當(dāng)時(shí)代的步伐邁進(jìn)21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)日新月異，人們的生活也翻天覆地，但蔚藍(lán)的天，潔白的云，純凈的水，清新的空氣，這些人類生存的基本要素，卻成了眾多世人夢(mèng)想中的奢侈。另一方面，隨著生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，人們對(duì)飲用水的品質(zhì)提出了新的概念和要求，飲用水與人體健康這一話題，引起了各級(jí)人民政府和廣大人民群眾的廣泛關(guān)注。  
　　隨著人類社會(huì)工業(yè)化的高速發(fā)展，水的污染越來(lái)越嚴(yán)重，水中的成分越來(lái)越復(fù)雜，水的質(zhì)量越來(lái)越差，可供飲用的水源越來(lái)越少，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)飲用水的要求也越來(lái)越高，保護(hù)水源，改善水質(zhì)，是我們?nèi)祟惗皇兰o(jì)的重要課題。也是黨和政府工作的重要內(nèi)容，是能體現(xiàn)出為老百姓辦的實(shí)事。    
　　調(diào)查表明：我國(guó)城市供水水質(zhì)基本能夠保證人體健康的要求，但也存在相當(dāng)多的薄弱環(huán)節(jié)，如出水余氯和濁度合格率低，造成細(xì)菌和大腸桿菌含量超標(biāo)；由于二次加壓供水和配水管網(wǎng)的污染事故發(fā)生，自來(lái)水管、水箱、水塔等積聚的鐵銹、污垢、塵埃等許許多多的有毒有害物質(zhì)對(duì)人體健康造成了危害。飲用水中已發(fā)現(xiàn)的有機(jī)化學(xué)污染物達(dá)2000多種，在飲用水中確認(rèn)的致癌物質(zhì)達(dá)20種左右，可以致癌物23種，促癌物18種，致突變物56種。飲用水水質(zhì)的惡化已嚴(yán)重威脅著人民的健康。    

  　　而管道直飲水實(shí)現(xiàn)了人們對(duì)隨時(shí)飲用健康水的渴望。也象中央空調(diào)，管道煤氣一樣，人們?cè)诩铱芍苯语嬘玫椒判牡慕】邓?，再配置管道直飲機(jī)，以提供飲用冷、熱水。整套直飲水系統(tǒng)具有全封閉、全自動(dòng)、管網(wǎng)自動(dòng)循環(huán)殺菌、無(wú)人值守的特點(diǎn)，輸送管道采用PP-R材料無(wú)毒無(wú)害，每天產(chǎn)出的水設(shè)計(jì)為剛好滿足該小區(qū)居民飲用要求，保證每天飲用新鮮凈水。終端末梢出水經(jīng)衛(wèi)生監(jiān)督部門檢測(cè)監(jiān)督，出水水質(zhì)符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理辦法》的有關(guān)規(guī)定和建設(shè)部《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ94—1999）》管道直飲水標(biāo)準(zhǔn)。管道直飲水不僅使用方便、即開即飲，而且能滿足各企事業(yè)單位食堂做飯、直接飲用水的需要，其價(jià)格比桶裝純凈水便宜，水的營(yíng)養(yǎng)及口感比桶裝水更好。國(guó)家推廣小區(qū)管道直飲水的最大好處，就是防止飲用水的二次污染，保證飲用水的衛(wèi)生安全。    

  　　一、系統(tǒng)原理    
  　　1．常用純凈水深度凈化技術(shù)概況    
  　　從20世紀(jì)60年代開始，飲用水凈化的任務(wù)不僅是去除濁度和病原菌，而且還要去除水中的傳染病毒、病原微生物以及多種多樣的有機(jī)和無(wú)機(jī)微量污染物，一些深度凈水技術(shù)逐漸被開發(fā)和應(yīng)用，其中主要有：活性炭吸附技術(shù)、膜過(guò)濾技術(shù)和化學(xué)氧化技術(shù)（臭氧、二氧化氯、高錳酸鉀、過(guò)氧化氫、二氧化鈦光催化氧化）等，下面對(duì)各種處理技術(shù)的原理及特點(diǎn)逐一簡(jiǎn)單介紹。    
  　　1.1活性炭吸附技術(shù)    
