劉 斌
摘要:在水資源環(huán)境日趨惡化,尤其是有機(jī)污染日趨嚴(yán)重,而傳統(tǒng)的制水工藝對水中微量有機(jī)污染物又沒有明顯的去除效果的情勢下,采用管道分質(zhì)供水在保證飲用水的衛(wèi)生安全方面無疑是首推方案。
關(guān)鍵詞:飲水安全衛(wèi)生分質(zhì)供水
0引言
水是生命之源。人類的生活,離不開水,在人們?nèi)粘I钣盟?,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?nèi)粘I钣盟?~5%。為了保證飲用水的衛(wèi)生安全,將人們所用的生活用水全部做深度處理,這將耗費(fèi)大量資金,顯然是不明之舉。為了保證飲用水的衛(wèi)生安全,在建筑與居住小區(qū)對飲用水集中分質(zhì)供水,是由一個專用飲用水管道供應(yīng)通過深度處理的可供直接飲用的直飲水;另一套管道供應(yīng)通過傳統(tǒng)的常規(guī)處理的生活用水。在水資源環(huán)境日趨惡化,尤其是有機(jī)污染日趨嚴(yán)重,而傳統(tǒng)的制水工藝對水中微量有機(jī)污染物又沒有明顯的去除效果的情勢下,采用管道分質(zhì)供水在保證飲用水的衛(wèi)生安全方面無疑是首推方案。
1水污染日趨嚴(yán)重,傳統(tǒng)水處理工藝已不能做到飲用水衛(wèi)生安全
統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,近幾十年來隨著世界工業(yè)化的進(jìn)程的加快,尤其是化學(xué)工業(yè)的突飛猛進(jìn),使得人工合成的化學(xué)物總數(shù)已超過數(shù)十萬種,而且每年有上千種新的物質(zhì)被合成,以現(xiàn)有的檢測技術(shù)已發(fā)現(xiàn)水中溶解性有機(jī)物多達(dá)2221種,并且在飲水中也發(fā)現(xiàn)有756種,其中有近百種有機(jī)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(fā)布的環(huán)境狀況公報列出:“中國主要河流有機(jī)污染普遍,而源污染日益突出,遼河、海河污染嚴(yán)重,淮河水質(zhì)較差,……流經(jīng)城市的河段普遍受到污染?!睆墓珗罅信e的數(shù)據(jù)可以看出,我國水源水質(zhì)污染有加劇和惡化趨勢,尤其是有機(jī)污染日趨嚴(yán)重。
調(diào)查結(jié)果表明:我國大、中城市自來水公司供水廠的供水水質(zhì)基本上符合原國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-1985),35項(xiàng)指標(biāo)全年綜合平均合格率高達(dá)99.39%,但是通過輸配水管網(wǎng),二次加壓貯水設(shè)備的貯存到居民用水點(diǎn)的水龍頭,由于各種原因引起的二次污染,水質(zhì)發(fā)生了明顯的下降,造成供水水質(zhì)的惡化。目前,我國地區(qū)水源的主要污染也已由原來的以泥沙為點(diǎn)的無機(jī)濁度物質(zhì)變?yōu)楦鞣N有機(jī)物的污染,并且其中許多是有毒物質(zhì)。城市水廠的水處理濁度物質(zhì)為對象的傳統(tǒng)的常規(guī)處理也不能適應(yīng)當(dāng)前處理有機(jī)污染物的要求,水中存在對健康潛在危害的有機(jī)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(huán)保意識的增強(qiáng),這就使得用管道分質(zhì)供水方法來保證飲用水的衛(wèi)生安全得到了青睞。
2分質(zhì)供水的供水控制標(biāo)準(zhǔn)
2.1衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):國際上制定《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,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(xué)者研究發(fā)現(xiàn)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(guān)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(chǎn)生不良味道,并能損壞輸配水管道和設(shè)備。英國學(xué)者綜合各國研究成果提出飲用水的硬度指標(biāo)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(qū)飲用水,統(tǒng)常我們亦稱生飲水、直飲水,其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以2000年3月1日起強(qiáng)制執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ94-1999)為宜?!讹嬘脙羲|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》是適用于以自來水或者符生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水為原水,經(jīng)深度凈化后可供直接飲用的分質(zhì)管道供水和罐裝水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)供39項(xiàng)指標(biāo)值,標(biāo)準(zhǔn)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(jī)污染;細(xì)菌總數(shù)和總大腸菌群等細(xì)菌學(xué)指標(biāo)都做了與世界衛(wèi)生組織和美國、日本、歐共體的現(xiàn)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相接近的限值。
