一种分质供水系统及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种分质供水系统及其使用方法，其分质供水系统包括饮用水供水系统和常规供水系统，所述饮用水供水系统包括：水源地深层取水模块、远距离输水模块、地下中转储存模块、居民区储水模块、饮用水过滤消毒模块、近距离输水模块，所述水源地深层取水模块、远距离输水模块、地下中转储存模块、地下中转储存模块、居民区储水模块、饮用水过滤消毒模块、近距离输水模块依次连接，饮用水过滤消毒模块设置于居民区内，形成全封闭饮用水供水系统，常规供水系统与饮用水供水系统共同并行，常规供水系统可采用现有自来水供水管网。本发明通过将饮用水与常规用水进行分管输送，保证了饮用水的安全可靠。
【专利说明】
一种分质供水系统及其使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种分质供水系统，尤其是涉及一种将饮用水供水系统与其他常规用水供水系统两种独立的不同功能供水系统相互配合的二元供水系统。
【背景技术】
[0002]我国的珠江、钱塘江等代表性流域，源头均为优质水源，但是，处于上中游的城市出于自身地方社会经济发展需要，扩大城市规模，生活污水直排或污水处理率过于低下或虽经处理但未达到国家排放标准或处理达标的尾水量超过了河道自然净化能力，建设了基础重化工、制药、染料等重污染性的地方经济开发区等种种原因，导致河道水质污染，水生态功能破坏，自然净化功能丧失，特别是某些特定“难降解污染物”在沿河流动过程中不可能自然降解，而城市自来水常规处理工艺无法降解处理，处在中下游城市在近郊河道水源地取水，受到自来水源水的“一次污染”。另一面，现行国家自来水出水标准规定:采用液氯、次氯酸钠等消毒剂消毒时，自来水管网末梢的水龙头出水“游离余氯不得低于0.05mg/L”。由于其水源污染较重与老旧自来水管网污染的双重“顽症”，为了达到供水的卫生学指标，自来水出厂水的游离余氯维持较高水平，余氯在供水管道中与水中有机物化合生成氯仿、三氯甲烷等致癌物质，形成了自来水的“二次污染”。第三是我国城市中老旧城区，由于数年甚至是数十年以前建设的老旧自来水管网系统无档案资料、道路狭窄、老旧建筑密集且等复杂原因，管网改造极其困难，导致自来水在老旧管网管输水过程中受“管垢”以及屋顶开放式水箱的“三次污染”。自来水从源头到龙头的上述“三重污染”问题，导致水质无法达到国家新自来水标准，直接严重影响到市民的身体健康。
[0003]珠江、钱塘江等水系的源头是抚仙湖、千岛湖，该湖泊从世界角度来评价，也属最优良的饮用水水源，而广州、江门、中山、澳门、杭州、嘉兴等城市的主要水源地均在下游的河道内，据地方政府环境公报公布，近年来其水源地达标率总体不高，市民反映眼见河道水源地污染实况，并不信任地方政府公布的水源地达标率，大多数市民仍旧不喝自来水，改为饮用水质并不能保证的桶装饮用水。
[0004]上世纪60年代后期，美国与欧洲国家开始实行管道式分质供水，80年代后期，日本和韩国部分地域开始实行管道式分质供水。目前，我国国内大庆市已有数十万人，包头市已有89%用户喝上管道直饮水。
[0005]但是上述的国内外的所谓“管道式直饮水工程”是指在现行的城市自来水管网内，对于现行自来水进行所谓“深度再处理”后，再用“直饮水管道”送到市民家庭，并非是从源头开始的“分质用水”，到制水、供水阶段的“分质供水”的彻底的“专用管道式直饮水工程”，不能解决我国的从河道水源地的源头“一次污染”与老旧管网管输水过程受管垢“三次污染”的问题，因此不能从根本上解决我国的城市家庭饮用水安全问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分质供水系统及方法。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]第一方面，本发明涉及一种饮用水供水系统，包括饮用水供水系统和常规供水系统，所述饮用水供水系统包括:
[0009]-水源地深层取水模块，从水源地深层直接取源水，并将源水输送至远距离输水模块；
[0010]-远距离输水模块，实现将源水从水源地输送至地下中转存储模块；
