饮用水一体化净水设备工艺参数及认证关键技术研究
2012-07-11余根坚刘行刚杨继富
余根坚 刘行刚 杨继富
（1.中国水利水电科学研究院，北京市 100048；2.北京中水润科认证有限责任公司，北京市 100048）
1 饮用水一体化净水设备由来及工作原理
随着水处理技术的发展，水处理设备也随着迅速发展，特别是信息时代各种技术和产品不断涌现，水处理设备朝着集成的目标成为可能，水处理设备集成的作用就是在保证终端水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的前提下，进行大量的研究、试验，对众多单元处理技术、工艺进行组合、优化，合理选择运行参数，形成技术先进、运行可靠、管理方便、经济合理的集成产品。
20世纪末，集成净水设备应运而生，一体化净水设备就是这种集成净水设备的典型代表之一。一体化净水设备是一种将混凝、沉淀、过滤集于一体的构筑物，形成“三池合一”的净水设备。
工作原理是：在原水中投加混凝剂，使水中胶体物质脱稳并逐渐形成较大颗粒，通过沉淀、过滤单元将形成的大颗粒物质去除，从而达到水质净化目的。该装置也可以与消毒设备及其他水处理设备结合处理一些劣质水，从而形成不同的工艺。
2 饮用水一体化净水设备工艺流程
饮用水一体化净水设备作为一种常规水处理方法，由混凝、沉淀、过滤和消毒四道工艺组成，其总的工作流程为：原水→投加混凝剂→混合反应→沉淀→过滤→投加消毒剂→清水，工作流程如图1所示。
3 饮用水一体化净水设备认证的关键技术
3.1 饮用水一体化净水设备的主要工艺参数
根据中华人民共和国城镇建设行业标准《饮用水一体化净水器》（CJ 3026-1994）技术要求规定及进行产品认证过程中总结的净水器设计的主要工艺参数有以下几种。
3.1.1 絮凝时间
（1）设计隔板絮凝池时，絮凝时间一般宜为20～30min。
图1 工作流程图
（2）设计机械絮凝池时，絮凝时间一般宜为15～20min。
（3）设计折板絮凝池时，絮凝时间一般宜为6～15min。
（4）设计穿孔旋流絮凝池时，絮凝时间一般宜为15～25min。
3.1.2 沉淀或澄清液面负荷
(1)平流沉淀池。平流沉淀池根据原水水质、水温等条件，一般宜为 1.0～3.0h；水平流速可采用10～25mm/s；有效水深为3.0～3.5m。
(2)异向斜流管沉淀池。斜管沉淀区液面负荷，应按相似条件下的运行经验确定，一般可采用9.0～11.0m3/m2·h。
(3)同向斜流管沉淀池。斜管沉淀区液面负荷，应根据当地原水水质情况及相似条件下的运行经验确定，一般可采用30～40m3/m2·h。
(4)水力循环澄清池。水利循环澄清池清水区的上升流速，应按相似条件下的运行经验确定，一般为0.7～1.0mm/s。
(5)脉冲澄清池。脉冲澄清池清水区的上升流速，应按相似条件下的运行经验确定，一般为0.7～1.0mm/s。
3.1.3 过滤
供生活饮用水的过滤池出水水质，经消毒后，应符合《生活饮用水卫生标准》的要求。
表1 滤池的滤速及滤料组成
3.2 饮用水一体化净水设备认证的关键技术要求
现场检查关键环节包括设计开发、认证产品一致性、关键部件及原材料采购、生产过程、检测能力、生产及检测人员能力、设备现场安装、抽样是否规范等。
现场检查时，首先检查认证产品的一致性，包括产品名称和型号、生产设备、检测设备、产品工艺流程等；其次检查是否有设计开发程序，设计是否合理，现场检查产品能否达到设计要求；第三，检查有无现场安装程序要求，生产产品如何安装和调试；最后，检查关键部件及原材料采购（滤料、钢板等）、生产能力、检测能力及人力，包括供应商控制及评价、生产过程控制、例行检验及确认检验、检测设备是否完善、操作人员资质等情况。
4 饮用水一体化净水设备认证主要实施规则
4.1 认证模式及初始工厂检查内容
(1)饮用水一体化净水设备认证模式：初始工厂检查＋产品抽样检验＋获证后监督。
(2)认证基本环节包括：认证的申请、产品抽样检验、初始工厂检查、认证结果的评价与批准、获证后的监督。
(3)认证重点是初始工厂检查和产品抽样检验。
初始工厂检查内容包括工厂质量保证能力检查和产品一致性检查；产品抽样检验包括抽样的原则、抽样数量及检测标准、项目和方法。
其中，初始工厂检查内容包括工厂质量保证能力检查和产品一致性检查。由认证机构派检查组对生产厂按照《工厂质量保证能力要求》进行工厂质量保证能力的检查；在生产现场对申请认证的产品进行一致性检查，重点核实以下内容。
A.认证产品上的标识应与抽样检测报告上所标明的一致。
B.认证产品的工艺应与抽样检验的样品一致。
C.认证产品所用的关键部件/材料应与向认证机构申报的一致。
检查时，可根据实际情况对产品的重要性能指标采取现场见证试验。
表2 水质检测项目
4.2 饮用水一体化净水设备认证抽样注意事项
4.2.1 产品抽样原则
用做抽样检验的样品由认证机构或认证机构委托检测机构到生产企业现场抽取并封样，抽取的样品必须为经出厂检验合格的产品。抽取的样品由指定的检测机构进行检验。
认证单元中只有一个型号的，抽取本型号的样品。以系列产品为同一认证单元申请认证时，应从中随机抽取具有代表性的样品，并就不同型号产品间的差异性做出说明。
4.2.2 抽样的数量
抽样的数量应满足相应标准检验要求的样品数量。
4.2.3 检测标准、项目及方法
(1)检测标准。
《饮用水一体化净水器》（CJ 3026-1994）；
《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）。
(2)检测项目。
检测项目分为：物理性能；源水和处理后水的水质指标。
产品物理性能检测项目包括：外观、尺寸、焊缝、防腐、水压试验、渗漏试验、水量、电气系统安全性能、运行试验、间歇运行试验、反冲洗试验、泥斗排泥试验。
(3)检测方法。
依据标准规定的和/或引用的检测方法和/或标准进行检测。
5 结 语
本文仅就饮用水一体化净水设备由来、工作原理、工艺流程及认证的关键技术要求、认证实施规则进行了探讨。由于饮用水一体化净水设备认证刚起步，对于认证所需检测的关键指标仍需进一步研究细化，以便更好地为开展该产品认证工作提供技术支持。
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[2]鄂学礼.饮用水深度净化与水质处理器[M].北京∶化学工业出版社,2004
[3]水利行业标准.节水产品认证规范(SL 476-2010)
