目前市場上純凈水的供給主要以瓶裝和罐裝為主，雖然其具有便捷、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)，但從造價(jià)成本方面來考慮，管網(wǎng)供水不失為一種更經(jīng)濟(jì)、方便的供水方式。由于目前國內(nèi)還沒有關(guān)于純凈水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，現(xiàn)綜合筆者對多個(gè)純凈水工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，針對純凈水管路設(shè)計(jì)總結(jié)了幾點(diǎn)看法，敬請同行提出寶貴意見和建議，共同交流。
1　管網(wǎng)布置
為避免形成管路二次污染及“死水”現(xiàn)象，整個(gè)供水管網(wǎng)應(yīng)布置成同程式循環(huán)管路，圖1是筆者常采用的幾種布置方式。圖1(a)適用于高度<50 m、立管數(shù)較少的建筑物。
(b)適用于高度>50 m、立管數(shù)較多的高層建筑。
(c)適用于單幢小高層或高層建筑。前者的循環(huán)泵既可放在屋頂，也可放在地面設(shè)備間;后者的循環(huán)泵應(yīng)放在地面，而且管路中要考慮減壓問題。
(d)適用于多幢多層或小區(qū)建筑。
(e)適用于高、多層的群體建筑。
無論采用哪種管網(wǎng)形式，都必須進(jìn)行管網(wǎng)平差，否則仍然有可能存在回水不暢、“死水”的問題。
3　供水方式
總的來說，管道純凈水的主要供水設(shè)備有循環(huán)泵、變頻泵、電磁閥等，供水方式也不外乎以上設(shè)備的幾種組合。
循環(huán)泵可根據(jù)建筑物的規(guī)模及具體情況而設(shè)置，這種方式要求循環(huán)泵定時(shí)循環(huán)且應(yīng)避開用水高峰以延長水泵的使用壽命。泵啟停次數(shù)不宜過繁，不要超過6次/h，循環(huán)按給水的80%計(jì)。此供水方式的優(yōu)點(diǎn)是既可保證水量、水壓的要求，又可節(jié)能。缺點(diǎn)是：制水設(shè)備只能放在屋頂，對建筑的要求很高而且給安裝維修、管理帶來不便。
②變頻供水
a.變頻泵+循環(huán)泵+電磁閥聯(lián)合供水
如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)所示，白天電磁閥關(guān)閉，變頻泵根據(jù)用戶用水情況自動(dòng)變頻供水。夜間變頻泵停止工作，電磁閥打開，循環(huán)泵工作。循環(huán)水量可按給水量的計(jì)，循環(huán)時(shí)間一般為2 h，這樣既可保證白天水量的供應(yīng)又可節(jié)約電能，缺點(diǎn)是使用了變頻設(shè)備造價(jià)較高。
b.變頻泵供水
如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的電磁閥去掉，這樣供水系統(tǒng)中有兩臺(tái)變頻泵(一用一備)，互為備用?？刂谱冾l泵的小為總用水量的40%為循環(huán)(A)，當(dāng)無用戶用水時(shí)，變頻泵的循環(huán)為A;當(dāng)用戶用水量A時(shí)，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變，變頻泵隨用戶水量的變化進(jìn)行變頻供水，此時(shí)回水管中循環(huán)回水為零。如果把變頻泵的小設(shè)定得很小的話，管路中循環(huán)流速就很小，效率低，節(jié)能不顯著;而若把變頻泵的小設(shè)定得>總用水量的40%，流速就會(huì)很大，水質(zhì)不能保證，因此把變頻泵的小控制在總用水量的40%為宜。與方法a相比，在用水量
c.變頻泵+循環(huán)泵供水
如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的電磁閥去掉，制水量定為用水量的1.5倍，不論有無用戶用水，循環(huán)回水都按制水量的1/3倍循環(huán)，變頻泵則根據(jù)用戶用水量的變化進(jìn)行變頻供水。與方法b相比，循環(huán)管路保持常循環(huán)狀態(tài)，但制水設(shè)備增加，投資，占地較大，耗電多。
4　供水管材
幾種常用的純凈水管材如下：
①不銹鋼管。優(yōu)點(diǎn)：抗高壓能力強(qiáng)、抗腐蝕、抗銹能力強(qiáng);缺點(diǎn)：造價(jià)高。
②硬聚氯乙烯管(UPVC)。優(yōu)點(diǎn)：抗銹、內(nèi)壁光滑、水力條件好、易于粘合、價(jià)廉;缺點(diǎn)：粘接接口易老化、承高壓能力較差。
③交聯(lián)聚乙烯管(PEX)。優(yōu)點(diǎn)：耐溫性好、耐壓，耐穩(wěn)定性和持久性好;缺點(diǎn)：只能用金屬連接件、價(jià)高。
④鋁塑復(fù)合管(PE—Al—PE，PEX—Al—PEX)。優(yōu)點(diǎn)：保留了聚乙烯管和鋁管的優(yōu)點(diǎn)，又避免了各自缺點(diǎn)，易彎曲、耐高壓、線性膨脹系數(shù)小;缺點(diǎn)：整體壁厚不均，影響管件連接質(zhì)量，采用銅接頭，價(jià)格較貴。
⑤聚丙烯管。優(yōu)點(diǎn)：耐溫、耐寒、耐高壓，價(jià)廉;缺點(diǎn)：易龜裂，同等壓力溫度小，管壁厚。
綜上可看出，各種管材各有優(yōu)缺點(diǎn)，用戶應(yīng)從實(shí)際出發(fā)合理選用，但必須保證所選管材不會(huì)給純凈水帶來管道的二次污染。從筆者做過的多個(gè)管道純凈水的管路設(shè)計(jì)來看，大部分運(yùn)行良好，沒有出現(xiàn)明顯的給、回水不暢，“死水”等問題。

