摘要:在水資源環境日趨惡化,尤其是有機污染日趨嚴重,而傳統的制水工藝對水中微量有機污染物又沒有明顯的去除效果的情勢下,采用管道分質供水在保證飲用水的衛生安全方面無疑是首推方案。
關鍵詞:飲水 安全衛生 分質供水
0 引言
水是生命之源。人類的生活,離不開水,在人們日常生活用水中,用于洗滌、沐浴、沖洗便器的水量占到絕大部分,用于飲用的水,只占人們日常生活用水的2~5%。為了保證飲用水的衛生安全,將人們所用的生活用水全部做深度處理,這將耗費大量資金,顯然是不明之舉。為了保證飲用水的衛生安全,在建筑與居住小區對飲用水集中分質供水,是由一個專用飲用水管道供應通過深度處理的可供直接飲用的直飲水;另一套管道供應通過傳統的常規處理的生活用水。在水資源環境日趨惡化,尤其是有機污染日趨嚴重,而傳統的制水工藝對水中微量有機污染物又沒有明顯的去除效果的情勢下,采用管道分質供水在保證飲用水的衛生安全方面無疑是首推方案。
1 水污染日趨嚴重,傳統水處理工藝已不能做到飲用水衛生安全
統計數據表明,近幾十年來隨著世界工業化的進程的加快,尤其是化學工業的突飛猛進,使得人工合成的化學物總數已超過數十萬種,而且每年有上千種新的物質被合成,以現有的檢測技術已發現水中溶解性有機物多達2221種,并且在飲水中也發現有756種,其中有近百種有機化合物對人體有急性或慢性,直接或間接地三致作用(致突變、致畸、致癌)。我國發布的環境狀況公報列出:“中國主要河流有機污染普遍,而源污染日益突出,遼河、海河污染嚴重,淮河水質較差,……流經城市的河段普遍受到污染?!睆墓珗罅信e的數據可以看出,我國水源水質污染有加劇和惡化趨勢,尤其是有機污染日趨嚴重。
調查結果表明:我國大、中城市自來水公司供水廠的供水水質基本上符合原國家標準《生活飲用水衛生標準》(GB5749-1985),35項指標全年綜合平均合格率高達99.39%,但是通過輸配水管網,二次加壓貯水設備的貯存到居民用水點的水龍頭,由于各種原因引起的二次污染,水質發生了明顯的下降,造成供水水質的惡化。目前,我國地區水源的主要污染也已由原來的以泥沙為點的無機濁度物質變為各種有機物的污染,并且其中許多是有毒物質。城市水廠的水處理濁度物質為對象的傳統的常規處理也不能適應當前處理有機污染物的要求,水中存在對健康潛在危害的有機污染物,也已不是象煮沸成“開水”就能去除的。隨著人們生活水平的提高,人們對自身健康的重視。對環保意識的增強,這就使得用管道分質供水方法來保證飲用水的衛生安全得到了青睞。
2 分質供水的供水控制標準
2.1衛生標準:國際上制定《生活飲用水衛生標準》,通常是以每人每日飲水3升,飲用70年無害的原則來制定的。國外學者研究發現水的總硬度和溶解性總固體與人的心血管病死亡率的相關性是存在的,硬度過高可形成水垢,溶解性總固體過高可使水產生不良味道,并能損壞輸配水管道和設備。英國學者綜合各國研究成果提出飲用水的硬度指標170mg/L左右,溶解性總固體300mg/L左右為最佳值。
作為建筑與居住小區飲用水,統常我們亦稱生飲水、直飲水,其水質標準以2000年3月1日起強制執行的行業標準《飲用凈水水質標準》(CJ94-1999)為宜。《飲用凈水水質標準》是適用于以自來水或者符生活飲用水水質標準的水為原水,經深度凈化后可供直接飲用的分質管道供水和罐裝水的水質標準。該標準供39項指標值,標準中硬度和溶解性總固體分別采用300mg/L和500mg/L,對人體造成危害的砷、鉛等重金屬污染;陰離子合成洗滌劑、氯仿、四氯化碳、滴滴涕,六六六等有機污染;細菌總數和總大腸菌群等細菌學指標都做了與世界衛生組織和美國、日本、歐共體的現行水質標準相接近的限值。