  　　活性炭作為一種固體吸附劑，具有較大的比表面積，可有效吸附去除水中的無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物，達(dá)到凈水的效果。活性炭對(duì)污染物的吸附有兩種方式：一種是污染物通過(guò)范德華力吸附在活性炭表面，稱為物理吸附；另一種方式是在污染物和活性炭表面之間有電子交換或電子共享而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，稱為化學(xué)吸附。    
  　　近年來(lái)，將生物技術(shù)與活性炭吸附技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的生物活性炭技術(shù)引起了人們極大的關(guān)注。該項(xiàng)技術(shù)將微生物的生物降解作用與活性炭的吸附作用有機(jī)結(jié)合，不但可以更加有效地去除飲用水中的有機(jī)污染物，而且延長(zhǎng)了活性炭的使用周期和壽命，具有廣闊的應(yīng)用前景。    
  　　1.2膜過(guò)濾技術(shù)    
  　　膜技術(shù)是近40年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，也是當(dāng)前促進(jìn)和保證社會(huì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。用于飲用水深度處理的膜可分為四類：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）和反滲透（RO），微濾膜和超濾膜常常作為預(yù)處理工藝，而納濾膜和反滲透作為主體工藝，其中又以反滲透的應(yīng)用為最多。    
  　　反滲透膜能從水中去除0.3-1.2nm大小的溶質(zhì)分子，即可去除水溶液中除氫離子、氫氧根離子外的其它無(wú)機(jī)離子和有機(jī)物。目前，利用反滲透膜過(guò)濾技術(shù)作為飲用水深度處理技術(shù)已經(jīng)引起了人們的爭(zhēng)議，因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)在去除污染物的同時(shí)，也將水中對(duì)人體有益的離子全部取出，長(zhǎng)期飲用這樣的水，對(duì)人體的健康不利。而且，反滲透膜過(guò)濾技術(shù)需要較高的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，膜組件質(zhì)量不能保證。由于該設(shè)備反沖洗頻率高，處理水的利用率較低，僅有40%-60%。    
  　　1.3化學(xué)氧化技術(shù)    
  　　化學(xué)氧化技術(shù)就是向水中投加氧化劑（如臭氧、二氧化氯等），來(lái)去除水中鐵、錳、色度、嗅味、細(xì)菌等。    
  　　在管道直飲水凈化工藝中，常將化學(xué)氧化技術(shù)與其它深度處理技術(shù)聯(lián)用，形成組合工藝，如臭氧—生物活性炭工藝。該工藝由兩部分組成，即臭氧的氧化作用和生物活性炭的吸附、生物降解作用。臭氧發(fā)生器氧化可將大分子有機(jī)物氧化為小分子有機(jī)物，提高原水中有機(jī)物的可生化性，從而減少活性炭床的有機(jī)負(fù)荷，延長(zhǎng)活性炭的使用壽命。  

  
  　　二、管道直飲水技術(shù)來(lái)源    
  　　該技術(shù)是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院環(huán)境工程系系主任馬放教授（博士生導(dǎo)師）為首的課題組開發(fā)的。馬放教授，男，1963年10月生于沈陽(yáng)，1983年從遼寧大學(xué)生物系畢業(yè)后，考入原哈爾濱建筑工程學(xué)院并師從國(guó)際著名水處理專家。國(guó)際水科院終生院士王寶貞教授，開始致力于生物技術(shù)在水處理工程中的應(yīng)用研究。