2.2水量標(biāo)準(zhǔn)建筑與居住小區(qū)直飲水在設(shè)計中,普遍采用用水標(biāo)準(zhǔn)取5L/人·天,(對于南方地區(qū)及北方的大城市、特大城市,還可放寬至8L人·天),每戶人數(shù)為5人。對于辦公室直飲水,在設(shè)計中普遍采用的用水量標(biāo)準(zhǔn)取2L/人·天。
3分質(zhì)供水處理技術(shù)
建筑與居住小區(qū)飲用凈水分質(zhì)供水工程一般是以市政自來水為原水進(jìn)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(zhì)和有機(jī)污染物以及自來水在輸水系統(tǒng)中的二次污染物。應(yīng)當(dāng)綜合建筑和居住小區(qū)的特點(diǎn)和原水中所含污染物的不同綜合考慮,常用的分質(zhì)供水處理技術(shù)有:機(jī)械處理、活性炭處理、膜處理和消毒處理等技術(shù)。
3.1機(jī)械處理機(jī)械處理也成介質(zhì)過濾,它是采用精選并且按一定粒度進(jìn)行級配的石英砂,或石英砂與無煙煤共同做為濾料來進(jìn)行過濾。通過過濾可以達(dá)到去除水中較大顆粒物質(zhì),改善水質(zhì)并能保證后續(xù)工序的正常運(yùn)行和處理效果。
當(dāng)市政自來水通過長距離輸送、鐵質(zhì)輸水管道對自來水造成鐵污染時,可采用預(yù)曝氣,通過精選并且按照一定粒度進(jìn)行級配的錳砂做濾料來進(jìn)行過濾以濾除水質(zhì)的鐵離子,以保證后續(xù)工序的正常進(jìn)行。
3.2活性炭處理技術(shù)活性炭處理技術(shù)是深度凈化的重要而有效的技術(shù)之一,它是利用活性炭結(jié)構(gòu)具有發(fā)達(dá)的孔隙,比表面積大,從而具有良好的吸附特性,達(dá)到去除水中的有機(jī)污染物和氯消毒后的氯化副產(chǎn)物。
3.3膜處理技術(shù)近年來國內(nèi)、外膜處理技術(shù)在水處理領(lǐng)域中發(fā)展迅速,它也適應(yīng)了當(dāng)前生活飲水深度處理的要求。膜處理技術(shù)的凈化機(jī)理是籍膜的微孔篩分作用,但是在篩分的同時也會發(fā)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(zhì)在孔中阻塞微孔。所以膜的選擇應(yīng)根據(jù)被分離介質(zhì)的粒徑選擇膜的孔徑,還必須選用與被膜分離介質(zhì)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(jìn)水?dāng)D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(jié)構(gòu)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(xiàn)分離皮層可能具有納米級微孔結(jié)構(gòu)。納濾膜能有效去除水中致突變物質(zhì),使Ames試驗(yàn)陽性水變?yōu)殛幮?,總有機(jī)碳(TOC)去除率可高達(dá)90%,可有效地去除硬度,完全去除色度,在處理過程中不產(chǎn)生副產(chǎn)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(xì)菌、病毒、寄生蟲、降低配水管網(wǎng)細(xì)菌滋生的可能性,提高了供水水質(zhì)的安全。所以納濾適用于硬度和有機(jī)物高的原水進(jìn)一步凈化。即當(dāng)原水的總硬度超過300mg/L,溶解性總固體超過500mg兒,有機(jī)物含量高的情況下,采用納濾技術(shù)來處理時特別適用的。
4分質(zhì)供水的處理工藝流程
城市自來水的原水如果受到有機(jī)污染的情況嚴(yán)重,自來水的水質(zhì)很差,則應(yīng)根據(jù)自來水水質(zhì)檢測資料,通過試驗(yàn)確定處理工藝流程??梢韵嘈牛跃苓^濾+納濾+消毒的工藝流程將隨著納濾膜的技術(shù)改進(jìn)和膜的生產(chǎn)成本的降低,成為分質(zhì)供水的主要處理工藝流程。
目前建筑與居住小區(qū)集中分質(zhì)供水工程建設(shè)在我國正在得到進(jìn)一步的推廣,和正在被越來越多的人所認(rèn)同所接受。因?yàn)檫@是一個關(guān)系到全民的健康,關(guān)系到每個人能喝上健康長命水的工程,是一項(xiàng)造福于全民的民心工程。我們希望有關(guān)部門能通力合作,深入調(diào)查研究,加快制定有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和政策指導(dǎo)這一工作。愿這一工作能做實(shí)做好,能正常有序的發(fā)展。