管道直飲水系統：設計·控制·運行·管理

1.實用性強，管道直飲水是我國當下快速提高居民飲水質量的一種手段之一，本書對管道直飲水的關鍵工藝進行了較詳細的剖析，可使相關工程設計和運營管理人員加深對管道直飲水系統的認識，掌握相關規范要求和質控要求，為大眾提供保質保量的直飲水。 2.內容全面，管道直飲水系統是一個多學科的交叉產物，既有水處理的知識應用，又有膜分離技術的支撐，還有市政工程、電控技術等理論應用。本書概括了我國管道直飲水的誕生、發展以及存在的問題，細致地闡述管道直飲水的制備、設計、控制技術等，以及詳實的工程案例，完整地展現了管道直飲水的生產鏈、運營鏈。 3.理論與實際相結合，本書盡可能地總結了當下管道直飲水研究發展的動態，用于指導管道直飲水制備。對從事相關工作的研究人員、工程技術人員、管理人員來說，既能汲取扎實的理論知識，又能參考詳實的工程案例。

飲用水安全事關人體健康和人民幸福生活，確保飲用水安全是經濟可持續發展和社會持久穩定的頭等大事。我國絕大多數城鎮以河流或水庫水作為飲用水源，但近年來地表水污染問題日益顯著，地表水污染引起飲用水源水質達標率下降的問題時有發生，并且現有城鎮飲用水常規制水工藝不能有效去除有機微污染及重金屬微污染，不能確保制備的飲用水長期穩定達標；另外，部分自來水廠處理工藝相對落后及設備老化問題較突出，供水管網老化以及二次供水產生的二次污染問題不容忽視，影響了用戶端飲用水水質；再則，隨著生活水平的提高，人們不僅期望水質長期穩定達標，還對飲用水的口感等品質有了新的要求，期望提供潔凈、健康的直飲水的呼聲越來越大。自從1996 年上海率先在錦華小區建成第一個管道直飲水系統后，管道直飲水系統猶如雨后春筍，迅速在北京、深圳、廣州、包頭等城市相繼發展起來，成了未來居民飲用水發展的必然趨勢。管道直飲水，不僅可以滿足人們對健康飲水日益增長的需求，還可以節約有限的資源與能源，較好地解決了當下自來水高質低用和低質高用的矛盾。但目前對直飲水系統的設計規范、控制措施和運營管理等要求缺乏統一認識，不利于直飲水系統的大范圍推廣。為此，編者根據20 多年來在廣東益民環?？萍脊煞萦邢薰緩氖鹿艿乐憋嬎到y的設計、建設和運營管理方面的實踐經驗，就管道直飲水系統的設計、控制、運行與管理方法進行了歸納和總結，編寫了此書。
本書系統闡述管道直飲水的概念、標準、制備工藝、設計、控制和運行管理技術以及工程實踐。全書共分6 章：第1 章“緒論”，主要介紹了飲水的重要性、城鎮常規供水方式及其弊端、管道直飲水概述、飲用水標準、國內外管道直飲水的發展狀況與趨勢；第2 章“管道直飲水的制備技術”，著重介紹管道直飲水的預處理技術、膜分離技術以及強化消毒技術；第3 章“管道直飲水系統的設計”，著重介紹管道直飲水的設計要求、工藝設計、管網設計及管材選型、設計計算及設備選型；第4 章“管道直飲水系統的控制技術”，主要介紹管道直飲水控制系統的功能與組成、設計與編程、直飲水智慧水務、配置要求、操作程序及維護等；第5 章“管道直飲水系統的運行維護和管理”，主要介紹管道直飲水系統運行維護和管理的一般規定、管網及設施維護、水質監測與管理等；第6 章“管道直飲水系統的工程實踐”，著重總結直飲水在住宅小區、商業街、學校、賓館及辦公樓等功能區的工程實踐經驗。
本書以飲用水深度凈化與消毒理論和方法為基礎，注重應用實踐，同時注重內容的先進性和實用性，書后附有生活飲用水衛生標準、飲用凈水水質標準和建筑與小區管道直飲水系統技術規程，便于讀者參考。
本書由黃水木主編，具體編寫分工如下：第1 章由黃水木編寫；第2 章、第3 章由蔣娜莎編寫；第4 章由趙英桃編寫；第5 章由蔣娜莎、周建雄、姚祖明編寫；第6 章由黃水木、趙英桃、俞軍令、卜冬玖編寫。全書由暨南大學金臘華教授審稿，并由黃水木統稿并定稿。
限于編者水平和編寫時間，書中難免有疏漏及不足之處，敬請讀者批評指正。

