公用終端直飲水設(shè)備應(yīng)用技術(shù)研究

1、公用終端直飲水設(shè)備應(yīng)用技術(shù)研究趙俊徐鳳朱建榮李少華上海建筑設(shè)計(jì)研宄院有限公司上海水成環(huán)?？萍加?限公司摘要：直飲水與人們的口常生活密切相關(guān)，但是直飲水的供應(yīng)方式尚不夠科學(xué)，更缺 乏規(guī)范化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)現(xiàn)有終端直飲水設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析和研宂，并對(duì) 相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用提出建議。在確立直飲水健康、安全保障的指導(dǎo)思想和基本原則 的前提下，完善我國(guó)直飲水保障體系、管理體制和基木制度。關(guān)鍵詞：公用終端直飲水設(shè)備;水處理工藝;更換周期;集中盛水時(shí)數(shù);檢測(cè)與維護(hù); 作者簡(jiǎn)介：趙俊 e-mail: jun_zhao2arcplus. com. cn收稿日期：2017-06-21technical study o

2、n the application of public terminal equipment of fine drinking waterzhao jun xu feng zhu jianrong li shaohuashanghai institute of architectural design &research co.，ltd. ; shanghai shuicheng environment protection technology co.，ltd.;abstract：fine drinking water is closely related to peoples da

3、ily life， but the supply of fine drinking water is not yet scientifically sound, especially there is a lack of standardized technical standards. this paper analyzed and studied the applied technologies for existing terminal equipment of fine drinking water, and the corresponding technical applicatio

4、ns were put forward. thereby, in the premise of establishment guiding ideology and basic principles of fine drinking water health and safety, it is expected to improve the security system, management system and basic system of fine drinking water in our country.keyword：public terminal equipment of f

5、ine drinking water; water treatment technology; replacement cycle; concentrated time of filling water; detection and maintenance;received： 201706211研宄背景隨著物質(zhì)文化生活水平的提高，人們對(duì)飲水質(zhì)量提出了更高的要求。雖然目前城 市自來(lái)水供水水質(zhì)符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(gb 5749-2006)要求，但 是對(duì)照國(guó)外先進(jìn)水平尚有一定的差距。在水源受到污染威脅的情況下，由于傳統(tǒng) 凈水工藝的局限、城市管網(wǎng)過(guò)長(zhǎng)、一次加氯、二次污染等，飲用水水質(zhì)安全性難

6、以保證，使得終端直飲水設(shè)備得到了較為快速的發(fā)展。但目前終端直飲水設(shè)備在 我w并沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定和要求，很多桶裝純凈水、反滲透工藝制備的純水被大量 飲用，一些小型設(shè)備被誤用于飲水量較大的場(chǎng)合，造成水質(zhì)控制不穩(wěn)定。由于直 飲水質(zhì)量關(guān)系到人民的健康和生命安全，所以為了促進(jìn)終端直飲水行業(yè)的健康 發(fā)展，正確合理地設(shè)計(jì)直飲水終端系統(tǒng)與選用設(shè)備，為了科學(xué)地進(jìn)行施工與設(shè) 備的維護(hù)管理，加強(qiáng)和提高直飲水的上生安全性，非常有必要推進(jìn)公用終端直 飲水設(shè)備應(yīng)用技術(shù)的規(guī)范化。2應(yīng)用技術(shù)研宄公用終端直飲水設(shè)備是指設(shè)置于公共場(chǎng)所服務(wù)大眾的能直接飲用冷熱水的裝置， 一般由若干個(gè)飲用水處理內(nèi)芯、殺菌裝置及加熱裝置組成的能深度處理

7、和提升水 質(zhì)，且出水水質(zhì)符合現(xiàn)行國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的裝置。該類(lèi)設(shè)備一般采 用駐立式設(shè)置方式;可設(shè)置于獨(dú)立的荼水間內(nèi)或較為寬敞的敞開(kāi)ix域;外殼材料 宜采用厚度不小于1. 0 mm的s30408不銹鋼材質(zhì)；成顯示熱水溫度、累計(jì)浄水量 和濾料更換提示等功能;應(yīng)有專(zhuān)人管理或設(shè)有專(zhuān)用解鎖按鈕等防燙傷措施。2.1公用終端直飲水設(shè)備的水處理工藝目前國(guó)內(nèi)直飲水給水處理的工藝主要存在超濾膜過(guò)濾、納濾膜過(guò)濾和反滲透膜過(guò) 濾3類(lèi)。這3類(lèi)處理工藝均是以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾，它們一般根據(jù)膜層所 能截留的最小粒子尺寸或分子量大小進(jìn)行區(qū)分，但區(qū)分的界限并不清晰。通常以 膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可參考如下數(shù)據(jù)