[0011]-地下中转储存模块，负责将远距离输水模块输送的源水进行地下中转存储，并分别输送至各个居民区储水模块；
[0012]-居民区储水模块，将地下中转储存模块输送的源水在居民区域内进行存储，并输送至饮用水过滤消毒模块；
[0013]-饮用水过滤消毒模块，在居民区内，对储存的源水进行过滤消毒处理；
[0014]-近距离输水模块，将经过过滤消毒处理的饮用水输送至用户单位；
[0015]所述水源地深层取水模块、远距离输水模块、地下中转储存模块、居民区储水模块、饮用水过滤消毒模块、近距离输水模块依次连接，形成全封闭饮用水供水系统；
[0016]常规供水系统与饮用水供水系统共同并行，常规供水系统为现有自来水供水管网。
[0017]通过所述水源地深层取水模块、远距离输水模块、地下中转储存模块、居民区储水模块、饮用水过滤消毒模块、近距离输水模块，直至用户单位，形成饮用水供水系统全封闭环境，避免了其水质受到从水源地到自来水厂开放输水、自来水厂的开放储水池、屋顶开放储水箱等环节的外来污染以及蓝绿藻繁殖，也避免了沿途突发污染事件的冲击，从水源地到用户单位的全过程，均保证了饮用水水质达到国家新的饮用水水质标准GB7549-2006。
[0018]优选地，所述远距离输水模块为食品级高分子材料或食品级不锈钢材料供水管，近距离输水模块为食品级高分子材料供水管。通过对远距离输水模块和近距离输水模块均采用食品级管道材料，避免了输水管道对于饮用水的污染。
[0019]优选地，所述食品级高分子材料为食品级高密度聚乙烯。
[0020]优选地，所述水源地深层取水模块设置在水深为10?50米。该深度为蓝绿藻不能繁殖的光学环境，水温不受气温影响，而主要受地温影响，一年之中较为稳定。
[0021]优选地，所述地下中转储存模块为数个至数十个分散的地下型储水库，所述地下型储水库设置在地下2?10米深处。该深度为蓝绿藻不能繁殖的光学环境，水温不受气温影响，而主要受地温影响，一年之中较为稳定。
[0022]优选地，所述居民区储水模块为数十个至数百个分布在居民小区内的储水装置。
[0023]优选地，所述饮用水过滤消毒模块为非化学处理工艺，为纯物理过滤和消毒工艺装置。通过所述在居民小区内设置的饮用水过滤消毒模块采用纯物理过滤与消毒工艺，代替自来水厂常规的化学絮凝、化学消毒处理工艺，避免了产生三卤甲烷等致癌物。
[0024]优选地，所述过滤采用UF高分子膜的过滤装置。
[0025]优选地，所述消毒采用紫外线消毒装置，经紫外线消毒处理后的饮用水质量可达到国家2007年实施的新的饮用水标准，其标准号为GB7549-2006。
[0026]本发明还提供了一种分质供水系统的使用方法，饮用水通过饮用水供水系统输送，生活用水通过常规供水系统输送；所述饮用水供水系统的使用方法，包括以下步骤:
[0027]A、通过水源地深层取水模块从水源地深层直接取源水，并通过远距离输水模块将源水输送至地下中转储存模块；
[0028]B、地下中转储存模块的源水通过分流分别输送至各个居民区储水模块进行储存，并经过饮用水过滤消毒模块进行处理，获得可直接饮用的饮用水；
[0029]C、经步骤B处理后的饮用水通过近距离输水模块输送至用户单位。
[0030]本发明提出的分质供水系统，包括“饮用水供水系统”与“常规供水系统”两种独立的不同功能供水系统相互配合组成，前者是满足城市市民符合国家新饮用水标准或较国家新自来水标准更为高品质的饮用水需求，后者是满足城市市民“常规供水系统”的“洗衣、洗澡、冲厕以及杂用水功能”的供水需求，两种供水系统相互配合，在保证提供给用户符合国家饮用水标准或更为高品质的饮用水的同时，共同执行国家相关自来水标准。
[0031]本发明通过采用食品级高分子材料全封闭专用输水管网从优良水质水源地直接向所在城市送水，回避了沿途污染与突发污染事件的“一次污染”问题，保证了送到使用城市的源水品质无污染，；由于源水水质优良，可以废弃高消毒能力的“液氯、次氯酸钠等”化学消毒药剂工艺，采用低消毒能力紫外线物理消毒工艺，回避了产生氯仿、三氯甲烷等衍生致癌物质的“二次污染”问题；采用地下储水库回避了繁殖产生有毒藻类污染；由于源水水质优良、颗粒物质极低，可以采用UF级高分子膜过滤工艺，进一步提高饮用水水质；由于小区与入户管网均采用了食品级高密度聚乙烯材料，回避了老旧管网的管垢“三次污染”问题，本发明通过上述技术集成与组合，保证了我国城市市民的饮用水安全。
