管道直飲水系統(tǒng)：設(shè)計(jì)·控制·運(yùn)行·管理

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(biāo)準(zhǔn)、制備工藝、設(shè)計(jì)、控制和運(yùn)行管理技術(shù)以及工程實(shí)踐。全書共分6 章，其中第1 章主要介紹飲水的重要性、城鎮(zhèn)常規(guī)供水方式及其弊端、管道直飲水概述、飲用水標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢；第2 章著重介紹管道直飲水的預(yù)處理、膜分離以及強(qiáng)化消毒技術(shù)；第3～第5 章著重介紹管道直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制技術(shù)、運(yùn)行維護(hù)和管理；第6 章總結(jié)管道直飲水在住宅小區(qū)、商業(yè)街、學(xué)校、賓館及辦公樓等場所的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
本書具有較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用性和針對性，可供從事管道直飲水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制、運(yùn)行、管理等工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學(xué)校市政工程、環(huán)境科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)師生參閱。

黃水木，畢業(yè)于武漢城市建設(shè)學(xué)院給水排水專業(yè)，在中南建筑設(shè)計(jì)院從事給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作多年；2000年，創(chuàng)辦廣東益民環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，從事管道直飲水深度處理的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用，是我國較早一批從事管道直飲水行業(yè)的開拓者之一。目前，益民公司已建成幾十個(gè)管道直飲水系統(tǒng)工程，并承擔(dān)部分管道直飲水系統(tǒng)的運(yùn)營維護(hù)，累積了豐富的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)；曾參與《優(yōu)質(zhì)飲用水成套設(shè)備的研究與開發(fā)》、《管道直飲水水站運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的研究應(yīng)用》等多個(gè)科研攻關(guān)項(xiàng)目；參與起草了建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（CJJ 110-2006）。

1.實(shí)用性強(qiáng)，管道直飲水是我國當(dāng)下快速提高居民飲水質(zhì)量的一種手段之一，本書對管道直飲水的關(guān)鍵工藝進(jìn)行了較詳細(xì)的剖析，可使相關(guān)工程設(shè)計(jì)和運(yùn)營管理人員加深對管道直飲水系統(tǒng)的認(rèn)識，掌握相關(guān)規(guī)范要求和質(zhì)控要求，為大眾提供保質(zhì)保量的直飲水。 2.內(nèi)容全面，管道直飲水系統(tǒng)是一個(gè)多學(xué)科的交叉產(chǎn)物，既有水處理的知識應(yīng)用，又有膜分離技術(shù)的支撐，還有市政工程、電控技術(shù)等理論應(yīng)用。本書概括了我國管道直飲水的誕生、發(fā)展以及存在的問題，細(xì)致地闡述管道直飲水的制備、設(shè)計(jì)、控制技術(shù)等，以及詳實(shí)的工程案例，完整地展現(xiàn)了管道直飲水的生產(chǎn)鏈、運(yùn)營鏈。 3.理論與實(shí)際相結(jié)合，本書盡可能地總結(jié)了當(dāng)下管道直飲水研究發(fā)展的動態(tài)，用于指導(dǎo)管道直飲水制備。對從事相關(guān)工作的研究人員、工程技術(shù)人員、管理人員來說，既能汲取扎實(shí)的理論知識，又能參考詳實(shí)的工程案例。