8、：超濾膜（uf）膜孔徑在0. 0廣0. 1 p m，最小能截留0. 01 p m的顆粒和演質(zhì)。納濾膜（nf）膜孔徑在0.0010.01 um,最小能截留物質(zhì)的大小約lnm，其截留 物質(zhì)區(qū)間介于超濾（uf）與反滲透膜（r0）之間，主要截留二價(jià)以上的離子和 其他顆粒，可透過(guò)的只有水分子和一些一價(jià)的離子（如鈉、鉀、氯離子），能冇 效截留、去除部分的溶解性鹽，出水屮仍保留一定的離子等部分礦物質(zhì)和微量元 素，同時(shí)達(dá)到凈化水質(zhì)效果，較適合直飲水設(shè)備水處理工藝的要求。反滲透膜（r0）膜孔徑0.000 10. 001 u in,平均脫鹽率95%98%,是最精密的液 體分離技術(shù)，它基木接近截留、去除100%的溶

9、解性鹽，水中的絕大部分礦物質(zhì) 微量元素都已去除，只能允許水分子透過(guò)。但是根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期飲用的直飲水如采用反滲透膜過(guò)濾工藝，因水屮對(duì)人 體有益的礦物質(zhì)和微量元素均被去除，對(duì)人體的健康會(huì)有影響。特別是長(zhǎng)期飲用 淡化海水的海軍官兵或遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)拇瑔T，均需在海水淡化工藝處理后，投加一 定配方比例的礦物質(zhì)和微量元素，以期接近城鎮(zhèn)自來(lái)水的組成成分。因此，公用 終端直飲水設(shè)備應(yīng)采用超濾膜或納濾膜過(guò)濾的水處理工藝，而不應(yīng)采用反滲透 膜過(guò)濾工藝。另外，反滲透膜過(guò)濾工藝的耗水量大，也不符合國(guó)家節(jié)水環(huán)保的要 求。2.2水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定2. 2.1進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)0前，公用終端直飲水設(shè)備對(duì)進(jìn)水水質(zhì)明確要求采用城鎮(zhèn)自來(lái)水。

10、從給水處理的 分類(lèi)看，直飲水的處理工藝屬于給水深度處理工藝，即提供品質(zhì)更優(yōu)的直飲水。 盡管該設(shè)備自身帶有完整的深度處理設(shè)施，也能夠處理進(jìn)水水質(zhì)低于城鎮(zhèn)自來(lái) 水的原水，但是公用終端直飲水設(shè)備屬于公共場(chǎng)所通用型使用設(shè)備，一般均布 置于城鎮(zhèn)人員密集的使用場(chǎng)所（不同于無(wú)城鎮(zhèn)自來(lái)水供應(yīng)的偏遠(yuǎn)山區(qū)），因此 不應(yīng)采用其他水質(zhì)不明或水質(zhì)難以控制的水源作為進(jìn)水;此外，給水深度處理技 術(shù)一般目標(biāo)明確，處理效果穩(wěn)定，如進(jìn)水水質(zhì)不明或水質(zhì)難以控制，則深度處 理的工藝技術(shù)不能定型，也不符合標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品制造的模式;再則我國(guó)對(duì)城鎮(zhèn)自來(lái) 水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定清晰，從全國(guó)范圍看，除了少量指標(biāo)，如水質(zhì)的硬度指標(biāo)等略 有偏差，整體比較統(tǒng)一

11、和穩(wěn)定，所以對(duì)后續(xù)出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)和穩(wěn)定有利。2.2.2出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)公用終端直飲水設(shè)備的出水水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng) 水處理工藝出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是城鎮(zhèn)自來(lái)水廠(chǎng)的出 水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而相應(yīng)水處理工藝出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)主耍指生活飲用水水質(zhì)處理器衛(wèi)生安全與功能評(píng)價(jià)規(guī)范一一般水質(zhì)處理器（2006）和飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) （cj94）。由于公用終端直飲水設(shè)備采用超濾膜過(guò)濾、納濾膜過(guò)濾2種處理工藝， 而經(jīng)過(guò)這2種處理工藝處理后的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有較多不同點(diǎn)，因此需要明確不 同的適用標(biāo)準(zhǔn)。其屮生活飲用水水質(zhì)處理器衛(wèi)生安全與功能評(píng)價(jià)規(guī)范一一般水 質(zhì)處理器主要用于超濾工藝的出水水質(zhì)檢測(cè)，飲用