2.2水量標準建筑與居住小區直飲水在設計中,普遍采用用水標準取5L/人·天,(對于南方地區及北方的大城市、特大城市,還可放寬至8L人·天),每戶人數為5人。對于辦公室直飲水,在設計中普遍采用的用水量標準取2L/人·天。
3 分質供水處理技術
建筑與居住小區飲用凈水分質供水工程一般是以市政自來水為原水進行深度凈化,所以處理對象主要是自來水做為原水中所含微污染的有毒有害物質和有機污染物以及自來水在輸水系統中的二次污染物。應當綜合建筑和居住小區的特點和原水中所含污染物的不同綜合考慮,常用的分質供水處理技術有:機械處理、活性炭處理、膜處理和消毒處理等技術。
3.1機械處理機械處理也成介質過濾,它是采用精選并且按一定粒度進行級配的石英砂,或石英砂與無煙煤共同做為濾料來進行過濾。通過過濾可以達到去除水中較大顆粒物質,改善水質并能保證后續工序的正常運行和處理效果。
當市政自來水通過長距離輸送、鐵質輸水管道對自來水造成鐵污染時,可采用預曝氣,通過精選并且按照一定粒度進行級配的錳砂做濾料來進行過濾以濾除水質的鐵離子,以保證后續工序的正常進行。
3.2活性炭處理技術活性炭處理技術是深度凈化的重要而有效的技術之一,它是利用活性炭結構具有發達的孔隙,比表面積大,從而具有良好的吸附特性,達到去除水中的有機污染物和氯消毒后的氯化副產物。
3.3膜處理技術近年來國內、外膜處理技術在水處理領域中發展迅速,它也適應了當前生活飲水深度處理的要求。膜處理技術的凈化機理是籍膜的微孔篩分作用,但是在篩分的同時也會發生膜表面和微孔壁上的吸附以及粒徑與微孔口徑相仿的微粒和溶質在孔中阻塞微孔。所以膜的選擇應根據被分離介質的粒徑選擇膜的孔徑,還必須選用與被膜分離介質與膜之間相互作用弱的膜。用于生活飲用水深度凈化的過濾膜常有,微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透膜(RO)。它們的特性如下:
3.3.1微濾(MF)微濾膜的孔徑在0.1um~2um之間,操作壓力為0.05Mpa~0.3Mpa,一般微濾是全部進水擠壓濾過,小于膜孔的粒子通過膜,大于膜孔的粒子被截流在膜表面,因此又稱膜過濾或精密過濾。
3,3.2超濾(NF)超濾膜的孔徑在0.002um~0.1um之間,操作壓力為0.04Mpa~0.4Mpa。一般給水處理采用中空纖維膜,其結構是由表面致密層,中間過濾層和大孔支撐層組成。真正起過濾作用的是表面致密層。
3.3.3納濾(NF)納濾膜的孔徑為0.001~0.5um,操作壓力為0.5Mpa~10Mpa。納濾膜介于反滲透和超濾膜之間,其膜表現分離皮層可能具有納米級微孔結構。納濾膜能有效去除水中致突變物質,使Ames試驗陽性水變為陰性,總有機碳(TOC)去除率可高達90%,可有效地去除硬度,完全去除色度,在處理過程中不產生副產物,處理單元體積小,易于自動化控制,廣泛的PH適用范圍,有效去除細菌、病毒、寄生蟲、降低配水管網細菌滋生的可能性,提高了供水水質的安全。所以納濾適用于硬度和有機物高的原水進一步凈化。即當原水的總硬度超過300mg/L,溶解性總固體超過500mg兒,有機物含量高的情況下,采用納濾技術來處理時特別適用的。
4 分質供水的處理工藝流程
城市自來水的原水如果受到有機污染的情況嚴重,自來水的水質很差,則應根據自來水水質檢測資料,通過試驗確定處理工藝流程??梢韵嘈?,以精密過濾+納濾+消毒的工藝流程將隨著納濾膜的技術改進和膜的生產成本的降低,成為分質供水的主要處理工藝流程。
目前建筑與居住小區集中分質供水工程建設在我國正在得到進一步的推廣,和正在被越來越多的人所認同所接受。因為這是一個關系到全民的健康,關系到每個人能喝上健康長命水的工程,是一項造福于全民的民心工程。我們希望有關部門能通力合作,深入調查研究,加快制定有關的規范、標準和政策指導這一工作。愿這一工作能做實做好,能正常有序的發展。