住宅小区管道直饮水系统的若干问题分析探讨

陈　廷

(福建嘉博联合设计股份有限公司　福建福州　350001)



住宅小区管道直饮水系统的若干问题分析探讨

陈廷

(福建嘉博联合设计股份有限公司福建福州350001)

详细分析了住宅小区管道直饮水系统的组成及成本造价分析、净水处理工艺流程和管网设计要求及管材选择，并针对已建的管道直饮水系统住宅小区回访信息，提出该系统良性经营的相关建议。

管道直饮水系统;家用净水器;净水处理工艺;循环管网

0　引言

住宅小区的管道直饮水系统是独立的循环供水系统，该系统对安全性、稳定性及后期运营方面都有很高的技术要求。因此在工程建设前期需对项目实际情况进行充分分析评估，以确定合理的配置方式及适合的净水处理工艺；在工程实施阶段重点需对供回水管网进行优化设计及管材进行比较选择；在后期运营阶段，除了要做好日常运行维护工作，还需及时地向用户展示直饮水水质情况，从而让用户放心的使用，实现健康、美好、舒适的生活体验。

1　管道直饮水系统组成及成本造价分析

1.1管道直饮水系统组成及相关示意图

管道直饮水系统是由水处理机房、制水设备、供水设备、供回水循环管网等组成。住宅小区的管道直饮水系统如图1所示[1]。

1.2管道直饮水系统成本造价分析

通过对已建项目(融侨锦江、融侨观邸)的管道直饮水系统工程造价及使用成本分析，并与当前市场主流的家用净水器产品的成本和系统优缺点进行比较，见表1。

表1　管道直饮水系统与家用净水器成本造价及系统优缺点

表1中可以看出，管道直饮水系统在工程造价及使用成本方面比家用净水器更具优势，但管网及系统的运行维护较为复杂，特别是水滞留的问题(供回水循环不到位，管网内易产生水滞留)是个技术难题。因此建议在建设规模小，或直饮水开户数少的住宅小区，宜采用家用净水器配置。在建设规模大，直饮水使用户数多的住宅小区宜统一配置管道直饮水系统。与此同时，务必加强建设前期管道直饮水系统的设计、施工、工程验收各环节技术审核控制及后期全面专业化的运营维护管理。管道直饮水系统若能长期稳定良性运行，既可节省工程造价和使用成本，又能给业主带来舒适、健康、美好的生活体验。

2　管道直饮水系统处理工艺流程介绍

管道直饮水系统处理工艺流程通常可分为以下4个步骤：

2.1原水水质分析

原水水质情况是选择水处理工艺的重要依据。根据原水水质资料，选择合理的水处理工艺流程，才能经济、高效地去处水中杂质及污染物，确保提供的直饮水安全卫生、有益健康。

2.2预处理工艺

预处理工艺的目的是为了保护后续深度净化处理中核心构件-膜，预处理能减轻后续膜的结垢、堵塞和污染。预处理常用的工艺有：过滤(如多介质、活性炭、精密过滤、KDF氧化还原等方法)、软化(主要为钠离子交换器)和化学处理(PH调节、阻垢剂投加、氧化等)[1]。根据不同的原水水质及后续深度净化处理中膜的进水水质要求，选择合理的预处理工艺，以免膜在短期运行过程受到损害，提高膜的使用周期，节约运营成本。

2.3深度净化处理工艺

目前对水质要求高的深度净化处理工艺通常使用膜分离法，膜处理技术分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)几类[1]，具体参数分析见表2：

表2　深度净化处理工艺中的膜技术参数分析

从以上对比可以看出，反渗透膜对盐和低分子量有机物去除率最高，出水的水质最纯净，但它在作用的同时也将水中对人体有益的无机离子全部去除，且反渗透工艺需要的工作压力大、能耗高、水的回收率也低，因此不能仅按杂质去除率选择水处理工艺。水的深度净化处理工艺应根据不同的原水水质进行选择，下面列举三种原水水质及相关建议的水处理工艺[1]：

(1)原水为微污染水，硬度和含盐量适中或稍低，宜采用“活性炭+超滤”。

(2)原水为微污染水，硬度和含盐量偏高，宜采用“活性炭+纳滤”或“活性炭+反渗透”。

(3)原水有机物污染严重，宜采用“臭氧+反渗透”或“臭氧+活性炭+反渗透”。

经过深度净化处理工艺，出水水质应满足或优于《饮用净水水质标准》中规定的各项参数限值，具体参数见表3[2]。

表3　饮用净水水质标准

2.4后处理和膜清洗工艺

后处理工艺是指对膜处理后的水进行水质保质及水质调整的工艺。水质保质能实现管道直饮水水质的长期稳定性，通常采用的方法有：臭氧、紫外线、二氧化氯或氯等。水质调整是为了实现直饮水的健康美味、活化等附加功能，这些功能的具体功效还有待进一步论证，常采用的方法有：PH调节、矿化、磁化等[1]。