12、凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)主要用于 納濾工藝的出水水質(zhì)檢測(cè)。公用終端直飲水設(shè)備的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中一般不需要規(guī)定消毒劑余量，這主要是 因?yàn)樵撛O(shè)備采用了即時(shí)消毒即時(shí)飲用的方式。2.3設(shè)計(jì)和計(jì)算2.3.1設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決作為技術(shù)的應(yīng)用，其設(shè)計(jì)的規(guī)范化和計(jì)算的準(zhǔn)確性就顯得格外重耍。針對(duì)現(xiàn)行國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb 50015-2003, 2009年版）中的內(nèi)容看，有 一些較為特殊的建筑物沒(méi)有單獨(dú)列出，如會(huì)展中心、航站樓、火車(chē)站、客運(yùn)站和 部隊(duì)營(yíng)房等的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括其用水時(shí)數(shù)。為此，對(duì)相關(guān)建筑進(jìn)行了類(lèi)比、分析 和補(bǔ)充，例如:會(huì)展中心一般參觀的時(shí)間較長(zhǎng)，因此參觀人員的飲用水量會(huì)增加， 按照體育場(chǎng)及影劇院飲水定額

13、的一倍進(jìn)行估算是合理的:而航站樓等考慮到誤點(diǎn) 等時(shí)間的因素，人員的用水時(shí)段會(huì)介于兩者之間，因此飲水定額也介于兩者之 間;部隊(duì)營(yíng)房因?yàn)檐娙擞?xùn)練強(qiáng)度較高的原因，飲水定額參照了熱車(chē)間。增補(bǔ)后的 飲水定額估算情況見(jiàn)表1。小時(shí)變用水場(chǎng)所辦公樓教學(xué)樓宿舍招待所、旅館 熱車(chē)間 一般車(chē)間 工廠(chǎng)生活間 醫(yī)院體育場(chǎng)（館）、影劇院會(huì)展中心（博物館、 展覽館）航站樓、火車(chē)站、客 運(yùn)站飲水定額化系12 l/（人班）1 2 l/（人.d）1 2 l/（人.d）23 l/（床.cl）35 l/（人班）24 u（人班）12 l/（人班）23 l/（床 *d）0. 2 l八觀眾場(chǎng)）0. 4 l/（人.d）0. 20. 4 w（

14、人*d）121111111001.01.0部隊(duì)營(yíng)房35 u（人*d）1. 5表1中的用水時(shí)數(shù)、小時(shí)變化系數(shù)等設(shè)計(jì)參數(shù)基本沿用了現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑給 水排水設(shè)計(jì)規(guī)范中的數(shù)據(jù)，但是設(shè)備在實(shí)際計(jì)算和選型的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，按照最 大時(shí)飲水量的計(jì)算結(jié)果很小，與實(shí)際使用情況明顯不符，分析認(rèn)為:這主要是因?yàn)榉帜覆捎玫挠盟畷r(shí)數(shù)并不符合設(shè)備實(shí)際使用的工況。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備并非在用 水時(shí)數(shù)內(nèi)均勻使用，使用量集中的時(shí)段比較明顯，并且實(shí)際盛水的時(shí)間僅為用 水時(shí)數(shù)的1/51/10。為了確保公用終端直飲水設(shè)備在集中用水期間的連續(xù)供水 能力，因此在表1屮提出丫集屮盛水時(shí)數(shù)的概念，該數(shù)據(jù)也可以根據(jù)衛(wèi)生部門(mén) 頒發(fā)的涉及飲用水衛(wèi)生安全產(chǎn)

15、品許可批件中水嘴的出水流量及設(shè)備的供水能力 推算確定。2. 3.2關(guān)于計(jì)算方法和步驟公用終端直飲水設(shè)備的計(jì)算一般可分為以下幾個(gè)步驟：第一，最高日飲水額定總量的計(jì)算見(jiàn)式（1）:q, = mq(1)式中m飲水人數(shù)，人；q飲水定額，l/ （人 d）;q<j最筒f1飲水額定總量，l/do第二，最大時(shí)飲水量的估算見(jiàn)式（2）:(2)式中qh最大時(shí)飲水量，l/h;t集中盛水時(shí)數(shù)，h;kh小時(shí)變化系數(shù)。第三，設(shè)備凈水流量的計(jì)算見(jiàn)式（3）:qg = k(3)n式中q,單臺(tái)設(shè)備凈水流量，l/h;n設(shè)備數(shù)量，臺(tái)；k供應(yīng)安全系數(shù)，k取1.21.5。2.3.3關(guān)于設(shè)備濾材更換周期的確定為加強(qiáng)對(duì)公用終端直飲水設(shè)備的