[0032]我国城市每天人均自来水使用量为200-300升左右，其中实际饮用水部分只占其1%，即2升以下。按照“分质供水”的技术原则，通过本发明实施城市二元化供水体系，解决了占城市总供水量1%水量的饮用水安全问题，实际上是解脱了占城市总供水量99%的自来水的“饮用水安全的紧箍咒”，事实上拿掉了“饮用水”功能后，现行的城市自来水体系一般能满足剩下的洗澡、洗衣、冲厕、杂用水等功能。在新建城市时需同时建设两个系统，形成二元化城市供水体系。在老旧城市自来水体系改造时，仅仅新建“饮用水供水系统”一个系统，而“常规供水系统”，则可以利用该城市原有城市供水系统，同样达到二元化城市供水体系功能。为了满足占城市总供水量I %饮用水的安全，对于全部自来水水量进行饮用安全功能提升改造是不合理的。换一个角度来看，通过本发明对于大型或超大城市占城市总供水量I %水量的饮用水安全实施二元化改造，投入了数亿或数十亿的社会资金，但是免除该城市对于占城市总供水量99%的水量进行“饮用水安全”提升改造，可能节约了数十甚至数百亿社会资金。实施本发明解决了占城市总供水量1%的自来水的饮用水安全问题，同时提出了我国老城市的自来水系统提升改造的经济合理且实用可行的途径。
[0033]与现有技术相比，本发明具有如下的有益社会效果:
[0034](I)本发明分质供水系统，将饮用水与常规用水进行分管输送，保证了饮用水的安全可靠，达到国家2007年实施的新的饮用水GB7549-2006标准。
[0035](2)本发明的饮用水取水口设置在远离岸边100米以上，水深10?50米，以得到更高品质更稳定的源水。且由于是深水取水，有效避免了藻类污染，源水在进入饮用水供水系统后，采用全封闭食品级高分子材料供水管，确保了源水在远距离输送过程中水质不会下降。
[0036](3)由于源水水质优良，且在远距离输送过程中基本不下降，因此，可采用简单的纯物理过滤和消毒工艺即可达到国家新标准的饮用水。且由于代替了自来水厂常规的化学絮凝、化学消毒处理工艺，避免了产生三卤甲烷等致癌物。
[0037](4)本发明的饮用水供水系统中，饮用水过滤消毒模块设在居民区内，大大缩短了到用户单位的距离，通过近距离输水模块输水至用户单位，确保了饮用水在输送过程中水质也不会下降。
【附图说明】
[0038]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0039]图1为城市二元化供水系统示意图；
[0040]图2为饮用水供水系统示意图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0042]实施例
[0043]本实施例涉及一种饮用水供水系统，如图1和图2所示，包括饮用水供水系统和常规供水系统，所述饮用水供水系统包括:
[0044]-水源地深层取水模块，从水源地深层直接取水，并将源水输送至远距离输水模块；
[0045]-远距离输水模块，实现将源水从水源地输送至地下中转存储模块；
[0046]-地下中转储存模块，负责将远距离输水模块输送的源水进行地下中转存储，并分别输送至各个居民区内的居民区储水模块；
[0047]-居民区储水模块，将地下中转储存模块输送至的源水在居民区域内储水装置进行存储，并输送至饮用水过滤消毒模块；
[0048]-饮用水过滤消毒模块，在居民区内，对储存的源水进行物理过滤消毒工艺处理；
[0049]-近距离输水模块，在居民区内，对饮用水过滤消毒模块处理的饮用水输水至用户单位；
[0050]所述水源地深层取水模块、远距离输水模块、地下中转储存模块、居民区储水模块、饮用水过滤消毒模块、近距离输水模块依次连接，形成全封闭供水系统；
[0051]常规供水系统与饮用水供水系统共同并行，常规供水系统为现有自来水供水管网。
[0052]所述水源地深层取水模块设置在水深10?50米处，其深度为蓝绿藻不能繁殖的光学环境，水温不受气温影响，而主要受地温影响，一年之中较为稳定。
[0053]所述远距离输水模块为全封闭食品级高分子或不锈钢材料供水管。
[0054]所述食品级高分子材料为食品级高密度聚乙烯。
