論中小學(xué)校直飲水系統(tǒng)的應(yīng)用

阮錦波

摘要：本文通過筆者對發(fā)展中小學(xué)校直飲水的幾點主要因素的論述，并分析了中小學(xué)校發(fā)展直飲水的優(yōu)勢，總結(jié)了直飲水處理供應(yīng)系統(tǒng)的主要工藝。

關(guān)鍵詞：直飲水、飲水方式、直飲水處理供應(yīng)工藝

近十多年來，隨著經(jīng)濟水平的提高和科技的快速發(fā)展，人們的飲水觀念也得到了很大的改變，逐漸形成了喝各種“純凈水”、“礦泉水”、“桶裝水”等深度處理凈化水的習(xí)慣，同時由于我國中小學(xué)校師生集中，日常飲水量大，安全要求高，使得中小學(xué)生直飲水處理供應(yīng)系統(tǒng)的技術(shù)得到了政府相關(guān)部門、學(xué)校及學(xué)生家長們的重視，并快速完善和發(fā)展，目前已經(jīng)在全國很多地區(qū)得到推廣和應(yīng)用。

發(fā)展中小學(xué)校直飲水的幾點主要因素：

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)遍布，且目前全國大部分地區(qū)治污程度低，導(dǎo)致經(jīng)常會有飲用水受污染的事故發(fā)生，因此人們對日常的生活飲水安全存在擔心和憂慮。

2、自來水存在二次污染

國內(nèi)外已先后發(fā)現(xiàn)自來水中可能存在多種致癌物或致癌的前體物及新的病原微生物出現(xiàn)，同時由于自來水廠凈化水的工藝落后，供水管道腐蝕嚴重，且很多城市的二次供水水池維護保養(yǎng)不到位，造成了自來水的嚴重二次污染，對飲用自來水的人們的身體健康造成威脅。

3、桶裝水及飲料不適合人們長期飲用

市場上出現(xiàn)了大量的假冒偽劣的桶裝水，甚至存在大量回收塑料制成水桶，且普通人無法識別優(yōu)劣，長期飲用會存在較大的飲水安全隱患。同時飲料一般都要添加防腐劑來延長其保質(zhì)期，大量飲用會對人們的身體造成不良影響和傷害。

4、人們生活水平提高，自我健康意識加強

隨著社會的進步，生活水平的提高，人們對健康飲水日益重視，尤其是少年兒童時期的飲水，所以現(xiàn)階段非常適合在中小學(xué)校推廣應(yīng)用直飲水處理供應(yīng)系統(tǒng)。

5、中小學(xué)校的直飲水處理供應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)簡單，投資少，見效快

目前我國大部分中小學(xué)校的規(guī)模較小，場地集中，人員一般為幾百至幾千人，非常適合推廣建設(shè)直飲水處理供應(yīng)系統(tǒng)。學(xué)校直飲水多采用自來水為源水，凈化設(shè)備設(shè)施占地少，自動化程度高，投資少，見效快，管理方便，使用壽命長等特點。

中小學(xué)校直飲水處理供應(yīng)工藝介紹

直飲水就是通過水處理凈化技術(shù)設(shè)備把自來水深度處理后可供人們?nèi)粘Ｖ苯语嬘玫陌踩嬎Ｔ撍幚韮艋夹g(shù)源于美國、荷蘭等發(fā)達國家，同時我國對直飲水發(fā)展也非常重視，1999年建設(shè)部頒發(fā)了我們城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準《飲用凈水水質(zhì)標準》CJ94-1999，并于2005年修訂頒發(fā)了最新版本的《飲用凈水水質(zhì)標準》CJ94-2005，因此中小學(xué)校直飲水按此標準來控制是安全可靠的，也是經(jīng)濟可行的，并且也很符合我國國情。

首先直飲水供應(yīng)水量應(yīng)考慮日常飲用、食用等與身體健康有直接相關(guān)的用水量，一般按照4-6L/（人.d）的標準為宜。

常用的中小學(xué)校直飲水處理供應(yīng)的工藝有石英砂過濾、活性炭過濾、離子交換軟化、精密過濾、膜處理、消毒殺菌、儲存供應(yīng)和自動控制等主要工藝。

1、石英砂過濾

石英砂過濾一般采用粗細不同的雙層優(yōu)質(zhì)石英砂濾料過濾，可去除自來水中的鐵銹、泥沙等較大顆粒雜質(zhì)，一般要選擇合適的濾速（10m/h）和配合使用自動多路閥來控制過濾系統(tǒng)的正洗、反洗，以保證初級過濾的處理效果。

2、活性炭過濾

活性炭過濾一般采用食品級優(yōu)質(zhì)椰殼活性炭濾料過濾，利用其發(fā)達空隙和優(yōu)良吸附性能來去除自來水中的有機污染物和氯系物消毒后的氯化副產(chǎn)物等，一般要選擇合適的濾速（10m/h）和配合使用自動多路閥來控制過濾系統(tǒng)的正洗、反洗，并定期消毒或更換濾料，以保證活性炭過濾的處理效果。