膜清洗工艺是指通过物理(如冲洗或反冲洗)和化学方法。不同的膜形式及膜污染类型，需采用不同的清洗方式，如：纳滤和反渗透膜一般采用化学清洗，对于超滤和微滤(多为中空纤维膜)一般采用水反冲洗或气水反冲洗方式。通过膜清洗，去除了膜面上的污染物质，清通了水流通道空间，使膜产水量得以恢复，并减小了系统的水头损失，降低膜的更换频率，从而实现节省系统日常材料和能源的运营费用。

3　管道直饮水的供回水管网设计要求及管材分析

供回水管网是直饮水的输送路径，管网设计是否合理决定了整个管道直饮水系统能否符合卫生安全、节能、经济运行要求。合理的供回水管网设计还能为施工、系统运行及后期维护管理提供便利。基此，对供回水管网设计和管材选择分析建议如下：

3.1供回水管网设计要求[1]

3.1.1卫生要求

为满足卫生安全和防止污染，要求直饮水系统要单独设置，不得与市政或建筑物给水系统直接相连；为防止管道内直饮水滞留，要求直饮水系统应设循环管道，供回水管网设计应为同程式，循环的回水应经再净化或消毒处理方可进入供水系统；直饮水在供配水系统中停留时间不超过12h，各户从循环立管上接出的支管不宜大于3m。

3.1.2分区及水压要求

高层住宅直饮水供水应进行竖向分区，确保住宅各分区最低饮水嘴处的静水压力不大于0.35MPa；各分区饮用水龙头的自由水头尽量相近，且最不利饮水嘴处的工作压力不小于0.03MPa。

3.1.3管道流速要求

直饮水管道流速受技术和经济两个条件约束。从技术方面，为减少管网水锤现象，需有最高流速限制，同时为避免杂质在管壁上集聚，需有最低流速限制。从经济方面，直饮水管道通常选用优质管材，内壁光滑，管道沿程损失小，另外优质管材价格较贵，故可适当放大流速。常规管道内流速为：管径小于DN32，流速为0.6～1.0m/s；管径大于DN32，流速为1.0～1.5m/s。

3.1.4检修后期维护要求

配水管网循环立管上、下端应设阀门，供水管网应设置检修阀门，循环回水管上应设回水流量调节阀。在管网最低端设排水阀。管道最高处设排气阀。排气阀处设有滤菌、防尘装置。排水阀设置处无死水存留现象，排水口应设有防污染措施。

自从德国于1978年首先建立了产假制度以来，其他国家纷纷效仿，陆续根据自己的立法体制和国家情况建立了产假制度。国际劳工组织还通过了三个生育保护公约建立了生育产假的国际标准。从目前国际社会产假制度的制定和实施情况来看，大部分国家都对女性职工的生育假期及相关待遇做出了立法规定，这一现实情况表明生育是一个很重要的问题，它不仅仅是个体延续的需要，也是社会发展的需要，关系到人类社会的繁衍和进步。产假制度对保障生育期妇女的身体健康以及婴幼儿的健康成长乃至男女平等就业等而言意义重大。