飲用水安全事關(guān)人體健康和人民幸福生活，確保飲用水安全是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會持久穩(wěn)定的頭等大事。我國絕大多數(shù)城鎮(zhèn)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(zhì)達(dá)標(biāo)率下降的問題時(shí)有發(fā)生，并且現(xiàn)有城鎮(zhèn)飲用水常規(guī)制水工藝不能有效去除有機(jī)微污染及重金屬微污染，不能確保制備的飲用水長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；另外，部分自來水廠處理工藝相對落后及設(shè)備老化問題較突出，供水管網(wǎng)老化以及二次供水產(chǎn)生的二次污染問題不容忽視，影響了用戶端飲用水水質(zhì)；再則，隨著生活水平的提高，人們不僅期望水質(zhì)長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，還對飲用水的口感等品質(zhì)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(qū)建成第一個(gè)管道直飲水系統(tǒng)后，管道直飲水系統(tǒng)猶如雨后春筍，迅速在北京、深圳、廣州、包頭等城市相繼發(fā)展起來，成了未來居民飲用水發(fā)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(jié)約有限的資源與能源，較好地解決了當(dāng)下自來水高質(zhì)低用和低質(zhì)高用的矛盾。但目前對直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范、控制措施和運(yùn)營管理等要求缺乏統(tǒng)一認(rèn)識，不利于直飲水系統(tǒng)的大范圍推廣。為此，編者根據(jù)20 多年來在廣東益民環(huán)保科技股份有限公司從事管道直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營管理方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就管道直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制、運(yùn)行與管理方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)，編寫了此書。
本書系統(tǒng)闡述管道直飲水的概念、標(biāo)準(zhǔn)、制備工藝、設(shè)計(jì)、控制和運(yùn)行管理技術(shù)以及工程實(shí)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(zhèn)常規(guī)供水方式及其弊端、管道直飲水概述、飲用水標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)外管道直飲水的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢；第2 章“管道直飲水的制備技術(shù)”，著重介紹管道直飲水的預(yù)處理技術(shù)、膜分離技術(shù)以及強(qiáng)化消毒技術(shù)；第3 章“管道直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，著重介紹管道直飲水的設(shè)計(jì)要求、工藝設(shè)計(jì)、管網(wǎng)設(shè)計(jì)及管材選型、設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型；第4 章“管道直飲水系統(tǒng)的控制技術(shù)”，主要介紹管道直飲水控制系統(tǒng)的功能與組成、設(shè)計(jì)與編程、直飲水智慧水務(wù)、配置要求、操作程序及維護(hù)等；第5 章“管道直飲水系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和管理”，主要介紹管道直飲水系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和管理的一般規(guī)定、管網(wǎng)及設(shè)施維護(hù)、水質(zhì)監(jiān)測與管理等；第6 章“管道直飲水系統(tǒng)的工程實(shí)踐”，著重總結(jié)直飲水在住宅小區(qū)、商業(yè)街、學(xué)校、賓館及辦公樓等功能區(qū)的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
本書以飲用水深度凈化與消毒理論和方法為基礎(chǔ)，注重應(yīng)用實(shí)踐，同時(shí)注重內(nèi)容的先進(jìn)性和實(shí)用性，書后附有生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和建筑與小區(qū)管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)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(xué)金臘華教授審稿，并由黃水木統(tǒng)稿并定稿。
限于編者水平和編寫時(shí)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

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(zhèn)常規(guī)供水方式      002
1.1.3 城鎮(zhèn)常規(guī)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(chǎn)生      005
1.2.2 管道直飲水的定位      008
1.2.3 管道直飲水系統(tǒng)      008
1.3 飲用水標(biāo)準(zhǔn)     009
1.3.1 飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)      009
1.3.2 水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)      020
1.4 國內(nèi)外管道直飲水的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢     020
1.4.1 國外管道直飲水發(fā)展?fàn)顩r     021
1.4.2 國內(nèi)管道直飲水發(fā)展?fàn)顩r     021
1.4.3 管道直飲水的發(fā)展趨勢      023
參考文獻(xiàn)      024

第2章 管道直飲水的制備技術(shù)
2.1 管道直飲水的預(yù)處理技術(shù)     026
2.1.1 預(yù)處理的目的      026
2.1.2 預(yù)處理裝置的構(gòu)成      026
2.2 管道直飲水的膜分離技術(shù)     036
2.2.1 基本概念       036
2.2.2 分離膜的分類及特點(diǎn)      038
2.2.3 管道直飲水的膜分離技術(shù)應(yīng)用     040
2.3 管道直飲水的強(qiáng)化消毒技術(shù)     054
2.3.1 強(qiáng)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(shù)比較      073
參考文獻(xiàn)      074

第3章 管道直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 管道直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求     078
3.1.1 專業(yè)術(shù)語       078
3.1.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求      078
3.1.3 深度凈水工藝要求      081
3.2 管道直飲水系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)     084
3.2.1 預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)      084
3.2.2 膜處理工藝設(shè)計(jì)      089
3.2.3 后處理工藝設(shè)計(jì)      090
3.3 管道直飲水系統(tǒng)的管網(wǎng)設(shè)計(jì)及管材選型    091
3.3.1 管網(wǎng)設(shè)計(jì)       091
3.3.2 直飲水管材選型      095
3.4 管道直飲水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型    097
3.4.1 設(shè)計(jì)計(jì)算       097
3.4.2 設(shè)備選型       101
參考文獻(xiàn)      111