隨著科技的進(jìn)步，人們不在研發(fā)新型設(shè)備的同時(shí)也將社會(huì)需求加入了考量。利用新型反滲透技術(shù)研發(fā)的工業(yè)純水設(shè)備就是科技發(fā)展的具體表現(xiàn)。
在未普及反滲透技術(shù)時(shí)期，混床工藝一直是純水制備的主流方案。混床設(shè)備雖然可以實(shí)現(xiàn)純水的制備卻必須定期停機(jī)進(jìn)行樹脂再生，樹脂再生后水質(zhì)也很不穩(wěn)定，很難恢復(fù)與前期水質(zhì)相近的水質(zhì)。而且，混床設(shè)備體積較大，占地面積廣，操作起來非常笨重。
工作原理
滲透現(xiàn)象在自然界是常見的，比如將一根黃瓜放入鹽水中，黃瓜就會(huì)失水而變小。黃瓜中的水分子進(jìn)入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個(gè)只有水分子才能透過的薄膜將一個(gè)水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時(shí)間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了，而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個(gè)隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無止境的，到了一定高度就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。這時(shí)隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關(guān)。
在以上裝置達(dá)到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時(shí)，水分子就會(huì)由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。如果將鹽水加入以上設(shè)施的一端，并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個(gè)，一是一個(gè)有選擇性的膜，我們稱之為半透膜，二是一定的壓力。

在直飲水設(shè)備中，由于處理水量較少，對于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，所以為適應(yīng)這一要求通常采用膜過濾技術(shù)。目前，各種膜技術(shù)都有其明確適用范圍，因此在實(shí)際工藝設(shè)計(jì)過程中，必須考慮各地水源水質(zhì)特點(diǎn)以及用戶對飲用水具體要求來選用。同時(shí)還有考慮膜處理要求，在設(shè)計(jì)過程中還要加設(shè)預(yù)處理或者保安過濾器，以及前置水箱，蓄水箱和提升泵等中間設(shè)備及消毒設(shè)備。
除以上所述之外，還有活性炭的應(yīng)用。活性炭過濾與膜過濾相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如保養(yǎng)維護(hù)簡單、造價(jià)低、耗能少等，因此在管道直飲水凈化中常常與膜過濾結(jié)合作為納濾前預(yù)處理，或者與超濾組合，以發(fā)揮其優(yōu)勢。通過研究表明，對于以自來水為水源的管道直飲水系統(tǒng)中，采用活性炭與微濾和超濾兩級(jí)過濾工藝，并充分發(fā)揮二者凈化優(yōu)勢是能夠滿足直飲水水質(zhì)要求的。只有在一些城市水源污染嚴(yán)重，水源中鹽分較高的水質(zhì)深度凈化中，才建議使用納濾。除情況外，不建議使用反滲透技術(shù)。
根據(jù)廣西水處理公司以析并結(jié)合國內(nèi)管道直飲水工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出超濾膜或微濾膜分離+臭氧氧化+活性炭吸附和生物降解+臭氧(或紫外線)殺菌消毒處理工藝。這是對不同水處理機(jī)理的綜合運(yùn)用，既發(fā)揮了膜過濾優(yōu)勢，又利用活性炭氧化分解可生化有機(jī)物的功能，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、有效、實(shí)用目的。

軟化水設(shè)備，即降低水硬度的設(shè)備，主要除祛水中的鈣、鎂離子，通俗的說就是降低水的硬度的設(shè)備，起作用主要有去除水中的鈣鎂離子、活化水質(zhì)，殺菌滅藻，防垢除垢。軟化水設(shè)備在軟化水的過程中，不能降低水中的總含鹽量。在熱水鍋爐系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、工業(yè)冷卻系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)以及其他用水設(shè)備系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。
軟化水處理的作用
1、軟化水設(shè)備的使用節(jié)約了大量浪費(fèi)燃料
當(dāng)鍋爐結(jié)有水垢時(shí)，對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐會(huì)結(jié)生1毫米的水垢，會(huì)浪費(fèi)8%的燃料。
2、軟化水設(shè)備提高熱效率降低出力
當(dāng)鍋爐蒸發(fā)面結(jié)有水垢時(shí)，火側(cè)的熱量不能很快傳遞給水側(cè)就會(huì)降低鍋爐的出力。如果因?yàn)樗幚聿划?dāng)，鍋爐結(jié)垢，使鍋爐蒸發(fā)能力降低了三分，因供氣不足自動(dòng)作業(yè)線不能開車。
3、軟化水設(shè)備的使用降低鍋爐檢修量
鍋爐板或管道結(jié)有水垢以后，非常難以清除，特別是由于水垢引起鍋爐的泄漏，裂紋，折損，變形，腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐，而且耗費(fèi)大量人力，物力去檢修，不但縮短了運(yùn)行的時(shí)間，也增加了檢修費(fèi)用。
4、軟化水設(shè)備的應(yīng)用減少危及安全
鍋爐因水垢引起的事故，占鍋爐事故總數(shù)的20%以上，不但造成設(shè)備損失，也威脅著人身安全。而水處理的基建和運(yùn)行費(fèi)用，占各項(xiàng)節(jié)約費(fèi)用的四分。
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