16、維護(hù)和管理，一般認(rèn)為:其過(guò)濾材料不適合在使 用期間內(nèi)頻繁更換，從而造成設(shè)備維護(hù)的困難。根據(jù)目前的市場(chǎng)調(diào)研，設(shè)備濾料 的更換周期大多在6個(gè)月'年;如采用具有反沖洗功能的濾料時(shí)，其重復(fù)使用的 壽命一般也限制在1年以?xún)?nèi)，所以采用不小于6個(gè)月的更換周期是適宜的。而在 學(xué)校等特定建筑物內(nèi)，因存在放假長(zhǎng)期不用的情況，其1年按照寒暑假的更換 周期配置也是恰當(dāng)?shù)摹４送?，更換周期或更換周期內(nèi)的額定總凈水量只要有一個(gè) 數(shù)據(jù)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。關(guān)于更換周期內(nèi)的額定總凈水量見(jiàn)式 ：mi ! q 1 000式屮更換周期的額定總凈水量，m/h;t,更換周期內(nèi)的工作天數(shù)，d;qt日平均飲水定額，宜取表1

17、中用水定額的中間值，l/ （人*d）。3設(shè)備的組成、布置條件、水質(zhì)檢測(cè)和維護(hù)3.1設(shè)備的組成公用終端直飲水設(shè)備宜配置凈化裝置、加熱裝置、殺菌裝置、濾料沖洗裝置、智 能控制裝罝等:加熱裝罝通常采用步進(jìn)式或即熱式加熱方式，熱水出水溫度、系 統(tǒng)工作時(shí)間、周期可根據(jù)需要設(shè)定;系統(tǒng)宜具有自動(dòng)排空和定期清潔功能;殺菌裝 罝通常采用紫外線(xiàn)消毒裝罝等;設(shè)備濾料正、反沖洗裝罝應(yīng)自動(dòng)對(duì)前罝濾料、活 性炭和膜進(jìn)行正反沖洗，其工作時(shí)間及周期可根據(jù)要求設(shè)定；智能控制裝置應(yīng)有 效控制設(shè)備整體正常運(yùn)行。3.2設(shè)備的布置條件公用終端直飲水設(shè)備的安裝位置附近一般設(shè)有進(jìn)水管、排水管、地漏以及電源； 其原水供水壓力應(yīng)為0. 14、

18、. 35 mpa;原水進(jìn)水水溫宜為:435°c;進(jìn)水管宜采用 薄壁不銹鋼管、銅管或ppr管等；當(dāng)釆用市政直接供水時(shí)，應(yīng)在進(jìn)水管處設(shè)置管 道倒流防止器;排水管不應(yīng)小于dn50,排水管接口距地面高度不應(yīng)高于200 mm, 宜采用耐高溫塑料排水管或金屬排水管;應(yīng)采用間接排水方式;設(shè)備安裝處地面、 墻壁、頂部應(yīng)使用防水、防滑、防腐、防霉、無(wú)輻射、易于消毒、清洗的材料，地 面應(yīng)有一定的排水坡度坡向地漏。3.3設(shè)備的水質(zhì)檢測(cè)公用終端直飲水設(shè)備的水質(zhì)檢測(cè)是設(shè)備能夠保持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保證，主 要包括:月檢、年檢和濾料更換檢測(cè)等。此外，新安裝好的設(shè)備在調(diào)試后應(yīng)進(jìn)行 檢測(cè);在系統(tǒng)保養(yǎng)調(diào)試后也應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)。檢驗(yàn)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水 標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法(gb/t 5750)規(guī)定的取樣程序和方法，進(jìn)行出水水樣抽取及檢3.4設(shè)備的維護(hù)公用終端直飲水設(shè)備的維護(hù)非常重要，因此為確保設(shè)備正常運(yùn)行、散熱、保養(yǎng)和 維修，設(shè)備的前后左右應(yīng)預(yù)留充足的安裝位置，安裝示意可參見(jiàn)圖1。通常設(shè)備在正常使用時(shí)不應(yīng)斷水、斷電;設(shè)備維護(hù)時(shí)主耍應(yīng)對(duì)水源水壓、給水