當時代的步伐邁進21世紀，科學技術日新月異，人們的生活也翻天覆地，但蔚藍的天，潔白的云，純凈的水，清新的空氣，這些人類生存的基本要素，卻成了眾多世人夢想中的奢侈。另一方面，隨著生命科學、醫學的進步和人民生活水平的提高，人們對飲用水的品質提出了新的概念和要求，飲用水與人體健康這一話題，引起了各級人民政府和廣大人民群眾的廣泛關注。  
　　隨著人類社會工業化的高速發展，水的污染越來越嚴重，水中的成分越來越復雜，水的質量越來越差，可供飲用的水源越來越少，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對飲用水的要求也越來越高，保護水源，改善水質，是我們全人類二十一世紀的重要課題。也是黨和政府工作的重要內容，是能體現出為老百姓辦的實事。    
　　調查表明：我國城市供水水質基本能夠保證人體健康的要求，但也存在相當多的薄弱環節，如出水余氯和濁度合格率低，造成細菌和大腸桿菌含量超標；由于二次加壓供水和配水管網的污染事故發生，自來水管、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對人體健康造成了危害。飲用水中已發現的有機化學污染物達2000多種，在飲用水中確認的致癌物質達20種左右，可以致癌物23種，促癌物18種，致突變物56種。飲用水水質的惡化已嚴重威脅著人民的健康。    

  　　而管道直飲水實現了人們對隨時飲用健康水的渴望。也象中央空調，管道煤氣一樣，人們在家可直接飲用到放心的健康水，再配置管道直飲機，以提供飲用冷、熱水。整套直飲水系統具有全封閉、全自動、管網自動循環殺菌、無人值守的特點，輸送管道采用PP-R材料無毒無害，每天產出的水設計為剛好滿足該小區居民飲用要求，保證每天飲用新鮮凈水。終端末梢出水經衛生監督部門檢測監督，出水水質符合國家《生活飲用水衛生監督管理辦法》的有關規定和建設部《飲用凈水水質標準（CJ94—1999）》管道直飲水標準。管道直飲水不僅使用方便、即開即飲，而且能滿足各企事業單位食堂做飯、直接飲用水的需要，其價格比桶裝純凈水便宜，水的營養及口感比桶裝水更好。國家推廣小區管道直飲水的最大好處，就是防止飲用水的二次污染，保證飲用水的衛生安全。    

  　　一、系統原理    
  　　1．常用純凈水深度凈化技術概況    
  　　從20世紀60年代開始，飲用水凈化的任務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和無機微量污染物，一些深度凈水技術逐漸被開發和應用，其中主要有：活性炭吸附技術、膜過濾技術和化學氧化技術（臭氧、二氧化氯、高錳酸鉀、過氧化氫、二氧化鈦光催化氧化）等，下面對各種處理技術的原理及特點逐一簡單介紹。    
  　　1.1活性炭吸附技術    
  　　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機和有機污染物，達到凈水的效果。活性炭對污染物的吸附有兩種方式：一種是污染物通過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生的化學反應，稱為化學吸附。    
  　　近年來，將生物技術與活性炭吸附技術相結合而產生的生物活性炭技術引起了人們極大的關注。該項技術將微生物的生物降解作用與活性炭的吸附作用有機結合，不但可以更加有效地去除飲用水中的有機污染物，而且延長了活性炭的使用周期和壽命，具有廣闊的應用前景。    
  　　1.2膜過濾技術    
  　　膜技術是近40年來發展起來的一項高新技術，也是當前促進和保證社會持續發展的關鍵技術之一。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用為最多。    
  　　反滲透膜能從水中去除0.3-1.2nm大小的溶質分子，即可去除水溶液中除氫離子、氫氧根離子外的其它無機離子和有機物。目前，利用反滲透膜過濾技術作為飲用水深度處理技術已經引起了人們的爭議，因為該項技術在去除污染物的同時，也將水中對人體有益的離子全部取出，長期飲用這樣的水，對人體的健康不利。而且，反滲透膜過濾技術需要較高的基建投資和運行費用，膜組件質量不能保證。由于該設備反沖洗頻率高，處理水的利用率較低，僅有40%-60%。    
  　　1.3化學氧化技術    
  　　化學氧化技術就是向水中投加氧化劑（如臭氧、二氧化氯等），來去除水中鐵、錳、色度、嗅味、細菌等。    
  　　在管道直飲水凈化工藝中，常將化學氧化技術與其它深度處理技術聯用，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。臭氧發生器氧化可將大分子有機物氧化為小分子有機物，提高原水中有機物的可生化性，從而減少活性炭床的有機負荷，延長活性炭的使用壽命。  

  
  　　二、管道直飲水技術來源    
  　　該技術是由哈爾濱工業大學市政環境工程學院環境工程系系主任馬放教授（博士生導師）為首的課題組開發的。馬放教授，男，1963年10月生于沈陽，1983年從遼寧大學生物系畢業后，考入原哈爾濱建筑工程學院并師從國際著名水處理專家。國際水科院終生院士王寶貞教授，開始致力于生物技術在水處理工程中的應用研究。經過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污染物和鐵錳的工程菌，通過大慶石化總廠，前郭煉油廠等飲用水深度處理的工程應用，不僅獲得了用戶的認可，而且積累了寶貴的實踐經驗。在此基礎之上，馬放教授運用先進的分子生物學技術和微生物生理生態學原理，使工程菌組合不斷被優化，凈水效果更加顯著。同時倍受人們關注的工程菌應用安全性已得到由哈爾濱醫科大學專家學者組成的專家組認可。馬放教授針對我國生物活性炭應用中的良良莠不齊現象，以一名科技工作者的求實態度，將生物技術用于打造優質飲用水的工程中來。在由黑龍江省建設廳組織的專家鑒定會上，來自國家供水工程研究中心，設計院，醫學防疫部門，地方供水公司和大專院校的專家一致認為：“該技術將工程菌固定于濾料表面，形成生物濾料技術，具有技術創新性。整體上達到國內領先水平，在工程菌應用方面達到國際先進水平”。   
　　三、本工程管道直飲水工藝流程         
  　　3.1原水箱：用于儲存市政自來水或地下水，不銹鋼或玻璃鋼材料。    
  　　3.2多介質機械過濾器：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，內置Ф100塑料空心球，負壓投加臭氧3-5mg/L，用于氧化降解水中有機物，主要是將難生物處理的大分子有機化合物氧化成易被活性炭吸附的小分子有機化合物，提高水的可生化性。    
  　　3.4生物活性炭過濾器：不銹鋼罐體，內置Ф20顆粒活性炭，然后將高效去除有機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。可以高效的去除水中的有機物，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明顯降低，可達到1mg/L以下，為后續的膜處理提供了必要的條件。    
  　　3.5多級膜過濾保障單元：分別采用5μm、0.22μm、0.11μm，孔徑的中空纖維膜過濾，進一步保障管道直飲水的品質。    
  　　3.6雙重消毒：為了使管道直飲水衛生學指標更安全，本工藝采用臭氧和紫外線雙重消毒技術，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，易產生強氧化的羥基自由基，可以進一步的將水中殘余的有機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定性。    
  　　管道直飲水以符合生活用水衛生標準的自來水為原料，通過多極過濾凈化處理后，再經雙重消毒成為健康水。封于容器中且不含任何添加物，再通過專門管道供每家每戶直接飲用，由于其水質純凈，口感甜潤，每天的產水每天飲用完，管網系統每天定時用臭氧和紫外線殺菌消毒保鮮，預防直飲水的二次污染，使每天的直飲水新鮮可口。