给水排水 |区域性管道直饮水，你了解么？

摘要：

区域性管道直饮水在我国处于起步阶段，其在技术、运营、监管等方面仍存在诸多问题。本文对区域直饮水的净水、供配水以及实施策略制定等方面进行了探讨，提出区域性管道直饮水供应的两种模式、供配水技术的关键环节以及实施策略制定阶段应考虑的因素。

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管道直饮水系统的定义及主要要求

管道直饮水系统是指“原水经过深度净化处理达到标准后，通过管道供给人们直接饮用的供水系统”，其中，“原水”是指“未经深度净化处理的生活饮用水或任何与生活饮用水水质相近的水”。

按照《饮用净水水质标准》管道直饮水对浊度、毒理学指标及饮用水中消毒剂常规指标（臭氧、二氧化氯）等要求比自来水标准严格（见表1）。同时，《饮用净水水质标准》对于管道直饮水系统，要求必须独立设置，并进行定期循环，管道设计应采用同程式，且直饮水在供配水系统中的停留时间不应超过12 h。

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国内外管道直饮水发展简述

直接饮用水起源于美国等西方发达国家。目前，发达国家的城市供水推行城市大直饮系统，全面提升水质。

管道直饮水是各国分质供水的主要表现形式，国外的“分质供水”主要是区分生活用水与非饮用水（杂用水或工业用水）。

近年我国一些城市也开始研究并推进实施区域性的直饮水工程，如已建设的内蒙古包头市、山东东营、广州大学城、杭州市南星等直饮水工程。

国内管道直饮水系统经过多年的工程实践，发现存在一些不容忽视的问题，具体如下：

一是居民接受度与水价的矛盾制约规模、效益的提升，管道直饮水工程未能形成规模效应，在技术、管理等方面存在较多问题。相关调研发现，直饮水项目建成后，相对于80%以上较高的用户开通率，部分小区直饮水实际供水量远低于系统的设计规模，仅占设计规模的9%~31%，使得这部分管道直饮水项目水价与成本长期倒挂。以小区供水为单位的管道直饮水系统也缺乏尾水处理，直接排放造成环境恶化和水资源浪费等问题。

二是没有指导区域性管道直饮水系统建设管理的相应技术标准和工程规范。建设部发布的《饮用净水水质标准》(CJ 94-2005) 适用于居住建筑、公共建筑等的管道直饮水系统，对于区域性管道直饮水系统，可借鉴其对水质、水量要求等相关内容，但是没有相应的技术规程对管道直饮水在输送过程中的各类技术要点进行明确要求。

三是缺少相应的监管措施。管道直饮水公司的技术水平、管理水平及仪器设备的配备情况存在很大的差异，突出表现在水质分析及检测仪器设备配置和水质监测方面。

四是缺少完善的运行管理经验与水质保障措施，设计中部分技术问题亟待解决，主要是规模化及水质监测和维持控制。

五是管道直饮水需要单独敷设一套管路，尤其是提升到区域性规模后，工程量大，投资高，且对现有建成区用户管网改造难度很大，对居民生活响难以避免。

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区域性管道直饮水供应技术分析

管道直饮水供应模式：

区别于以一栋或相邻多栋建筑为服务对象的小区管道直饮水系统，区域性管道直饮水系统的服务对象是城市或地区的一个组团、一个片区、乃至城市或地区本身，由水源、直饮水净水设施、直饮水市政输配水管网和小区配水管道系统四大部分组成。根据直饮水净水设施及其管路设置方式，区域性管道直饮水系统可分为直饮水集中供应和直饮水分散供应两种模式（见图1和图2）。

对于供应模式的选择，应根据直饮水用户分布、现有设施条件、水量特点、管网布局、水质情况等，结合直饮水设施规模效应、实施难易程度、经济评价等，综合比较，选择合适的方式。

区域性直饮水净水技术：

对于区域性直饮水净水技术，根据水源的不同，净水工艺选择有所差异。

当直饮水的处理是直接以自然界地表或地下水为水源，在原水符合相关水质标准的前提下，净水部分可以采用常规的絮凝沉淀、过滤工艺，再加上臭氧活性炭、膜处理等深度处理工艺，以及适当的消毒方式。近年来，比较典型并成功运行的深度处理工艺中，有几类适用于直接处理原水的直饮水净水工艺，如以无锡中桥水厂（60万m3/d）、上海临江水厂（60万m3/d）、青浦第二水厂（40万m3/d）为代表的后置式臭氧活性炭工艺（见图3），以嘉兴贯泾港水厂一期（15万m3/d）、济南鹊华水厂（20万m3/d）、郑州刘湾水厂（40万m3/d）为代表的前置式臭氧活性炭工艺（见图4），和以青浦第三水厂（25万m3/d）为代表的组合膜处理净水工艺（见图5）。

