管道直飲水系統現狀及安全巡檢系統發展趨勢

作者: 來源: 發布時間:2019/05/07 瀏覽:135

        水與人類生活息息相關,飲用水的質量安全直接關系到人們的生命健康。世界衛生組織資料顯示,發展中國家50%的癌癥及80%的疾病都與飲用水水質不達標相關,僅在中國就有50多種疾病的傳播是由飲用水引起的。

        同時,隨著工業化進程的不斷推進,人工合成物質的不斷出現,導致有機污染物對飲用水的惡化日益嚴重;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提出更高的要求。 

管道巡檢

        傳統的“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生對人體有害的副產物。生活自來水水質都存在嚴重質量問題,更無法達到直接飲用的標準。

        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,打破了傳統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,長期飲用導致人體對某些有機物缺乏。

        同時,桶裝水的的保質期有限,長時間存放產生二次污染,滋生大量細菌。

        國內外管道直飲水系統研究現狀 
        國外管道直飲水系統

        國外管道直飲水系統應用發展歷史悠久,城市主體供水系統分別設置兩套不同的系統,優質水作為可飲用水系統,低品質水作為非飲用水系統,用于工業冷卻用水、澆灑綠地用水、洗車、沖廁等。

        局限性的非飲用水系統目的在于節約水資源及減少處理費用,當做整個供水系統的補充。如美國佛羅里達州珊瑚角城管道直飲水系統,一套管網把深度處理后的水直接供給用戶飲用、烹飪等,另一套管網將處理后用來澆灑園林綠地、清潔廁所等。

        國內管道直飲水系統

        “有需求、有效益,有問題”是對我國當前管道直飲水系統的概括。二次污染造成一些地區自來水出現明顯異味,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,進而使從無到有的管道直飲水系統逐漸發展起來,同時該系統的出現也可以解決桶裝水、瓶裝水存在的弊端。 

        管道直飲水系統也稱之為“管道分質供水”,在原有城市供水系統基礎上增設一套獨立的具有深度處理作用的供水管線,通過居民小區輸送管道直接供給用戶,并可以達到居民直接飲用水水質標準。 

        就目前我國管道巡檢直飲水系統的發展來看,依然還處在起步階段,還存在許多制約管道飲用水系統發展并亟待解決的問題:  

        巡檢不規范不統一。由于不同學者對處理工藝研究的結論存在分歧,我國各地的管道直飲水工藝流程各不相同,沒有明確的規范對某一種或某幾種組合工藝給出科學合理實用的定論。 

        直飲水水質標準不明確。在我國現行標準中沒有制定出專門針對直飲水的檢測指標,各地處理后的直飲水缺乏統一的參考規范。 

        供水管網設計形式的合理化問題。區別于普通供水系統,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菌,因此,在設計直飲水系統時需要設立回流系統。但由于直飲水系統設計尚處于起步階段,可供參考的資料極少,回流量與用水量之間的關系仍不明確。 

        管道直飲水系統處理工藝 

        水處理工藝是保證水質的重要手段,但受供水小區管路系統、原水水質等因素的控制。目前,管道直飲水系統一般采用臭氧氧化技術、活性炭技術、膜技術等幾種典型處理工藝或其組合工藝。 

        01臭氧氧化技術

        臭氧氧化技術是通過與氧氣反應來改變水質,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,并達到滅活細菌、病毒、微生物的目的。

        因為臭氧極強的氧化性,整個過程反應速度迅速??梢愿莩粞豕譚⑸奈恢貌煌?,將臭氧階段命名為預臭氧氧化過程、中間臭氧氧化過程和最終臭氧氧化過程

        預臭氧氧化是將天然有機物中的分子量較大的成分裂解為分子量較小的物質,能夠為后續的處理工藝提供便利;中間臭氧氧化是降解消毒副產物,分解含氯消毒劑使用時產生的三聚物質;最終臭氧氧化是進一步去除殘留在水中的微生物。通常極少單獨使用臭氧氧化技術,與其他技術聯合使用會達到更好的效果。 

        02活性炭技術

        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,生物活性炭技術更是被廣泛使用。在活性炭縱橫多孔的結構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物的去除率。

        部分有機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,還能降低相應的運行費用。

        但也正是因為微生物的聚集,導致活性炭的多孔極易堵塞,在一定程度上會影響出水水質的安全性。通常,活性炭技術會與臭氧氧化技術構成組合工藝,經過臭氧氧化有效去除從炭孔中進入出水的微生物。 

        03膜技術

        膜技術在飲用水深度處理中的應用是當前發達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和有機污染物,不必投加任何化學試劑,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用技術,對于這四種膜可以根據不同類型的水質、需要達到不同處理標準進行選擇,一般膜技術會與其他處理技術組合使用,以期達到更有有效的運行效果。 
        根據羅冬浦等學者針對納濾膜、反滲透膜及其組合工藝對比研究的結果表明,單獨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揮兩種膜的優良性能,在對有機物和無機物很好去除的同時,還能夠保留有用的生命離子,得到優質的管道直飲水。 

        管道直飲水經濟效益分析 

        用戶對管道直飲水的潛在需求將吸引大量的投資商,尤其是房地產開發商。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勢,就長遠發展而言,如果在技術和規范上合理規劃,將有巨大的贏利空間。

        盡管當前開通管道直飲水的居民小區數量不多,但隨著人們對水質標準的不斷提高,對自身健康關注的不斷重視,會形成一股巨大的推動力,帶動影響規模更大、數量更多的管道直飲水系統的開通。 

        我國現有的管道供水系統的基礎上,推進管道直飲水系統具有積極的意義,盡管發展管道直飲水的道路是崎嶇的,但其具有不可逆轉的發展趨勢。水是生命之源,以長遠的角度來看,飲用水水質的提高改善,是城市整個供水系統的提高改善的基礎。


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