3、離子交換軟化

由于我國北方地區(qū)自來水的硬度高，那么利用陽離子交換樹脂中的Na+與自來水中的Ca2+、Mg2+發(fā)生交換，達到去除硬度的目的。一般要選擇合理的交換時間、樹脂再生，配合使用再生鹽箱及鹽閥，通過軟化型自動多路閥來控制離子交換系統(tǒng)的軟化效果。

4、精密過濾器

又稱保安過濾器，由于前面預(yù)處理都有較小顆粒的濾料，且濾速較快，那么為了保證后面的膜處理系統(tǒng)的安全，避免顆粒物在高壓泵的高壓輸送下?lián)魤哪て话悴捎?.02μm或1μm的熔噴PP濾芯或者5μm的線繞濾芯，可有效保護后面膜的安全使用和處理效果。

5、膜處理工藝

中小學(xué)校直飲水處理供應(yīng)系統(tǒng)一般采用反滲透膜（RO）和納濾（NF），自來水通過前面的預(yù)處理，可以達到膜系統(tǒng)的進水水質(zhì)要求。

反滲透膜能截留大于0.00001微米的物質(zhì)，是最精細的一種膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機物，同時允許水分子通過。反滲透膜一般用高分子材料制成，其表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，可將水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水。

納濾（NF）用于將相對分子質(zhì)量較小的物質(zhì)，如無機鹽或葡萄糖、蔗糖等小分子有機物從溶劑中分離出來。納濾又稱為低壓反滲透，是膜分離技術(shù)的一種新興領(lǐng)域，其分離性能介于反滲透和超濾之間，允許一些無機鹽和某些溶劑透過膜，從而達到分離的效果。能截留分子量大于200的有機物以及多價離子，允許小分子有機物和單價離子透過；可在高溫、酸、堿等苛刻條件下運行，膜耐受的條件范圍寬，濃縮倍數(shù)高，耐污染；運行壓力低，膜通量高，裝置運行費用低，能耗極低（唯一驅(qū)動力是壓力）。

6、消毒殺菌

目前直飲水處理供應(yīng)系統(tǒng)主要消毒殺菌有以下2種方式

（1）臭氧

臭氧（O3）是很強的氧化劑和殺菌劑，因而它既可以殺死水中的細菌又可氧化某些還原物質(zhì)，如把三鹵甲烷（THMs）氧化為CO2和HCl。臭氧的殺菌效果主要取決于水中臭氧的含量，臭氧與水混合后形成的臭氧水溶液具有很強的殺菌作用，它能夠迅速、廣泛地殺滅多種微生物和致病菌。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，直飲水中的臭氧水濃度一般應(yīng)為0.2mg/l以上，采用臭氧對直飲水消毒滅菌不存在任何對人體有害的殘留物，對提高飲水的消毒質(zhì)量問題非常有效。

（2）紫外線

紫外線殺菌是紫外線波長在240～280nm范圍內(nèi)最具殺破壞細菌病毒中的DNA（脫氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子結(jié)構(gòu)，造成生長性細胞死亡和（或）再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。尤其在波長為253.7時紫外線的殺菌作用最強。目前對于各種燈殺菌效率的比較尚缺乏一種按輻射波長衡量的殺菌效果的權(quán)重分析方式，僅采用單位面積的輻射功衡量的輻射劑量指標是不完全的，必須結(jié)合輻射波長、水層厚度、水質(zhì)和運行環(huán)境因素來考慮。

7、直飲水儲存和輸送

由于中小學(xué)校的學(xué)生用水時間比較集中，且單次用水量較大，應(yīng)設(shè)置安全足容的直飲水儲存容器和安全節(jié)能的輸送管路，一般采用食品級SUS304不銹鋼儲水箱和輸送水管路，部分學(xué)?？刹捎檬称芳塒PR安全飲用水水管輸送，并指定管道系統(tǒng)定期消毒制度，以保障供水安全。若學(xué)校規(guī)模較大，可采用變頻恒壓供水系統(tǒng)將直飲水輸送到各個飲水點，這樣比較節(jié)能環(huán)保。

8、自動化控制工藝

中小學(xué)校直飲水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)PLC自動運行控制系統(tǒng)，應(yīng)單獨設(shè)置控制操作箱，做到運行可靠，易于管理，無人值守，超標遠程報警等功能。自控系統(tǒng)應(yīng)包括過濾系統(tǒng)的自動制水、停水、正洗、反洗和再生等，可實現(xiàn)在線實時檢測儀表，并顯示直飲水水壓、水量、PH、電導(dǎo)率等指標數(shù)值，同時應(yīng)有系統(tǒng)安全保護程序（如無水、水滿、過壓、電機缺相、過熱、切換及水質(zhì)超標的自保功能），能依據(jù)反饋信號進行相應(yīng)的調(diào)整和防止系統(tǒng)損壞的風險發(fā)生。

2017年7月于深圳