的優(yōu)良性能,在對有機(jī)物和無機(jī)物很好去除的同時,還能夠保留有用的生命離子,得到優(yōu)質(zhì)的管道直飲水。
管道直飲水經(jīng)濟(jì)效益分析
用戶對管道直飲水的潛在需求將吸引大量的投資商,尤其是房地產(chǎn)開發(fā)商。相對于桶裝水和瓶裝水長期使用昂貴的造價,管道直飲水在價格上存在一定的優(yōu)勢,就長遠(yuǎn)發(fā)展而言,如果在技術(shù)和規(guī)范上合理規(guī)劃,將有巨大的贏利空間。
盡管當(dāng)前開通管道直飲水的居民小區(qū)數(shù)量不多,但隨著人們對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,對自身健康關(guān)注的不斷重視,會形成一股巨大的推動力,帶動影響規(guī)模更大、數(shù)量更多的管道直飲水系統(tǒng)的開通。
我國現(xiàn)有的管道供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,推進(jìn)管道直飲水系統(tǒng)具有積極的意義,盡管發(fā)展管道直飲水的道路是崎嶇的,但其具有不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。水是生命之源,以長遠(yuǎn)的角度來看,飲用水水質(zhì)的提高改善,是城市整個供水系統(tǒng)的提高改善的基礎(chǔ)。