[0055]所述中转储存模块为数个至数十个分散的地下型储水库，设置在地下2?10米深处。该深度为蓝绿藻不能繁殖的光学环境，水温不受气温影响，而主要受地温影响，一年之中较为稳定。
[0056]所述居民区储水模块为数十个至数百个分布在居民小区内的储水装置。
[0057]所述饮用水过滤消毒模块为纯物理过滤消毒工艺，非化学处理工艺装置。
[0058]所述纯物理过滤消毒工艺装置，物理过滤工艺为UF高分子膜过滤工艺，物理消毒工艺为紫外线消毒工艺。
[0059]所述近距离输水模块，为全封闭食品级高分子材料供水管。
[0060]本实施例的饮用水供水系统的使用方法，饮用水通过饮用水供水系统输送，生活用水通过常规供水系统输送；所述饮用水供水系统的使用方法，包括以下步骤:
[0061]A、通过水源地深层取水模块从水源地深层直接取源水，并通过远距离输水模块将源水输送至地下中转储存模块；
[0062]B、地下中转储存模块的源水通过分流分别输送至各个居民区储水模块进行储存，并经过饮用水过滤消毒模块进行处理，获得可直接饮用的饮用水；
[0063]C、经步骤B处理后的饮用水通过近距离输水模块输送至用户单位。
[0064]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种分质供水系统，包括饮用水供水系统和常规供水系统，其特征在于，所述饮用水供水系统包括: -水源地深层取水模块，从水源地深层直接取源水，并将源水输送至远距离输水模块； -远距离输水模块，实现将源水从水源地输送至地下中转存储模块； -地下中转储存模块，负责将远距离输水模块输送的源水进行地下中转存储，并分别输送至各个居民区储水模块； -居民区储水模块，将地下中转储存模块输送的源水在居民区域内进行存储，并输送至饮用水过滤消毒模块； -饮用水过滤消毒模块，在居民区内，对储存的源水进行过滤消毒处理； -近距离输水模块，将经过饮用水过滤消毒模块处理的饮用水输送至用户单位； 所述水源地深层取水模块、远距离输水模块、地下中转储存模块、居民区储水模块、饮用水过滤消毒模块、近距离输水模块依次连接，形成全封闭饮用水供水系统； 常规供水系统与饮用水供水系统共同并行，常规供水系统为现有自来水供水管网。2.如权利要求1所述的分质供水系统，其特征在于，所述远距离输水模块为食品级高分子材料或食品级不锈钢材料供水管，近距离输水模块为食品级高分子材料供水管。3.如权利要求2所述的分质供水系统，其特征在于，所述食品级高分子材料为食品级高密度聚乙烯。4.如权利要求1所述的分质供水系统，其特征在于，所述水源地深层取水模块设置在水深为10?50米处。5.如权利要求1所述的分质供水系统，其特征在于，所述地下中转储存模块为数个至数十个分散的地下型储水库，所述地下型储水库设置在地下2?10米深处。6.如权利要求1所述的分质供水系统，其特征在于，所述居民区储水模块为数十个至数百个分布在居民小区内的储水装置。7.如权利要求1所述的分质供水系统，其特征在于，所述饮用水过滤消毒模块为非化学处理工艺，为纯物理过滤和消毒工艺装置。8.如权利要求7所述的分质供水系统，其特征在于，所述过滤采用UF高分子膜的过滤 目.ο9.如权利要求7所述的分质供水系统，其特征在于，所述消毒采用紫外线消毒装置，经紫外线消毒处理后的饮用水质量可达到GB7549-2006标准。10.一种如权利要求1所述的分质供水系统的使用方法，其特征在于，饮用水通过饮用水供水系统输送，生活用水通过常规供水系统输送；所述饮用水供水系统的使用方法，包括以下步骤: A、通过水源地深层取水模块从水源地深层直接取源水，并通过远距离输水模块将源水输送至地下中转储存模块； B、地下中转储存模块的源水通过分流分别输送至各个居民区储水模块进行储存，并经过饮用水过滤消毒模块进行处理，获得可直接饮用的饮用水； C、经步骤B处理后的饮用水通过近距离输水模块输送至用户单位。
【文档编号】E03B3/06GK105908799SQ201510418982
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年7月16日
【发明人】孔海南, 王欣泽, 刘燕刚, 单爱党, 刘群彦
【申请人】上海交通大学