經(jīng)過(guò)多年的潛心鉆研和大量艱苦卓絕的工作，篩選馴化出高效去除有機(jī)污染物和鐵錳的工程菌，通過(guò)大慶石化總廠，前郭煉油廠等飲用水深度處理的工程應(yīng)用，不僅獲得了用戶的認(rèn)可，而且積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)之上，馬放教授運(yùn)用先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)和微生物生理生態(tài)學(xué)原理，使工程菌組合不斷被優(yōu)化，凈水效果更加顯著。同時(shí)倍受人們關(guān)注的工程菌應(yīng)用安全性已得到由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)專家學(xué)者組成的專家組認(rèn)可。馬放教授針對(duì)我國(guó)生物活性炭應(yīng)用中的良良莠不齊現(xiàn)象，以一名科技工作者的求實(shí)態(tài)度，將生物技術(shù)用于打造優(yōu)質(zhì)飲用水的工程中來(lái)。在由黑龍江省建設(shè)廳組織的專家鑒定會(huì)上，來(lái)自國(guó)家供水工程研究中心，設(shè)計(jì)院，醫(yī)學(xué)防疫部門，地方供水公司和大專院校的專家一致認(rèn)為：“該技術(shù)將工程菌固定于濾料表面，形成生物濾料技術(shù)，具有技術(shù)創(chuàng)新性。整體上達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在工程菌應(yīng)用方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”。   
　　三、本工程管道直飲水工藝流程         
  　　3.1原水箱：用于儲(chǔ)存市政自來(lái)水或地下水，不銹鋼或玻璃鋼材料。    
  　　3.2多介質(zhì)機(jī)械過(guò)濾器：不銹鋼罐體，卵石承托層，石英砂（d0.5-5.0），活性炭（Ф20），采用人工固化技術(shù)將除鐵、除錳工程菌固定于填料表面，形成生物填料，用于去除水中的鐵、錳及去除濁度。    
  　　3.3臭氧接觸氧化塔：不銹鋼罐體，內(nèi)置Ф100塑料空心球，負(fù)壓投加臭氧3-5mg/L，用于氧化降解水中有機(jī)物，主要是將難生物處理的大分子有機(jī)化合物氧化成易被活性炭吸附的小分子有機(jī)化合物，提高水的可生化性。    
  　　3.4生物活性炭過(guò)濾器：不銹鋼罐體，內(nèi)置Ф20顆?；钚蕴浚缓髮⒏咝コ袡C(jī)物的工程菌群人工固定于活性炭表面，形成生物活性炭，本單元是核心技術(shù)。可以高效的去除水中的有機(jī)物，充分利用活性炭的吸附作用和工程菌的生物氧化作用，使水的高錳酸鹽指數(shù)明顯降低，可達(dá)到1mg/L以下，為后續(xù)的膜處理提供了必要的條件。    
  　　3.5多級(jí)膜過(guò)濾保障單元：分別采用5μm、0.22μm、0.11μm，孔徑的中空纖維膜過(guò)濾，進(jìn)一步保障管道直飲水的品質(zhì)。    
  　　3.6雙重消毒：為了使管道直飲水衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)更安全，本工藝采用臭氧和紫外線雙重消毒技術(shù)，一方面分別利用了臭氧和紫外線的殺菌能力，另一方面利用臭氧在紫外線作用下，易產(chǎn)生強(qiáng)氧化的羥基自由基，可以進(jìn)一步的將水中殘余的有機(jī)化合物礦化成二氧化碳，提高了管道直飲水的含氧量和生物穩(wěn)定性。    
  　　管道直飲水以符合生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的自來(lái)水為原料，通過(guò)多極過(guò)濾凈化處理后，再經(jīng)雙重消毒成為健康水。封于容器中且不含任何添加物，再通過(guò)專門管道供每家每戶直接飲用，由于其水質(zhì)純凈，口感甜潤(rùn)，每天的產(chǎn)水每天飲用完，管網(wǎng)系統(tǒng)每天定時(shí)用臭氧和紫外線殺菌消毒保鮮，預(yù)防直飲水的二次污染，使每天的直飲水新鮮可口。