編 者
2021 年6 月

黃水木，畢業于武漢城市建設學院給水排水專業，在中南建筑設計院從事給水管網設計工作多年；2000年，創辦廣東益民環?？萍脊煞萦邢薰?，從事管道直飲水深度處理的技術開發和應用，是我國較早一批從事管道直飲水行業的開拓者之一。目前，益民公司已建成幾十個管道直飲水系統工程，并承擔部分管道直飲水系統的運營維護，累積了豐富的技術和管理經驗；曾參與《優質飲用水成套設備的研究與開發》、《管道直飲水水站運行遠程監控技術的研究應用》等多個科研攻關項目；參與起草了建設部行業標準《管道直飲水系統技術規程》（CJJ 110-2006）。

本書以管道直飲水為主線，主要介紹了管道直飲水的概念、標準、制備工藝、設計、控制和運行管理技術以及工程實踐。全書共分6 章，其中第1 章主要介紹飲水的重要性、城鎮常規供水方式及其弊端、管道直飲水概述、飲用水標準、國內外相關技術發展狀況與趨勢；第2 章著重介紹管道直飲水的預處理、膜分離以及強化消毒技術；第3～第5 章著重介紹管道直飲水系統的設計、控制技術、運行維護和管理；第6 章總結管道直飲水在住宅小區、商業街、學校、賓館及辦公樓等場所的工程實踐經驗。
本書具有較強的技術應用性和針對性，可供從事管道直飲水系統設計、控制、運行、管理等工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學校市政工程、環境科學與工程等相關專業師生參閱。

第1章 緒 論
1.1 背景介紹     002
1.1.1 飲水的重要性      002
1.1.2 城鎮常規供水方式      002
1.1.3 城鎮常規供水方式的弊端     004
1.2 管道直飲水概述     005
1.2.1 管道直飲水的產生      005
1.2.2 管道直飲水的定位      008
1.2.3 管道直飲水系統      008
1.3 飲用水標準     009
1.3.1 飲用水水質標準      009
1.3.2 水源水質標準      020
1.4 國內外管道直飲水的發展狀況與趨勢     020
1.4.1 國外管道直飲水發展狀況     021
1.4.2 國內管道直飲水發展狀況     021
1.4.3 管道直飲水的發展趨勢      023
參考文獻      024

第2章 管道直飲水的制備技術
2.1 管道直飲水的預處理技術     026
2.1.1 預處理的目的      026
2.1.2 預處理裝置的構成      026
2.2 管道直飲水的膜分離技術     036
2.2.1 基本概念       036
2.2.2 分離膜的分類及特點      038
2.2.3 管道直飲水的膜分離技術應用     040
2.3 管道直飲水的強化消毒技術     054
2.3.1 強化消毒的目的      054
2.3.2 消毒原理       054
2.3.3 氯化消毒       058
2.3.4 二氧化氯消毒      064
2.3.5 臭氧消毒       065
2.3.6 紫外線消毒      070
2.3.7 幾種消毒技術比較      073
參考文獻      074

第3章 管道直飲水系統的設計
3.1 管道直飲水系統的設計要求     078
3.1.1 專業術語       078
3.1.2 系統整體設計要求      078
3.1.3 深度凈水工藝要求      081
3.2 管道直飲水系統的工藝設計     084
3.2.1 預處理工藝設計      084
3.2.2 膜處理工藝設計      089
3.2.3 后處理工藝設計      090
3.3 管道直飲水系統的管網設計及管材選型    091
3.3.1 管網設計       091
3.3.2 直飲水管材選型      095
3.4 管道直飲水系統的設計計算及設備選型    097
3.4.1 設計計算       097
3.4.2 設備選型       101
參考文獻      111