第4章 管道直飲水系統(tǒng)的控制技術(shù)
4.1 管道直飲水控制系統(tǒng)的功能與組成     113
4.1.1 管道直飲水控制系統(tǒng)的功能     113
4.1.2 管道直飲水控制系統(tǒng)的組成     113
4.2 管道直飲水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與編程     117
4.2.1 管道直飲水控制系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)     117
4.2.2 管道直飲水控制系統(tǒng)的核心器件選型    118
4.2.3 管道直飲水控制系統(tǒng)的其他電氣設(shè)計(jì)    118
4.2.4 管道直飲水控制系統(tǒng)的編程與調(diào)試     122
4.2.5 管道直飲水控制系統(tǒng)的故障自診斷     122
4.3 直飲水智慧水務(wù)     123
4.3.1 直飲水系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程    123
4.3.2 直飲水智慧水務(wù)的應(yīng)用前景     126
4.3.3 直飲水智慧水務(wù)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)     127
4.3.4 應(yīng)用實(shí)例       129
4.4 管道直飲水控制系統(tǒng)的配置要求     132
4.4.1 凈水處理控制系統(tǒng)配置      132
4.4.2 機(jī)械過濾器控制配置      133
4.4.3 膜系統(tǒng)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(tǒng)的操作程序     134
4.5.1 管道直飲水控制系統(tǒng)急停操作     134
4.5.2 管道直飲水控制系統(tǒng)運(yùn)行操作     134
4.6 管道直飲水控制系統(tǒng)的維護(hù)     138
4.6.1 管道直飲水控制系統(tǒng)的故障與診斷     138
4.6.2 管道直飲水控制系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)     139
參考文獻(xiàn)      139

第5章 管道直飲水系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和管理
5.1 管道直飲水系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和管理的一般規(guī)定    141
5.1.1 凈水站運(yùn)行維護(hù)及管理規(guī)定      141
5.1.2 運(yùn)行維護(hù)及管理人員規(guī)定     141
5.1.3 生產(chǎn)運(yùn)行記錄及報(bào)表規(guī)定     141
5.1.4 水質(zhì)檢測及其記錄規(guī)定     142
5.2 管道直飲水系統(tǒng)管網(wǎng)及設(shè)施維護(hù)     142
5.2.1 室外管網(wǎng)和設(shè)施維護(hù)      142
5.2.2 室內(nèi)管網(wǎng)維護(hù)      143
5.3 管道直飲水系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測與管理     144
5.3.1 管道直飲水水質(zhì)檢驗(yàn)項(xiàng)目及頻率     144
5.3.2 水樣采集點(diǎn)設(shè)置及數(shù)量     144
5.3.3 水質(zhì)在線監(jiān)測的維護(hù)管理     145
參考文獻(xiàn)      146

第6章 管道直飲水系統(tǒng)的工程實(shí)踐
6.1 住宅小區(qū)管道直飲水工程實(shí)踐    148
6.1.1 廣州ZH 住宅小區(qū)管道直飲水工程     148
6.1.2 廣州HJ 住宅小區(qū)管道直飲水工程     156
6.2 商業(yè)街管道直飲水工程實(shí)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(jiān)測、控制系統(tǒng)      168
6.2.6 運(yùn)營維護(hù)情況      168
6.3 學(xué)校管道直飲水系統(tǒng)工程實(shí)踐    169
6.3.1 直飲水站規(guī)模設(shè)計(jì)      170
6.3.2 直飲水站工藝設(shè)計(jì)      170
6.3.3 主要設(shè)備選型      172
6.3.4 凈水站平面布置      173
6.3.5 凈水站電氣設(shè)計(jì)      175
6.3.6 供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)      176
6.4 賓館管道直飲水系統(tǒng)工程實(shí)踐    176
6.4.1 凈水工藝設(shè)計(jì)      177
6.4.2 主要設(shè)備選型      178
6.4.3 供水站的設(shè)計(jì)      178
6.4.4 管網(wǎng)設(shè)計(jì)       180
6.4.5 直飲水系統(tǒng)沖洗、消毒與驗(yàn)收     180
6.5 辦公樓管道直飲水系統(tǒng)工程實(shí)踐     181
6.5.1 直飲水站規(guī)模      181
6.5.2 凈水工藝設(shè)計(jì)      181
6.5.3 凈水站平面布置      181
6.5.4 供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)      184
6.5.5 直飲水系統(tǒng)沖洗、消毒與驗(yàn)收     184

附 錄
附錄1 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)     186
附錄2 飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)      193
附錄3 建筑與小區(qū)管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程    195