分质供水

4 饮用水管道分质供水的的安全保障

4.1 定义

管道分质供水在国内主要是指管道直饮水，是指通过在住宅小区或学校、写字楼、办公楼、酒店和医院内特设一个净水处理站，通过一些物理过滤、消毒杀菌等现代深度处理技术对自来水进行进一步处理，去除水中的有机物、重金属、细菌、病毒等有害物质，同时采用优质管材，单独另敷一套循环管网，将净化后的水送入用户家中，供用户直接饮用。

4.2 发展简史

“米袋子”、“菜篮子”和“水杯子”工程是三大民生工程。我国的水杯子工程是由中国科学院傅家谟院士主持，中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室和广东省环境资源利用与保护重点实验室经过长达四年多的研究开发所取得的一项重大科技成果。1997年，广州水杯子分质供水工程有限公司成立，广东省人大将广东省分质供水网的建设列入十五规划纲要九大工程之一，广州市白云高尔夫住宅小区成为广东省分质供水示范小区。历经10年，目前广州、深圳、东莞、惠州、长沙、岳阳、大庆、上海、北京、天津、南京、苏州、宁波、杭州、重庆、西安、石家庄、沈阳、哈尔滨、包头等城市均有多个分质供水项目，据不完全统计，仅全国现有已建成的住宅小区分质供水项目就有2000多个，总开通用户达810万户左右。

作为一种新的饮水方式，管道直饮水曾吸引了数以千计的企业投入其中，又因为其涉及的知识范围的复杂性而纷纷退出。目前，从建成开通的项目数量及规模来看，国内较成功的企业有深水海纳，南京水杯子公司以及部分城市自来水公司旗下的子公司。全国具代表性的工程有：广州市白云高尔夫住宅小区、深圳梅林一村、东营安居工程、大庆油田、苏州玲珑湾花园、北京奥运场馆等。正是这些推动着一个城市分质供水工程乃至行业发展的旗帜项目，把一个起初不为人知的新生事物变成了城市住宅建设项目中的品质标杆，在饮用水市场中也逐步形成了管道直饮水、家用净水器、桶装水三足鼎立的格局。

由南京水杯子公司发起，江苏省卫生厅率先于2004年针对管道分质供水召开专题研讨会，并于2005年4月颁布了国内第一部《生活饮用水管道分质直饮水卫生规范》DB32/761-2005水质标准，以规范市场，引导行业发展。随后，作为自来水行业的政府主管部门建设部也制定和发布了建设部行业标准《管道直饮水系统技术规程》（CJJ110-2006）和管道分质供水水质标准《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）；卫生部就管道分质供水卫生许可下发了专门文件“卫生部卫监督发（2005）191号文”。有关政府主管部门从法规、标准、卫生管理和行动上有力地规范和支持着我国管道分质供水事业的健康发展

我国的饮用水管道分质供水是自来水水质的优化，是自来水行业的补充和延伸。国内一些有影响、有远见的知名大型自来水公司如：深圳自来水公司等，本身就是国内饮用水管道分质供水事业的开拓者之一。

4.3 管道分质供水的水质标准及制水工艺

目前自来水处理面临的问题，除了原有的泥沙、胶体物质和病原微生物外，对水中的一些无机

污染物（如重金属）、有机污染物、氨氮去除效果差，且会带来消毒副产物THMs。在直饮水工艺中必须进行深度处理，宜采用活性炭吸附与膜处理技术（超滤、纳滤、反渗透）。

直饮水制水工艺的具体确定主要依据原水水质及直饮水水质标准，目前除部分地区有地方标准外，我国尚没有统一的国家直饮水卫生标准，我国现行的行业标准《管道直饮水系统技术规程》（CJJ110-2006）规定“3.0.1管道直饮水系统用户端的水质应符合国家现行标准《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）的规定。”有些省或企业制定了地方标准。根据《中华人民共和国标准化法》关于国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四者的关系，如制定地方标准或企业标准，必须严于行业标准，各地在执行中依据其水质的设计和验收主要依据国家建设部《饮用净水水质标准》（CJ94-2005），以不低于该标准要求为处理目标；也可依据严于该标准要求的地方标准或企业标准。原水水质则参考各地自来水出厂水质，南方地区多以地表水为自来水水源，一般硬度不高，而有机微污染较严重，北方部分地区以地下水为自来水水源，则表现为矿物质含量高，出水硬度较高。

考虑到长期饮用对人体健康的影响及饮用舒适度的要求，直饮水制取工艺可分为四个部分：安全＋健康＋舒适＋保质。也可称之为4个阶段，具体来说，第一阶段的目标是必须把水处理到安全，其核心是膜技术，必须同时配备较完善的预处理工艺，如砂滤、活性炭、KDF过滤、除铁锰、软化、精滤等。第二阶段的目标是健康，考虑到膜技术（特别是反渗透）对水的脱盐率过高，将对人体有益的微量元素和矿物质也一并去除了，且产水pH值较低，长期饮用有可能不利于健康，可在膜处理工艺后，辅以pH调节、矿化、电磁活化等。第三阶段是在健康基础上的进一步提高，主要是考虑到饮用者的口感舒适度，主要采用的工艺有粉末活性炭（压缩活性炭）口感调节、碳酸调节、温度调节等。第四阶段的保质，指的是杀菌及防止水在输送管网中产生二次污染，目前用于直饮水系统的杀菌工艺有臭氧、紫外线和二氧化氯，在实际使用过程中应考虑水在管道中存留的时间，不宜单独采用紫外线杀菌，宜采用具有持续杀菌和抑菌效果的杀菌工艺，也可多种杀菌工艺组合使用；直饮水的输送一般采用优质的PP－R管或不锈钢管。可能存在的二次污染，主要是微生物的滋生及其带来的口感问题，所以保质的另一个任务是进行口感的再调节，宜采用经络合而成的载银活性炭。从饮水安全角度出发，安全和保质要求是直饮水工艺中不可或缺的，而健康和舒适要求则是锦上添花，未作强制性规定。

部分工艺参考如下：

图7-5 饮用水管道分质供水常见处理工艺

图7-6 南京水杯子分质供水工程有限公司工艺

4.4 管道分质供水系统及管网设计要点

管道分质供水系统的设计主要依据我国建设部《管道直饮水系统技术规程》CJJ110-2006，其相关要点如下：

直饮水管网的布置形式应采用环状管网，可整个小区采用一套供水系统，也可根据建筑的分布、高差、用途等划分为几个相对独立的供水分区。供水分区中单元之间、栋与栋之间应采用同程设计。

图7-7 单个供水分区直饮水循环管网布置

供水方式宜采用变频恒压供水，对于单栋建筑，也可采用机房设置在建筑最高层，由净水箱直接重力供水。

为保证管网水质新鲜，直饮水管网必须进行循环再处理，循环方式可采取24小时不间断循环，也可定时进行循环。从实际工程经验来看，为降低能耗、避免高峰用水阶段管网压力变小、避免各供水分区沿程损失不均等不利因素，宜采用定时循环方式，且各分区单独依次定时循环。如此设计，仅需各供水分区内的各单元之间同程布置，而各分区之间则无需同程，可降低建设成本。循环周期宜小于12小时。

循环流量的确定，在技术规程中建议流量为4小时内流量应大于管网中存水量。笔者建议在连续循环系统中可按此流量设计循环流量，对定时循环系统中，循环流量宜进行放大，可按该供水分区内所有立管获得一定循环流速时（比如：0.5m/s）所需流量的总和。如此设计，可确保循环效果，与小流速下循环相比，在控制管网终端微生物指标方面具有更佳的成效。