第4章 管道直飲水系統的控制技術
4.1 管道直飲水控制系統的功能與組成     113
4.1.1 管道直飲水控制系統的功能     113
4.1.2 管道直飲水控制系統的組成     113
4.2 管道直飲水控制系統的設計與編程     117
4.2.1 管道直飲水控制系統的電源設計     117
4.2.2 管道直飲水控制系統的核心器件選型    118
4.2.3 管道直飲水控制系統的其他電氣設計    118
4.2.4 管道直飲水控制系統的編程與調試     122
4.2.5 管道直飲水控制系統的故障自診斷     122
4.3 直飲水智慧水務     123
4.3.1 直飲水系統遠程控制系統的發展歷程    123
4.3.2 直飲水智慧水務的應用前景     126
4.3.3 直飲水智慧水務的實現目標     127
4.3.4 應用實例       129
4.4 管道直飲水控制系統的配置要求     132
4.4.1 凈水處理控制系統配置      132
4.4.2 機械過濾器控制配置      133
4.4.3 膜系統及消毒裝置控制配置     133
4.4.4 精密過濾器控制配置      133
4.5 管道直飲水控制系統的操作程序     134
4.5.1 管道直飲水控制系統急停操作     134
4.5.2 管道直飲水控制系統運行操作     134
4.6 管道直飲水控制系統的維護     138
4.6.1 管道直飲水控制系統的故障與診斷     138
4.6.2 管道直飲水控制系統的維護與保養     139
參考文獻      139

第5章 管道直飲水系統的運行維護和管理
5.1 管道直飲水系統運行維護和管理的一般規定    141
5.1.1 凈水站運行維護及管理規定      141
5.1.2 運行維護及管理人員規定     141
5.1.3 生產運行記錄及報表規定     141
5.1.4 水質檢測及其記錄規定     142
5.2 管道直飲水系統管網及設施維護     142
5.2.1 室外管網和設施維護      142
5.2.2 室內管網維護      143
5.3 管道直飲水系統水質監測與管理     144
5.3.1 管道直飲水水質檢驗項目及頻率     144
5.3.2 水樣采集點設置及數量     144
5.3.3 水質在線監測的維護管理     145
參考文獻      146

第6章 管道直飲水系統的工程實踐
6.1 住宅小區管道直飲水工程實踐    148
6.1.1 廣州ZH 住宅小區管道直飲水工程     148
6.1.2 廣州HJ 住宅小區管道直飲水工程     156
6.2 商業街管道直飲水工程實踐     163
6.2.1 工程概況       163
6.2.2 原水情況       163
6.2.3 工藝流程       163
6.2.4 凈水站平面布局      166
6.2.5 監測、控制系統      168
6.2.6 運營維護情況      168
6.3 學校管道直飲水系統工程實踐    169
6.3.1 直飲水站規模設計      170
6.3.2 直飲水站工藝設計      170
6.3.3 主要設備選型      172
6.3.4 凈水站平面布置      173
6.3.5 凈水站電氣設計      175
6.3.6 供水管網設計      176
6.4 賓館管道直飲水系統工程實踐    176
6.4.1 凈水工藝設計      177
6.4.2 主要設備選型      178
6.4.3 供水站的設計      178
6.4.4 管網設計       180
6.4.5 直飲水系統沖洗、消毒與驗收     180
6.5 辦公樓管道直飲水系統工程實踐     181
6.5.1 直飲水站規模      181
6.5.2 凈水工藝設計      181
6.5.3 凈水站平面布置      181
6.5.4 供水管網設計      184
6.5.5 直飲水系統沖洗、消毒與驗收     184

附 錄
附錄1 生活飲用水衛生標準     186
附錄2 飲用凈水水質標準      193
附錄3 建筑與小區管道直飲水系統技術規程    195