自来水直饮装置设计与实现.docVIP

自来水直饮装置设计与实现 　　摘 要：经水厂一次处理后的自来水虽达到生活用水要求，但因自来水经管道传输、楼顶水箱供水或高层住宅泵供水的二次污染，用户实际是不能直接饮用的。为此，而设计一种装置，使得经过该装置流出的自来水可直接饮用。 　　关键词：自来水直饮装置；设计 　　WHO（世界卫生组织）1992年发表的一项研究报告认为：人类80％以上的疾病和50％以上的癌症与饮用水有关。时至今日，水污染状况不但没有得到解决，反而日益严重。因此，饮用水是否纯净，与我们的身体健康息息相关。 　　经水厂一次处理后的自来水虽达到生活用水要求，甚至达到国家生活饮用水卫生标准（国标GB5749-85），但因自来水经管道传输、楼顶水箱供水或高层住宅泵供水等二次污染，用户实际是不能直接饮用的。 　　原因之一，现在的自来水管网大多是铁制品，水与铁管接触，生成氧化亚铁与三氧化二铁。所以有时从水龙头里流出来的水（特别是断水后，刚来水时）呈黄色或棕色，更有甚者，有时还会流出一小片、一小片的铁锈。 　　原因之二，氯是一种强氧化剂，具有刺鼻的气味和口感异味，是国际上广泛使用的自来水消毒剂。自来水出厂前经过加氯消毒，出厂后应有适量的剩余氯气存在于水中，保证具有持续的杀菌能力，控制水中细菌繁殖。国标GB5749-85规定，管网末稍每升水中余氯不应低于0.05毫克。但氯气是有毒的，且游离氯与一部分有机物结合形成致癌物──三氯甲烷。而饮用自来水时，余氯完全是一种多余的物质，其杀菌的功效在自来水出了水龙头已经不再为人体所需要。 　　自来水通过煮沸过程虽能够杀灭水中的一些致病微生物；能够有效去除或者说能够去除相当一部分三氯甲烷（挥发掉了），但水中其它的微量污染物并没有去除，而一些难挥发性的卤代有机物增加了。因此，水中的污染物与有机物只有通过其他方法来去除。 　　目前对自来水二次污染的预防及去除已受到国际、国内的广泛关注。推广自来水终端深加工与处理是消除自来水二次污染最有效、最根本的途径和方式。 　　1．几种饮用水对比 　　1.1 矿泉水 　　矿泉水中的某些微量元素含量比天然水多的多，若长期饮用矿泉水，体内某些微量元素可能摄入过量，超过人体所需。 　　1.2 纯净水 　　纯净水是指水中除水以外不存在其它物质，也就是说，纯净水不仅除去了水中的细菌等对人体有害物质，同时也除去了水中对人体有益的各种微量元素和矿物质，与矿泉水相反，走向了另一个极端。若长期饮用纯净水，人就不能从水中获取必需的钙等矿物质，对身体不利。纯净水的另一个通病是水质呈弱酸性，长期饮用酸性的水，对人体是有害的。 　　1.3 饮料 　　饮料虽然给人较好的口感，也有一定的营养，但一般都含有较多的糖和色素。过量的糖会转化为脂肪，引起肥胖或其他疾病；从石油或煤焦油中提炼的色素，更是潜在的致癌物质。假如用饮料来替代白开水，天长日久，对健康的影响可想而知。 　　1.4 天然水 　　人类在漫长的进化过程中已和天然水结下不解之缘。天然水中溶解有各种矿物质和微量元素，其含量与人体内各种微量元素基本平衡，符合人体的正常需求，人体中所需的微量元素除了食物之外，也要靠水补充。因此，天然水在人体健康中的位置是不可替代的。 　　无论是矿泉水、纯净水或饮料，对人体健康的作用，都无法取代无污染的天然水或来自天然水的无污染的自来水。 　　2．设计思想 　　在现有管网基础上，如能在用户终端安装一种具有过滤铁锈与悬浮物、吸附余氯与异味、杀灭细菌与病毒等功能的装置，使得用户可直接饮用流经该装置的自来水（无需烧煮），既卫生、方便、经济、省时，又节约能源。设计要求如下： 　　（1）直饮水流量大于每秒50毫升（一般饮水机为每秒40～45毫升）。 　　（2）微滤膜、活性碳清洗与更换方便。 　　（3）　紫外光源耗电小于15w，总耗电小于20w。 　　（4）仅当有水有电时才出水。 　　（5）具有自动断水断电功能。 　　（6）具有紫外光源发光指示功能等。 　　3．实现方法 　　3.1 微滤膜过滤 　　膜过滤是物理性的固液分离技术，它是以膜孔把水滤过，将水中杂质截留，而没有化学变化，处理简易的技术。由于处理的是管道自来水，因此选用内压式管式微滤膜过滤方法（选用孔径为0.05～0.1μm，原水从管的内侧通过，渗透水流出管外），主要将管网末稍水中胶体、浮游生物及不溶性的铁和锰除去。 　　通过微滤膜过滤后，应优于国标GB5749-85规定浑浊度不得大于3度、2001年卫生部“卫生规范”规定浑浊度为1度的指标。 　　3.2 活性碳过滤 　　活性碳是一种经特殊处理的碳，因拥有巨大的比表面积，所以具有很强的物理吸附和化学吸附功能。因此选用活性碳过滤方法（选用每克表面积为500～1500平方米，粒度为20～30目的颗粒果