3.2管材、管件和计量水表要求

直饮水管材、管件和计量水表须符合以下几个基本要求。

(1)必须符合食品卫生要求，不得使用会引发污染水质的管材，对无法确定的材质必须经省级卫生部门出具食品卫生安全报告。

(2)所选管材应安装方便，不得出现因安装造成的管道盲区和死角，应尽量使用卡接或熔接安装方式，避免泄漏或造成细菌污染。

(3)所选管材应要具有耐腐蚀性，必须承受不小于0.5ppm/l浓度的臭氧水溶液的腐蚀，20年内不得因臭氧腐蚀而产生脱落、穿孔。

(4)所有管材内壁必须光滑，避免水流阻滞。

(5)要求管材化学性稳定，主要成分即添加剂不溶于水中，物理性稳定，耐压和耐冲击不变形、内表面关滑、水流阻力小。

(6)阀门、管道连接件不应造成细菌滞留繁殖以及其他颗粒的聚积，应减少管件的凹凸不平。

(7)阀门、管道连接件、管件连接的密封圈，应达到卫生食品要求。配件与管材须配套，应选用相同的材质。

(9)饮用水专业龙头应满足水量和水压的要求(额定流量的0.04～0.06L/s)。

3.3常见管材的比较

住宅建筑管道直饮水专用管材的选择是近年来设计中的热点问题。

3.3.1管材技术分析

(1) PP-R管为聚丙烯(PP)管改性后的共聚聚丙烯给水管，工作温度<70℃的场合。聚丙烯管具有如下特点：卫生无毒，其材料完全由碳、氢元素组成；质量轻，密度为0.89-0.91g/cm3；耐压、耐腐蚀；管材内壁光滑，阻力小；隔热保温，导热系数低；连接方便可靠、使用寿命长、废料可回收利用。由于管材与管件的材质一致，故PP-R管在热熔连接后，能使管材和管件在接口处连为一体，整体性好，不易渗漏。但连接时需要专用工具，连接表面需加热，加热时间过长或承插口插入过度会造成水流堵塞。此外，PP-R管的软化温度为140℃，可以作为热水管，在塑料管中有一定的吸引力，但对于超温、超压场所需有一定的控制要求。PP-R管的连接方式采用热熔连接或电熔连接。

(2) 薄壁不锈钢管耐腐蚀，不易氧化生锈，抗腐蚀性强，使用安全可靠，抗冲击性强、热传导率相对较好，使用不锈钢管不会出现“红水”和“绿水”，也不会出现带细菌的臭水(“红水”是碳钢管生锈造成的，“绿水”是铜管生锈造成的；臭水是某些不合格的塑料管滋生细菌造成的)。同时不锈钢管系的使用寿命较长，比较而言不锈钢是较好的供水材料。但目前不锈钢管的价格相对较高，在选择不锈钢薄壁管作为管道直饮水管材时，应考虑选用耐水中氯离子的不锈钢型号。薄壁不锈钢管的连接方式一般采用采用卡接式。

(3)不锈钢衬塑管是以不锈钢和塑料为原材料，以氩弧对接焊成型的不锈钢管为增强体，外层和内层为塑料的一种新型复合压力管材。有抗冲击性强、热传导率相对较低的优点，但其在连接时，将因加热时间过长或承插口插入过度，造成水流堵塞的现象。

3.3.2管材主要指标比较

PP-R管、薄壁不锈钢管及不锈钢衬塑管的主要指标比较见表4：

表4　三种管材主要指标比较

从以上比较可以看出，薄壁不锈钢管在工程施工、后期维护及耐久性等方面有一定优势，因此在造价允许的前提下，建议管道直饮水系统采用薄壁不锈钢管，其配套的相应管件、阀门等也应采用相同材料。

4　管道直饮水系统在项目运营过程中存在的具体问题

通过对已建住宅小区(融侨锦江、融侨观邸等)的回访，发现管道直饮水系统在运营过程中存在的主要

问题为：部分业主对管道直饮水系统的水质安全性仍心存顾虑，不敢放心使用或只能接受间接使用(如将直饮水烧开后饮用)，这样就造成了整个系统的直饮水使用量不足，从而影响了直饮水系统的经营情况，部分项目需补贴运行，给物业造成沉重负担。

要解决这个问题，笔者认为，关键是要消除业主顾虑，除了做好系统的日常运行维护外，还需将直饮水水质情况实时的展示给业主，或可提供给用户“TDS”水质测试笔①，让使用者亲身体验直饮水的纯净度，以彻底消除顾虑。业主的直饮水使用量提高了，直饮水系统经营问题就能很好解决，经营方就能提供更好更优惠的服务，这样系统就能很好地良性运行起来。

5　结语

随着人们生活水平的日益改善，住宅小区的直饮水供应逐渐成为是一个重要的民生问题，管道直饮水系统为此提供了一个很好的解决方案。但该系统较为复杂，特别是在供回水管网循环运行、水处理工艺流程及管材选择等方面，都需要进行十分专业细致的控制管理。笔者坚信通过不懈的努力，管道直饮水系统一定能实现安全卫生、经济高效、长期稳定的良性运行，达到为人们提供健康、便捷、舒适的生活目标。

[1]CJJ110-2006 管道直饮水系统技术规程[S].

[2]CJ94-2005 饮用净水水质标准[S].

注释：

①“TDS”水质测试笔是一种简易便携式水质测试工具，用来测试水的TDS值或水的电导率，以初步判断水的纯净程度

On the system of piped direct-drinking water in residential neighborhood

CHENTing

(Fujian Jiadesign Co.,LTD,Fuzhou 350001)

Detailed analysis of the residential district of pipeline direct drinking water system components and cost, water purification treatment process and network selection in the tube and the design requirements, and pipeline has been built for direct drinking water system in residential quarter return information, we put forward suggestions on the system of the benign operation.

System of piped direct drinking water;Household water filter;Water treatment;Circulation pipe network

陈廷(1974.11-),男,工程师。

E-mail:331677580@qq.com

2016-05-04

TU821.3

A

1004-6135(2016)06-0068-05