如果是以市政管网水作为管道直饮水水源，则可辅以活性炭、膜处理等深度净水工艺并消毒，满足《饮用净水水质标准》（CJ 94-2005）的水质要求，并确保水质稳定可靠。

在直饮水送达用户前，区域性的管道直饮水在输配管道系统内还将有一段停留时间，管道直饮水除了应满足《饮用净水水质标准》（CJ 94-2005）中各项要求外，还应重视出厂水的稳定性，包括化学稳定性和生物稳定性：根据原水和净水工艺对出厂水水质的化学稳定性进行分析预测，若出水未能达到化学平衡，则需进行调质，使出水化学稳定，减少管网腐蚀或结垢，并更适宜饮用；重视出厂水的生物稳定性，通过深度净水工艺尽量去除出厂水中的AOC，选择安全并持续消毒能力较强的消毒方式和药剂，更重要的是进行严格的管网水质维持、控制。

区域性直饮水供配水技术：

出于饮用者健康和口感的需要，直饮水中的消毒剂量应保持在较低浓度。这就使得配水管网内任意节点的直饮水停留时间不能过长，《管道直饮水系统技术规程》中对循环回水、停留时间等参数提出了要求。但对于区域性的直饮水管网，要实现管路整体循环换水是很难实现的，应通过控制管网内停留时间、合理补充消毒剂、采用优质管材、避免二次污染、加强监测等手段进行管网内的直饮水水质控制。

首先，是缩短管网内停留时间。根据需求敷设较小管径直饮水管道，并适当提高管内流速，不仅能使直饮水安全、快速地送到用户，而且敷设管道费用也可相应降低。

其次，优化消毒剂及补充方式。为了维持直饮水中的消毒剂量保持在较低浓度，需要选用氯氨等长效且消毒作用好的消毒剂，优化现有市政管网消毒剂补充方式，增加投加点密度并以较小剂量向管网内补充消毒剂，以适应管网直饮水对于消毒的要求。

另外，还应通过以下措施，多屏障确保管网内直饮水水质：选用适宜于直饮水工程的优质管材；分析和研究管网二次供水，合理设计管网安全设施，降低二次污染几率；借助物联网、智能水务等现代化手段实时监测水质，并完善管网水质监管机制和技术管理体系。

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区域性管道直饮水实施策略浅析

除了技术层面，在实施策略的制定上，将更多地影响项目的实施和成功与否。故制定实施策略时，应从用户、运营管理、风险控制等角度出发，进行全面的思考。

制定实施策略前，应通过调研，客观、综合考虑项目需求、经济情况、民众取向、政策支持、管理监督、经营模式等多重因素，并对可能存在的风险进行彻底分析。其中的风险，可能存在于市场、投资、建设、技术、水价、运营以及政策等多个环节。

对于策略的制定，也建议基于调研和风险分析的基础上，结合规模与效益，选择适合的供应范围及供应模式。同时，把握规划前瞻、统筹兼顾、市场配置、经济合理、技术可靠、风险可控等原则，合理控制投入规模，通过试点推进的形式，防范风险，指导区域性管道直饮水项目的实施。

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结语

（1） 区域性管道直饮水在我国是一项处于发展阶段的新生事物，是对现有生活饮用水品质的提升，以及市场化优质用水供应方式的补充，有需求、有市场。

（2） 根据国内相关工程实践，管道直饮水存在居民接受度制约水价、缺少区域性管道直饮水系统建设管理的相应技术标准和工程规范、监管措施存在空白领域、缺少完善的运行管理经验与水质保障措施、工程实施难度较大等矛盾或问题，有待深入研究、解决。

（3） 区域性管道直饮水供应存在集中供应和分散供应两种模式，应根据用户、设施、水量、水质等因素，结合直饮水设施规模效应、实施难易程度、经济评价等，综合比较，选择合适的方式。

（4） 对于直饮水的供配水技术，仍存在较多需攻克的难点，笔者认为关键在于水质的控制，可通过缩短管网内停留时间、优化消毒剂及补充方式、合理布置系统、优选管材、智能监控、完善监管机制及技术管理体系等方式进行尝试，力求保障直饮水水质。

（5） 区域直饮水归根结底为用户服务，市场将最终决定项目成功与否。制定实施策略时，应从用户需求、水价制定、运营管理、风险控制等角度出发，进行全面的分析，指导区域性管道直饮水项目的实施。

微信对原文有删减。原文标题：区域性管道直饮水供应技术及实施策略思考，作者：钟燕敏；刊登在《给水排水》2016年11期。